数据通信技术课件--第9章.ppt

第第9章章 宽带数据通信宽带数据通信*9.1 宽带数据通信概述宽带数据通信概述9.2 宽带接入技术宽带接入技术9.3 宽带数据通信业务宽带数据通信业务9.1 宽带数据通信概述宽带数据通信概述目目前前，通通信信传传输输数数据据信信息息的的网网络络，核核心心网网发发展展基基本本已已经经成成熟熟，接接入入网网则则是是刚刚刚刚起步。两者发展不平衡有以下几点原因。起步。两者发展不平衡有以下几点原因。接接入入网网业业务务量量密密度度低低。核核心心网网是是高高度度互互连连的的网网络络，可可以以应应付付很很高高密密度度的的业业务务量量需需求求。一一条条高高密密度度业业务务量量的的中中继继线线电电路路占占用用率率可可达达90%以以上上，而而一一条条用用户户接接入入电电路的占用率只有路的占用率只有1%以下，形成强烈的对比。以下，形成强烈的对比。接接入入网网缺缺乏乏经经济济规规模模，成成本本高高。核核心心网网的的成成本本至至少少由由成成千千上上万万的的用用户户来来分分担担，而而接接入入网网的的情情况况相相反反，其其成成本本往往往往由由个个别别用户来承担，经济上难以与核心网相比。用户来承担，经济上难以与核心网相比。接接入入网网与与核核心心网网成成本本差差异异大大。因因为为接接入入网网需需要要覆覆盖盖所所有有类类型型的的用用户户，这这就就造造成成了了成成本本上上的的差差异异。有有的的用用户户距距离离远远、有有的的距距离离近近，且且使使用用的的业业务务也也可可能能不不同同，造造成网络成本分配差异非常大。成网络成本分配差异非常大。接接入入网网成成本本与与业业务务量量无无关关。核核心心网网的的总总成成本本对对业业务务量量很很敏敏感感，对对一一定定的的业业务务量量预预测测需需求求，网网络络可可以以有有最最佳佳分分配配。而而用用户户接接入入网网只只工工作作在在很很低低的的业业务务量量密密度度下下，对对接接入入网网设设施施的的成成本本没没有有明明显显的的影影响响，即即其成本与业务量基本无关。其成本与业务量基本无关。接接入入网网运运行行环环境境恶恶劣劣。核核心心网网的的设设备备运运行行在在机机房房内内的的一一定定温温度度和和湿湿度度下下，而而接入网运行在室外恶劣的环境中。接入网运行在室外恶劣的环境中。接接入入网网技技术术变变化化慢慢。核核心心网网的的技技术术变变化化周周期期很很短短，在在过过去去几几十十年年间间，无无论论是是交交换换设设备备还还是是传传输输设设备备都都经经历历了了几几代代的的更更新新。而而传传统统的的接接入入网网技技术术已已经经稳稳定定地地使使用用了约一个世纪，现在才开始变化。了约一个世纪，现在才开始变化。9.2 宽带接入技术宽带接入技术前前面面已已经经提提到到，发发展展数数据据通通信信特特别别是是宽宽带带数数据据通通信信的的关关键键是是接接入入技技术术的的发发展展。宽带接入技术可以分为以下几种。宽带接入技术可以分为以下几种。金金属属用用户户线线上上的的xDSL技技术术：它它又又可可分分为为不不对对称称的的数数字字用用户户线线（ADSL）、高高速速数数字字用用户户线线（HDSL）、甚甚高高速速数数字字用用户户线线（VDSL）、单单 线线 对对 数数 字字 用用 户户 线线（SDSL）等。等。同同轴轴电电缆缆上上的的接接入入技技术术：包包括括双双向向混混合合光光纤纤同同轴轴电电缆缆接接入入技技术术（HFC），可可交换的数字视频接入技术（交换的数字视频接入技术（SDV）等。等。FTTx接接入入技技术术：包包括括光光纤纤到到大大楼楼（FTTB）、光光纤纤到到路路边边（FTTC）、光光纤纤到到户户（FTTH）、光光纤纤到到办办公公室室（FTTO）技术等。技术等。宽宽带带无无线线接接入入技技术术：包包括括本本地地多多点点分分布布系系统统（LMDS）、多多信信道道多多点点分分布布系系统统（MMDS）、无无线线局局域域网网接接入入技技术术（WAN）等。等。其其他他宽宽带带接接入入技技术术：包包括括家家庭庭电电话话接接入入网网络络（Home PNA）、无无源源光光网网络络（PON）、基基 于于 ATM的的 无无 源源 光光 网网 络络（APON）等等。等等。9 9.2 2.11xDSLxDSL1XDSL简介简介数数字字用用户户线线路路（Dingital Subscriber Line，DSL）是是以以铜铜质质电电话话线线为为传传输输介介质质的的传传输输技技术术组组合合，它它包包括括HDSL，SDSL，VDSL，ADSL和和RADSL等等，一一般般称称之之为为xDSL。2ADSL（1）ADSL的概念的概念充充分分利利用用现现有有的的巨巨大大双双绞绞线线铜铜缆缆网网来来开开放放宽宽带带业业务务是是电电话话公公司司的的主主要要竞竞争争策策略略，非非对对称称数数字字用用户户线线（ADSL）系系统统就就是是一一种种比较理想的双绞铜缆宽带接入技术。比较理想的双绞铜缆宽带接入技术。（2）ADSL接入模型接入模型固固定定电电话话网网宽宽带带接接入入的的主主要要方方法法是是不不对称的数字用户环路对称的数字用户环路ADSL。（3）ADSL发展状况发展状况随随 着着 Internet的的 爆爆 炸炸 式式 发发 展展，在在Internet上上的的商商业业应应用用和和多多媒媒体体等等服服务务也也得得以迅猛推广。以迅猛推广。（4）ADSL设备的安装设备的安装ADSL安安装装包包括括局局端端线线路路调调整整和和用用户户端端设设备备安安装装。在在局局端端方方面面，由由服服务务商商将将有有的的电电话话线线中中串串接接入入ADSL局局端端设设备备，只只需需23min；用用户户端端的的ADSL安安装装也也非非常常简简易易方方便便，只只要要将将电电话话线线连连上上滤滤波波器器，滤滤波波器器与与ADSL Modem之之间间用用一一条条两两芯芯电电话话线线连连接接上上，ADSL Modem与与计计算算机机的的网网卡卡之之间间用用一一条条交交叉叉网网线线连连接接即即可可完完成成硬硬件件安安装装，再再将将TCP/IP协协议议中中的的IP，DNS和和网网关关参参数数项设置好，便完成了安装工作。项设置好，便完成了安装工作。3VDSL（甚高比特率数字用户甚高比特率数字用户线）技术线）技术有有关关ADSL系系统统发发展展的的第第二二个个趋趋向向是是进进一一步步提提高高系系统统的的下下行行带带宽宽，即即演演变变成成所所谓谓甚甚高高速速数数字字用用户户线线（VDSL）系系统统，这这种种技技术术在在双双绞绞线线上上下下行行传传输输速速率率可可以以扩扩展展至至2552Mbit/s，从从而而可可容容纳纳612个个4Mbit/s MPEG-2信信号号，同同时时允允许许1.5Mbit/s在在上上行行速速率率，其其传传输输距距离离分分别别缩缩短短至至1000m或或300m左右。左右。9 9.2.22.2FTTxFTTx接入接入理理想想的的宽宽带带接接入入网网将将是是基基于于光光纤纤的的网网络。络。1光纤接入光纤接入展展开开光光纤纤接接入入网网最最直直接接的的方方法法是是配配置置与与 局局 间间 光光 波波 设设 备备 相相 同同 的的 同同 步步 光光 纤纤 网网（SONET）传输系统。传输系统。两两类类光光分分离离器器已已被被提提出出：第第一一类类是是WDM分分离离器器，在在同同一一光光纤纤上上承承载载多多个个不不同同波波长长的的信信号号。第第二二类类分分离离器器是是分分功功率率器器，用于无源光网。用于无源光网。2APON如如图图9-5所所示示全全业业务务接接入入网网（FSAN）论论坛坛所所规规范范的的APON（基基于于ATM的的无无源源光光网网）参参考考结结构构。这这种种结结构构可可用用于于光光纤纤到到家家（FTTH）或或光光纤纤到到企企业业（FTTB），那那里里用用户户线线全全是是光光纤纤。在在另另外外的的情情况况下下，APON可可应应用用于于光光纤纤到到路路边边（FTTC）或或光光纤纤到到配配线线箱箱（FTTCab），光光纤纤终终止止于于街街道道的的光光端端设设备备；从从那那里里到到用用户户可可用用基基于于铜铜线的线的VDSL技术来提供宽带业务。技术来提供宽带业务。图图9-5 FSAN所规范的所规范的APON参考结构参考结构9 9.2.32.3HFCHFC接入接入HFC（光光纤纤混混同同轴轴）网网络络结结构构的的提提出出解解决决了了传传统统有有线线电电视视系系统统在在支支持持电电视视广广播播方方面面存存在在的的问问题题；且且通通过过引引入入双双向向可可交交换换式式宽宽带带通通信信网网络络，得得以以支支持持大大范范围围用用户户的的多媒体宽带应用。多媒体宽带应用。9 9.2 2.44宽带无线接入宽带无线接入无无线线接接入入（WA）是是指指用用无无线线通通信信技技术术实实施施接接入入网网的的一一部部分分或或全全部部功功能能向向用用户户提供固定的或移动的终端业务服务。提供固定的或移动的终端业务服务。一一个个无无线线接接入入系系统统通通常常是是由由用用户户台台（SS）、基基 站站（BS）、基基 站站 控控 制制 器器（BSC）和和网网络络管管理理系系统统（NMS）四四个个基基本模块组成的，如图本模块组成的，如图9-9所示。所示。图图9-9 无线接入系统示意图无线接入系统示意图1本地多点分配业务系统本地多点分配业务系统（LMDS）概述概述本本 地地 多多 点点 分分 配配 业业 务务 系系 统统（Local Multipoint Distribution Service，LMDS）是一种宽带固定无线接入系统。是一种宽带固定无线接入系统。2LMDS系统系统LMDS是是结结合合高高速速率率的的无无线线通通信信和和广广播播的的具具有有交交互互性性的的系系统统。一一个个完完善善的的LMDS网网络络是是由由四四部部分分组组成成的的；骨骨干干网网络络、网网络络运运行行中中心心（NOC）、服服务务区区中中的的基基站站系统和服务区中的用户端设备。系统和服务区中的用户端设备。3LMDS的发展前景的发展前景鉴鉴于于以以上上的的特特点点，LMDS在在我我国国有有广广阔阔的的应应用用前前景景。首首先先，LMDS可可作作为为固固定定网网运运营营部部门门迅迅速速满满足足用用户户对对宽宽带带接接入入的的需需求求，可可进进行行视视像像和和高高速速数数据据及及IP业业务务的的传传输输，同同时时可可作作为为与与光光纤纤接接入入网网的的补补充充。其其次次，LMDS还还可可作作为为新新的的电电信信运运营营商商（包包括括移移动动通通信信运运营营商商）进进行行快快速速组组网网的的有有力力手手段段。第第三三，LMDS也也可可用用于于广广播播电电视视领领域进行视像传输。域进行视像传输。9.3 宽带数据通信业务宽带数据通信业务1从业务收入看从业务收入看全全球球的的数数据据通通信信市市场场规规模模1999年年约约为为500亿亿美美元元，其其中中美美国国为为283亿亿，约约占占三三分分之二，明显领先。之二，明显领先。2从全球和美国来看从全球和美国来看租租用用线线业业务务收收入入所所占占比比重重均均最最高高，分分别别为为33.6%和和39%，但但它它们们的的年年增增长长率率分分别别为为8%和和6%，是是所所有有业业务务中中最最低低的的，接接近话音业务的水平。近话音业务的水平。