第7章 多媒體通信用戶接入技術(shù)

第7章多媒體通信用戶接入技術(shù)7.1接入網(wǎng)基礎(chǔ)7.2ISDN用戶接入環(huán)路7.3xDSL技術(shù)7.4光纖同軸混合接入技術(shù)7.5HomePNA接入技術(shù)7.6光纖接入技術(shù)7.7固定終端無線接入7.8移動終端無線接入練習(xí)與思考題7.1接入網(wǎng)基礎(chǔ)接入網(wǎng)（AN，AccessNetwork），也稱為用戶接入網(wǎng)，是由業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口（SNI）和相關(guān)用戶網(wǎng)絡(luò)接口（UNI）及為傳送電信業(yè)務(wù)所需承載能力的系統(tǒng)組成的，經(jīng)維護(hù)管理接口（Q3接口）進(jìn)行配置和管理。因此，接入網(wǎng)可由三個(gè)接口界定，即網(wǎng)絡(luò)側(cè)經(jīng)由SNI與業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)相連，用戶側(cè)由UNI與用戶相連，管理方面則經(jīng)Q3接口與電信管理網(wǎng)（TMN）相連。它的目標(biāo)是建立一種標(biāo)準(zhǔn)化的接口方式，以一個(gè)可監(jiān)控的接入網(wǎng)絡(luò)，使用戶能夠獲得音頻、圖像和數(shù)據(jù)等綜合業(yè)務(wù)。接入網(wǎng)的重要特征可以歸納為以下幾點(diǎn)：（1）接入網(wǎng)對于所接入的業(yè)務(wù)提供承載能力，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的透明傳送；（2）接入網(wǎng)對用戶信令是透明的，除了一些用戶信令的格式轉(zhuǎn)換外，信令和業(yè)務(wù)處理的功能依然在業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)中；

（3）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)，接入網(wǎng)應(yīng)通過有限的標(biāo)準(zhǔn)化的接口與業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)相連；（4）接入網(wǎng)有獨(dú)立于業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過標(biāo)準(zhǔn)化的接口連接TMN，TMN實(shí)施對接入網(wǎng)的操作、維護(hù)和管理。1.接入網(wǎng)的定義及其功能結(jié)構(gòu)根據(jù)ITU-T標(biāo)準(zhǔn)，接入網(wǎng)的功能結(jié)構(gòu)如圖7.1-1所示。它位于交換端局和用戶終端之間，可以支持各種交換型和非交換型業(yè)務(wù)，并將這些業(yè)務(wù)流組合后沿著公共的傳輸通道送往業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)。其中，包括UNI信令轉(zhuǎn)換為SNI信令，但接入網(wǎng)本身并不解釋和處理信令的內(nèi)容。

原則上，接入網(wǎng)可支持的用戶網(wǎng)絡(luò)接口和業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口的類型和數(shù)目沒有限制。不同的用戶網(wǎng)絡(luò)接口支持不同的業(yè)務(wù)，例如，模擬電話、ISDN、數(shù)字或模擬租用線業(yè)務(wù)等的接入。業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口有模擬接口（Z接口）和數(shù)字接口（V接口）兩類。圖7.1-1接入網(wǎng)功能結(jié)構(gòu)在交換業(yè)務(wù)的情況下，SN即本地交換局（LE）提供接入呼叫和連接控制信令以及接入連接與資源處理的能力。這時(shí)接入網(wǎng)就是本地交換局與用戶終端之間的系統(tǒng)，也就是過去所指的本地線路分配網(wǎng)的全部或一部分。最簡單的接入網(wǎng)就是金屬用戶線路，這時(shí)UNI就是電話機(jī)與用戶線的接口，SNI就是電話交換機(jī)的模擬用戶線接口（Z接口）。顯然有電信網(wǎng)以來就有接入網(wǎng)，隨著數(shù)字化從核心網(wǎng)擴(kuò)展到用戶接入，SNI和UNI多樣化了，它們之間的傳送實(shí)體也變得復(fù)雜了，ITU-T就開始用接入網(wǎng)來定義SNI和UNI之間的傳送系統(tǒng)。交換機(jī)數(shù)字用戶接入用的SNI統(tǒng)稱為V接口，根據(jù)幀格式可區(qū)分為V1～V5，其中V5又依據(jù)集線能力分為V5.1與V5.2，寬帶則稱為Vb5.1和Vb5.2。UNI的類型也很多，ITU-T已經(jīng)規(guī)定的有ISDN的T接口和B-ISDN的Tb接口，實(shí)際上大量使用的還有10Mb/s、100Mb/s以及1000Mb/s以太網(wǎng)接口。用戶終端也不僅僅是TE，代替TE的可能就是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，即CPN。

隨著IP和視頻業(yè)務(wù)的發(fā)展，路由器、接入服務(wù)器、視頻服務(wù)器等作為SN出現(xiàn)在電信網(wǎng)絡(luò)中，這時(shí)SNI可以是與交換業(yè)務(wù)相同的V5類接口，也可以是其他相關(guān)接口。接入網(wǎng)可支持以下五大功能：（1）傳送功能：提供由多接入段（如饋送段、分配段、引入段等）組成的公共傳送通道，并完成不同傳輸媒體間的適配。具體功能包括復(fù)用、交叉連接、物理媒體提供等。（2）核心功能：完成用戶網(wǎng)絡(luò)接口承載體或業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口承載體至公共承載體的適配，如復(fù)用和協(xié)議處理等。（3）用戶端口功能：完成用戶網(wǎng)絡(luò)接口的特定要求及核心功能和系統(tǒng)管理功能的適配，如信令轉(zhuǎn)換、A/D轉(zhuǎn)換、用戶網(wǎng)絡(luò)接口承載信道和承載能力的處理。（4）業(yè)務(wù)端口功能：完成業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口的特定要求至公共承載體的適配，供核心功能處理，同時(shí)提取相關(guān)信息供系統(tǒng)管理功能處理。（5）系統(tǒng)管理功能：通過Q3接口或中介設(shè)備與電信管理網(wǎng)接口，協(xié)調(diào)接入網(wǎng)各種功能的提供、運(yùn)行和維護(hù)，包括配置和控制、故障檢測和指示、性能數(shù)據(jù)采集等。同時(shí)還負(fù)責(zé)通過業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口協(xié)議協(xié)調(diào)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)的操作功能，通過用戶網(wǎng)絡(luò)接口協(xié)議協(xié)調(diào)用戶終端的操作功能。接入網(wǎng)傳送結(jié)構(gòu)的物理參考模型如圖7.1-2所示。對于電話用戶線來說，各段分界點(diǎn)就是熟知的配線架、交接箱、分線盒和電話插座。在一般情況下，傳輸媒體可以是雙絞銅線、同軸電纜、光纖、無線通道或它們的組合。雖然接入網(wǎng)改造的核心也是數(shù)字化和寬帶化，但是和中繼網(wǎng)相比，這一過程較為復(fù)雜。其一，它是和大量用戶相連的一點(diǎn)到多點(diǎn)的連接；其二，必須充分考慮經(jīng)濟(jì)性能和用戶需求，采取因地制宜、逐步演進(jìn)的方式。為此，各國電信界綜合運(yùn)用現(xiàn)有技術(shù)，提出了許多不同的接入傳送技術(shù)。圖7.1-2接入網(wǎng)物理參考模型2.接入網(wǎng)分類接入網(wǎng)的分類方法有很多種，例如可以按傳輸媒介分類、按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類、按使用技術(shù)分類、按接口標(biāo)準(zhǔn)分類、按業(yè)務(wù)帶寬分類、按業(yè)務(wù)種類分類等等。將這些因素都考慮進(jìn)去，接入網(wǎng)的種類自然就很多，但總的來說，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)包括銅線接入網(wǎng)、光纖接入網(wǎng)和混合光纖/同軸電纜接入網(wǎng)。其中，銅線接入網(wǎng)是以原有銅質(zhì)導(dǎo)線線路為主，在用戶線上通過采用先進(jìn)的數(shù)字信號處理技術(shù)來提高雙絞銅線對的傳輸容量，向用戶提供各種業(yè)務(wù)的接入手段?；旌瞎饫w/同軸電纜接入是以光纜為主干傳輸，經(jīng)同軸電纜分配給用戶，采用一種漸進(jìn)的光纜化方式。光纖接入網(wǎng)是全光化的實(shí)現(xiàn)，包括光纖到戶等多種形式。當(dāng)然光纖到戶是業(yè)界追求的目標(biāo)，它能提供所有的多媒體業(yè)務(wù)，之所以目前不能做到，是因?yàn)橛脩舻某惺苣芰Φ南拗?。無線接入網(wǎng)包括固定無線接入網(wǎng)和移動無線接入網(wǎng)，用戶終端固定或是作有限移動時(shí)的接入叫做固定無線接入，用戶終端移動時(shí)的接入叫做移動接入。固定無線接入不需要移動控制和越區(qū)切換的功能，從而節(jié)省投資。各種不同接入方式分類如表7.1-1所示。表7.1-1接入網(wǎng)分類7.2ISDN用戶接入環(huán)路

ISDN是綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的簡稱，它由電話綜合數(shù)字網(wǎng)（IDN）發(fā)展而來，它是在現(xiàn)有電話網(wǎng)上開發(fā)的一種集語音、數(shù)據(jù)和圖像于一體的綜合業(yè)務(wù)，即能在一對普通電話雙絞線上實(shí)現(xiàn)多種功能。ISDN是數(shù)字交換和數(shù)字傳輸?shù)慕Y(jié)合，它以迅速、準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)、有效的方式提供目前各種通信網(wǎng)絡(luò)中現(xiàn)有的業(yè)務(wù)，而且將通信和數(shù)據(jù)處理結(jié)合起來，開創(chuàng)了很多前所未有的新業(yè)務(wù)。

ISDN是一個(gè)全數(shù)字的網(wǎng)絡(luò)，也就是說，不論原始信號是話音、文字、數(shù)據(jù)還是圖像，只要可以轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，都能在ISDN網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳輸。在傳統(tǒng)的電話網(wǎng)絡(luò)中，雖然實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的數(shù)字化，但在用戶到電話局之間仍采用模擬傳輸，很容易由于沿途噪聲的積累引起失真。而對于ISDN來說，實(shí)現(xiàn)了用戶線的數(shù)字化，提供端到端的數(shù)字連接，傳輸質(zhì)量大大提高。7.2.1ISDN業(yè)務(wù)分類

ISDN電信業(yè)務(wù)可以分為提供基本傳輸功能的承載業(yè)務(wù)和包含終端功能的用戶終端業(yè)務(wù)。除了這兩種基本業(yè)務(wù)外，還規(guī)定了變更或補(bǔ)充基本業(yè)務(wù)的補(bǔ)充業(yè)務(wù)。這些補(bǔ)充業(yè)務(wù)為用戶的通信帶來很大的方便。承載業(yè)務(wù)提供在用戶之間實(shí)時(shí)傳遞信息的手段，而不改變信息本身所包含的內(nèi)容，這類業(yè)務(wù)對應(yīng)于開放系統(tǒng)互連(OSI)參考模型的低層功能。常用的承載業(yè)務(wù)有：話音業(yè)務(wù)、3.1kHz音頻業(yè)務(wù)和不受限64kb/s數(shù)字業(yè)務(wù)等等。打電話一般采用話音業(yè)務(wù)，這種承載業(yè)務(wù)向網(wǎng)絡(luò)表明目前用戶在打電話，網(wǎng)絡(luò)可以對其進(jìn)行語音壓縮、回波消除、數(shù)字話音插空等處理。3.1kHz音頻承載業(yè)務(wù)主要是用調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸或模擬傳真機(jī)發(fā)送傳真的情況，這類業(yè)務(wù)可在網(wǎng)絡(luò)中對信號進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，但是其他形式的話音處理技術(shù)必須禁止。若要使用ISDN撥號上網(wǎng)，則需要用不受限64kb/s數(shù)字業(yè)務(wù)，此時(shí)網(wǎng)絡(luò)對于傳送的數(shù)據(jù)不做任何處理。用戶終端業(yè)務(wù)把傳輸功能和信息處理功能結(jié)合起來，不僅能夠提供OSI的低層功能，也能夠提供高層功能。它包括網(wǎng)絡(luò)提供的通信能力和終端本身所具有的通信能力，可以把用戶終端業(yè)務(wù)理解為用戶通過終端的通信所獲得的業(yè)務(wù)，利用電話業(yè)務(wù)通話或傳真業(yè)務(wù)傳送字符都是用戶終端業(yè)務(wù)的例子。由此可知，用戶終端業(yè)務(wù)中必定包含了承載業(yè)務(wù)的內(nèi)容。用戶終端的種類很多，例如，電話、G4類傳真、數(shù)據(jù)傳輸、電視會議、可視圖文、用戶電報(bào)、圖文混合方式等，這些業(yè)務(wù)均需要終端設(shè)備的支持。補(bǔ)充業(yè)務(wù)則是ISDN網(wǎng)絡(luò)在承載業(yè)務(wù)和用戶終端業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上提供的其他附加業(yè)務(wù)。通常，一個(gè)補(bǔ)充業(yè)務(wù)可以與一個(gè)或多個(gè)基本業(yè)務(wù)結(jié)合供用戶使用。常見的補(bǔ)充業(yè)務(wù)有：多用戶號碼、主叫號碼顯示、主叫號碼限制、子地址、惡意呼叫識別、呼叫轉(zhuǎn)移、呼叫等待、呼叫保持、會議呼叫、三方通信等等。如果說承載業(yè)務(wù)定義了對網(wǎng)絡(luò)功能的要求，并且由網(wǎng)絡(luò)功能來提供這類業(yè)務(wù)，那么用戶終端業(yè)務(wù)既包括了終端能力，又包括了網(wǎng)絡(luò)能力。承載業(yè)務(wù)和用戶終端業(yè)務(wù)兩者都可以配合補(bǔ)充業(yè)務(wù)一起為用戶提供服務(wù)，但是補(bǔ)充業(yè)務(wù)可以和一種或多種承載業(yè)務(wù)或用戶終端業(yè)務(wù)相結(jié)合，不能單獨(dú)使用。7.2.2ISDN用戶—網(wǎng)絡(luò)接口1．ISDN用戶—網(wǎng)絡(luò)接口功能

ISDN用戶—網(wǎng)絡(luò)接口的作用是使用戶終端與ISDN網(wǎng)絡(luò)之間或網(wǎng)絡(luò)與用戶之間能夠相互交換信息，該接口主要具有以下功能：(1)利用同一接口提供多種業(yè)務(wù)的能力：根據(jù)用戶需求，在呼叫的基礎(chǔ)上，選擇信息的比特速率、交換方式或編碼方式等；(2)多終端配置功能：多個(gè)終端可以連接在同一個(gè)接口上，允許同時(shí)使用這些不同的終端；(3)終端的移動性：利用標(biāo)準(zhǔn)插座，使終端能夠在通信過程中移動和重新恢復(fù)通信的連接；(4)在主叫用戶和被叫用戶終端之間進(jìn)行兼容性檢查：為了檢驗(yàn)主叫與被叫終端能夠相互通信，例如，保證電話與電話終端、傳真與傳真終端等高層的一致性，需要具有兼容性檢驗(yàn)的功能。圖7.2-1用戶—網(wǎng)絡(luò)接口和業(yè)務(wù)接入點(diǎn)配置2．ISDN用戶—網(wǎng)絡(luò)接口配置用戶—網(wǎng)絡(luò)接口是用戶設(shè)備與通信網(wǎng)的接口。ISDN用戶—網(wǎng)絡(luò)接口和業(yè)務(wù)接入點(diǎn)配置如圖7.2-1所示。用戶—網(wǎng)絡(luò)接口的參考配置是國際電信標(biāo)準(zhǔn)化組織為上述接口進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化而建立的一種抽象化的接口安排，它給出了需要標(biāo)準(zhǔn)化的參考點(diǎn)(R、S、T)和與之相關(guān)的各種功能組(NT1、NT2、TE1、TE2、TA)。功能組是在ISDN用戶接入口上可能需要的各種功能的組合和安排。在實(shí)際應(yīng)用中，用戶—網(wǎng)絡(luò)接口的配置根據(jù)用戶的要求可能是多種多樣的，若干個(gè)功能群可能由一種設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。參考點(diǎn)是劃分功能組的概念性參照點(diǎn)，它可以是用戶接入中各設(shè)備單元間的物理接口。當(dāng)多個(gè)功能組組合在一個(gè)設(shè)備中實(shí)現(xiàn)時(shí)，它僅在概念上存在，而實(shí)際上沒有物理接口存在。R和T參考點(diǎn)是ISDN標(biāo)準(zhǔn)化的對象。R參考點(diǎn)涉及所有非ISDN終端與適配器的相接點(diǎn)，范圍極廣，沒有統(tǒng)一的規(guī)范。在參考配置的基礎(chǔ)上，用戶—網(wǎng)絡(luò)接口的實(shí)際配置可能是多種多樣的。五個(gè)功能組可以分別作為一種設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，這時(shí)三種參考點(diǎn)都將作為物理接口而實(shí)際存在，但這不是必須的，可以將某些或全部功能群組合在一個(gè)設(shè)備中實(shí)現(xiàn)。例如，可以將NT2和NT1組合在一個(gè)設(shè)備中實(shí)現(xiàn)，這時(shí)T參考點(diǎn)在物理上將不復(fù)存在；也可以將TA和NT2組合在一起來實(shí)現(xiàn)，這時(shí)S參考點(diǎn)在物理上將不存在。

NT2是用戶的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，不是所有用戶都需要用戶交換機(jī)或局域網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)施。當(dāng)用戶不需要NT2時(shí)，可以將用戶終端直接與NT1相接。這樣，工作于同一速率上的S接口和T接口的特性在規(guī)范上是完全相同的。S接口與T接口將重疊在一起，稱為S或T接口。ISDN用戶—網(wǎng)絡(luò)接口參考配置圖對設(shè)備的數(shù)量也未作限制。例如，用戶可以有多個(gè)NT1，一起供NT2使用。至于用戶終端的數(shù)量，可以從一至成千上萬個(gè)。7.2.3ISDN的通道及用戶接入方式1．ISDN通道通道是提供業(yè)務(wù)用的具有標(biāo)準(zhǔn)傳輸速率的傳輸信道。通道有兩種主要類型：一種類型是信息通道，它為用戶傳送各種信息流；另一種是信令通道，它是為了進(jìn)行呼叫控制而傳送的信令信息。根據(jù)ITU-T標(biāo)準(zhǔn)，通道有以下類型：（1）B通路：傳輸速率為64kb/s，供傳遞用戶信息用；（2）D通路：傳輸速率為16kb/s或64kb/s，供傳輸信令和分組數(shù)據(jù)使用；（3）H0通路：傳輸速率為384kb/s，供傳遞用戶信息用（如立體聲節(jié)目、圖像和數(shù)據(jù)等）；（4）H11通路：傳輸速率為1536kb/s，供傳遞用戶信息用（如高速數(shù)據(jù)傳輸、會議電視等）；（5）H12通路：傳輸速率為1920kb/s，供傳遞用戶信息用（如高速數(shù)據(jù)、圖像和會議電視等）。使用最普遍的是B通路。它可以利用已經(jīng)和正在形成中的64kb/s交換網(wǎng)絡(luò)傳遞語音、數(shù)據(jù)等各類信息，還可以作為用戶接入分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的入口信道。在B通道上可以建立下述四種類型的連接：（1）電路交換。這是目前常用的交換式數(shù)字服務(wù)，用戶通過呼叫和網(wǎng)絡(luò)中的另一個(gè)用戶建立電路交換連接，但建立電路交換連接的呼叫控制信息不是經(jīng)過B通道，而是經(jīng)過D通道。

（2）分組交換。用戶連接到分組交換節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)中的其他用戶通過X.25交換數(shù)據(jù)。（3）幀中繼模式。用戶連接到幀中繼交換節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)中的其他用戶通過LAPF交換數(shù)據(jù)。（4）半永久連接方式。與網(wǎng)絡(luò)中其他用戶的連接事先建立，不需要呼叫控制協(xié)議，這種方式等同于點(diǎn)對點(diǎn)專用線路。2．ISDN用戶接入方式從速率和用戶配置上劃分可以將ISDN用戶接入方式分為：（1）基本速率接入?；舅俾式涌谑前熏F(xiàn)有電話網(wǎng)的普通用戶線作為ISDN用戶線而規(guī)定的接口，它是ISDN最常用、最基本的用戶—網(wǎng)絡(luò)接口。它由兩個(gè)B通路和一個(gè)D通路(2B+D)構(gòu)成。B通路的速率為64kb/s，D通路的速率為16kb/s，所以，用戶可以利用的最高信息傳遞速率是64×2+16=144kb/s。這種接口是為廣大用戶使用ISDN而設(shè)計(jì)的。它與用戶線二線雙向傳輸系統(tǒng)相配合，可以滿足千家萬戶對ISDN業(yè)務(wù)的需求。使用這種接口，用戶可以獲得各種ISDN的基本業(yè)務(wù)和補(bǔ)充業(yè)務(wù)。（2）一次群速率接入。一次群速率接入方式主要提供給有大容量通信要求的用戶，例如，數(shù)字化PBX和局域網(wǎng)的出口等。一次群速率接口的傳輸速率與PCM的基群相同。由于國際上有兩種規(guī)格的PCM制式，即1.544Mb/s的T1和2.048Mb/s的E1，所以，ISDN一次群速率接口也有兩種速率。

一次群速率用戶—網(wǎng)絡(luò)接口的結(jié)構(gòu)根據(jù)用戶對通信的不同要求可以有多種安排。一種典型的結(jié)構(gòu)是nB+D。n的數(shù)值對應(yīng)于2.048Mb/s和1.544Mb/s的基群，分別為30或23。在此，B通路和D通路的速率都是64kb/s。這種接口結(jié)構(gòu)，對于NT2為綜合業(yè)務(wù)用戶交換機(jī)的用戶而言，是一種常用的選擇。當(dāng)用戶需求的通信容量較大時(shí)（例如大企業(yè)或大公司的專用通信網(wǎng)絡(luò)），一個(gè)一次群速率的接口可能不夠使用，這時(shí)可以多裝備幾個(gè)一次群速率的用戶—網(wǎng)絡(luò)接口，以增加通路數(shù)量。當(dāng)存在多個(gè)一次群速率接口時(shí)，不必要每個(gè)一次群接口上都分別設(shè)置D通路，可以讓n個(gè)接口合用一個(gè)D通路。那些需要使用高速率通路的用戶可以采用不同于nB+D的接口結(jié)構(gòu)。例如，可以采用mH0+D、H11+D或H12+D等結(jié)構(gòu)。還可以采用既有B通路又有H0通路的結(jié)構(gòu)：nB+mH0+D，這里m×6+n≤30或23。在可以合用其他接口上的D通路時(shí)，(m×6+n)可以是31或24。7.2.4ISDN協(xié)議所謂通信協(xié)議，是指為保證在兩個(gè)通信設(shè)備之間進(jìn)行通信而規(guī)定的信息表示形式以及必要的控制規(guī)程。ISDN的通信協(xié)議分為兩類：一類是同等功能層間的通信規(guī)約，即終端和網(wǎng)絡(luò)同一層之間的通信規(guī)則，這是為了完成該功能層的特定功能雙方必須遵守的規(guī)定；另一類是不同功能層之間的通信規(guī)約，稱為接口或服務(wù)，它規(guī)定了兩層之間的接口關(guān)系以及利用下層功能提供給上層的服務(wù)。

ISDN用戶—網(wǎng)絡(luò)接口中用戶信息和信令信息的通路是各自獨(dú)立的，即采用帶外方式傳送號碼等呼叫控制信息。這與傳統(tǒng)電話網(wǎng)中用戶信令的傳遞方式截然不同。在電話網(wǎng)中，用戶信息與信令信息在同一條道路中傳送，這種信號方式稱作帶內(nèi)信令，也就是我們通常所說的隨路信令。與此相反，ISDN采用獨(dú)立的D通路傳送全部呼叫控制信息即通信協(xié)議，由于使用了編碼的數(shù)字信號，終端與網(wǎng)絡(luò)之間和網(wǎng)絡(luò)與終端之間可以相互傳遞內(nèi)容豐富的信令。此外，由于采用了帶外方式，即使在通信過程中也能夠傳送信令信息。1．ISDN協(xié)議結(jié)構(gòu)作為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，ISDN不涉及OSI協(xié)議的4～7層，因?yàn)檫@些層協(xié)議是用戶用來交換信息的，網(wǎng)絡(luò)訪問只涉及1～3層。第一層由I.430和I.431定義，規(guī)定了基本速率和一次群速率的物理接口，B通道和D通道在同一物理接口上時(shí)分多路復(fù)用，所以物理層標(biāo)準(zhǔn)對B通道和D通道都是一樣的，但B通道和D通道的2～3層協(xié)議是不一樣的。對于D通道，鏈路層協(xié)議使用了為它定義的鏈路層標(biāo)準(zhǔn)——D通道鏈路接入規(guī)程（LAPD），這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)也是基于HDLC的，但為適應(yīng)ISDN的要求而作了一些修改。用戶設(shè)備和ISDN交換設(shè)備都是以LAPD幀格式經(jīng)過D通道相互交換信息的，D通道鏈路層支持三個(gè)應(yīng)用：控制信令、分組交換和遙測。對于控制信令應(yīng)用，已經(jīng)定義了呼叫控制協(xié)議（I.451/Q.931）用于建立、維持和終止B通道的連接，呼叫控制協(xié)議是用戶和網(wǎng)絡(luò)之間的協(xié)議。圖7.2-2給出了ISDN協(xié)議結(jié)構(gòu)。圖7.2-2ISDN用戶—網(wǎng)絡(luò)接口協(xié)議結(jié)構(gòu)

D通道對用戶提供分組交換服務(wù)，這種情況下，使用X.25分組層協(xié)議。X.25分組以LAPD的格式通過D通道進(jìn)行傳輸，用X.25分組層協(xié)議在D通道上建立虛電路，以便用戶通過D通道上的虛電路交換分組數(shù)據(jù)。

B通道能夠用于電路交換、半永久連接電路和分組交換。對于電路交換，通過D通道的呼叫控制協(xié)議，在B通道上建立傳輸電路，一旦傳輸電路建立，用戶之間可以通過傳輸電路交換數(shù)據(jù)。對于電路交換連接，數(shù)據(jù)傳輸通道對終端系統(tǒng)是透明的。無論是電路交換連接還是半永久連接電路，被連接終端看到的是一條直接的、全雙工的物理鏈路，可以自由選擇在B通道上使用的幀格式、協(xié)議和幀同步技術(shù)，因此，從ISDN的角度看，用電路交換和半永久連接電路的B通道，沒有定義2～7層的協(xié)議。對于分組交換，通過D通道的呼叫控制協(xié)議，在B通道上建立一條用戶和分組交換網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的電路交換連接，即DTE和DCE之間的電路連接，這種連接一旦建立，用戶可以用X.25協(xié)議和其他用戶通過B通道和分組交換網(wǎng)絡(luò)建立虛電路，并隨后通過該虛電路，以X.25分組交換網(wǎng)絡(luò)的2～3層報(bào)文格式在用戶之間交換數(shù)據(jù)。在這種情況下，ISDN在B通道上建立的電路交換連接作為用戶設(shè)備接入X.25分組網(wǎng)絡(luò)的接入線路。幀中繼技術(shù)既可以用在H通道（H0、H11、H12）上，也可以用在B通道上。如果在B通道上使用幀中繼技術(shù)，首先通過D通道的呼叫控制協(xié)議，在B通道上建立一條用戶和幀中繼交換網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的電路交換連接，這種連接一旦建立，用戶可以用LAPF協(xié)議和其他用戶通過B通道和幀中繼交換網(wǎng)絡(luò)在用戶之間相互交換數(shù)據(jù)。在這種情況下，ISDN在B通道上建立的電路交換連接作為用戶設(shè)備接入幀中繼交換網(wǎng)絡(luò)的接入線路。2．D通道鏈路接入規(guī)程——LAPD協(xié)議

ISDN用戶—網(wǎng)絡(luò)接口鏈路層協(xié)議稱為D通路鏈路接入?yún)f(xié)議（LAPD，LinkAccessProcedureontheDchannel）。通常把ISDN的鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議一起稱為D通路協(xié)議，ITU稱為1號數(shù)字用戶信令(DSS1)。鏈路層即第二層的功能是通過D通路在網(wǎng)絡(luò)和終端之間可靠有效地傳送第三層以上的信息。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)在高級數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議(HDLC)中規(guī)定了這一層的格式和控制協(xié)議。用于分組交換的X.25協(xié)議的第二層LAPB（平衡式鏈路接入?yún)f(xié)議：LinkAccessProcedureBalanced）就是根據(jù)HDLC制定的。但是LAPB是分組交換的二層協(xié)議，不能滿足ISDN的功能要求，因此，ISDN的第二層協(xié)議在LAPB的基礎(chǔ)上擴(kuò)充了一些ISDN所需要的功能。1）LAPD的功能概要

LAPD是指在ISDN基本接口或一次群接口的D通路上建立鏈路，以幀為單位傳遞第三層的信息或第二層的控制信息。當(dāng)檢測出傳輸差錯(cuò)時(shí)，通過重發(fā)等措施進(jìn)行恢復(fù)。LAPD也具有流量控制的功能。流量控制是指當(dāng)鏈路過載時(shí)，可以暫時(shí)停止該鏈路發(fā)送幀信息。

LAPD的主要功能如下：(1)在D通路上提供一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)連接；(2)以幀為單位傳送控制信息及用戶信息，能夠進(jìn)行幀的分界和定位；(3)能夠進(jìn)行順序控制，即保持通過數(shù)據(jù)鏈路連接的各幀的發(fā)送和接收順序；(4)能夠檢測出數(shù)據(jù)鏈路連接上的傳輸差錯(cuò)、格式差錯(cuò)和操作差錯(cuò)；(5)根據(jù)檢測到的傳輸差錯(cuò)、格式差錯(cuò)和操作差錯(cuò)進(jìn)行恢復(fù)；(6)能夠?qū)⒉豢苫謴?fù)的差錯(cuò)通知管理實(shí)體；(7)進(jìn)行流量控制。2）LAPD的操作類型

LAPD的操作類型有兩類，一類是證實(shí)操作，另一類是無證實(shí)操作。(1)證實(shí)操作。證實(shí)操作是一種最常用的操作方式，通常用于點(diǎn)到點(diǎn)的信息傳送。證實(shí)操作需要對每個(gè)命令進(jìn)行確認(rèn)。在ISDN協(xié)議中，證實(shí)操作用于傳遞第三層的呼叫控制信息，同時(shí)進(jìn)行差錯(cuò)校驗(yàn)和流量控制。證實(shí)操作的信息傳送形式稱為多幀操作。(2)無證實(shí)操作。無證實(shí)操作是指不經(jīng)過確認(rèn)的幀的傳送過程。這種操作不能保證由一個(gè)用戶發(fā)送的數(shù)據(jù)一定能夠送到所需要的終端用戶。無證實(shí)操作可以用于點(diǎn)到點(diǎn)的連接，也可以用于廣播式的連接。由于在這種操作中接收端不需要進(jìn)行確認(rèn)，所以在檢測出傳輸或格式差錯(cuò)時(shí)，也不能進(jìn)行恢復(fù)。此外，無證實(shí)操作沒有流量控制的功能。3）LAPD的幀結(jié)構(gòu)及地址和鏈路標(biāo)識

LAPD的幀結(jié)構(gòu)是以HDLC的幀格式為基礎(chǔ)構(gòu)成的，即由標(biāo)志序列、地址字段、控制字段或信息字段、幀校驗(yàn)序列構(gòu)成。各幀以8bit的字節(jié)為單位，一個(gè)幀的起始首先由表示幀頭的標(biāo)志序列開始，其次是識別鏈路的地址字段，然后是表示幀類型的控制字段。在控制字段之后依次是信息字段和檢測傳輸差錯(cuò)的幀校驗(yàn)序列(FCS)，最后是表示幀結(jié)束的標(biāo)志序列。不是信息幀的各類控制幀的結(jié)構(gòu)，除不含信息字段之外，其他部分與信息幀完全相同。LAPD幀結(jié)構(gòu)的示意圖如圖7.2-3所示。圖7.2-3LAPD幀結(jié)構(gòu)示意圖一個(gè)數(shù)據(jù)鏈路連接由每幀的地址字段中的數(shù)據(jù)鏈路連接標(biāo)識符（DLCI）來識別。LAPD與LAPB的不同之處就在于LAPD能夠支持多個(gè)鏈路連接，即具有復(fù)用功能，而復(fù)用功能的實(shí)現(xiàn)是由DLCI來完成的。DLCI由兩部分組成：業(yè)務(wù)接入點(diǎn)標(biāo)識（SAPI）和終端端點(diǎn)標(biāo)識（TEI）。SAPI用來識別用戶—網(wǎng)絡(luò)接口的網(wǎng)絡(luò)側(cè)或用戶側(cè)的服務(wù)接入點(diǎn)，而TEI用來識別在一個(gè)服務(wù)接入點(diǎn)內(nèi)的一個(gè)特定連接端點(diǎn)。SAPI和TEI分配如表7.2-1所示。表7.2-1SAPI和TEI分配

SAPI是識別數(shù)據(jù)鏈路層實(shí)體給第三層管理實(shí)體提供數(shù)據(jù)鏈路層服務(wù)的接入點(diǎn)。SAPI規(guī)定允許有64個(gè)業(yè)務(wù)接入點(diǎn)。對于點(diǎn)到點(diǎn)數(shù)據(jù)鏈路，TEI值僅與終端設(shè)備有關(guān)。一個(gè)終端設(shè)備可以包含一個(gè)或多個(gè)傳送點(diǎn)到點(diǎn)數(shù)據(jù)的TEI值。廣播式數(shù)據(jù)鏈路連接的TEI值是127。點(diǎn)到點(diǎn)數(shù)據(jù)鏈路連接的TEI值從0到63是非自動分配TEI的用戶設(shè)備。非自動TEI值由用戶選定，這些值的分配也由用戶來完成。64到126是自動分配TEI的用戶設(shè)備。自動TEI值由網(wǎng)絡(luò)選定，這些值的分配也是由網(wǎng)絡(luò)來完成的。一個(gè)SAPI值與一個(gè)TEI值一起構(gòu)成一個(gè)第二層數(shù)據(jù)鏈路的地址。也就是說，對于一個(gè)給定的TEI，必須有一個(gè)SAPI相對應(yīng)，二者共同來標(biāo)識一條邏輯連接。SAPI和TEI的組合稱為數(shù)據(jù)鏈路連接標(biāo)識符（DLCI）。在任意時(shí)刻，LAPD可以提供多條邏輯連接，每條連接都有一個(gè)唯一的DLCI。4）幀的分類及構(gòu)成

LAPD共有四類幀，它們是用于傳遞信息的信息幀，用于監(jiān)視狀態(tài)的監(jiān)視幀，無順序編號的無編號幀和用于連接管理的控制信息交換幀。(1)信息幀。信息幀的功能是通過數(shù)據(jù)鏈路連接有序地傳送包含信息字段的編號幀。通常信息幀在點(diǎn)到點(diǎn)數(shù)據(jù)鏈路連接的多幀操作中使用。(2)監(jiān)視幀。監(jiān)視幀包括RR（接收準(zhǔn)備好）幀、RNR（接收未準(zhǔn)備好）幀和REJ（拒絕）幀。RR幀和RNR幀用于監(jiān)視數(shù)據(jù)鏈路連接的狀態(tài)，以便進(jìn)行流量控制。RR幀表示存放接收幀的緩存器空閑，可以接收對端發(fā)來的幀。RNR表示緩存器全被占用，不能接收外來的幀。REJ表示由于傳輸線路等故障接收端檢測出對端發(fā)來的信息幀有差錯(cuò)，因而要求對端重新發(fā)送信息幀。(3)無編號幀。無編號幀沒有順序編號，共有六種。其中，SABME在請求建立多幀操作時(shí)發(fā)送；DISC幀在要求結(jié)束多幀操作時(shí)發(fā)送；DM幀可向?qū)Χ孙@示二層處于拆線狀態(tài)，無法執(zhí)行多幀操作；UA幀是對SABME和DISC等幀的響應(yīng)幀；FRMR幀可向?qū)Χ孙@示不正常的狀態(tài)；UI幀是無證實(shí)操作方式下傳遞的信息幀，用于進(jìn)行不加編號的信令傳送。(4)控制信息交換幀?？刂菩畔⒔粨Q幀用于兩端之間進(jìn)行與協(xié)議有關(guān)的參數(shù)的商議。3．ISDN網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議

ISDN用戶—網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)絡(luò)層（第三層）利用鏈路層的信息傳遞功能，在用戶和網(wǎng)絡(luò)之間發(fā)送、接收各種控制信息，并根據(jù)用戶要求對信息通路的建立、保持和釋放進(jìn)行控制。對網(wǎng)絡(luò)層作出規(guī)定的是I.450標(biāo)準(zhǔn)和I.451標(biāo)準(zhǔn)（或Q.930和Q.931標(biāo)準(zhǔn)）。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了第三層的功能概要、呼叫控制過程應(yīng)具有的各種狀態(tài)、消息類型、消息構(gòu)成及編碼和基本電路交換的呼叫控制程序及分組交換的程序。1）功能概要第三層的控制功能可以分為電路交換呼叫控制和分組交換呼叫控制。電路交換呼叫控制是指終端和網(wǎng)絡(luò)之間通過D通路交換信令信息，利用B通路建立電路交換的連接，傳送用戶信息。分組呼叫的控制通過D通路實(shí)施，但分組數(shù)據(jù)信息可以通過B通路，也可以通過D通路來傳送。

ISDN用戶—網(wǎng)絡(luò)接口的第三層協(xié)議執(zhí)行的功能主要包括以下各項(xiàng)：(1)處理與數(shù)據(jù)鏈路層通信的原語；(2)產(chǎn)生和解釋用于同層通信的第三層消息；(3)管理在呼叫控制程序中使用的定時(shí)器和邏輯實(shí)體（如呼叫參考）；(4)管理包括B通路和分組層邏輯通路在內(nèi)的各種接入資源；(5)檢查所提供的業(yè)務(wù)是否符合要求，包括承載能力、地址和高低層兼容性檢查等。2）呼叫控制第三層的基本呼叫控制程序是由多個(gè)狀態(tài)的遷移來完成的。在呼叫控制過程中，第三層完成某一事件，例如，一個(gè)消息的發(fā)送或接收，就進(jìn)行一次狀態(tài)的遷移。用戶側(cè)的狀態(tài)和網(wǎng)絡(luò)側(cè)的狀態(tài)應(yīng)該是相對應(yīng)的。第三層的呼叫控制信息是以消息的形式進(jìn)行傳遞的。以電路方式連接控制的消息為例，消息共分為四大類：第一類是呼叫建立消息，用于啟動一個(gè)新的呼叫；第二類是呼叫信息階段的消息，用于在通話期間傳遞各類消息；第三類是呼叫清除消息，用于呼叫的釋放；第四類是其他消息，用于詢問呼叫狀態(tài)和傳送一些通知信息等。4．補(bǔ)充業(yè)務(wù)的通用協(xié)議控制ISDN補(bǔ)充業(yè)務(wù)的通用協(xié)議描述了在用戶與網(wǎng)絡(luò)之間申請和操作補(bǔ)充業(yè)務(wù)的通用過程。通用的概念是指對每種不同的補(bǔ)充業(yè)務(wù)的控制過程都能夠適用。Q.932標(biāo)準(zhǔn)對這些通用協(xié)議作了詳細(xì)規(guī)范，規(guī)定了三種通用協(xié)議：鍵盤協(xié)議(KeypadProtocol)、特征鍵管理協(xié)議(FeatureKeyManagementProtocol)和功能協(xié)議(FunctionalProtocol)。其中，鍵盤協(xié)議和特征鍵管理協(xié)議是激勵型(Stimulus)協(xié)議，功能協(xié)議是功能型協(xié)議。激勵型協(xié)議將補(bǔ)充業(yè)務(wù)的控制智能集中在網(wǎng)絡(luò)上，用戶通過終端向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送特定的字符。為了識別和處理相關(guān)的補(bǔ)充業(yè)務(wù)，需要由網(wǎng)絡(luò)對接收到的字符進(jìn)行識別、翻譯并發(fā)出相應(yīng)的指令信息。采用這種協(xié)議，終端設(shè)備不需要知道補(bǔ)充業(yè)務(wù)的申請、操作過程，從而減少了終端的復(fù)雜性。功能型協(xié)議將補(bǔ)充業(yè)務(wù)的控制智能集中在終端上，終端設(shè)備必須知道各種補(bǔ)充業(yè)務(wù)的申請及操作過程。采用這種協(xié)議比較靈活，不需要擴(kuò)展新的消息，只需使用大量變量就可以完成處理過程，易于標(biāo)準(zhǔn)化。雖然不同的補(bǔ)充業(yè)務(wù)可以使用不同的協(xié)議進(jìn)行操作，但作為一個(gè)原則，功能型協(xié)議是控制ISDN補(bǔ)充業(yè)務(wù)應(yīng)該使用的基本協(xié)議。7.3xDSL

技術(shù)

xDSL是DSL(數(shù)字用戶線路，DigitalSubscriberLine)的統(tǒng)稱，是以電話銅線為傳輸介質(zhì)的點(diǎn)對點(diǎn)傳輸技術(shù)。字母x表示DSL的前綴可以是多種不同的字母，用不同的前綴表示在數(shù)字用戶線上實(shí)現(xiàn)不同的寬帶方案。xDSL技術(shù)在傳統(tǒng)的電話網(wǎng)絡(luò)(POTS)的用戶環(huán)路上支持對稱和非對稱的傳輸模式，解決了經(jīng)常發(fā)生在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)供應(yīng)商和最終用戶間的“最后一公里”的傳輸瓶頸問題。它的優(yōu)點(diǎn)在于：可以使用現(xiàn)有的銅質(zhì)電話雙絞線，網(wǎng)絡(luò)能夠及時(shí)升級，比光纖和同軸電纜更便宜的價(jià)格以及可靠的數(shù)據(jù)傳輸。因此，DSL技術(shù)很快就得到重視，并在一些國家和地區(qū)得到大量應(yīng)用。幾種常見數(shù)字用戶線技術(shù)的性能見表7.3-1。表7.3-1幾種常見數(shù)字用戶線技術(shù)的性能7.3.1xDSL原理及其實(shí)現(xiàn)1.xDSL原理

DSL技術(shù)是利用在電話系統(tǒng)中沒有被利用的高頻信號來傳輸數(shù)據(jù)的。DSL利用了更加先進(jìn)的調(diào)制技術(shù)。1）2B1Q線路碼2B1Q由二個(gè)二進(jìn)制比特通過編碼后轉(zhuǎn)換為一個(gè)四進(jìn)制模擬脈沖幅度，是一種無冗余度的4電平幅度調(diào)制碼，實(shí)際上屬于PAM調(diào)制方式中的一種。每個(gè)符號位表示2比特，共有四種符號位：+3，+1，-1，-3，分別表示：10、11、01、00，其中，第一位為符號位，第二位為幅度位。2B1Q是由AMI技術(shù)發(fā)展而來的基帶調(diào)制技術(shù)，能夠利用AMI的一半頻帶達(dá)到與AMI一樣的傳輸速率，由于降低了頻帶要求，提高了傳輸距離，因而主要應(yīng)用于HDSL/SDSL技術(shù)中。2）QAM（QuadratureAmplitudeModulation：正交幅度調(diào)制）QAM是一種通帶傳輸，其系統(tǒng)原理框圖如圖7.3-1所示。這是單載波調(diào)制方式，載波頻率只有一個(gè)，相位不同，具有合理的信號矢量分布，很高的頻譜利用率。圖7.3-1QAM系統(tǒng)原理框圖

QAM系統(tǒng)首先把發(fā)送數(shù)據(jù)經(jīng)過比特/符號編碼分成兩個(gè)數(shù)據(jù)流，這兩個(gè)數(shù)據(jù)流分別通過兩個(gè)低通脈沖形成濾波器（一般是相同的），即形成不同進(jìn)制的PAM信號，對兩個(gè)正交載波進(jìn)行調(diào)制后相加得到信道傳輸信號。接收端基本上是發(fā)送端的逆過程。3）CAP（CarrierlessAmplitude/PhaseModulation：無載波幅度/相位調(diào)制）CAP是一種無載波的幅度相位調(diào)制，它的基本原理與QAM一樣。數(shù)據(jù)經(jīng)兩路正交信號分別調(diào)制后疊加，只是在CAP中抑制了載波(因載波并不攜帶信息)。CAP系統(tǒng)原理框圖如圖7.3-2所示。CAP同相和正交兩路信號通過兩個(gè)對應(yīng)的數(shù)字濾波器后，相加合成得到信道傳輸信號。這兩個(gè)數(shù)字濾波器的沖激響應(yīng)是一對希爾伯特（Hilbert）變換對。與16QAM、64QAM相對應(yīng)，也有16CAP和64CAP。同2BIQ相比，CAP碼的帶寬減少了一半，傳輸效率提高了一倍，所引起的碼間干擾較小。因此在相同的傳輸速率下，占用更少的帶寬，傳輸距離更遠(yuǎn)，主要應(yīng)用于HDSL/SDSL，RADSL中。圖7.3-2CAP系統(tǒng)原理框圖4）DMT（DiscreteMulti-Tone：離散多音頻調(diào)制）在多音頻調(diào)制系統(tǒng)中，為更有效地利用整個(gè)傳輸帶寬，將它分成幾百個(gè)子信道，每個(gè)子信道有—個(gè)載波，各個(gè)子信道是完全獨(dú)立的，在頻譜上也是分離的。每個(gè)子信道的信號功率只集中在非常窄的一個(gè)小部分。對于傳輸線路來說，高頻衰減遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于低頻衰減，另外，無線廣播等電磁波還對信號造成各種窄帶噪聲，所以當(dāng)多頻調(diào)制信號在長距離銅線上傳輸時(shí)，達(dá)到最佳的傳輸線利用率，如讓信噪比高的子信道傳送更多的比特，而完全關(guān)閉被窄帶噪聲淹沒的子信道。只要對數(shù)據(jù)分段進(jìn)行正交變換就可以實(shí)現(xiàn)多頻調(diào)制了，常用的變換是離散傅立葉變換(DFT)，利用DFT的多頻調(diào)制就是DMT。DMT調(diào)制器原理框圖如圖7.3-3所示。DMT由于頻段間的干擾，傳輸距離相對較短，常應(yīng)用于ADSL中。DMT已成為ANSI制定的ADSL應(yīng)用的調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)——T1.413。圖7.3-3DMT調(diào)制器原理框圖2．xDSL的實(shí)現(xiàn)

xDSL系統(tǒng)主要由局端設(shè)備(DSLAM，DigitalSubscriberLineAccessMultiplexer)和用戶端設(shè)備(CPE)組成，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖7.3-4所示（以ADSL為例）。局端設(shè)備由DSLAM接入平臺、DSL局端卡、語音分離器等組成。語音分離器將線路上的音頻信號和高頻數(shù)字調(diào)制信號分離，并將音頻信號送入電話交換機(jī)，高頻數(shù)字調(diào)制信號送入DSL接入系統(tǒng)；

DSLAM接入平臺可以同時(shí)插入不同的DSL接入卡和網(wǎng)管卡等；

圖7.3-4xDSL系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

DSL局端卡將線路上的信號調(diào)制為數(shù)字信號，并提供數(shù)據(jù)傳輸接口；IPC為DSL接入系統(tǒng)提供了不同的廣域網(wǎng)接口，如ATM、幀中繼、T1/E1等。這些設(shè)備都設(shè)在電話系統(tǒng)的交換機(jī)房中。用戶設(shè)備由DSLModem和語音分離器組成，DSLModem對用戶的數(shù)據(jù)包進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)，并提供數(shù)據(jù)傳輸接口。7.3.2HDSL

HDSL（HighbitrateDigitalSubscriberLine：高比特率數(shù)字用戶線技術(shù)）傳輸技術(shù)是ISDN基本速率DSL傳輸技術(shù)的發(fā)展和延伸。HDSL可以利用每對雙絞線傳輸1168kb/s的速率來實(shí)現(xiàn)在兩對用戶線上2.048Mb/s的全雙工高速數(shù)字傳輸（E1）業(yè)務(wù)。圖7.3-5是傳統(tǒng)E1傳輸設(shè)備和應(yīng)用兩對線2.048Mb/s的HDSL基本傳輸結(jié)構(gòu)。圖7.3-5傳統(tǒng)E1傳輸設(shè)備結(jié)構(gòu)和兩對線2.048Mb/s的HDSL基本傳輸結(jié)構(gòu)（a）傳統(tǒng)E1傳輸設(shè)備結(jié)構(gòu);（b）2.048Mb/s的HDSL基本傳輸結(jié)構(gòu)1）數(shù)字調(diào)制技術(shù)銅線的衰減隨著頻率的增高而增加，用它來傳送高速率的數(shù)字信號時(shí)，傳輸距離受到了極大的限制。由于高頻信號的損耗大都受到噪聲的干擾，因此速率越高，傳輸距離越近，此外傳輸速率也與線徑和質(zhì)量有關(guān)。當(dāng)采用HDSL接入時(shí)，還必須采用合適的調(diào)制方式形成健全的線路碼，通常采用的調(diào)制技術(shù)有2B1Q、CAP和DMT。2）回波抵消技術(shù)回波抵消技術(shù)又稱單頻雙工方式，它是用混合線圈進(jìn)行2/4線轉(zhuǎn)換，并用回波抵消器消除回波的，回波抵消器由自適應(yīng)濾波器和加法器組成?；夭ǖ窒夹g(shù)線路傳輸速率低，傳輸距離長，在0.5mm線徑上傳輸距離可達(dá)6～7km，但實(shí)現(xiàn)的技術(shù)較為復(fù)雜。3）高速自適應(yīng)濾波技術(shù)回波抵消技術(shù)中的回波抵消器采用高速自適應(yīng)濾波器，根據(jù)從本端發(fā)送支路引入的部分發(fā)送信號，來消除接收信號中的本端發(fā)送信號產(chǎn)生的回波，也就是將回波從接收信號中消除。這種技術(shù)實(shí)際上是—種對碼間干擾的自適應(yīng)均衡技術(shù)，它是一種數(shù)字濾波器，其目的是為了消除碼間干擾。因此，HDSL是通過回波抵消技術(shù)實(shí)現(xiàn)一對雙絞銅線上全雙工傳輸；用特定的編碼與調(diào)制方式產(chǎn)生線路碼來提高傳輸質(zhì)量，延長傳輸距離；用DMT對并行傳輸降低每線對上的傳信率，以增加傳輸距離：通過高速自適應(yīng)濾波等信號處理技術(shù)來實(shí)現(xiàn)低噪聲的信號傳輸。

HDSL不同的版本采用不同對數(shù)的雙絞線對，通常有一對線、兩對線和三對線，三對線的系統(tǒng)早已淘汰。在HDSL2中，HDSL鏈路是一對雙絞銅線，這一對線在HDSL收發(fā)器之間以2.320Mb/s的總速率運(yùn)行。高于E1的2.048Mb/s“額外”的比特是用于額外開銷和與SDH信號格式的兼容。在HDSL1版本中，如果是兩對線，那么每對線上運(yùn)行的是1.168Mb/s全雙工的上行下行流，總比特率（2×1.168Mb/s=2.336Mb/s）比2.320Mb/s略高是因?yàn)轭~外開銷。注意這與傳統(tǒng)的E1不同，傳統(tǒng)的E1與T1一樣，每對只單向傳輸比特，這樣做主要是為了發(fā)送器、接收器和中繼器的設(shè)計(jì)簡單。當(dāng)使用三對線時(shí)，每對線以784kb/s的全雙工上行下行流速率運(yùn)行，這時(shí)的額外開銷更大（3×784kb/s=2.352Mb/s），但每對線上的速率更低，可以傳送更遠(yuǎn)的距離。所以，最初的以E1速率運(yùn)行的HDSL鏈路都使用三對線。

HDSL在線徑為0.4～0.6mm的雙絞線上，無中繼傳輸距離可達(dá)3～5km，超過用戶線平均長度。HDSL主要用于為企事業(yè)用戶提供低成本的2Mb/s鏈路，包括會議電視線路、LAN互連、高速數(shù)據(jù)租用線，ISDN基群接入以及無線基站和移動交換機(jī)之間的連接等。7.3.3ADSL

ADSL(AsymmetricalDigitalSubscriberLine：不對稱數(shù)字用戶線技術(shù))是繼HDSL之后進(jìn)一步擴(kuò)大雙絞銅線對傳輸能力的新技術(shù)。它是DSL的一種非對稱版本，可利用數(shù)字編碼技術(shù)從現(xiàn)有銅質(zhì)電話線上獲取最大數(shù)據(jù)傳輸容量，同時(shí)又不干擾在同一條線上進(jìn)行的常規(guī)話音服務(wù)。其原因是，它用電話話音傳輸以外的頻率傳輸數(shù)據(jù)。也就是說，用戶可以在上網(wǎng)的同時(shí)打電話或發(fā)送傳真，而這將不會影響通話質(zhì)量或降低下載Internet內(nèi)容的速度。

ADSL不僅繼承了HDSL的技術(shù)成果，而且在信號調(diào)制與編碼、相位均衡、回波抵消等方面采用了更先進(jìn)的技術(shù)，使ADSL的性能更佳。ADSL數(shù)據(jù)傳輸采用不對稱雙向信道，由中心局到用戶的下行信道所用的頻帶寬，數(shù)據(jù)傳輸速率高，而由用戶到中心局的上行信道所用的頻帶窄，數(shù)據(jù)速率低。

ADSL是在用戶銅雙絞線接入網(wǎng)上傳輸高速數(shù)據(jù)的—種技術(shù)，它可使銅質(zhì)雙絞線接入網(wǎng)成為寬帶接入網(wǎng)。與視頻壓縮技術(shù)結(jié)合，可使交互式多媒體業(yè)務(wù)進(jìn)入家庭。ADSL可在一對雙絞線上進(jìn)行雙向不對稱數(shù)據(jù)傳輸，同時(shí)不影響傳統(tǒng)話音業(yè)務(wù)的開展。從局端至用戶端傳輸?shù)氖窍滦袉喂じ咚贁?shù)據(jù)，速率為32kb/s～6.144Mb/s。下行單工高速信道最多可分成4個(gè)1.5Mb／s的信道，傳輸4個(gè)MPEG-1視頻信號，從用戶端至局端傳輸?shù)氖巧闲须p工低速數(shù)據(jù)，同時(shí)還傳輸局端ADSL、收發(fā)模塊對用戶端ADSL、收發(fā)模塊的控制命令和反饋信息，速率為32kb/s～640kb/s。上行信道可用于傳輸基本速率的ISDN信號、384kb/s的會議電視信號或者其他低速數(shù)據(jù)信號。

ADSL的傳輸距離取決于傳輸速率。在0.5mm線徑的雙絞線的情況下，ADSL傳輸速率與傳輸距離的關(guān)系如表7.3-2所示。可見下行速率達(dá)8.448Mb/s情況下，ADSL的傳輸距離為2.7km，當(dāng)傳輸速率為6.144Mb/s時(shí)，傳輸距離為3.67km；傳輸速率為1.536Mb/s或2.048Mb/s時(shí)，傳輸距離為5.5km。線路衰減是影響ADSL性能的主要因素。ADSL通過不對稱傳輸，利用頻分復(fù)用技術(shù)(或回波抵消技術(shù))使上、下行信道分開來減小串音的影響，從而實(shí)現(xiàn)信號的高速傳送。表7.3-2ADSL傳輸距離與傳輸速率

ADSL接入設(shè)備需成對使用，一個(gè)基本的ADSL系統(tǒng)由局端收發(fā)機(jī)和用戶收發(fā)機(jī)兩部分組成，ATU-C（ADSL傳送單元-中心局端）放在局端機(jī)房，ATU-R（ADSL傳送單元-遠(yuǎn)端）放在用戶端。其簡單框圖如圖7.3-6所示。

ADSL主要提供兩種應(yīng)用：高速數(shù)據(jù)通信和交互視頻。數(shù)據(jù)通信功能可為因特網(wǎng)訪問、公司遠(yuǎn)程計(jì)算或?qū)Ｓ玫木W(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。交互視頻包括需要高速網(wǎng)絡(luò)視頻通信的視頻點(diǎn)播(VOD)、電影、游戲等。圖7.3-6ADSL框圖7.3.4其他xDSL

1.速率自適應(yīng)非對稱數(shù)字用戶環(huán)路技術(shù)（RADSL）RADSL是ADSL速率自適應(yīng)的一種，該技術(shù)靈活性很大。它允許業(yè)務(wù)提供者隨著應(yīng)用的需要調(diào)整DSL的帶寬并確定線路的長度和質(zhì)量。通過網(wǎng)絡(luò)管理，業(yè)務(wù)提供者可以預(yù)先定義帶寬或由RADSL自身進(jìn)行調(diào)整。像HDSL和ADSL一樣，RADSL將會減輕話音網(wǎng)絡(luò)的某種阻塞，并能支持普通電話業(yè)務(wù)，允許網(wǎng)絡(luò)提供者使數(shù)據(jù)走數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的路由，使話音走電路交換的路由，而現(xiàn)在的模擬Modem和ISDN業(yè)務(wù)則將話音和數(shù)據(jù)同時(shí)通過電路交換網(wǎng)絡(luò)。2．對稱性數(shù)字用戶環(huán)路技術(shù)（SDSL）SDSL與一對線的HDSL2版本的技術(shù)類似，它可以提供對稱性（雙向）高速可靠速率通信，在一對線上它可以提供HDSL傳輸?shù)?.048Mb/s數(shù)據(jù)速率，也可以提供160kb/s～2.048Mb/s之間的速率。其傳輸距離最遠(yuǎn)可達(dá)3.5km，可以傳輸電視會議或者其他業(yè)務(wù)。3．甚高速數(shù)字用戶環(huán)路技術(shù)（VDSL）VDSL是一種在普通的短距離的電話銅線上最高能以52Mb/s速率傳輸數(shù)據(jù)的技術(shù)，它的速度大大高于ADSL和CableModem（電纜調(diào)制解調(diào)器)，相當(dāng)于T3的數(shù)據(jù)傳輸速率。它可以大大提高因特網(wǎng)的接入速度，提供本地不同區(qū)域網(wǎng)絡(luò)之間的快速連接。簡單地說，VDSL就是ADSL的快速版本。短距離內(nèi)的最大下傳速率可達(dá)55Mb/s，上傳速率可達(dá)2.3Mb/s(將來可達(dá)19.2Mb/s，甚至更高)。VDSL將主要用于實(shí)時(shí)視頻傳輸和高速數(shù)據(jù)訪問。但是，這種非對稱性技術(shù)的傳輸距離只能達(dá)到0.3～1.3km。它可以傳輸高清晰度電視HDTV。4．超高速數(shù)字用戶環(huán)路技術(shù)（MDSL）MDSL技術(shù)的傳輸速率可達(dá)155Mb/s，但是傳輸距離只有幾十米，在有線用戶接入中沒有多少實(shí)用價(jià)值。7.4光纖同軸混合接入技術(shù)7.4.1HFC技術(shù)混合光纖/同軸電纜（HFC，HybridFiber/Coax）接入網(wǎng)是一種綜合應(yīng)用模擬和數(shù)字傳輸技術(shù)、同軸電纜和光纜技術(shù)、射頻技術(shù)、高度分布式智能型的接入網(wǎng)絡(luò)，是電信網(wǎng)和有線電視(CATV)網(wǎng)相結(jié)合的產(chǎn)物。

HFC是一種應(yīng)用副載波技術(shù)的寬帶通信，即把各種不同的電視、數(shù)據(jù)信號先用不同的副載波進(jìn)行調(diào)制，然后以光波作為主載波進(jìn)行調(diào)制，由于激光調(diào)制器的線性已經(jīng)做得很好，因此，在550MHz、750MHz以至1GHz帶寬內(nèi)，綜合傳輸各種信息已經(jīng)實(shí)用化。HFC可以提供除CATV業(yè)務(wù)以外的語聲、數(shù)據(jù)和其他交互型業(yè)務(wù)，稱之為全業(yè)務(wù)網(wǎng)（FSN）。1.HFC的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)配置

HFC網(wǎng)絡(luò)的典型結(jié)構(gòu)如圖7.4-1所示，可分成三部分：饋線網(wǎng)、配線網(wǎng)和用戶引入線。圖7.4-1一種HFC網(wǎng)的結(jié)構(gòu)饋線網(wǎng)指局用數(shù)字終端（HDT）到服務(wù)區(qū)（SA）的光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）之間的部分，大致對應(yīng)CATV網(wǎng)的干線段。電信業(yè)務(wù)和CATV業(yè)務(wù)既可以在同一根光纖，也可以在不同的光纖中傳輸，若在同一根光纖中傳輸，可采用波分復(fù)用方式。一個(gè)服務(wù)區(qū)的用戶數(shù)可以少則一百戶，多則上千戶。配線網(wǎng)在傳統(tǒng)CATV網(wǎng)中，指干線/橋接放大器與分支點(diǎn)之間的部分，而在HFC網(wǎng)中，指服務(wù)區(qū)ONU與分支點(diǎn)之間的部分，采用樹形—分支同軸電纜網(wǎng)，覆蓋范圍大，可達(dá)5～10km，因而需要保留幾千個(gè)干線/橋接放大器。用戶引入線指分支點(diǎn)到用戶之間的部分，與傳統(tǒng)CATV不同，分支點(diǎn)的分支器是配線網(wǎng)與用戶引入線的分界點(diǎn)。分支器是信號分路器與方向耦合器結(jié)合的無源器件，負(fù)責(zé)將配線網(wǎng)送來的信號分配給每個(gè)用戶。引入線負(fù)責(zé)將射頻信號從分支器經(jīng)無源引入線送給用戶，傳輸距離僅幾十米，與配線網(wǎng)使用的同軸電纜不同，引入線電纜采用靈活的軟電纜。另外，用戶側(cè)需要一網(wǎng)絡(luò)接口單元（NIU）。NIU的接口有多種選擇，如二線模擬話音接口、2B＋D接口、N×64kb/s接口、2048kb/s接口等。2.HFC的原理及其主要技術(shù)模擬和數(shù)字電視、話音、數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)在局用數(shù)字終端（HDT）處復(fù)合，通過下行模擬光發(fā)射機(jī)和星型光纜網(wǎng)傳送到相應(yīng)的光網(wǎng)絡(luò)單元ONU。在ONU完成光電交換以后形成的射頻信號，通過多條同軸電纜沿樹型同軸網(wǎng)傳輸（分配）給25～1000個(gè)用戶，從用戶端來的話音、數(shù)據(jù)及其他上行信號在網(wǎng)絡(luò)接口單元（NIU）處變換為相應(yīng)的上行射頻信號，以FDM方式與下行信號雙工，經(jīng)同軸網(wǎng)到達(dá)光節(jié)點(diǎn)，通過上行光發(fā)射機(jī)變?yōu)楣庑盘杺骰刂行木郑谥行木钟缮闲泄饨邮諜C(jī)變換為相應(yīng)的電信號。其中的話音信號將連至交換機(jī)，數(shù)據(jù)信號通過路由器與外部數(shù)據(jù)網(wǎng)相連，其他上行信號也分別送至相應(yīng)處理單元。HFC系統(tǒng)采用適當(dāng)?shù)恼{(diào)制技術(shù)和模擬傳輸方式，可綜合接入多種業(yè)務(wù)信息(如話音、視頻、數(shù)據(jù)等)。當(dāng)傳輸廣播/交互式數(shù)字視頻信號時(shí)，可采用64QAM（正交幅度調(diào)制）、QFDM（正交頻分復(fù)用）、QPSK（正交相移鍵控）等數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術(shù)以及擾碼、RS碼、卷積交織、符號映射、差分解碼等技術(shù)。當(dāng)傳輸話音和數(shù)據(jù)信號時(shí)，可采用QPSK、QFDM等數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術(shù)以及FDM/TDMA、頻率/功率捷變等技術(shù)，同時(shí)還涉及上行帶寬分配技術(shù)、下行傳輸會聚技術(shù)、定時(shí)和同步技術(shù)等。當(dāng)傳輸模擬電視、聲音廣播信號時(shí)，可采用AMVSB方式，同時(shí)涉及高線性雙向模擬光/電傳輸技術(shù)，該技術(shù)用于較小的非線性失真和噪聲疊加，實(shí)現(xiàn)多路AMVSB電視信號和FM聲音廣播信號的高質(zhì)量傳輸和分配，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)對各種FDM的數(shù)字調(diào)制載波信號的高質(zhì)量傳輸。這種混合方式的特點(diǎn)是：成本較低；可提供綜合寬帶業(yè)務(wù)，除模擬有線電視以外，還可提供電話、數(shù)據(jù)、數(shù)字電視、交互電視、VOD等，節(jié)目內(nèi)容遠(yuǎn)比傳統(tǒng)的CATV豐富；實(shí)現(xiàn)較容易，技術(shù)較成熟，包括FDM、VSB，以及H.261、MPEG-1、MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)的圖像壓縮、光強(qiáng)調(diào)制等。如把CATV改造成HFC，只需在前端增加與交換機(jī)的2Mb/s接口，在用戶側(cè)增加一用戶接口單元，將原CATV的分支器更換為可為用戶供電的分支器，技術(shù)上就比較容易實(shí)現(xiàn)。3.HFC的頻譜安排由于HFC網(wǎng)采用副載波頻分復(fù)用方式，各種圖像、數(shù)據(jù)和語音信號需通過調(diào)制解調(diào)器調(diào)制后在同軸電纜上同時(shí)傳輸，因此，合理的頻譜劃分是十分重要的，既要考慮到歷史和現(xiàn)在，又要考慮到未來和發(fā)展。圖7.4-2是一種比較典型的頻率分配方案。圖7.4-2HFC頻率分配低頻端的5～30MHz共25MHz安排為上行通道，即所謂的回傳通道，主要用來傳輸電話信號。在傳統(tǒng)的廣播型CATV網(wǎng)中盡管也保留有同樣的頻帶用于回傳信號，然而由于以下兩個(gè)原因這部分頻譜基本上沒有利用。第一，在HFC出現(xiàn)以前，一個(gè)地區(qū)的所有用戶（可達(dá)幾萬至十幾萬）都只能經(jīng)25MHz頻帶才能與前端相連。顯然這25MHz帶寬對這么大量的用戶是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。第二，這一頻段對無線信號和家用電器產(chǎn)生的干擾很敏感，而傳統(tǒng)樹形分支結(jié)構(gòu)的回傳“漏斗效應(yīng)”使各部分來的干擾疊加在一起，使總的回傳信道的信噪比很低，通信質(zhì)量很差。HFC網(wǎng)則妥善地解決了上述兩個(gè)限制因素。首先，HFC將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)劃分為一個(gè)個(gè)的服務(wù)區(qū)，每一個(gè)服務(wù)區(qū)僅有幾百戶，這樣幾百戶共享這25MHz頻帶就不緊張了；其次，由于用戶數(shù)少了，由之引入到回傳通道的干擾也就大大地減少了，可用頻帶幾乎接近100％；另外，采用先進(jìn)的調(diào)制技術(shù)也將進(jìn)一步減小外部干擾的影響；最后，進(jìn)一步減小服務(wù)區(qū)的用戶數(shù)可以減小干擾和增加每一戶在回傳通道中的所用帶寬。近年來，隨著濾波器質(zhì)量的改進(jìn)以及考慮點(diǎn)播電視的信令、電話和數(shù)據(jù)等其他應(yīng)用的需要，上行通道的頻段傾向于擴(kuò)展為5～42MHz，共37MHz頻帶，有些國家計(jì)劃擴(kuò)展至更高的頻率。其中，5～8MHz可傳狀態(tài)監(jiān)視信息，8～12MHz可傳VOD信令，15～40MHz用來傳電話信號，頻帶仍為25MHz。50MHz至1000MHz頻帶均用于下行通道，其中：50～550MHz頻段用來傳輸現(xiàn)有的模擬CATV信號，每一通路的帶寬為6～8MHz，因而總共可以傳輸各種不同制式的電視信號60～80路。550～750MHz頻段允許用來傳輸附加的模擬CATV信號或數(shù)字CATV信號，但目前傾向用于雙向交互型通信業(yè)務(wù)，特別是電視點(diǎn)播（VOD）業(yè)務(wù)。假設(shè)采用64QAM調(diào)制方式和4Mb/s速率的MPEG-2圖像信號，則頻譜效率可達(dá)5（b/s）/Hz，從而允許在一個(gè)6～8MHz的模擬通路內(nèi)傳輸約30～40Mb/s速率的數(shù)字信號。若扣除必須的前向糾錯(cuò)等輔助比特后，則大致相當(dāng)于6～8路4Mb/s的MPEG-2的圖像信號，于是這200MHz的帶寬總共可以至少傳輸約200路VOD信號。當(dāng)然也可以利用這部分頻帶來傳輸電話、數(shù)據(jù)和多媒體信號，可選取若干個(gè)6～8MHz通路傳電話。若采用QPSK調(diào)制方式，每3.5MHz帶寬可傳90路64kb/s速率的語音信號和128kb/s的信令和控制信息，適當(dāng)選取六個(gè)3.5MHz的子頻帶單位置入6～8MHz的通路即可提供540路下行電話通路。通常這200MHz頻段傳輸混合型業(yè)務(wù)信號。隨著數(shù)字編碼技術(shù)的成熟和芯片成本的大幅度下降，這550～750MHz頻帶可以向下擴(kuò)展到450MHz乃至最終取代50～550MHz模擬頻段。屆時(shí)，這500MHz頻段可以傳輸約300～600路數(shù)字廣播電視信號。高端的750～1000MHz段已明確僅用于各種雙向通信業(yè)務(wù)，其中，兩個(gè)50MHz頻帶可用于個(gè)人通信業(yè)務(wù)，其他未分配的頻段可以有各種應(yīng)用以及應(yīng)付未來可能出現(xiàn)的其他新業(yè)務(wù)。由于HFC網(wǎng)的回傳通道可用頻帶只有25～37MHz，因此，HFC網(wǎng)必須具有靈活的、易管理的頻率規(guī)劃，載頻必須完全由前端控制并由網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營者分配。一種解決方案是將整個(gè)回傳通頻帶劃分為一個(gè)個(gè)較小的子頻帶單位，例如2MHz（或3.5MHz），使網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營者可以針對任何業(yè)務(wù)最有效地使用頻譜。同時(shí)采用動態(tài)頻率分配方式，使小塊電話業(yè)務(wù)可以靈活地放置在最有利的地方，諸如由于噪聲或?yàn)V波器滾降特性不適合圖像業(yè)務(wù)占用的地方，多個(gè)2MHz可以結(jié)合起來置入6～8MHz通道內(nèi)或者頻譜不允許有連續(xù)6～8MHz的地方等等。只要業(yè)務(wù)需要，這些2MHz通道就可以放置在50～750MHz頻帶內(nèi)的任何地方。對于回傳通道，由于沒有通道分配標(biāo)準(zhǔn)，采用按需分配帶寬的方法最適合于動態(tài)分配帶寬，避免受噪聲和其他業(yè)務(wù)的影響。在空閑狀態(tài)，用戶接口單元不占用回傳通道帶寬，僅在摘機(jī)狀態(tài)下系統(tǒng)才從回傳通道頻段中分配一小段帶寬給呼叫。若采用比較成熟可靠的QPSK調(diào)制方式并將可用回傳通道頻段按頻分復(fù)用方式劃分為一系列子頻帶50kHz通路，則每一通路可以攜帶一個(gè)64kb/s語音信號和8kb/s信令和控制信號。于是只需25MHz回傳通道頻帶即可同時(shí)處理500個(gè)無阻塞呼叫，若進(jìn)一步在用戶側(cè)采用附加的集中器（例如6∶1），則服務(wù)的用戶數(shù)可以擴(kuò)大至3000戶，成本將明顯下降，代價(jià)是允許有個(gè)別阻塞現(xiàn)象出現(xiàn)。若采用更高頻譜效率的調(diào)制方式，則有可能將每一個(gè)子頻帶進(jìn)一步減小，使容量擴(kuò)大。還有一種方案是從光纖節(jié)點(diǎn)處連接四個(gè)獨(dú)立的同軸電纜分配網(wǎng)，于是總的服務(wù)用戶數(shù)也可以擴(kuò)大到2000戶，但上行光路需要將4路信號頻分復(fù)用在一起傳輸。為了傳輸電話和雙向通信業(yè)務(wù)，前端的功能也有所擴(kuò)展，增加了一個(gè)與現(xiàn)有電話網(wǎng)交換機(jī)的接口，稱之為局用數(shù)字終端（HDT）的網(wǎng)關(guān)。這是一個(gè)智能網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，可通過標(biāo)準(zhǔn)一次群接口與交換機(jī)相連。它的發(fā)展趨勢是采用開放的綜合接口，例如，V.5接口或北美標(biāo)準(zhǔn)的TR-303接口，可以消去主配線架并具有網(wǎng)管功能，用戶則需要一網(wǎng)絡(luò)接口單元（NIU）。

NIU是又一個(gè)智能網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，裝有微處理器、存儲器和控制邏輯，是一個(gè)智能的射頻調(diào)制解調(diào)器，不僅允許用戶接入網(wǎng)絡(luò)，而且可以建立與HDT的信令和通道，處理呼叫甚至監(jiān)視本身的好壞，與HDT一起還可以進(jìn)行實(shí)時(shí)供給和維護(hù)。這種以軟件為基礎(chǔ)的接口單元可以方便地接受網(wǎng)管系統(tǒng)的信息下載，很容易改變功能和業(yè)務(wù)供給，具有很大的靈活性。7.4.2交換式數(shù)字視頻（SDV）

交換式數(shù)字視頻(SDV)接入網(wǎng)的基本技術(shù)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是無源光網(wǎng)絡(luò)，采用共纜分纖的方法分別傳送數(shù)字（雙向）與模擬信號，實(shí)際上是由基帶數(shù)字式FTTC（光纖到路邊）與單向混合光纖同軸電纜HFC兩套基本獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施所組成。SDV接入網(wǎng)用FTTC結(jié)構(gòu)來傳送所有交互式數(shù)字業(yè)務(wù)（包括電話，圖像和數(shù)據(jù)），而HFC僅僅用來傳送模擬廣播電視節(jié)目，并對FTTC光網(wǎng)絡(luò)單元供電。所有用戶信息與控制信息以一定的傳輸方式（異步轉(zhuǎn)移模式ATM或網(wǎng)間協(xié)議IP方式）送入同步光網(wǎng)絡(luò)（SONET），這種兼容信息流可提供多種業(yè)務(wù)方案。應(yīng)用光纖用戶環(huán)路（FITL）和ATM（IP）之后，SDV接入網(wǎng)可同時(shí)支持多種業(yè)務(wù)，除了支持傳統(tǒng)的語音（窄帶）業(yè)務(wù)外，還能向家庭傳送ATM（IP）數(shù)據(jù)，提供諸如視頻點(diǎn)播（VOD）、數(shù)字廣播視頻等業(yè)務(wù)，以及模擬廣播式視頻。更為重要的是，在SDV網(wǎng)絡(luò)中不同單元之間可以進(jìn)行信息流（如聲音、圖像、ATM數(shù)據(jù)包）的交換，因此，SDV稱為交換式的數(shù)字視頻。SDV接入系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖7.4-3所示。圖7.4-3SDV接入系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖7.4-3中上半部分的光纖實(shí)際上是一個(gè)以ATM化的寬帶無源光網(wǎng)絡(luò)（BPON）為基礎(chǔ)的FTTC。信號達(dá)到ONU后，首先與來自HFC網(wǎng)絡(luò)的模擬電視信號按頻分復(fù)用方式結(jié)合在一起。其中，SDV信號占低頻端，為基帶調(diào)制信號；