现代通信技术下8用户接入网.ppt
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1、第第 八章八章 用户接入网用户接入网1.1 接入技术发展的最新趋势随着以随着以IPIP为代表的数据业务的爆炸式增长为代表的数据业务的爆炸式增长,用户对用户对业务需求的多样化业务需求的多样化,个人化个人化,通信信息技术的不断更新和通信信息技术的不断更新和成本的持续下降成本的持续下降,以及通信市场的日益开放以及通信市场的日益开放,整个电信网整个电信网的发展演变呈现了一些新的态势的发展演变呈现了一些新的态势:以美国为代表的发达国家的核心网正向超高速和大以美国为代表的发达国家的核心网正向超高速和大容量的方向发展容量的方向发展,速率高达速率高达800Gb/t(80X10Gb/s)800Gb/t(80X1
2、0Gb/s)波分复波分复用系统已投入使用;用户驻地方面,楼院综合布线系统用系统已投入使用;用户驻地方面,楼院综合布线系统和家庭综合布线,智能化大楼正方兴未艾唯独接入网和家庭综合布线,智能化大楼正方兴未艾唯独接入网因其建设的复杂性以及接入技术的众多选择性使得其发因其建设的复杂性以及接入技术的众多选择性使得其发展显得扑朔迷离,把握宽带接入技术的发展的最新趋势展显得扑朔迷离,把握宽带接入技术的发展的最新趋势对已进入转型期的我国接入网建设至关重要对已进入转型期的我国接入网建设至关重要18.1 8.1 接入网概述接入网概述8.1.1 8.1.1 接入网的引入接入网的引入v当前的通信网还是以传统的电信网为
3、基础当前的通信网还是以传统的电信网为基础,对应不同用对应不同用户的多条用户环路组成树状结构的户的多条用户环路组成树状结构的本地用户网本地用户网端局交接箱分线盒用户用户馈线(主干电缆)配线引入线典型的用户环路结构(本地用户网)典型的用户环路结构(本地用户网)2接入网的产生接入网的产生:v由于受传输损耗、带宽和噪声等的影响,传统的用户由于受传输损耗、带宽和噪声等的影响,传统的用户环路结构已不能适应网络发展和用户业务的需要环路结构已不能适应网络发展和用户业务的需要(数字数字化化,宽带化宽带化,灵活可靠灵活可靠,易于管理易于管理)v接入网被称为电信网的接入网被称为电信网的“最后一公里最后一公里”,接入
4、网发展,接入网发展缓慢直接影响了电信网提供业务的容量、质量、速度缓慢直接影响了电信网提供业务的容量、质量、速度和网络资源的开发利用,成为制约全网发展的瓶颈所和网络资源的开发利用,成为制约全网发展的瓶颈所在。在。v接入网的发展趋势:数字化、接入网的发展趋势:数字化、IPIP化和宽带化。化和宽带化。v一些新技术的引入使得用户环路开始表现出交叉连接、一些新技术的引入使得用户环路开始表现出交叉连接、复用、传输和管理等网络特征。因此,复用、传输和管理等网络特征。因此,ITU-TITU-T正式提出正式提出了了用户接入网(用户接入网(ANAN)的概念。的概念。38.1.2 接入网的定义与定界接入网的定义与定
5、界v用户驻地网(用户驻地网(CPN)指用户终端到用户网络接指用户终端到用户网络接口(口(UNI)之间所包含的机线设备,是属于用)之间所包含的机线设备,是属于用户自己的网络。户自己的网络。v核心网核心网包含了包含了交换网交换网和和传输网传输网的功能。的功能。v接入网接入网包含了核心网和用户驻地网之间的所有包含了核心网和用户驻地网之间的所有设备与线路,主要完成设备与线路,主要完成交叉连接、复用交叉连接、复用和和传输传输功能,一般功能,一般不包括交换不包括交换功能。功能。CPNCPNCPNCPN接入网接入网接入网接入网核心网核心网核心网核心网接入网接入网接入网接入网CPNCPNCPNCPNUNISN
6、IUNISNITMNQ3Q3Q34接入网的定义接入网的定义:v接入网(接入网(ANAN)是由)是由业务节点接口(业务节点接口(SNISNI)和相关)和相关用户网用户网络接口(络接口(UNIUNI)之间的一系列传送实体(例如线路和传之间的一系列传送实体(例如线路和传输设施)组成的为传送电信业务提供所需传送承载能输设施)组成的为传送电信业务提供所需传送承载能力的实施系统,可经由力的实施系统,可经由Q3Q3维护管理接口维护管理接口进行配置和管进行配置和管理。理。v接入网作为一种公共设施,应能够接入网作为一种公共设施,应能够支持多种不同的业支持多种不同的业务类型务类型,以满足不同用户的多样化要求,也就
7、是接入,以满足不同用户的多样化要求,也就是接入网应成为网应成为全业务网全业务网。接入网的接口接入网的接口:用户网络接口(用户网络接口(UNI):用户与网络之间的接口,:用户与网络之间的接口,位于接入网的用户侧。位于接入网的用户侧。业务节点接口:业务节点接口:AN和和SN之间的接口,位于接入之间的接口,位于接入网的业务侧,网的业务侧,SNI是由交换机的用户接口演变而来是由交换机的用户接口演变而来的,分为模拟接口(的,分为模拟接口(Z接口)和数字接口(接口)和数字接口(V接口)接口)两大类。两大类。维护管理接口:维护管理接口:电信管理网(电信管理网(TMN)与电信网)与电信网各部分相连的标准接口是
8、各部分相连的标准接口是Q3接口。接口。5接入网的特点v与核心网相比,接入网主要具备以下特点:v具备复用、交叉连接和传输功能一般不含交换功能。v接入业务种类多,业务量密度低。v网径大小不一,成本与用户有关。v线路施工难度大,设备运行环境恶劣。v网络拓扑结构多样,组网能力强大。68.1.3 接入网的传输技术及分类接入网的传输技术及分类有线接入网有线接入网铜线接入铜线接入技术技术数字线对增容数字线对增容高速率数字用户线高速率数字用户线非对称数字用户线非对称数字用户线甚高速数字用户线甚高速数字用户线光纤接入光纤接入技术技术光纤到路边光纤到路边光纤到楼光纤到楼光纤到家光纤到家混合光纤混合光纤/同轴电缆接
9、入技术同轴电缆接入技术无线接入网无线接入网固定无线固定无线接入技术接入技术微波一点多址微波一点多址 直播卫星直播卫星 固定蜂窝固定蜂窝 固定无绳固定无绳甚小型天线地球站甚小型天线地球站多点多路分配业务多点多路分配业务 本地多点分配业务本地多点分配业务移动接入移动接入技术技术蜂窝移动通信蜂窝移动通信无绳电话无绳电话集群调度集群调度综合接入网综合接入网 FTTC+HFC 有线有线+无线无线7铜线接入技术铜线接入技术v普通用户线(电话线)是普通用户线(电话线)是双绞铜线对双绞铜线对,为传送,为传送话音模拟信号而设计,要想在双绞铜线对上提话音模拟信号而设计,要想在双绞铜线对上提供宽带数字化接入,必须采
10、用供宽带数字化接入,必须采用先进的数字信号先进的数字信号处理技术实现用户线对数字信号线路编码及二处理技术实现用户线对数字信号线路编码及二线双工数字传输的支持功能线双工数字传输的支持功能,达到提高传输容,达到提高传输容量和传输速率的目的,这就是铜线接入技术。量和传输速率的目的,这就是铜线接入技术。v铜线接入技术可以充分利用现有资源和保护既铜线接入技术可以充分利用现有资源和保护既有投资,在不同程度上提高双绞铜线对的传输有投资,在不同程度上提高双绞铜线对的传输能力。能力。v目前对铜线接入技术的研究主要集中于速率较目前对铜线接入技术的研究主要集中于速率较高的各种高的各种数字用户线(数字用户线(xDSL
11、xDSL)技术)技术上。上。8xDSLxDSL技术技术vxDSL技术采用先进的技术采用先进的数字信号自适应均数字信号自适应均衡技术衡技术、回波抵消技术回波抵消技术和和高效的编码调高效的编码调制技术制技术,在不同程度上提高了双绞铜线,在不同程度上提高了双绞铜线对的传输能力,为用户提供了一种低成对的传输能力,为用户提供了一种低成本的综合业务接入方式本的综合业务接入方式。v其中其中x表示表示A/H/V/RA/S等多种不同的数据等多种不同的数据调制实现方式调制实现方式。9HDSLvHDSL(高比特数字用户线技术)(高比特数字用户线技术)在传输在传输上采用了先进的数字信号自适应均衡技上采用了先进的数字信
12、号自适应均衡技术和术和回波抵消技术回波抵消技术,以消除线路中的近,以消除线路中的近端串音、脉冲噪声和因阻抗不匹配而引端串音、脉冲噪声和因阻抗不匹配而引起的回声,从而能够在起的回声,从而能够在两对两对或或三对三对现有现有的双绞线对上实现的双绞线对上实现2Mbit/s或或1.55Mbit/s(E1或或T1)的全双工数字传)的全双工数字传输业务,传输距离可达到输业务,传输距离可达到35km。10HDSL关键技术关键技术:HDSLHDSL利用利用2B1Q2B1Q或或CAPCAP编码技术编码技术来提高调制效率来提高调制效率,使线路上的码元速率降低使线路上的码元速率降低.第第1位位(符号位符号位)第第2位
13、位(幅度位幅度位)码元相对值码元相对值10+311+101-100-3表表 2B1Q码编码规则码编码规则CAPCAP编码编码:采用采用无载波幅度相位调制方式无载波幅度相位调制方式,属于带通型属于带通型传输码传输码,它的同相分量和相位正交分量有它的同相分量和相位正交分量有8 8个幅度个幅度,每每个码元含个码元含4 4比特信息比特信息,实现时将输入码流分成两路实现时将输入码流分成两路,分分别通过两个幅度特性相同别通过两个幅度特性相同,相频特性差相频特性差9090的数字滤波的数字滤波器器,输出相加就可得到输出相加就可得到.11HDSLvHDSL的的优点是双向点是双向对称,速率比称,速率比较高,高,充
14、分利用充分利用现有有电缆实现扩容。容。v其缺点是需要两其缺点是需要两对线缆,住宅用,住宅用户难以以使用,另外目前使用,另外目前还不能不能传输2048Kbps以以上的信息,上的信息,传输距离限于距离限于610公里以内,公里以内,费用也比用也比较高。高。vHDSL可为集团用户提供低成本的可为集团用户提供低成本的2Mbit/s的链路,用于会议电视、的链路,用于会议电视、LAN互互连、高速数据专线、连、高速数据专线、ISDN基群接入等。基群接入等。12ADSLvADSL(非对称数字用户线技术)(非对称数字用户线技术)主要是主要是针对针对因特网因特网和和视频点播视频点播等业务的上下行等业务的上下行不对称
15、性不对称性而提出的,通过采用数字信号而提出的,通过采用数字信号自适应均衡技术、回波抵消技术和高效自适应均衡技术、回波抵消技术和高效的编码调制技术,的编码调制技术,ADSL可以在现有双绞可以在现有双绞线对上实现线对上实现9Mbit/s的下行信号传输和的下行信号传输和640kbit/s的上行信号传输,传输距离为的上行信号传输,传输距离为 34km。13ADSL的调制技术的调制技术:采用多种如采用多种如QAMQAM、CAPCAP和和多音频多音频DMTDMT调制技术调制技术,其中,其中DMTDMT是是ADSLADSL的标准的标准线路编码线路编码DMT:DMT:是一种正交频分复用方式是一种正交频分复用方
16、式。其首先对。其首先对数字信号数字信号IFFTIFFT变换,相当于把信号调制变换,相当于把信号调制到多个正交载波上。这样就把信号划分到多个正交载波上。这样就把信号划分为多个子带,每个子带为多个子带,每个子带4kHz4kHz,接收对其,接收对其进行进行FFTFFT变换即可恢复原信号变换即可恢复原信号.14ADSL接入示意图15ADSL的频谱划分的频谱划分0 10kHz 50kHz 1MHz上行数字信道上行数字信道普普通通电电话话业业务务下行数字信道下行数字信道16ADSLvADSL的的优点点是能是能够充分利用充分利用现有有铜线资源、源、能能够与普通与普通电话业务共享共享铜线,系统初期投资系统初期
17、投资较低,较低,ADSL设备拆装容易、灵活。设备拆装容易、灵活。缺点缺点是是带宽速率速率较较低低,距离有限。技术不成熟,设备成,距离有限。技术不成熟,设备成本高,与模拟视频不兼容,现有模拟电视机需本高,与模拟视频不兼容,现有模拟电视机需有机顶盒进行数有机顶盒进行数/模转换。模转换。vADSL的主要用途的主要用途是是Internet接入,接入,提供提供VOD业业务、视讯业务、务、视讯业务、远程医程医疗等等,解决散居用户的,解决散居用户的宽带业务需要。宽带业务需要。17VDSLvVDSL(甚高速数字用户线技术)(甚高速数字用户线技术)主要是主要是配合配合光纤到路边光纤到路边或或光纤到大楼光纤到大楼
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