建筑物信息設(shè)施系統(tǒng)：第5章 通信接入網(wǎng)系統(tǒng)

1、 第五章通信接入網(wǎng)第五章通信接入網(wǎng)及接入技術(shù)隨著信息時代的到來，人們對電信和網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的要求越來越高，作為信息高速公路最后一公里的通信接入網(wǎng)，高帶寬、高速率、數(shù)字化、綜合化成為技術(shù)關(guān)鍵。接入網(wǎng)將把一個個獨立的智能建筑或智能小區(qū)與浩瀚的信息大洋連接起來，構(gòu)成數(shù)字城市、數(shù)字國家，乃至數(shù)字地球。本章將介紹接入網(wǎng)的基本概念和基本功能、接入網(wǎng)主要接口和幾種主要的在智能建筑中應(yīng)用的寬帶接入技術(shù)。5.1接入網(wǎng)的基本概念接入網(wǎng)（AN，Access Network）是上世紀(jì)后期提出的一種新的網(wǎng)絡(luò)概念，并由國際電信聯(lián)盟（ ITU-T， InternationalTelecommunicationUnion-Tele

2、communication Standardization Section）G.902標(biāo)準(zhǔn)作了定義和功能界定。按電信行業(yè)當(dāng)前的提法，一個通信網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)由三部分組成，即核心網(wǎng)、接入網(wǎng)和用戶網(wǎng)，如圖 5-1所示。核心網(wǎng)包括了中繼網(wǎng)（本市內(nèi)）和長途網(wǎng)（城市間）以及各種業(yè)務(wù)節(jié)點機（如局用數(shù)字程控交換機、核心路由器、專業(yè)服務(wù)器等）。核心網(wǎng)和接入網(wǎng)通常歸屬電信運營商管理和維護(hù)，用戶網(wǎng)則歸用戶所有。因此接入網(wǎng)是連接核心網(wǎng)和用戶網(wǎng)的紐帶，通過它實現(xiàn)把核心網(wǎng)的業(yè)務(wù)提供給最終用戶。用戶駐地網(wǎng)用戶駐接入網(wǎng)接入網(wǎng)核心網(wǎng)地網(wǎng)中繼網(wǎng)長途網(wǎng)圖 5-1電信網(wǎng)絡(luò)的基本構(gòu)成按照國際電信聯(lián)盟 ITU-T G902的定義，接入網(wǎng)為

3、本地交換機（LE，LocalExchange）與用戶端設(shè)備（TE，Terminal Equipment）之間的一系列傳輸實體，其作用是綜合考慮本地核心網(wǎng)和用戶終端設(shè)備，通過有限的標(biāo)準(zhǔn)化接口將核心網(wǎng)的各項業(yè)務(wù)提供給用戶。接入網(wǎng)的一端通過業(yè)務(wù)節(jié)點接口（SNI，Service Node Interface）與核心網(wǎng)中的業(yè)務(wù)節(jié)點相接，另一端通過用戶網(wǎng)絡(luò)接口（UNI，User Network Interface）與用戶終端設(shè)備相連，并可經(jīng)由 Q3接口服從電信網(wǎng)管系統(tǒng)的統(tǒng)一配置和管理。接入網(wǎng)在電信網(wǎng)中的位置和功能如圖 5-2所示，其中，UNI為用戶網(wǎng)絡(luò)接口，1 第五章通信接入網(wǎng)SNI為業(yè)務(wù)節(jié)點接口；TE為

4、各種網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的終端設(shè)備，LE表示本地交換局，ET為各種交換設(shè)備。LEANUNISNIPSTN TEPSDN TEISDN TEB-ISDN TELL TEETET復(fù)用數(shù)字交叉復(fù)用數(shù)字交叉?zhèn)鬏斚到y(tǒng)本地交換接口ETET用戶側(cè)業(yè)務(wù)側(cè)圖 5-2接入網(wǎng)在整個通信網(wǎng)中的位置和功能圖 5-2中，PSTN（Public Switched Telephone Network）為公共電話交換網(wǎng)絡(luò)，ISDN（Integrated Service Digital Network）為綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)，B-ISDN（BroadbandISDN）為寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)，PSDN（Public Switched Data Net

5、work）為公共交換數(shù)據(jù)網(wǎng)， LL（Leased Line）為租用線。業(yè)務(wù)節(jié)點是提供業(yè)務(wù)的實體，可提供規(guī)定業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)節(jié)點有本地交換機、租用線業(yè)務(wù)節(jié)點或特定配置的點播電視、廣播電視業(yè)務(wù)節(jié)點、Internet寬帶路由器等。SNI是接入網(wǎng)和業(yè)務(wù)節(jié)點之間的接口，可分為支持單一接入的 SNI和綜合接入的 SNI。接入網(wǎng)與用戶間的 UNI接口能夠支持目前網(wǎng)絡(luò)所能夠提供的各種接入類型和業(yè)務(wù)。接入網(wǎng)的特征為：對于所接入的業(yè)務(wù)提供承載能力，實現(xiàn)業(yè)務(wù)的透明傳送。接入網(wǎng)對用戶信令是透明的。接入網(wǎng)的引入不應(yīng)限制現(xiàn)有的各種接入類型和業(yè)務(wù)，應(yīng)通過有限的標(biāo)準(zhǔn)化接口與業(yè)務(wù)節(jié)點相連。接入網(wǎng)有獨立于業(yè)務(wù)節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)

6、通過標(biāo)準(zhǔn)化的接口連接 TMN（Telecommunications ManagementNetwork）。TMN屬于網(wǎng)絡(luò)管理的范疇，其作用和功能可參閱本書第 3章的網(wǎng)絡(luò)管理一節(jié)。TMN實施對接入網(wǎng)的操作、維護(hù)和管理。5.2 接入網(wǎng)的接口技術(shù)5.2.1接入網(wǎng)接口分類接入網(wǎng)有三種主要接口，即用戶網(wǎng)絡(luò)接口 UNI、業(yè)務(wù)節(jié)點接口 SNI和維護(hù)2 第五章通信接入網(wǎng)管理接口 Q3，如圖 5-3所示。電信管理網(wǎng)Q3 Q3 用戶網(wǎng)絡(luò)接口業(yè)務(wù)節(jié)點接口UNISNI用戶終端或接入網(wǎng)業(yè)務(wù)節(jié)點專網(wǎng)(駐地網(wǎng))圖 5-3接入網(wǎng)接口分類1用戶網(wǎng)絡(luò)接口（UNI）用戶網(wǎng)絡(luò)接口（UNI）是用戶與接入網(wǎng)的接口，主要有傳統(tǒng)的模擬電話

7、Z接口、ISDN基本速率接口（2B+D）、ISDN基群速率接口（30B+D）、ATM接口、E1接口、以太網(wǎng)接口以及其他接口。用戶終端可以是計算機、普通電話機或其他電信終端設(shè)備（TE）。2業(yè)務(wù)節(jié)點接口（SNI）SNI是接入網(wǎng)和業(yè)務(wù)節(jié)點（SN）之間的接口，可分為支持單一接入的 SNI和綜合接入的 SNI。目前支持單一接入的 SNI主要有模擬 Z接口和數(shù)字 V接口兩大類，其中 Z接口對應(yīng)于 UNI的模擬 2線音頻接口，可提供模擬電話業(yè)務(wù)或模擬租用線業(yè)務(wù)；數(shù)字 V接口主要包括 ITU-T定義的 V1V4接口和 V5.X接口，其中 V1、V3和 V4接口是支持單一業(yè)務(wù)接入的接口，可用于窄帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)

8、（N-ISDN），V2接口是支持多業(yè)務(wù)接入的接口，支持 PCM一次群（E1）或二次群（E2）的傳輸標(biāo)準(zhǔn)，為接入設(shè)備提供多種數(shù)字通信業(yè)務(wù)。V5.X接口是為了適應(yīng)接入網(wǎng)內(nèi)多種傳輸介質(zhì)、多種接入配置和多種類業(yè)務(wù)需求而提出的，是綜合業(yè)務(wù)類接口。V5.X接口有 V5.1、V5.2、VB5.1和 VB5.2等幾種形式，其中 VB5.X是支持寬帶綜合接入的接口。3維護(hù)管理接口（Q3）Q3接口是管理網(wǎng)與通信網(wǎng)各部分的標(biāo)準(zhǔn)化接口。接入網(wǎng)作為通信網(wǎng)的一部分，也應(yīng)通過 Q3接口和管理網(wǎng)相連，便于管理網(wǎng)實施管理功能。通過 Q3接口，管理網(wǎng)可實施對接入網(wǎng)的運行、管理、維護(hù)和指配功能（Provisioning），其中對接

9、入網(wǎng)來說，比較重要的是指配功能，如電話網(wǎng)的中繼線路配置、信令配置，移動網(wǎng)的載頻配置、扇區(qū)配置，Internet的路由配置、帶寬配置等等。3 第五章通信接入網(wǎng)5.2.2 V5接口1V5接口概述20世紀(jì) 90年代初，隨著通信網(wǎng)的數(shù)字化，業(yè)務(wù)的綜合化，以及光纖和數(shù)字用戶傳輸系統(tǒng)大量引入，要求 LE提供數(shù)字用戶接入的能力。在不同的配置下，接入網(wǎng)有不同的接口類型。接入網(wǎng)業(yè)務(wù)側(cè)的業(yè)務(wù)節(jié)點接口（SNI）將各種用戶業(yè)務(wù)與交換機連接。數(shù)字業(yè)務(wù)的發(fā)展要求終端設(shè)備至本地交換機之間應(yīng)是透明的數(shù)字連接，這就要求交換機提供數(shù)字用戶接入能力，為此開發(fā)了交換機用戶側(cè)的數(shù)字接口，統(tǒng)稱為 V5接口，如圖 5-4所示。它是本地數(shù)字

10、交換機（LE）和接入網(wǎng)（AN）之間開放的、標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字接口，屬于業(yè)務(wù)節(jié)點接口（SNI），采用了 No.7信令技術(shù)。根據(jù)速率的不同，V5接口可分為 V5.1和 V5.2接口。V5.1接口是指使用單個 2.048Mbit/s鏈路、固定分配時隙，對應(yīng)的 AN不具有集線功能，用于小規(guī)模的 AN連接，沒有通信通路保護(hù)功能。V5.2接口是指按需使用 116個 2.048Mbit/s鏈路、動態(tài)分配時隙、具有集線和通信通路保護(hù)功能的標(biāo)準(zhǔn)化接口，用于中、大規(guī)模的 AN連接。系統(tǒng)終端V5 接口ISDN終端LE 接入網(wǎng)傳輸鏈路數(shù)據(jù)終端電話終端圖 5-4 V5接口示意圖2V5接入V5接入是指接入網(wǎng)設(shè)備通過 V5接口與交

11、換機對接，一個 AN設(shè)備可以具有一個或多個 V5接口，能夠連接到一個或多個 LE上。用戶端口：是指在 AN中實現(xiàn) V5接入的物理端口，用來提供朝向用戶的相關(guān)接口功能。用戶端口和用戶是一一對應(yīng)的。V5接口支持的業(yè)務(wù)見表 5-1。表 5-1 V5接口支持的業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)名稱V5.1接口V5.2接口4 第五章通信接入網(wǎng)PSTNPABXISDN-BRA（2B+D）ISDN-PRA（30B+D）半永久性租用線業(yè)務(wù)永久線路（PL）業(yè)務(wù)3V5接口的選用原則數(shù)據(jù)租用線業(yè)務(wù)比較密集的用戶地區(qū)，由于數(shù)據(jù)租用業(yè)務(wù)不需要集線，可采用 V5.1接口；對于全模擬電話業(yè)務(wù)的情況，不必采用 V5接口，可以使用現(xiàn)有的遠(yuǎn)端模塊，但從長

12、遠(yuǎn)的角度看，應(yīng)使用 V5接口。用戶業(yè)務(wù)密度比較高的地區(qū)，傾向于采用 V5.2的接口，發(fā)揮其集線功能；對于用戶業(yè)務(wù)密度低的地區(qū)，則傾向于采用 V5.1接口。對于光纖同軸混合網(wǎng) HFC接入設(shè)備和無線本地環(huán)路 WLL傾向于采用 V5.2接口。4V5接口的意義標(biāo)準(zhǔn)接口促進(jìn)接入網(wǎng)的迅速發(fā)展。由于 V5接口是統(tǒng)一和開放的，不同廠家的交換設(shè)備和接入設(shè)備可以任意互聯(lián)，有利于在平等的基礎(chǔ)上公平競爭，使網(wǎng)絡(luò)運營商能夠選擇最優(yōu)的系統(tǒng)設(shè)備組織接入網(wǎng)。使接入網(wǎng)的配置靈活、提供快捷便利的綜合業(yè)務(wù)。采用 V5接口，可依照網(wǎng)絡(luò)需要選擇接入網(wǎng)中的傳輸介質(zhì)，靈活配置和組織接入網(wǎng)；可提供話音、數(shù)據(jù)和專線等業(yè)務(wù)，使接入網(wǎng)提供業(yè)務(wù)的能

13、力向綜合性方向發(fā)展；標(biāo)準(zhǔn)化的接口使得接入網(wǎng)在支持業(yè)務(wù)的能力和靈活性方面，超過現(xiàn)有的用戶交換機和遠(yuǎn)端模塊。能夠有效降低系統(tǒng)成本。接入網(wǎng)設(shè)備的大量生產(chǎn)和應(yīng)用，降低了產(chǎn)品的成本；接入網(wǎng)設(shè)備較強的環(huán)境適應(yīng)能力能夠降低機房建設(shè)等工程費用；由于 V5接口接入網(wǎng)把數(shù)字通道延伸到用戶附近，便于各種業(yè)務(wù)的接入，降低了用戶線成本；而且在經(jīng)濟(jì)地提供各類業(yè)務(wù)的同時，還降低了運營維護(hù)成本。增強接入網(wǎng)的網(wǎng)管能力，提高服務(wù)質(zhì)量。V5接口系統(tǒng)提供的全面的監(jiān)控和管理功能，使接入網(wǎng)的維護(hù)、管理和控制變得有效和便捷，從而也有利于提供服務(wù)質(zhì)量。5.2.3 Q3接口Q3接口是 ITU規(guī)定的電信管理網(wǎng)（Telecommunication

14、s ManagementNetwork，TMN）網(wǎng)絡(luò)管理體系中的一部分。在 TMN網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中，共有四5 第五章通信接入網(wǎng)種接口，即 Qx，Q3，X，F(xiàn)。其中 Q3接口是連接操作系統(tǒng)（OS）與其他實體的接口。這些實體可以是操作系統(tǒng)（OS）、網(wǎng)元（NE）、協(xié)調(diào)設(shè)備（MD）、Q適配器（QA）等。Q3接口不是一個單一的通信接口，而是一個跨越了整個 OSI七層模型的協(xié)議的集合。它接口包括兩方面的內(nèi)容，一是跨越 Q3接口的管理信息模型（MIM），二是 Q3接口的通信協(xié)議棧。接入網(wǎng)作為電信網(wǎng)絡(luò)的一個組成部分，服從于 TMN的統(tǒng)一管理。管理的功能領(lǐng)域包括性能管理、配置管理、故障管理、安全管理和賬戶管理五個

15、方面。盡管接入網(wǎng)中的設(shè)備來源于不同的設(shè)備制造商，只要遵循 Q3接口規(guī)范，可以統(tǒng)一管理，提高網(wǎng)絡(luò)的管理效率，降低運營成本。5.3 接入網(wǎng)分類根據(jù)傳輸介質(zhì)的不同，接入網(wǎng)可以分為有線接入網(wǎng)和無線接入網(wǎng)。有線接入網(wǎng)目前通常又可分為光纖接入網(wǎng)、雙絞線接入網(wǎng)和光纖同軸混合接入網(wǎng)三種方式。無線接入網(wǎng)可分為微波接入網(wǎng)、衛(wèi)星接入網(wǎng)、蜂窩接入網(wǎng)等。5.3.1光纖接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)是指接入網(wǎng)中傳輸媒介為光纖的接入網(wǎng)。光纖接入網(wǎng)從技術(shù)上可分為兩大類：有源光網(wǎng)絡(luò)（Active Optical Network，AON）和無源光網(wǎng)絡(luò)（PassiveOptical Network，PON）。有源光網(wǎng)絡(luò)又可分為基于 SDH的 A

16、ON和基于 PDH的AON；無源光網(wǎng)絡(luò)可分為窄帶 PON和寬帶 PON。由于光纖接入網(wǎng)使用的傳輸媒介是光纖，因此根據(jù)光纖深入用戶群的程度，可將光纖接入網(wǎng)分為光纖到路邊（FTTC，F(xiàn)iber to the Curb）、光纖到大樓（FTTB，F(xiàn)iber to the Building）、光纖到辦公室（FTTO，F(xiàn)iber to the Office）和光纖到戶（FTTH，F(xiàn)iber to the Home），它們統(tǒng)稱為 FTTx。FTTx不是具體的接入技術(shù)，而是光纖在接入網(wǎng)中的推進(jìn)程度或使用策略。1光纖接入網(wǎng)的基本概念光纖接入網(wǎng)（OAN，Optical Access Network）是目前電信網(wǎng)中

17、發(fā)展最為快速的接入網(wǎng)技術(shù)，是指用光纖作為主要的傳輸媒介，實現(xiàn)信息傳送功能，通過光線路終端（OLT，Optical Line Terminal）與業(yè)務(wù)節(jié)點相連，通過光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU，Optical Network Unit）與用戶相連。光纖接入網(wǎng)包括遠(yuǎn)端設(shè)備光網(wǎng)絡(luò)單元和局端設(shè)備光線路終端，它們通過傳輸設(shè)備相連。由網(wǎng)絡(luò)接口（V接口）到單個用戶接口（T接口）之間的傳輸手段的總和稱為光接入鏈路。圖 5-5給出了光6 第五章通信接入網(wǎng)纖接入網(wǎng)功能參考配置圖，其中 OLT為光線路終端、ODN為光分配網(wǎng)絡(luò)、ONU為光網(wǎng)絡(luò)單元、AF為適配功能。+Q3AN系統(tǒng)管理功能ONU業(yè)務(wù)功能OLTODNONUAFa參考

18、點T參考點V參考點SNIUNI圖 5-5光纖接入網(wǎng)功能參考配置光纖接入系統(tǒng)的主要組成部分是 OLT和 ONU。OLT是為接入網(wǎng)提供與本地交換機之間的接口，并通過光傳輸與用戶端的ONU通信，它將交換機的交換功能與用戶接入完全隔開；光線路終端提供對自身和用戶端的維護(hù)和監(jiān)控，它可以直接與本地交換機一起放置在交換局端，也可以設(shè)置在遠(yuǎn)端。ONU的作用是為接入網(wǎng)提供用戶側(cè)的接口，它可以接入多種用戶終端，如電話、計算機、電視等多媒體圖像業(yè)務(wù)等，同時具有光電轉(zhuǎn)換功能以及相應(yīng)的維護(hù)和監(jiān)控功能。其主要功能是終結(jié)來自 OLT的光纖，處理光信號并為多個小企業(yè)、事業(yè)用戶和居民住戶用戶提供業(yè)務(wù)接口。ONU的網(wǎng)絡(luò)端是光接口

19、，而其用戶端是電接口，因此 ONU具有光/電的互轉(zhuǎn)功能，還具有對話音的數(shù)/模互轉(zhuǎn)功能。ONU通常放置在用戶側(cè)。ODN在 OLT與 ONU之間提供光傳輸手段，其主要功能是完成光信號功能的分配。ODN是基于 PON設(shè)備的 FTTH光纜網(wǎng)絡(luò)。其作用是為 OLT和 ONU之間提供光傳輸通道。從功能上分，ODN從局端到用戶端可分為饋線光纜子系統(tǒng)，配線光纜子系統(tǒng)，入戶線光纜子系統(tǒng)和光纖終端子系統(tǒng)四個部分。AF為 ONU和用戶設(shè)備提供適配功能。2光纖接入網(wǎng)的基本應(yīng)用（1）光纖到路邊（FTTC）在 FTTC結(jié)構(gòu)中，ONU設(shè)置在路邊的人孔或電線桿上的分線盒內(nèi)，有時可設(shè)置在交接箱內(nèi)，但通常為前者。此時從 ONU到

20、各個用戶之間的部分仍為雙絞線銅纜。若要傳送寬帶圖像業(yè)務(wù)，則這一部分可能會需要同軸電纜。這樣 FTTC將比傳統(tǒng)的 DLC系統(tǒng)的光纖化程度更靠近用戶，增加了更多的光纜共享部分，7 第五章通信接入網(wǎng)有人將之看作一種小型的數(shù)字環(huán)路載波（Digital Loop Carrier，DLC）系統(tǒng)。FTTC的結(jié)構(gòu)為分支拓?fù)?，即點到點或點到多點的樹型結(jié)構(gòu)。用戶為居民住宅用戶和小企事業(yè)用戶。FTTC結(jié)構(gòu)的主要特點可以總結(jié)如下：在 FTTC結(jié)構(gòu)中引入線部分是用戶專用的，現(xiàn)有銅纜設(shè)施仍能利用，因而可以推遲引入線部分（有時甚至配線部分，取決于 ONU位置）的光纖投資，具有較好的經(jīng)濟(jì)性；預(yù)先敷設(shè)了一條很靠近用戶的潛在寬帶

21、傳輸鏈路，一旦有寬帶業(yè)務(wù)需要，可以很快地將光纖引至用戶處，實現(xiàn)光纖到家的戰(zhàn)略目標(biāo)。同樣，如果考慮到經(jīng)濟(jì)性需要也可以用同軸電纜將寬帶業(yè)務(wù)提供給用戶；由于其光纖化程度已十分靠近用戶，因而可以較充分地享受光纖化所帶來的一系列優(yōu)點，諸如節(jié)省管道空間，易于維護(hù)，傳輸距離長，帶寬大等。（2）光纖到樓（FTTB）FTTB也可以看作是 FTTC的一種變形，不同處在于將 ONU直接放到樓內(nèi)（通常為居民住宅公寓或小企事業(yè)單位辦公樓），再經(jīng)多對雙絞線，將業(yè)務(wù)分送給各個用戶。FTTB是一種點到多點結(jié)構(gòu)，通常不用于點到點結(jié)構(gòu)。FTTB的光纖化程度比 FTTC更進(jìn)一步，光纖已敷到樓，因而更適于高密度用戶區(qū)，也更接近于長遠(yuǎn)

22、發(fā)展目標(biāo)。預(yù)計會獲得越來越廣泛的應(yīng)用，特別是那些新建工業(yè)區(qū)或居民樓以及與帶寬傳輸系統(tǒng)共處一地的場合。（3）光纖到家（FTTH）或光纖到辦公室（FTTO）在原來的 FTTC結(jié)構(gòu)中，如果將設(shè)置在路邊的 ONU換成無源光分路器，然后將 ONU移到用戶家，即為 FTTH結(jié)構(gòu)。如果將 ONU放在大型企事業(yè)用戶（公司、大學(xué)、研究所、政府機關(guān)等等）終端設(shè)備處，并能提供一定范圍的靈活的業(yè)務(wù)，則構(gòu)成所謂的光纖到辦公室（FTTO）結(jié)構(gòu)。由于大型企事業(yè)單位所需業(yè)務(wù)量大，因而 FTTO結(jié)構(gòu)在經(jīng)濟(jì)上比較容易成功，發(fā)展很快?？紤]到 FTTO也是一種純光纖連接網(wǎng)絡(luò)，因而可以歸入與 FTTH一類的結(jié)構(gòu)。然而，由于兩者的應(yīng)用場

23、合不同，結(jié)構(gòu)特點也不同。FTTO主要用于大型企事業(yè)用戶，業(yè)務(wù)量需求大，因而在結(jié)構(gòu)上適于點到點或環(huán)形結(jié)構(gòu)。而 FTTH用于居民住宅用戶，業(yè)務(wù)量需求很小，因而經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)必須是點到多點方式。FTTx主要特點是由于整個接入網(wǎng)是全透明光網(wǎng)絡(luò)，因而對傳輸制式（例如PDH或 SDH，數(shù)字或模擬等）、帶寬、波長和傳輸技術(shù)沒有任何限制，適于引入新業(yè)務(wù)，是一種最理想的業(yè)務(wù)透明網(wǎng)絡(luò)，是接入網(wǎng)發(fā)展的長遠(yuǎn)目標(biāo)。由于本地交換機與用戶之間無任何有源電子設(shè)備，ONU安裝在住戶處，因而環(huán)境條件大為改善，可以采用低成本元器件。同時，ONU可以本地供電，不僅供電成本降低，而且故障率也大大減少。最后，維護(hù)安裝測試工作也得以簡化，維護(hù)

24、成本可以降8 第五章通信接入網(wǎng)低，是網(wǎng)絡(luò)運營者長期以來一直追求的理想網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)。由于只有當(dāng)光纖直接通達(dá)住戶，每個用戶才真正有了名符其實的帶寬鏈路，BISDN的實現(xiàn)才有了最終的保證，采用各種 WDM（Wavelength division multiplexing，波分復(fù)用）或 FDM（Frequency division multiplexing，頻分復(fù)用）技術(shù)，真正發(fā)掘光纖巨大潛在帶寬的工作才有可能。3光纖接入網(wǎng)傳輸技術(shù)傳輸技術(shù)主要完成連接 OLT和 ONU的功能，其連接方式可以分為點到點方式，也可以為點到多點方式。至于反向的用戶接入方式也可以有多種，主要有時分多址接入（TDMA，Time D

25、ivision Multiple Access）和副載波多址接入（SCMA，Sub-carrier Multiple Access）兩種。TDMA方式是指將反向傳輸分為若干時隙，每個時隙安排一個 ONU，以分組的方式向 OLT發(fā)送分組信息，各 ONU按 OLT規(guī)定的順序依次發(fā)送，要求 OLT連接的各 ONU嚴(yán)格定時。SCMA采用模擬調(diào)制技術(shù)，將各個 ONU的上行信號分別用不同的調(diào)制頻率調(diào)制到不同的射頻段（副載波），然后再分別調(diào)制各 ONU的激光器（LD），最后耦合到一根光纖送達(dá) OLT，在 OLT端經(jīng)光電探測器轉(zhuǎn)換為電信號，通過不同的濾波器和鑒相器分別得到個ONU的上行信號。目前的 ITU-T

26、標(biāo)準(zhǔn)是以 TDMA方式為基礎(chǔ)的，但不排除其他接入方式。CE4有源光網(wǎng)絡(luò)（AON）有源光纖網(wǎng)絡(luò)的局端設(shè)備（CE）和遠(yuǎn)端設(shè)備（RE）通過有源光傳輸設(shè)備相連，傳輸技術(shù)是骨干網(wǎng)中已大量采用的 SDH和 PDH技術(shù)，但以 SDH技術(shù)為主。遠(yuǎn)端設(shè)備主要完成業(yè)務(wù)的收集、接口適配、復(fù)用和傳輸功能。局端設(shè)備主要完成接口適配、復(fù)用和傳輸功能。此外，局端設(shè)備還向網(wǎng)元管理系統(tǒng)提供網(wǎng)管接口。在實際接入網(wǎng)建設(shè)中，有源光網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)通常是星型或環(huán)型，如圖 5-6所示。中心局OLTCE ONU 用戶RE RE ONU RE 用戶ONU ：光纖線路用戶圖 5-6環(huán)形有源光網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)9 第五章通信接入網(wǎng)環(huán)型結(jié)構(gòu)是指所有節(jié)點共

27、用一條光纖環(huán)鏈路，光纖鏈路首尾相接自成封閉回路的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，屬于點對多點配置，這種閉合的總線結(jié)構(gòu)改進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)的可靠性。環(huán)型結(jié)構(gòu)的突出優(yōu)點可實現(xiàn)自愈功能。缺點是連接性能差，因為也是共享傳輸介質(zhì)，所以通常應(yīng)用于較少用戶的接入中，而且故障率較高，故障影響面廣，只要光纖環(huán)一斷，整個網(wǎng)絡(luò)就中斷了。星型結(jié)構(gòu)的光纖接入中，各用戶終端通過一個位于中央節(jié)點（設(shè)在端局內(nèi)）具有控制和交換功能的星型耦合器進(jìn)行信息交換。又分為有源單星型結(jié)構(gòu)、有源雙星型結(jié)構(gòu)。有源單星型結(jié)構(gòu)如圖 5-7所示。該結(jié)構(gòu)是 ONU與 OLT之間按點對點配置，即每一 ONU直接經(jīng)一專用光鏈路與 OLT相連，中間沒有光分路器。優(yōu)點是用戶之間互相獨立，保

28、密性好，升級和擴(kuò)容容易；缺點是成本太高。圖 5-7單星形有源接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)雙星型結(jié)構(gòu)實際上就是一個樹型結(jié)構(gòu)，分兩級，如圖 5-8所示。它在 OLT和 ONU之間增加了一個有源節(jié)點。交換局與有源節(jié)點共用光纖，利用時分復(fù)用（TDM）或頻分復(fù)用（FDM）傳送較大容量的信息，到有源節(jié)點再換成較小容量的信息流，傳輸?shù)接脩?。圖 5-8雙星形有源接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)雙星型結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是靈活性較強，中心局有源節(jié)點間共用光纖，光纜芯數(shù)較少，降低了費用。它的缺點是有源節(jié)點部分復(fù)雜，成本高，維護(hù)不方便。另外，如要引入寬帶新業(yè)務(wù)，將系統(tǒng)升級，則需將所有光電設(shè)備都更換，或采用波分復(fù)用疊加的方案，操作比較困難。10 第五章通信接入網(wǎng)有源

29、光網(wǎng)絡(luò)具有以下技術(shù)特點：（1）傳輸容量大，目前用在接入網(wǎng)的 SDH傳輸設(shè)備一般提供 155Mb/s或 622Mb/s的接口，有的甚至提供 2.5Gb/S的接口。將來只要有足夠業(yè)務(wù)量需求，傳輸帶寬還可以增加，光纖的傳輸帶寬潛力相對接入網(wǎng)的需求而言幾乎是無限的。（2）傳輸距離遠(yuǎn)，在不加中繼設(shè)備的情況下，傳輸距離可達(dá) 7080公里。（3）用戶信息隔離度好。有源光網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)無論是星形還是環(huán)形，從邏輯上看，用戶信息的傳輸方式都是點到點方式。（4）技術(shù)成熟，無論是 SDH設(shè)備還是 PDH設(shè)備，均已在電信網(wǎng)中大量使用。（5）由于 SDH/PDH技術(shù)在骨干傳輸網(wǎng)中大量使用，有源光接入設(shè)備的成本已大大下

30、降，但在接入網(wǎng)中與其他接入技術(shù)相比，成本還是比較高。5寬帶無源光網(wǎng)絡(luò)（x-PON）無源光網(wǎng)絡(luò)（Passive Optical Network, PON）是一種純介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，在 OLT(光線路終端 )和 ONU(光網(wǎng)絡(luò)單元 )之間的光分配網(wǎng)絡(luò) (ODN)沒有任何有源電子設(shè)備，避免了外部設(shè)備的電磁干擾和雷電影響，減少了線路和外部設(shè)備的故障率，提高了系統(tǒng)可靠性，同時節(jié)省了維護(hù)成本，是電信維護(hù)部門長期期待的技術(shù)。PON系統(tǒng)由光線路終端(OLT)、光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)/光網(wǎng)絡(luò)終端(ONT)和光分配網(wǎng)(ODN)組成，所謂“無源”，是指 ODN全部由無源光分路器和光纖等無源光器件組成，不包括任何有源節(jié)點。PO

31、N技術(shù)采用了點到多點拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，OLT發(fā)出的下行光信號通過一根光纖經(jīng)由無源光分路器廣播給各 ONU/ONT。不同的數(shù)據(jù)鏈路層技術(shù)和物理層 PON技術(shù)結(jié)合形成了不同的 PON技術(shù)，例如 ATM + PON形成了 APON，Ethernet + PON形成了 EPON，ATM/GEM + PON則形成了 GPON（Gigabit Capable PON），這是各種 PON技術(shù)之間的最大區(qū)別。PON技術(shù)具有以下幾大優(yōu)勢：ODN由無源光器件組成，OLT和 ONU/ONT之間沒有昂貴的有源電子設(shè)備，降低了設(shè)備受雷電損壞和輻射干擾的可能性；可以靈活地組成樹形、星形、總線形等拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為樹形，各O

32、NU/ONT可共享 OLT和光分路器之間的光纖，節(jié)省了光纖鋪設(shè)量；業(yè)務(wù)透明性較好，原則上可適用于任何制式和速率的信號；網(wǎng)絡(luò)易于擴(kuò)展，運營管理維護(hù)簡單。寬帶無源光網(wǎng)絡(luò)主要有基于以太網(wǎng)的 EPON（Ethernet-PON）和基于千兆傳輸能力的 GPON。其中，EPON因特別適合 Internet業(yè)務(wù)，而且具有更寬的帶寬、更低的價格和更廣泛的承載業(yè)務(wù)而獲得更多的采用。因此本書只對 EPON做介紹。EPON最重要的特點就是其無源點到多點式（P2MP）的單纖雙向傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為樹形。EPON系統(tǒng)由局側(cè)的 OLT、用戶側(cè)的 ONU/ONT和光配線網(wǎng) ODN（主要是無源光分路/合路器）組成，

33、為單纖雙向系統(tǒng)，這一點11 第五章通信接入網(wǎng)與一般計算機光纖網(wǎng)絡(luò)不同。其中，光分路 /合路器（Splitter）根據(jù)光的發(fā)送方向，將進(jìn)來的光信號分路并分配到多條光纖上（下行），或是組合到一條光纖上（上行）。ONU/ONT主要完成業(yè)務(wù)的收集、接口適配、復(fù)用和傳輸功能； OLT主要完成接口適配、復(fù)用和傳輸功能。此外，OLT還向網(wǎng)元管理系統(tǒng)提供網(wǎng)管接口。在 OLT到 ONU的下行方向上，交換機發(fā)出的信號是廣播式發(fā)給所有的用戶；在上行方向上，各 ONU必須采用某種多址接入?yún)f(xié)議如時分多路訪問 TDMA協(xié)議才能完成共享傳輸通道信息訪問。EPON的基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖 5-9所示。TDMA方式處理ONU發(fā)來的分

34、組1212用戶 1ONU1ONU2123OLT用戶 2無源光合路器33用戶 3ONU3（a）上行方向廣播方式送往特定 ONU的分組11223312ONU1用戶 1123OLTONU2用戶 2無源光分路器1233ONU3（b）下行方向圖 5-9 EPON基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)OLT放置在中心端局。它可以是一個交換機或路由器，提供終端設(shè)備的接入，能完成光/電轉(zhuǎn)換、帶寬分配、連接控制，并有實時監(jiān)控、管理和維護(hù)功能。ONU位于用戶側(cè)，采用以太網(wǎng)協(xié)議，具有以太網(wǎng)第二、三層交換功能。OLT與 ONU之間通過無源光分路/合路器連接，除了終端設(shè)備，EPON中無需電器件，因此是無源的。EPON在單根光纖采用波分復(fù)用（WD

35、M）技術(shù)實現(xiàn)上、下行數(shù)據(jù)傳輸，上12 第五章通信接入網(wǎng)行使用 1310nm波長，下行使用 1550nm波長。EPON的上、下行傳輸速率均為1Gbps。在傳輸方式方面，下行方向 OLD將數(shù)據(jù)包以廣播方式傳輸給所有的ONU，每個數(shù)據(jù)包帶有目的地 ONU地址。當(dāng)數(shù)據(jù)包到達(dá) ONU后，由 ONU的MAC層（介質(zhì)訪問控制層）進(jìn)行地址解析，提取出屬于自己的數(shù)據(jù)包，丟棄其他的數(shù)據(jù)包。上行方向采用時分多址（TDMA）技術(shù)，多個 ONU的上行信息組成一個 TDM信息流傳送到 OLT。EPON中較復(fù)雜的功能主要集中在 OLT中，而ONU的功能比較簡單，因此用戶端設(shè)備造價低。EPON具有如下技術(shù)特點：（1）EPON

36、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是樹形，雙向傳輸采用單纖波分復(fù)用（WDM），下行廣播、上行時分多址（TDMA）方式。（2）傳輸速率高，能夠提供高達(dá) 1Gb/s的上/下行傳輸速率。（3）與現(xiàn)有以太網(wǎng)兼容。鑒于以太網(wǎng)的巨大市場占用率，應(yīng)用開發(fā)、使用維護(hù)和升級換代具有優(yōu)勢。（4）系統(tǒng)成本相對低廉，維護(hù)簡單，容易擴(kuò)展，易于升級。（5）帶寬分配靈活，且能向用戶提供不同的 QoS（服務(wù)質(zhì)量）。6窄帶無源光網(wǎng)絡(luò) PON窄帶無源光網(wǎng)絡(luò)（ PON）只支持窄帶業(yè)務(wù)，給用戶提供的接入速率最大為2Mb/s；其線路速率一般在 20Mb/s到 50Mb/s之間；網(wǎng)絡(luò)側(cè)接口一般為 V5接口，用戶側(cè)接口為現(xiàn)有各種窄帶業(yè)務(wù)接口；PON的突出優(yōu)點是

37、消除了戶外的有源設(shè)備，所有的處理功能均在交換機和用戶宅內(nèi)設(shè)備完成，減少了線路和外部設(shè)備的故障率，提高了系統(tǒng)的可靠性。它的傳輸距離比有源光纖接入系統(tǒng)的短，覆蓋的范圍較小，但它造價低，無需另設(shè)機房，維護(hù)容易，可以經(jīng)濟(jì)地為用戶服務(wù)。7光纖接入技術(shù)的適用場合有源光接入技術(shù)適用帶寬需求大、對通信保密性高的企事業(yè)單位的接入。它也可以用在接入網(wǎng)的饋線段和配線段，并與基于無線或銅線傳輸?shù)钠渌尤爰夹g(shù)混合使用。EPON既可以用來解決企事業(yè)用戶的接入，也可以解決住宅用戶的接入。有的運營商利用“EPON + xDSL”混合接入方案，解決住宅用戶或企事業(yè)用戶的寬帶接入。窄帶 PON主要面向住宅用戶，也可用來解決中小型

38、企事業(yè)用戶的接入。另外，PON的服務(wù)范圍不超過 20公里，但通過“有源光網(wǎng)絡(luò)+無源光網(wǎng)絡(luò)”混合組網(wǎng)方案，可彌補該弊端。13 第五章通信接入網(wǎng)5.3.2雙絞線接入雙絞線接入技術(shù)即數(shù)字用戶線系列（DSL，Digital Subscriber Line）技術(shù)。DSL可分為對稱傳輸?shù)?ISDN數(shù)字用戶環(huán)路（IDSL）、高速數(shù)字用戶環(huán)路（HDSL）、單線對雙向?qū)ΨQ傳輸數(shù)字用戶環(huán)路（SDSL）、甚高速數(shù)字用戶環(huán)路（VDSL）、不對稱數(shù)字用戶環(huán)路（ ADSL）。在接入網(wǎng)中，目前常用的為 ADSL（AsymmetricDigital Subscriber Line）技術(shù)。ADSL是一種在一對雙絞線上同時傳輸電

39、話業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)信號的技術(shù)。它屬于速率非對稱型銅線接入網(wǎng)技術(shù)，可以在一對用戶線上進(jìn)行上行 640kbit/s、下行達(dá)1.58Mbit/s速率的傳輸。由于 ADSL能夠很好地適應(yīng) Internet業(yè)務(wù)非對稱性的特點，所以在眾多的 xDSL技術(shù)中是能夠解決高速 Internet接入技術(shù)的一種。另外，ADSL采用了先進(jìn)的數(shù)字信號處理技術(shù)來減少線路損傷對傳輸性能的影響。ADSL技術(shù)的關(guān)鍵是采用了一種寬帶調(diào)制解調(diào)器（MODEM）技術(shù)。ADSL使用普通的一對電話線作為傳輸介質(zhì)，在線路的兩端分別連接一個 ADSLMODEM，可以在向普通電話用戶提供電話業(yè)務(wù)的同時，提供寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，主要是 Internet業(yè)務(wù)，

40、如圖 5-10所示。圖 5-10 ADSL接入原理ADSL采用頻分復(fù)用（FDM）方法，把雙絞線的傳輸頻帶劃分為低頻段、上行數(shù)據(jù)傳輸頻段和下行數(shù)據(jù)傳輸頻段 3部分，使得一對雙絞線上可以提供 3種信息傳輸通道，即模擬電話通道、中速雙向數(shù)據(jù)通道和高速下行數(shù)據(jù)通道，如圖5-11所示。14 第五章通信接入網(wǎng)高速下行數(shù)據(jù)流中速雙工數(shù)據(jù)流電話信息流(a) ADSL傳輸通道普通電話信道上行信道下行信道04251381401104頻率（kHz）(b) ADSL頻譜圖 5-11 ADSL傳輸通道ADSL采用了一種離散多音頻（Discrete MultiTone，DMT）調(diào)制技術(shù)。電話電纜的頻帶共 1104kHz，

41、分成 256條獨立的信道，每個信道的帶寬為 4kHz，各信道中心頻率的間隔為 4312.5Hz。0號信道用于普通模擬電話通信，1到 5號信道未被使用，以便將模擬電話信號與數(shù)據(jù)信號隔離，避免相互干擾。剩下的 250個信道中，一小部分用于上行數(shù)據(jù)的傳輸，大部分用于下行數(shù)據(jù)傳輸。多少信道用于上行，多少信道用于下行由提供該項業(yè)務(wù)的運營商確定。ITU為 ADSL制訂了兩個標(biāo)準(zhǔn)。ITU-T G.992.1是采用分離器技術(shù)的 ADSL標(biāo)準(zhǔn)，允許的下行和上行最高速率分別是 8Mbps和 1Mbps。但是實際使用時，上行數(shù)據(jù)傳輸速率一般為 32640kbps，下行數(shù)據(jù)傳輸速率一般為1.546.144Mbps，有

42、效傳輸距離為 35km。由于要在用戶端加裝語音分離器，需要專業(yè)人員安裝，而且系統(tǒng)造價高，使得推廣應(yīng)用受到很大限制。ITU-T G.992.2（G. Lite）是不采用分離器技術(shù)的 ADSL標(biāo)準(zhǔn)，它是一種簡化的 ADSL，也被稱作 ADSL G. Lite，支持的上行數(shù)據(jù)傳輸速率為 32152kbps，下行數(shù)據(jù)傳輸速率為64k1.54Mbps，有效傳輸距離為 35km。ADSL G. Lite安裝簡便，成本低，獲得了廣泛應(yīng)用。ADSL采用先進(jìn)的數(shù)字信號處理技術(shù)、編碼調(diào)制技術(shù)和糾錯技術(shù)，使得在雙絞線上可以支持高達(dá)百萬每秒比特的速率。但是由于雙絞線自身的特性，包括線路上的背景噪聲、脈沖噪聲、線路的插

43、入損耗、線路間的串?dāng)_、線徑的變化、線路的橋接抽頭、線路接頭和線路絕緣等因素將影響線纜的傳輸距離。15 第五章通信接入網(wǎng)5.3.3光纖同軸電纜混合接入長期以來，有線電視網(wǎng)絡(luò)（CATV）主要是通過同軸電纜將電視信號傳送給電視接收機。隨著有線電視網(wǎng)絡(luò)的不斷擴(kuò)大，網(wǎng)絡(luò)的主干采用了光纖傳輸技術(shù)，但是接入用戶的終端設(shè)備仍然是同軸電纜。因此，現(xiàn)在的 CATV網(wǎng)絡(luò)是一個光纖與同軸電纜的混合網(wǎng)（HFC，Hybrid Fiber and Coaxial Cable），如圖 5-12所示。CATV中心機房分前端光纖主干環(huán)網(wǎng)分前端分前端光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)光結(jié)點同軸電纜支線網(wǎng)絡(luò)同軸電纜支線網(wǎng)絡(luò)分配器放大器放大器分支器用戶分配

44、網(wǎng)絡(luò)圖 5-12 HFC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)HFC通常由光纖主干網(wǎng)、光纖傳輸網(wǎng)、同軸電纜支線網(wǎng)絡(luò)和用戶分配網(wǎng)絡(luò)四部分組成，從有線電視臺出來的節(jié)目信號先變成光信號在干線上傳輸；到用戶區(qū)域后把光信號轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)分配器/分支器分配后通過同軸電纜送到用戶。HFC的主要特點有以下幾點：1傳輸容量大。從理論上講，一對光纖可同時傳送 2000套電視節(jié)目。2頻率特性好。在許可的傳輸帶寬范圍內(nèi)對電視信號無需采用均衡措施。3傳輸損耗小?？裳娱L有線電視的傳輸距離，25公里內(nèi)無需中繼放大。4光纖間不會有串音現(xiàn)象，不怕電磁干擾，能確保信號的傳輸質(zhì)量。5.4 三網(wǎng)融合三網(wǎng)融合是指現(xiàn)有的電信網(wǎng)絡(luò)、計算機網(wǎng)絡(luò)及廣播電視網(wǎng)絡(luò)相互融合，

45、互聯(lián)互通，資源共享。融合后的網(wǎng)絡(luò)是一個統(tǒng)一、全數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)，可支持包括數(shù)據(jù)、話音和視像在內(nèi)的所有業(yè)務(wù)的通信。三網(wǎng)融合主要是指高層業(yè)務(wù)應(yīng)用的融合，業(yè)16 第五章通信接入網(wǎng)務(wù)層上互相滲透和交叉；傳輸技術(shù)趨于一致，應(yīng)用層上趨向使用統(tǒng)一的 IP協(xié)議；三網(wǎng)實現(xiàn)互聯(lián)互通，形成無縫覆蓋；經(jīng)營上互相競爭、互相合作，朝著向用戶提供多樣化、多媒體化、個性化服務(wù)的同一目標(biāo)交匯；行業(yè)管制和政策方面也逐漸趨向一致。5.4.1三網(wǎng)的特點1電信網(wǎng)截止 2012年底，我國的電信網(wǎng)用戶已超過 13.8億，成為世界第一大電信網(wǎng)。電信網(wǎng)具有覆蓋面廣、管理嚴(yán)密等特點，而且電信運營商經(jīng)過長時間的發(fā)展積累了長期大型網(wǎng)絡(luò)設(shè)計運營經(jīng)驗。電信

46、網(wǎng)能傳送多種業(yè)務(wù)，但仍然主要以傳送電話業(yè)務(wù)為主，包括固定電話和移動電話業(yè)務(wù)。電信網(wǎng)絡(luò)特點是能在任意兩個用戶之間實現(xiàn)點對點、雙向、實時的連接；通常使用電路交換系統(tǒng)和面向連接的通信協(xié)議，通信期間每個用戶都獨占一條通信信道；用戶之間可以實時地交換話音、傳真或數(shù)據(jù)等各種信息。其優(yōu)點是能夠保證服務(wù)質(zhì)量；提供 64kbit/s的恒定帶寬；通信的實時性好。電信網(wǎng)絡(luò)的不足表現(xiàn)為通信成本基于距離和時間，通信資源的利用率很低。隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的增長，從傳統(tǒng)的 56kbit/s窄帶撥號到 xDSL方式，ADSL非對稱數(shù)字用戶線技術(shù)提供一種準(zhǔn)寬帶接入方式，它無需很大程度改造現(xiàn)有的電信網(wǎng)絡(luò)連接，只需在用戶端接入 ADSL-

47、Modem，便可提供準(zhǔn)寬帶數(shù)據(jù)服務(wù)和傳統(tǒng)語音服務(wù)，兩種業(yè)務(wù)互不影響。它可以提供上行 1Mb/s，下行 8Mb/s的速率，36km的有效傳輸距離，比較符合現(xiàn)階段一般用戶的互聯(lián)網(wǎng)接入要求。對于沒有安裝綜合布線系統(tǒng)的小區(qū)來講，ADSL是一種經(jīng)濟(jì)便捷的接入途徑。2有線電視網(wǎng)我國的有線電視起步較晚，但發(fā)展迅速，進(jìn)入新世紀(jì)的第一個十年，我國有線電視用戶已達(dá) 1.75億戶，占全球家庭用戶數(shù)量的三分之一，規(guī)模居世界首位。在我國，有線電視網(wǎng)普及率高、接入帶寬最寬、同時掌握著眾多的視頻資源。但是有線電視網(wǎng)絡(luò)大部分是以單向傳輸方式、樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接到終端用戶，用戶只能在當(dāng)?shù)乇粍拥剡x擇接收電視信息。如果將有線電視網(wǎng)從

48、目前的廣播式網(wǎng)絡(luò)全面改造為雙向交互式網(wǎng)絡(luò)，便可將電視與電信業(yè)務(wù)和 Internet業(yè)務(wù)集成一體，使有線電視網(wǎng)成為一種新的計算機接入網(wǎng)。目前有線電視網(wǎng)正擺脫單一的廣播業(yè)務(wù)傳輸網(wǎng)絡(luò)向綜合信息網(wǎng)發(fā)展。3計算機網(wǎng)2013年底，我國網(wǎng)民人數(shù)突破 6億人。因特網(wǎng)對社會發(fā)展起到了巨大的推動作用。由于因特網(wǎng)的飛速發(fā)展，用戶對通信信道帶寬能力的需求日益增長，需要建立真正的信息高速公路和高速寬帶信息網(wǎng)絡(luò)。因特網(wǎng)的主要特點是采用分組17 第五章通信接入網(wǎng)交換方式和面向連接/無連接的通信協(xié)議，適用于傳送突發(fā)性數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，但對帶寬的使用不固定，離散性大。在因特網(wǎng)中，用戶之間的連接可以是一點對一點的，也可以是一點對多點的；

49、用戶之間的通信在大多數(shù)情況下是非實時的，采用的是存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式；通信方式可以是雙向交互式的，也可以是單向的。因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，以前主要依靠電信網(wǎng)或有線電視網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)，現(xiàn)在有的經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的城市開始或已經(jīng)興建了獨立的以 IP為主要業(yè)務(wù)對象的新型骨干傳送網(wǎng)。因特網(wǎng)的最大優(yōu)勢在于 TCP/IP協(xié)議是目前惟一可被三大網(wǎng)共同接受的通信協(xié)議，IP技術(shù)更新快、成本低。但是因特網(wǎng)最大的問題是缺乏大型網(wǎng)絡(luò)與電話業(yè)務(wù)方面的技術(shù)和運營經(jīng)驗，由于其具有開放性的特點，缺乏對全網(wǎng)有效的控制能力，很難實現(xiàn)統(tǒng)一網(wǎng)管。另外，還無法保證提供高質(zhì)量的實時業(yè)務(wù)。5.4.2現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)承載技術(shù)現(xiàn)有的電話網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)以話音業(yè)務(wù)為主，同時也提供

50、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)服務(wù)；更重要的是它已經(jīng)遍布各地，有現(xiàn)成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。另外，我國是有線電視大國，且大多數(shù)有線電視網(wǎng)絡(luò)已建成 HFC網(wǎng)，也具有現(xiàn)成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。由此可見，電話網(wǎng)絡(luò)和有線電視網(wǎng)絡(luò)均為三網(wǎng)融合提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。1電話網(wǎng)絡(luò)電話網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)歷史悠久，它以話音業(yè)務(wù)為主，也提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)服務(wù)。它的最大優(yōu)勢就是現(xiàn)有的電話網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)已經(jīng)遍布各地，有現(xiàn)成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。但普通電話網(wǎng)的傳輸速率較低，撥號上網(wǎng)時最高只能達(dá)到 56kbps，可以傳輸普通的數(shù)據(jù)，但不能滿足傳輸多媒體信息的要求。而且語音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)無法同時提供。非對稱數(shù)字用戶線技術(shù)（ADSL），采用離散多音技術(shù) DMT（Discrete MultitoneTechn

51、ology）將電話線信道的通頻帶擴(kuò)展到 1MHz左右，從而提高了電話用戶線上數(shù)據(jù)傳輸總速率。該技術(shù)使用戶能夠共享一條電話線進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)接入和電話通信。2有線電視網(wǎng)絡(luò)有線電視系統(tǒng)的雛形是共用天線系統(tǒng)，都使用同軸電纜傳輸信號。后來有線電視系統(tǒng)發(fā)展到光纖與同軸電纜混合（HFC）的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。目前，國內(nèi)的有線電視系統(tǒng)基本采用鄰頻傳輸系統(tǒng)，有 300Mhz、450MHz、550MHz、750MHz和860MHz，以 860MHz系統(tǒng)為例，從 18.5MHz到 860MHz，共可提供 93套模擬電視節(jié)目，其中標(biāo)準(zhǔn)頻道 51個（DS6-DS56），增補頻道 42個（Z1-Z42）。目前有線電視網(wǎng)既傳送模擬電視節(jié)目

52、，也傳送數(shù)字電視節(jié)目，包括數(shù)字高清電視節(jié)目。使用普通電視接收機，可以直接接收模擬電視節(jié)目，而要接收數(shù)字電視節(jié)目，需要在用戶端用機頂盒（STB，Set-Top Box）接收。18 第五章通信接入網(wǎng)為了提供雙向業(yè)務(wù)，HFC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在向以下方向發(fā)展：1）光纖到戶，即 FTTH，實現(xiàn)無源光纖分配網(wǎng)。2）將放大器改為雙向放大器，在單根光纜上建立雙向通道，增加回傳光發(fā)送機和回傳光接收機。有線電視 HFC網(wǎng)的寬帶資源和網(wǎng)絡(luò)物理結(jié)構(gòu)為建設(shè)三網(wǎng)融合的新型多媒體互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)提供了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。3計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)在三大網(wǎng)絡(luò)中是誕生最晚的，但是發(fā)展速度卻是最快的。計算機局域網(wǎng)（LAN）的傳輸速率從上世紀(jì) 80年代的

53、 10兆比特每秒，發(fā)展到目前的百萬兆比特每秒，僅經(jīng)歷了不到 20年的時間。廣域網(wǎng)（WAN）的傳輸速率也由最初的 56千比特每秒增加到目前廣泛采用的萬兆比特每秒（如 SDH/SONET或 10GEthernet）。目前計算機網(wǎng)絡(luò)普遍采用的是分組交換技術(shù)，存儲-轉(zhuǎn)發(fā)傳輸方式傳送信息。用戶的接入多采用 100Base-T快速以太網(wǎng)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)的各項應(yīng)用主要基于 TCP/IP模式，數(shù)據(jù)分組以 IP數(shù)據(jù)報的格式傳輸。在各種語音信號和圖像信號數(shù)字處理技術(shù)的支持下，已可以向網(wǎng)絡(luò)用戶提供準(zhǔn)實時業(yè)務(wù)，如 IP電話（VOIP）、IP電視（IPTV）等。5.4.3三網(wǎng)融合技術(shù)1“三網(wǎng)融合”的技術(shù)基礎(chǔ)實現(xiàn)三網(wǎng)融合，依托

54、的主要技術(shù)有三項，即數(shù)字處理技術(shù)、光纖通信技術(shù)和IP傳輸技術(shù)。（1）數(shù)字處理技術(shù)。語音、圖像等信息源都是模擬量，只有對這類模擬信號進(jìn)行數(shù)字化處理，才有可能充分利用計算機科學(xué)與技術(shù)的所有成果，完成信息的發(fā)送、傳輸、接收、再現(xiàn)和存儲。一臺數(shù)字電視機，與其稱它電視機，不如叫它計算機，因為它的功能更大程度上是一臺計算機，具有信息處理的能力。（2）光纖通信技術(shù)。光纖作為傳輸介質(zhì)，具有高帶寬、低損耗、抗電磁干擾的特點。只有基于光纖的通信網(wǎng)絡(luò)才能滿足“三網(wǎng)融合”不斷增長的帶寬需求。（3）IP傳輸技術(shù)。IP傳輸技術(shù)，即分組交換或包交換技術(shù)，使信息網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)性、可靠性、堅固性比傳統(tǒng)電路交換技術(shù)更優(yōu)，同時使傳輸成

55、本更低?；贗P的網(wǎng)絡(luò)，能充分利用因特網(wǎng)已經(jīng)取得的技術(shù)成就，構(gòu)造和實現(xiàn)多對多的、極為簡便的信息通信網(wǎng)。2三網(wǎng)融合的綜合業(yè)務(wù)平臺三網(wǎng)融合的通信網(wǎng)絡(luò)將是一個覆蓋全球、功能強大、業(yè)務(wù)齊全的信息服務(wù)網(wǎng)19 第五章通信接入網(wǎng)絡(luò)，即為全球一體化的綜合寬帶多媒體通信網(wǎng)。而這一網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)應(yīng)是一個統(tǒng)一完整的結(jié)合體系，為全球任一地點，采用任何終端的用戶提供綜合的語音、數(shù)字、圖像等多種服務(wù)。它將是以 IP協(xié)議為基礎(chǔ)，所有網(wǎng)絡(luò)將向以 IP為基本協(xié)議的分組網(wǎng)統(tǒng)一。因特網(wǎng)的廣泛業(yè)務(wù)，諸如電子郵件、文件傳輸、遠(yuǎn)程登錄、全球 WWW瀏覽，已使因特網(wǎng)成為人們廣為利用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，而未來的網(wǎng)絡(luò)是集語音、數(shù)據(jù)文字、圖像視頻于一體的綜合

56、網(wǎng)絡(luò)，因特網(wǎng)是實現(xiàn)這一業(yè)務(wù)綜合化的基礎(chǔ)，也是實現(xiàn)三網(wǎng)融合的綜合業(yè)務(wù)平臺。對如何構(gòu)成高速數(shù)據(jù)傳輸鏈路 IP主干網(wǎng)，已成為當(dāng)今信息傳輸領(lǐng)域的熱點。3三網(wǎng)融合的先導(dǎo)：IPTVIPTV即交互式網(wǎng)絡(luò)電視，是一種利用寬帶有線電視網(wǎng)，集互聯(lián)網(wǎng)、多媒體、通訊等多種技術(shù)于一體，向家庭用戶提供包括數(shù)字電視在內(nèi)的多種交互式服務(wù)的新技術(shù)。它能夠很好地適應(yīng)當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)飛速發(fā)展的趨勢，充分有效地利用網(wǎng)絡(luò)資源。IPTV既不同于傳統(tǒng)的模擬式有線電視，也不同于經(jīng)典的數(shù)字電視。因為，傳統(tǒng)的模擬電視和經(jīng)典的數(shù)字電視都具有頻分制、定時、單向廣播等特點。盡管經(jīng)典的數(shù)字電視相對于模擬電視有許多技術(shù)革新，但只是信號形式的改變，而沒有觸及到媒體

57、內(nèi)容的傳播方式。IPTV是利用計算機或機頂盒與電視一起完成接收視頻點播節(jié)目、視頻廣播及WWW瀏覽等功能。它采用高效的視頻壓縮技術(shù)，使視頻流傳輸帶寬在800Kb/s時可以有接近 DVD的收視效果，對今后開展視頻類業(yè)務(wù)如因特網(wǎng)上視頻直播、遠(yuǎn)距離真視頻點播（Real VOD）、節(jié)目源制作等來講，有很強的優(yōu)勢，是一個全新的技術(shù)概念。IPTV的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要包括流媒體服務(wù)、節(jié)目采編、存儲及認(rèn)證計費等子系統(tǒng)，主要存儲及傳送的內(nèi)容是以 MPEG-4為編碼核心的流媒體文件?；?IP網(wǎng)絡(luò)傳輸，通常要在網(wǎng)絡(luò)的邊緣設(shè)置內(nèi)容分配服務(wù)節(jié)點，配置流媒體服務(wù)及存儲設(shè)備。IPTV還具有很靈活的交互性，用戶可自由點播視頻節(jié)目。

58、另外，基于 IP網(wǎng)的其它業(yè)務(wù)如電子郵件、網(wǎng)絡(luò)游戲等也可以展開。5.4.4三網(wǎng)融合解決方案及其特點要想真正實現(xiàn)三網(wǎng)融合，則是運營商的網(wǎng)絡(luò)到用戶的最后一公里接入問題。這不僅是先前電信運營商開展業(yè)務(wù)重點考慮不可缺少的基礎(chǔ)設(shè)施，而且是當(dāng)前廣電網(wǎng)絡(luò)雙向改造必須面臨的問題，即骨干網(wǎng)光纖到用戶這一段究竟要采用何種方式技術(shù)適合進(jìn)戶的問題。下面就如何實現(xiàn)三網(wǎng)融合，介紹幾種當(dāng)前比較行之有效的方案。1基于 DSL技術(shù)的電話網(wǎng)絡(luò)解決方案DSL技術(shù)是基于普通電話線的寬帶接入技術(shù)，其特點是以普通的銅質(zhì)電話20 第五章通信接入網(wǎng)線為傳輸介質(zhì)，在同一銅線上分別傳送數(shù)據(jù)和語音信號，數(shù)據(jù)信號并不通過電話交換機設(shè)備，減輕了電話交換

59、機的負(fù)載；不需要撥號，一直在線，屬于專線上網(wǎng)方式。在現(xiàn)有的電話雙絞線上，DSL可提供高達(dá) 8Mbps的高速下行速率，及 1Mbps的上行速率，有效傳輸距離可達(dá) 3至 5公里。無需重新布線，為用戶提供高速寬帶服務(wù)，極大地降低服務(wù)成本。DSL技術(shù)對線路質(zhì)量要求低、安裝調(diào)試簡便。然而這種接入方式在傳輸?shù)乃俾?、距離還是受到一定的限制。2基于 HFC技術(shù)的有線電視網(wǎng)絡(luò)解決方案CATV（CAble TeleVision，有線電視）技術(shù)，即利用有線電視網(wǎng)實現(xiàn)上網(wǎng)和電話業(yè)務(wù)的一種技術(shù)。傳輸介質(zhì)采用同軸電纜。常用的同軸電纜有兩類：特性阻抗為 50和 75的同軸電纜。75同軸電纜常用于傳輸電視信號，故稱為 CAT

60、V電纜，優(yōu)質(zhì)的 75同軸電纜傳輸帶寬可達(dá) 1GHz，目前常用 CATV電纜的傳輸帶寬為 860MHz。50同軸電纜主要用于基帶信號傳輸。具有雙向傳輸功能的有線電視網(wǎng)是高效、廉價的綜合網(wǎng)絡(luò)，它具有頻帶寬、容量大、多功能、成本低、抗干擾能力強、支持多種業(yè)務(wù)連接千家萬戶的優(yōu)勢。HFC是光纖和同軸電纜相結(jié)合的混合網(wǎng)絡(luò)。HFC寬帶網(wǎng)解決了用戶高速接入的最后一公里問題。與傳統(tǒng)的 CATV網(wǎng)絡(luò)相比，HFC網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有所不同：第一，光纖干線采用星形或環(huán)狀結(jié)構(gòu)；第二，支線和配線網(wǎng)絡(luò)的同軸電纜部分采用樹狀或總線式結(jié)構(gòu)；第三，整個網(wǎng)絡(luò)按照光結(jié)點劃分成一個服務(wù)區(qū)。HFC既是一種靈活的接入系統(tǒng)，也是一種優(yōu)良的傳輸系統(tǒng)