数字化小区通信系统的研究与工程设计.docx

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1、 吉林大学硕士学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文，是本 人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得 的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不 包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品 成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体， 均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声 明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名 日期： ( 年 你 月 日 作者批 曹立鑫 论类号 TO15.6 学号 200252E074 雜勒 J 挪雜工学项士 吉林大学 专业 称 电子与通信球 (院、所 、中心 ） 通信球学院 向 工程类 学习时间 2004年 9月至 2005 12 月 论

2、文中谓目 数字化小区通信系统的研究与工 设汁 论文英纽目 Research and Engineering Design of the Digitized Plofs Communications System关捷則 3-8个） 数字化小区通信系统接入网数字交换工 设计 导况 姓名 林梓 职称 教授 学历雜 本科 工 通信球学院 论 i龙交日期 2006年 10月 20日 答辩日期 2006年 12月 10日 是否基錢助项目 否 基金类别及 号 如已经出版 请填写以下内容 出版地（城市 名、省名 ） 出版日期 出版者（机构 ） 名称 出版者地址（包括邮编） 内容提要 随着现代通信技术、计算机网

3、络技术以及信息产业的高速发展，数字化、网 觀唁息化正曰繃队人们的生活。因此，人 丨、 雛宅小区智會她务的需求棘 趨細，宽带化智能小区的建设也沒领魂人们关注的焦点。并遞着业务的麵 用户提出了许多新的业务需求，如 VoIP、 VoD、 还有如 IPTV等，这些业务对网络带 宽要求大、 QoS要求高，为开逦越哑务对小区宽带麵 7殲网謝是出了更加严格 的要求。 本文首先对主流的接入网技勒口 xDSL接入、以太网接入、光纤接入和无线接 入等进行了分獅比较 给出了数字化社区通信觀妾入网的设计方案，包括册 接入网设计方案、铜缆接入网设计方案、以太网接入网设计方案以及无线接入网设 计方案，最后以纖靴小区通信黎

4、踺虹程为例，分别进行了有线接入网和无 线接入网的工程设计，研究了方案设 驅分析了方案的注能 介绍了可实现的 功能，对接入网设备进行了选型，给出了设备清单。 FTTx+ADSL+LAN综合接入网方案是以光纤接入为杨。的综合宽带接入方案， 倉搬满足社区多种信自业务的要求。数字化社区通信系雖入网的最终解 决方案将 是 FTTH,會跑多实现全业务接入。 关键词：数字化小区通信系统接入网数字对免工程设计 目 录 目 录 第一章绪论 . 1 1.1数字化小区通信系统接入网技术概述 . 1 1.2数字化小区通信系统接入网国内外研究现状 . 2 1.3本文的主要内容 . 7 第二章数字化小区通信系统接入网技术

5、的研究 . 8 2.1数字化小区通信系统接入技术的理论基础 . 8 2.2接入网技术的比较分析 . 13 第三章数字化小区通信系统接入网设计方案 . 33 3.1接入网设计方案概述 . 33 3_ 2光纤接入网设计方案 .33 3. 3铜缆接入网设计方案 .36 3. 4以太网接入网设计方案 .38 3.5无线接入网设计方案 . 39 第四章数字化小区通信系统接入网工程设计 . 44 4.1有线接入网工程设计 . 44 4.2无线接入网工程设计 . 49 4.3 FTTH基于 MC解决方案 .62 第五章结束语 . 67 #考文 # . 69 m 要 .I ABSTRACT . Ill it

6、tf .VI 数字化小区通信系统的研究与工程设计 第一章绪论 1.1数字化小区通信系统接入网技术概述 随着现代建筑技术、自动控制技术、计算机技术、现代通信 技术以及网络技术的迅猛发展，智能大厦在世界范围内雨后春笋 般地发展起来。伴随智能建筑的发展，数字化智能小区也经历了 很大的发展。数字化小区是将安全防卫、物业管理、多元信息服 务、家庭办公与计算机网络进行智能化系统集成，为住宅小区的 服务、管理及居民生活提供高技术的智能化辅助手段，提高小区 物业服务和管理水平，为广大住户提供安全、方便、舒适的居家 环境。 数字化小区的宽带网络建设是核心部分，建设宽带网络的两 个关键技术是骨干网技术和接入网技术

7、。骨干网又被称为核心网 络，它由所有用户共享，负责传输骨干数据流。骨干网通常是基 于光纤的，能实现大范围 I在城市之间和国家之间）的数据流传 送。这些网络通常采用高速传输网络 I如同步光网络 SONET/同步 数字体系 SDH)传输数据，采用高速包交换设备如 ATM和基于 IP的交换 ） 提供网络路由。 接入网提供通常说的 “ 最后一公里 ” 的连接一一即用户和骨 干网络之间 的连接。通信系统接入网是建立智能化家庭、小区综 合管理中心以及与外界广域网进行信息互连的纽带，是数字化智 能小区最基本的投资项目之一，关系到小区开发商的投资费用、 小区通讯与网络方面的现代化程度、以及提供综合信息与资讯服

8、 务的能力。随着 Internet的迅猛发展，人们对远程教学、远程办 公、远程医疗、视频会议 、 VOD Video on demand)视频点播、 Web浏览等多媒体应用的需求正大幅度增加，电子商务更是成为网 络应用的典型热点。可以说，人类社会的需求对网络的带宽及速 率提出了更高的要求，促使网 络由低速向高速、由共享到交换、 由窄带向宽带方向迅速发展。目前对于主干网来讲，各种宽带组 网技术已经或正在迅速发展中日臻成熟和完善，波分复用 IWDM:Wavelength division multiplexing)系统的带宽已达 400Gbit/s, IP over ATM IP over SDH

9、 IP over WDM DWDM (.Dense WDM密集波分复用 ） 等技术己经投入使用，并开始建立全优化光学 1 吉林大学工程硕士论文 ASON主干网络，可以说网络的主干己经为承载各种宽带业务作好 了准备。但是位于通信骨干网络与用户之间的接入网发展相对滞 后，接入网技术成为制约通信发展的瓶颈。为了给广大用户提供 端到端的宽带连接，保证宽带业务的开展，接入网的宽带化、数 字化是前提和基础，同时也是网络技术中的一大热点和高利润增 长点。 目前随着 IPTV业务的推出，有线电视网与数据网得到了完美 结合。对于数字化小区通信系统建设来说，建设高速数据网是至 关重要的。数字化小区需要采用宽带接入

10、技术构建一个满足小区 应用的统一网络平台，典型的宽带接入技术包括铜线接入技术、 光纤接入技术等多种有线接入技术以及无线接入技术等。 1.2数字化小区通信系统接入网国内外研究现状 1. 2. 1国外研究现状 目前，世界各国电信公司普遍把发展接入网作为主要的经营 策略之 ， 倾注了很大的力量。设备制造商也积极适应这方面的 需要，开发了各种各样的接入网设备产品。早在 8 0年代，国外 发达国家就开始了光纤接入网的研究和试验。其主攻方向是满足 当前业务的需要，降低成本，并能平稳过渡、逐步升级，向宽带 业务发展。各国都根据自己的条件，研制合适的接入 网设备，建 设接入网。世界各大电信公司都根据市场前景和

11、自身的实际情况 , 分别提出了宽带接入网发展计划。 接入网概念的出现，使电信运营者能够综合考虑用户环路的 设备配置问题，既着眼于现在的需求又放眼于网络未来的发展。 但由于发展的不平衡，服务水平都存在巨大差异。在现阶段接入 网发展建设过程中，普遍面临着两个方面的主要问题：一个是在 电信欠发达地区缺乏配套的用户线问题，另一个是电信发达地区 用户环路的数字化与宽带化问题。在发展中国家，城市和乡村普 遍存在着因没有用户线而造成的大量待装用户无法及时装机。 许多国家 的电信运营公司认为，采用无线用户环路解决电话 网的机线矛盾是见效最快的方法，尤其在偏远的农村和山区，效 果更明显。因为目前的农村电话用户基

12、本是固定用户，不存在不 同无线技术之间的互通问题，也基本不考虑漫游问题，所以原则 上可以不对采用的技术加以限制。 2 数字化小区通信系统的研究与工程设计 另外， SDH/SQNET (Synchronous digital hierarchy 同步数 字体系 /Synchronous optical network同 .步光网絡 ） 曰大规模推 广 .， ATM (Asymmetrictrans_fermo.de异步传递模式 ） 也已经从实 验室，走向公用网，开始商用。因此用户环路也需要相应宽带化以 支持各种宽带业务。现在，电信运营公司已经认识到用户环路宽 带化刻不容缓，纷纷提出改造或重建用户

13、网络的计划。 用户环路宽带化的方案有很多，如 FTTB (Fiber to the building 光纤到楼 ）、 ： FTTC (Fiber to the curb 光纤到路边）、 FTTZ (Fiber to the zone 光纤到小区 、 FTTH (Fiber to the. home 光纤到 .户 ）、 HDSL (High bit rate.digi.tal subscriber line 藉 比特率数字 .用户线系统 ）、 ADSL (Asymmetricdigital subscriber line 非对称数字用户线系统 ） 、 ADSL2+ ,(Asymmetricdig

14、ital subscriber line. 2 plus第二代非对称数宇 :用户 :线系统 ）、 VDSL (very high bit-rate DSL 高速数穿用户线系统 。 WLL (. Wireless 。 (无线环路系统彡等 并丑有可能不断推出更新的接 入技术 窗、。 目前 xDSL占据家宽、数字小区宽带接入主流，但 EP0N和 GP0N 可提供用户更高带宽和 Qos保证，是未来接入网的主流。 3、光纤接入网特点及应用 光纤接入技术与其他接入技术 I如铜双绞线、同轴电缆、五 类线、无线等）相比，最大优势在于可用带宽大，而且还有巨大 潜力可以开发，在这方面其他接入技术根本无法与其相比。

15、光纤 接入网还有传输质量好、传输距离长、抗干扰能力强、网络可靠 性高、节约管道资源等特点。另外， SDH和 P0N设备的标准化程度 都比较高，有利于降低生产和运行维护成本。 当然，与其他接入技术相比，光纤接入网也存在一定的劣势。 最大的问题是成本还比较高。尤其是光节点离用户越近，每个用 户分摊的接入设备成本就越高。另外，与无线接入相比，光纤接 入网还需要管道资源。这也是很多新兴运营商看好光纤接入技术， 但又不得不选择无线接入技术的原因。 28 数字化小区通信系统的研究与工程设计 2. 2. 5无线接入技术 WLL 无线接入有多种方式，无线接入的特点是点到多点 （ PMP)， 其多址方式有 FD

16、MA、 TDMA和 CDMA,宽带以 CDMA居多。由于要支 持宽带业务，射频频段扩展到毫米波。当要支持很大的用户群时 通常用蜂窝方式，这被称为 LMDSe无线接入方式目前大多数都还 未有国际标准化。 1、 LMDS I本地多点分配业务） LMDS (.Local Multipoint Distribution Service)是近几年 来兴起的一种宽带无线接入技术，是采用蜂窝技术的固定无线接 入 CFWA)系统，最初是设计来代替 MMDS (Multichannel Multipoint Distribution Service多路多点分配 ）， 因此也有人将 LMDS称为 蜂窝 TV。 它

17、的工作频带可在 24GHz 38GHz之间选择，美国 FCC选 择 28GHz,可用带宽下行为 5GHz 2GHz,上行为 200MHz。 Alcatel 的 Evolium LMDS工作频段为 3.5 38GHz,可支持的业务带宽达 8Mb/s,覆盖半径 5km,单跳可支持 4000用户。 LMDS相对于其他接入技术来说，由于采用了多扇区以及先进 的调制方式，使其特别适合在人口稠密的智能小区中使用；由于 它的宽带特性， LMDS系统几乎可以承载任何种类的业务，包括话 音、数 据、图像等，符合电话网、计算机网和有线电视网三网合 一的发展趋势； LMDS在系统实施时，不仅避免了有线接入开挖路 面

18、的高额补偿费，而且设备安装调试容易，若遇到小区拆迁，不 必考虑线路重新铺设的问题，只需重新建立一个基站，并将仪器 迁移即可。但 LMDS最大的缺点就是讯号由发射器传输到接收器必 须直线传输，如果遇到障碍物，就会阻挡讯号的传送，因而会影 响到传输的质量。另外，由于 LMDS系统工作在 26GHz频段，其波 长与雨滴尺寸相近，因而有严重的雨衰效应。 LMDS系统主要由 3 个部分组成： 基站：主要负责连接无 线网络和骨干网，包括与基础骨干 网络相连的接口模块，以及与终端站通信的微波收发单元。 远端站：包括与基站通信的微波收发单元，以及具有多种 业务接口的用户接口单元。 网管系统：使用开放的简单网络

19、管理协议，用于对整个网 络的控制监测及系统配置，其结构原理见图 2. 9。 29 售林大学工程硕士论文 Network Manager ! Internet ； 0 入 -， Router Digital Base Station Kouier i OC3 Multiple Circuit _ Switch ATM 图 2. 9 LMDS的结构原理图 LMDS适合于高速数据传送、 Video节目传送、 LAN互连 、 VPN 等宽带业务，也可以用于汇集电话等业务以便连接到 SDH环或 ATM 节点 B LMDS的优点是可快速布署、带宽宽且可按需动态分配、维 护费用低。 LMDS能够与 ATM很

20、好地结合起来，通过使用嵌入式 ATM 协议，它能够把多协议业务流集合到一个类似于光纤的 “ 无线纤 ” 中，这样就能够为每个用户分配独立的虚电路，并且在这些虚电 路连接中 LMDS可根据任一特定时间的电路使用需求分配带宽， 从而既保证了带宽按需分配，也保证了连接的 QoS。 相比起来 ,xDSL 与 ATM的结合就不如 LMDS， 尽管人们很卑就考虑在 DSL上传送 ATM 信元业务 （ ATMover DSL)， 但由于 DSL本身的吞吐速率有限，在 它上面实现理想的 ATM业务仍存在问题。 筚个的 LMD_:S接入台可提供点到多点的高速全业务接入（即 裔于 E1速率接入）。典型的 LMDS

21、系统容量为 4096个 E1链路（如 P-Com公司的产品），当这些 E1电路用于单端数据通信业务时，其 瞬间用户数可超过 4000个 2Mbit/s接入。假设用满 4000个 E1作 为因特网接入，按照一般的经验，单个的 LMDS系统到骨千网络的 连接用 个 0C-3链路即可满足传输上的统计复用要求。如果考虑 提供部分虚拟专网互联业务（如帧中继 )，则 LMDS系统到骨干网 络的带宽需求将会更 小：因此，在 LMDS运营平台上开发因特网接 入业务具有很好的成本效率。 LMDS系统尚处于现场试验和小规模商用阶段，能否大规模发 展在很大程度上取决于能否开发出低成本的 28GHz收发机来。另 外，

22、必须能妥善解决雨雪影响、视距传输和抑制信号书扰。对于 雨雪，采用先进的纠错技术后能使误码性能接近有线系统。 LMDS 30 数字化小区通信系统的研究与工程设计 只能视距传输，为了避免阻挡，枢纽站可能不得不设置在高于地 面 15至 20m处采用射频中继器反射信号绕过阻挡，这在有些 环境 下应用不利，信号干扰问题可以靠仔细的频率规划来解决。 2、 点到多点 IPMP)固定无线接入系统 除了 LMDS外 ,还有多种用于 FWA的 PMP系统，多址方式有 TDMA 也有 CDMA。 Siemens 公司的 WALKair 可支持 64kb/s, nX 64kb/s， 2Mb/s和 nX2Mb/s租用线

23、业务，釆用 64QAM调制，复用 与双工方式为 TDM/MC/TDD,通路间隔 1.75MHz,每路容量 4Mb/s, 工作在 3. 5GHz或 10. 5GHz时可覆盖10km,工作在 26GHz时可覆盖 3km。 该公司的另一种宽带无线接人产品 SRAMP设计用于支持 ATM 和 IP等宽带数据，工作频段为 10. 5GHz和 26GHz,覆盖范围和 WALKair相当，通路间隔 7MHz I通路容量 8Mb/s)或 14MHz I通路 容量 16MHz ), 4QAM 调制， TDM/FDM/TDMA 接入。 Alcatel 9800 FWA系统使用 PMP与 DECT的结合， PMP用

24、在局 侧， DECT用在连接用户。 PMP的频段为 1. 5、 2. 2、 2. 4、 2. 6、 3. 5GHz, 双工方式为 FDD下行 TDM、 上行 TDMA, DECT频段在 1. 88、 1. 9、 1.91、 3.5GHz,双工方式为 TDD,下行 MC多载波 U0个 ）， 上行 TDMA。 业务容量 2 4Mb/s,按每话路 32kb/sADPCM考虑，可支持 1024 2048个用户。这一系统可用于城镇、郊区和农村，适于 POTS, ISDN、 低速数据和分组数据业务。此系统的优点是无需频率规划、 动态通路配置等。该公司的下一步开发目标是 B-CDM与增强型 DECT结合的宽

25、带 PMP系统。 EC工公司的 Multigain系统是使用跳频码分多址 FH-CDMA的 PMP产品，工作频段可在 800MHz 3. 5GHz范围内选择，系统同时 采用空间、时间和频率分集，可覆盖 30km,可支持 POTS, ISDN。 系统的特点是投资小、频谱利用率高。该公司的 Wavegain为直接 序列扩谱码分多址 DS-CDMA,双工方式为 TOD,工作频段 3. 5GHz, 可覆盖 5 10km,通路间隔 5、 10或 20MHz,每蜂窝容量 96Mb/s, 每用户业务速率最高可达 2Mb/s。 此系统适于支持快速 Internet 接入、 LAN互连。 AT&T试验一种双向

26、MMDS宽带无线接入系统，工作频段 2. 6GHz,蜂窝 2 15k。 半径，基站 3 6个扇区，基于 Cable Modem 技术，下行 64QAM,上行突发 QPSK,该系统经 CATV系统连接用户， 传送 MPEG2信号。 3、 无线自愈环 美国 Triton公司开发了一种被称为不可见光纤 Invisible Fiber)的无线系统，它采用连续点方式组网，所谓连续点既不是 点到点 IP_P)也不是点到多点 IP-MP)而是 P-P-P-P ，即无线 31 吉林大学工程硕士论文 自愈环。该系统工作在毫米波频段，以全双工 2x50 I或 50 60) MHz带宽传送 155Mb/s STM-

27、1或 100MHz以太网信号。该公司声称 这一系统兼有无线的优点和光纤的长处，它方便布署甚至可随大 客户在城内的迁居而搬移节点，它具有 SDH自愈环的特性从而保 证业务的安全性，通过这一系统端用户可获得宽带接入， 100MHz 的 Invisible Fiber系统是基于全分组方式的，端用户最高可获 得 100MHz带宽。当容量需要增加时可在原有环上再多装一套节点 即再开一个无线信道叠加一个环。 4、宽带无线接入的优势及适用范围 与传统的有线接入方式相比，宽带无线接入 IMMDS和 LMDS) 具有如下优势： U)工作频带宽，可提供宽带接入。尤其是 LMDS的工作频 段至少有1GHz,可支持高

28、达 155Mb/s的用户数据接入。 C2)启动资金较小，不需要进行大量的基础设施建设，初期 投入少，仅在增加用户 U卩有业务收入 ） 时才需增加资金投入。 因此，即使在用户数较少的运营初期，运营商也能维系发展，在 最大程度上降低了风险。 C3)提供服务速度快，无线系统安装调试容易。系统建设周 期大大缩短，可迅速为用户提供服务。 U)频率复用度高，系统容量大。尤其是 LMDS基站的容量 很可能超过其 覆盖区内可能的用户总量，特别适合在高密度用户 地区 （ 如繁华的城市商贸区、技术开发区、写字楼群等 ） 使用， 而不用重新布线。 C5)在发展方面极具灵活性。无线系统具有良好的可扩充性 , 可根据用

29、户需求进行系统设计或动态分配系统资源，因而不会造 成资金或设备的浪费。 C6)提供优质价廉的多种业务。可同时向用户提供话音、数 据、视频等综合业务，符合三网合一的发展趋势，还提供各类承 载业务 I如无线基站与控制器的连接 ）， 不必使用光纤和光端机。 C7)运营维护成本低。由于系统无线的特点，可省去大量的 线路维护人员，降低运维 成本。 总的看，宽带固定无线接入技术代表了宽带接入技术的一种新 的不可忽视的发展趋势，不仅敷设开通快、维护简单、用户较密 时成本低，而且改变了本地电信业务的传统观念，最适于新的电 信竞争者与传统电信公司与有线电视公司展开有效竞争，也可以 作为电信公司有线接入的重要补充

30、而得到应有的发展。 32 数字化小区通信系统的研究与工程设计 第三章数字化小区通信系统接入网设计方案 3.1接入网设计方案概述 3.1.1数字化小区通信系统组成 数字化小区是现实小区的发展和延伸，是通过数字或模拟 数字）技术将管理、服务的提供者与每个住户相联结的小区。通 信网络系统是数字化小区的核心部分，包括数字程控交换机 PABX、 无线通信系统、卫星通信系统、有线系统、广播系统、电视会议 系统等。它是小区的语音、数据、图像等信息传输的基础，又与 外部通信系统综合业务数字网、公用电话网、 Internet等）相 连，使小区的管理者与住户之间可以实时地进行各种形式的信息 交互，由于现代网络浏览

31、器的先进性以及多态的表现性，加上各 种网络多媒体技术的应用，从而营造出了一 个丰富多彩的虚拟小 区。 3. 1.2接入网方案比较 接入网的主要任务是将所有用户接入到核心网中，目前核心 网己经基本实现光纤化、数字化和宽带化，而接入网则是多种新 旧技术共存竞争，多种传输方式共存竞争，多种传输体制共存竞 争的领域，可用技术手段、技术方案多种多样，常用的有光纤接 入、铜缆接入、光纤同轴网接入、以太网接入及无线接入等，见 表 3. 1。 3. 2光纤接入网设计方案 光纤接入网 l AN, Optical Access Network)是采用光纤作 为主要的传输媒体来取代传统的双绞线的接入网，泛指本地交换

32、 机或远端模块与用户之间采用光纤通信或部分采用光纤通信的系 33 吉林大学工程硕士论文 统。由于光纤上传输的是光信号，因而需要在交换局将电信号进 行电光转换变成光信号后再在光纤上进行传输。在用户端则要利 用光网络单元 l NU, Optical Network Unit)再进行光电转换恢 复成电信号后送至用户设备。光纤接入网具有铜缆接入网无法比 拟的高带宽 t大于 25000G)、 低损耗 .05 0. 2dB/km ),不受电 磁干扰、保密性好、无中继距离长等优点，能承载现在与将来的 所有业务，是全业务数字接入网。 表 3. 1接入网方案比较 接入方式 设备类型 设备安放位置 特点 光纤接入

33、 光线路终端 (0LT) 电信局或小区 机房 传输带宽宽、速度 快、距离远、性能稳 定、防电磁干扰、保 密性强 光网络单元 (0NU) 小区机房或楼 字设备间 传输网系统 社区内 铜缆接入 局端设备 电信部门或小 区机房 利用现有铜缆，技术 成熟，带宽 9Mb/s (下行 8Mb/s， 上行 512kb/s) 远端设备 小区机房或楼 宇设备间 以太网接 入 光纤互连装 置集线器或 交换机配 线架 小区机房或楼 宇设备间 用户端不需各种调 制解调器，与 IP网 无缝结合，带宽高， 可扩展性强 无线接入 基站 小区、住宅、用 户处 带宽高，可承载各种 业务包括话音、数 据、图像等安装简 单、易扩展

34、、易维护 控制单元 小区机房或楼 宇设备间 1、光纤接入典型总体结构 (.1)光纤接入典型总体结构示意图见图 3.1。 34 数字化小区通信系统的研究与工程设计 公网业务提供侧 接入网 公寓或住宅楼内 I I 与交换机接口处 楼内配线设备接口处 OLT:光纤线路终端 ONU:光纤网络单元 图 3. 1光纤接入典型总体结构示意图 C2)方案说明 通过一条光缆可以为大量用户 L100门 几千门）服务，支 持的业务范围适合发展中的小区，尤其是光缆己经敷设好的地区， 满足 FTTB、 FTTC等应用。主干 ONU和分支 ONU之间还可采用同轴 电缆、双绞线UDSL)和数字微波等连接。 CATV信号经

35、OLT采用同轴分纤方式传送到 ONU。 OLT可安装在公用网电话局内或小区的物业管理中心机 房； ONU可安装在室外路边或住宅楼的设备间，采用 AC220V 士 20% 或 DC40 56V供电。 可取代小型局用交换机，避免建新的交换局，并且提供业 务广泛、施工简单、维护方便， ONU基本上免维护。 双绞线为楼内综合布线对绞。线或配线局用电缆， E1接口 采用 75欧姆阻抗的同轴电缆或 120欧姆的双绞线。 缩略语 FTTB:光纤到楼 FTTC:光纤到路边； 2B+D: 2 个 64ikbit/s B 通道和 1 个 16ikbit/s D 通道； 30B+D: 30 个 64ikbit/s

36、B 通道和 1 个 16ikbit/s D 通道。 2、光纤接入网业务接口 光纤接入网接入业务接口参数见表 3.2。 35 吉林大学工程硕士论文 表 3. 2光纤接入网业务接口参数 接口 类型 技术参数 备注 模拟用户 接口 端口数 :4 16端口 /板；线路码型 :A律 PCM;环路 阻抗（ Q ) : 1600, 2300(3000);提供全反极性及 16KC 计费用户板；反极用户 不同产 品，接 口的种 类会有 些区 另 1J， 在 设计时 应由设 备的功 能选 用。 低速率数 据接口 端口数 :5端口 /板；数据速率 :0. 6 19. 2kbit/s; 复用： X. 50 X. 58

37、; 接口规程： V. 28/V.24;工作模式：全双工 高速同步 数据接口 端口数： 2端口 /板；数据速率 :NX64k， N=1 31; 接口规程 :V. 28/V. 24;工作模式 :全双工 ISDN 2B+D U 接 n 端口数 :8端口 /板；线路码型 :2B1Q 2/4线音 频接口 端口数： 16端口 /板；线路码型 :A律、 u律软件可选； 端口阻抗 :600、 1650软件可选； 增益调节范围：十 4 一 20dB软件可选 E1租用线 接口 端口数 :2/8/16端口 /板；端口阻抗 :75、 120Q;兼 容接口类型 ： 2. 048Mbit/s; G. 703 光路接口 线

38、路码型： NRZ加扰码；最大传输距离 :30km(50km); 传输速率 ： 155Mbit/s; 光纤接头 :SC/PC 3. 3铜缆接入网设计方案 多年来，通信网主要采用铜线 I缆）用户线向用户提供传送 电话的业务，用户铜线（缆）网分布广泛且普及，在各种接入网 中占的比例最大，而且这种以铜线接入网为主的状况还将延续相 当长的一段时期。充分利用这些铜线的主要手段就是数字化，最 初是采用线对增容技术，如利用窄带 ISDN技术，在铜缆中的每一 对线上都开通了 64kbit/s的话路或数据；开发 0+2、 0+4等线对 增容设备，提高铜线的利用率。为了进一步提高铜线传输速率， 开发了数字用户线 I

39、DSL)技术，以解决高速率数字信号在铜缆用 户线上的传输问题。 xDSL 是 DSL Digital Subscriber Line)接入技术的总称。 xDSL采用现代数字信号处理器和数字编码调制技术，利用双绞线 36 数字化小区通信系统的研究与工程设计 的频带资源，实现话杳和数字信号的双向点到点的高速传输 。 xDSL 按上行、下行速率是否一样分为对称型 DSL和非对称型 DSL两类。 对称型 DSL (主要有 HDSL, SDSL和 MVL等）的上行和下行的 速率相同。：非对称型 DSL (主要有 ADSL, VDSL， RDSL等）的下行 信道速率远大乎上行信道速率，主要用于因特网高速接

40、入、视频 点播等下行速率远大沪上行速率的应用，其中 ADSL技术目前最为 成熟 1、 ADSL接入方案示意图见图 3. 2。 图 3. 2 ADSL接入示意图 ADSL在一对铜绞线上提供 3条信息通道，一条为模拟电话倩 息通道（ POTS)， 一条为较低速率的上行数字通道，还有一条为高 速下行数字通道，这 3条信息通道以频分复用的方式在线路上传 输，最大可下行传输 8Mbit/S的图像和宽带图文信号，上行可传 输 IMbit/s的数字信号。 ADSL传送的数据信号不通过电话交换机 设备，减轻了电话交换机负载，且不需拨号，直在线，属于专 线上网方式但人 031有两大弱点： 是可用频带较窄，传输

41、距离 短，一般只能用于纯数据业务的小容量局域网：二是抗千扰能力 差，可获得的信噪比低，不适合安装在 X 厂或市区等电磁干扰严 重的地因此，这种方案最终将被淘汰。 37 吉林大学工程硕士论文 3.4以太网接入网设计方案 以太网接入技术即 FTTB加以太网技术：光纤到楼，楼内采用 非屏蔽双绞线入户 15类 UTP即可 ）， 星型三层以太网结构 I一般 为千兆进小区、百兆到楼、十兆入户 ）， 用户计算机插接以太网。 以太网接入网通过采用以太网交换机，可将多个局域网网段 连接起来形成更大的局域网。以太网交换机能在端口之间建立多 个不同的点对点专用通道，它采用带宽独占模式，大大降低了网 络发生拥塞的可能

42、性，能够显著提高网络的传输效率。 1、以太接入网的系统结构 小区以太网接入网由三级设备组成 :楼宇内的楼宇交换机、小 区机房的汇接交换机和中心交换机。中心交换机主要实现网间路 由，提供上层 IP城域网和各服务器接口；汇接交换机由若干台带 有多个光接口的交换机组成，主要汇接楼宇交换机的数据流量， 以节省上级中心交换机的端口数；楼宇交换机直接连接用户。 小区以太接入网的系统结构见图 3.3。 C IP城域网 汇接父换机 1 - 汇接交换机 11 图 3. 3以太接入网的系统结构 2、以太接入网方案说明 U)以太接入网以 5类线 TP)为基础，通过楼宇交换机 C或 集线器 ）将同一楼内的用户连成一个

43、局域网，再与外界光纤主干 网相连。 C2)中心交换机采用千兆路由交换机 U个 1310mnSX上行口 , 12个 850nmSX下行口，还可扩展其它模块 ）， 以千兆交换的速度 构建局域网的主干，为整个网络的应用提供了较充裕的带宽。 C3)汇接交换机采用千兆光纤交换机，这样就能与高速千兆 主干很好的匹配。如果用户要求不是特别高的话，也可采用百兆 服务器 38 数字化小区通信系统的研究与工程设计 光纤交换机，由于主干带宽较高，在各主干节点可以用堆叠技术 将主干节点端口数扩展至几十个而不至于对主干造成太大的压 力。 U)楼宇交换机选用百兆交换机 U个 850nm SX上行口， 24 个 RJ-45

44、下行口 ） 或集线器 I端口数可视用户数确定）。 以太网接入方案承袭了 Internet的连接方式，构架在天然的 数字系统基础上，用户计算机只需插接一块 10M/100M以太网卡， 便可独享10M/100M带宽，提供业务的服务质量 S)保证，能 够与小区业务管理以太网实现无缝连接，做到一网到户，一网多 功能，安装和维护方便，便于进行统一管理和监控，以及小区内 部的网上信息发布与交互，具有很大的发展空间。当然，采用以 太网接入方案必须单独铺设计算机网络布线系统，在用户上网开 通率不高时，布线和交换机的投入产出比较低。同时从楼宇交换 机到住户计算机之间铺设的非屏蔽双绞线长度不能超过 l m。 3.5无线接入网设计方案 无线接入网是部分或全部采用无线电波这一传输媒质来连接 用户与交换中心，它除了能向用户提供固定接入外，还能向用户 提供移动接入。与有线接入网相比，无线接入网具有更大的使用 灵活性和更强的抗灾变能力 ，因此具有广阔的发展前景。尤其是 在未来的个人通信中，无线接入网将会发挥有线接入网无法替代 的重要作用。 3. 5. 1无线接入网工程设计的技术要求 1、设计原则 U)保证系统能达到优良的覆盖效果