通工專(zhuān)業(yè)(卓越)-現(xiàn)代通信網(wǎng)B-第八章-寬帶接入網(wǎng)

第8章寬帶接入網(wǎng)

（Broadband

Access

Network）

接入網(wǎng)是現(xiàn)代通信網(wǎng)的重要組成部分，是一個(gè)獨(dú)立于具體電信業(yè)務(wù)的信息傳送平臺(tái)。通過(guò)接入網(wǎng)，用戶可以靈活地接入到不同的電信業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)上，透明地傳送電信業(yè)務(wù)。接入網(wǎng)是現(xiàn)代通信網(wǎng)的重要組成部分。2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications內(nèi)容8.1接入網(wǎng)的基本概念8.2寬帶有線接入網(wǎng)技術(shù)xDSL接入技術(shù)ADSL接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)HFC接入網(wǎng)8.3寬帶無(wú)線接入網(wǎng)技術(shù)固定無(wú)線接入網(wǎng)3.5GHz固定無(wú)線接入LMDS接入技術(shù)WiMAX技術(shù)無(wú)線局域網(wǎng)接入技術(shù)2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.1接入網(wǎng)的基本概念8.1.1接入網(wǎng)在電信網(wǎng)中的位置用戶終端接入網(wǎng)核心網(wǎng)(交換/傳輸)接入網(wǎng)用戶終端UNISNIUNISNI接入網(wǎng)是用戶到核心網(wǎng)的承載電信業(yè)務(wù)的一系列實(shí)體2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.1接入網(wǎng)的基本概念8.1.2接入網(wǎng)的定義和定界1、接入網(wǎng)的定義G.902的定義：接入網(wǎng)(AN)是由業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口(SNI)和用戶網(wǎng)絡(luò)接口(UNI)之間的一系列傳送實(shí)體所組成的為傳送電信業(yè)務(wù)、提供所需傳送承載能力的實(shí)施系統(tǒng)，并可通過(guò)Q3接口進(jìn)行配置和管理。通常包含用戶線傳輸系統(tǒng)、復(fù)用設(shè)備、數(shù)字交叉連接設(shè)備和用戶網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備。2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.1接入網(wǎng)的基本概念進(jìn)一步理解接入網(wǎng)的定義接入網(wǎng)組成：由線纜裝置、傳輸設(shè)施等實(shí)體構(gòu)成的一個(gè)實(shí)施系統(tǒng)接入網(wǎng)目的：為承載電信業(yè)務(wù)提供傳送能力接入網(wǎng)管理：經(jīng)由Q3進(jìn)行配置和管理主要功能：交叉連接、復(fù)用、傳輸，但一般不包括交換功能，并且獨(dú)立于交換機(jī)2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.1接入網(wǎng)的基本概念接入網(wǎng)的主要設(shè)計(jì)目標(biāo)支持綜合業(yè)務(wù)接入開(kāi)放、標(biāo)準(zhǔn)化SNI接口獨(dú)立于SN的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.1接入網(wǎng)的基本概念2、接入網(wǎng)的定界用戶網(wǎng)絡(luò)接口UNI：UserNetworkInterface業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口SNI：ServiceNodeInterface電信管理接口：Q3

電信管理網(wǎng)

接入網(wǎng)ANUNISNIQ3Q3業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)SN2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.1接入網(wǎng)的基本概念業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口連接接入網(wǎng)與業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)之間的接口分為支持單一接入的SNI和綜合接入的SNI典型的SNI：模擬Z接口，數(shù)字V接口用戶網(wǎng)絡(luò)接口連接用戶與接入網(wǎng)之間的接口分為單一UNI和共享UNI典型的UNI：Z接口、ISDN基本速率接口、ISDN基群速率接口、ATM接口等2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.1接入網(wǎng)的基本概念Q3接口連接電信管理網(wǎng)與電信網(wǎng)其他部分的標(biāo)準(zhǔn)接口電信管理網(wǎng)通過(guò)Q3接口實(shí)施對(duì)接入網(wǎng)的管理與協(xié)調(diào)2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.1接入網(wǎng)的基本概念3、接入網(wǎng)的一般物理結(jié)構(gòu)接入網(wǎng)從物理上可分為饋線段、配線段和引入線段。2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.1接入網(wǎng)的基本概念8.1.3主要功能和協(xié)議參考模型1、接入網(wǎng)的功能模型SNIAN-SMFUPFCFTFCFSPFUNIQ3AN2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.1接入網(wǎng)的基本概念五大主要功能用戶口功能UPF：將特定的UNI的要求適配到CF和AN-SMF業(yè)務(wù)口功能SPF：將特定的SNI的要求與公共承載相適配，以便CF處理核心功能CF：將用戶或業(yè)務(wù)端口的承載要求與公共傳送承載相適配傳送功能TF：在AN的不同位置之間為傳送提供通道和傳輸介質(zhì)AN系統(tǒng)管理功能AN-SMF：協(xié)調(diào)各功能的指配、操作和維護(hù)2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.1接入網(wǎng)的基本概念2、接入網(wǎng)的參考模型2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.1接入網(wǎng)的基本概念分層模型接入承載處理功能：主要用于用戶承載體、用戶信令及控制與管理。電路層：面向電路層接入點(diǎn)之間信息的承載模式，如電路模式、分組模式、幀中繼模式、ATM模式等。通道層：定義通道層接入點(diǎn)之間信息的傳遞方式，并為電路層提供透明的通道。傳輸媒介層：為通道層提供點(diǎn)到點(diǎn)的信息傳輸。2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.1接入網(wǎng)的基本概念8.1.4接入網(wǎng)的分類(lèi)2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications內(nèi)容8.1接入網(wǎng)的基本概念8.2寬帶有線接入網(wǎng)技術(shù)xDSL接入技術(shù)ADSL接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)HFC接入網(wǎng)8.3寬帶無(wú)線接入網(wǎng)技術(shù)固定無(wú)線接入網(wǎng)3.5GHz固定無(wú)線接入LMDS接入技術(shù)WiMAX技術(shù)無(wú)線局域網(wǎng)接入技術(shù)2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.1xDSL接入技術(shù)1、概述xDSL是一系列利用現(xiàn)有電話銅線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶拵Ы尤爰夹g(shù)。xDSL工作頻段大多高于話帶。不同DSL技術(shù)的差異主要表現(xiàn)在速率、傳輸距離、編碼技術(shù)、上下行速率的對(duì)稱(chēng)性等方面。2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.1xDSL接入技術(shù)2、xDSL技術(shù)比較2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications內(nèi)容8.1接入網(wǎng)的基本概念8.2寬帶有線接入網(wǎng)技術(shù)xDSL接入技術(shù)ADSL接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)HFC接入網(wǎng)8.3寬帶無(wú)線接入網(wǎng)技術(shù)固定無(wú)線接入網(wǎng)3.5GHz固定無(wú)線接入LMDS接入技術(shù)WiMAX技術(shù)無(wú)線局域網(wǎng)接入技術(shù)2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.2ADSL接入網(wǎng)ADSL的概念于1989年提出，1998年開(kāi)始廣泛用于因特網(wǎng)接入。ITU-T技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：第一代ADSL技術(shù)

G.992.1-1999，也稱(chēng)G.dmt規(guī)范，定義ADSL收發(fā)器

G.992.2-1999，也稱(chēng)G.lite規(guī)范，定義無(wú)分離器ADSL收發(fā)器第二代ADSL技術(shù)

G.992.3-2002，也稱(chēng)ADSL2，定義ADSL2收發(fā)器

G.992.4-2002，定義無(wú)分離器的ADSL2收發(fā)器

G.992.5-2003，也稱(chēng)ADSL2+，定義增強(qiáng)功能的ADSL2收發(fā)器2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.2ADSL接入網(wǎng)1、ADSL基本特征在現(xiàn)有的電話銅線上提供高速數(shù)字業(yè)務(wù)，不干擾POTS業(yè)務(wù)ADSL只使用PSTN的用戶接入段，不進(jìn)入程控交換機(jī)，直接進(jìn)入數(shù)據(jù)網(wǎng)，ADSL業(yè)務(wù)不交電話費(fèi)與POTS業(yè)務(wù)共享同一電話線，采用FDM實(shí)現(xiàn)數(shù)話同傳傳輸速率：最高上行768Kb/s，最高下行8Mb/s傳輸距離：3～6km業(yè)務(wù)類(lèi)型：語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像上下行速率不對(duì)稱(chēng)，特別適合Internet的接入2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.2ADSL接入網(wǎng)2、ADSL接入?yún)⒖寄Ｐ虳ataNetworkADSLModem分離器分離器機(jī)架局端接入設(shè)備PSTN用戶端接入設(shè)備用戶線ATU-CATU-RADSLAMATU-C2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.2ADSL接入網(wǎng)用戶端接入設(shè)備ADSLModem：對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制/解調(diào)，實(shí)現(xiàn)ADSL數(shù)據(jù)的正確收發(fā)分離器：由低通濾波器和高通濾波器組成，實(shí)現(xiàn)POTS與ADSL業(yè)務(wù)的分路局端接入設(shè)備分離器機(jī)架：由多個(gè)分離器構(gòu)成，將分離后的話音接入程控交換機(jī)，將分離的數(shù)據(jù)接入數(shù)據(jù)交換機(jī)ADSL接入復(fù)用器(ADSLAM)：實(shí)現(xiàn)各路ADSL數(shù)據(jù)的復(fù)用和解復(fù)用2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.2ADSL接入網(wǎng)3、ADSL的頻譜劃分0～4kHz，POTS業(yè)務(wù)25～138KHz，可雙向配置，主要用于ADSL上行數(shù)據(jù)傳輸138～1104KHz，用于ADSL下行數(shù)據(jù)傳輸4KHz

25KHz138KHzPOTS上行信道

下行信道

振幅

頻率

1104KHz2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.2ADSL接入網(wǎng)4、ADSL的調(diào)制技術(shù)ADSL提出采用三種基本的調(diào)制技術(shù)

QAM：QuadratureAmplitudeModulation，正交幅度調(diào)制

DMT：Discretemulti-Tone，離散多音

CAP：CarrierlessAmplitude-PhaseModulation，無(wú)載波幅相調(diào)制ITU-TG.992.1（即ITU-TG.DMT）采用DMT調(diào)制技術(shù)2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.2ADSL接入網(wǎng)DMT調(diào)制技術(shù)ADSL將0－1.1MHz的頻帶分成256個(gè)互不重疊的子信道，每子信道帶寬4.3125kHz每個(gè)子信道分別進(jìn)行QAM調(diào)制根據(jù)信噪比自適應(yīng)分配子信道承載的比特率P1.1MHz總共256個(gè)子信道f4.3125KHz2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.2ADSL接入網(wǎng)5、ADSL.Lite標(biāo)準(zhǔn)ADSL需要在用戶端安裝無(wú)源分離器增大了安裝工作量、成本、時(shí)間輕型ADSL：ADSL-lite無(wú)需安裝用戶端分離器數(shù)據(jù)傳輸率較低：1.5Mbps/512kbps傳輸距離：最長(zhǎng)可至7km因無(wú)分離器濾波作用，POTS業(yè)務(wù)與ADSL業(yè)務(wù)之間相互干擾2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.2ADSL接入網(wǎng)ADSL.Lite的結(jié)構(gòu)DataNetworkADSLModem分離器機(jī)架局端接入設(shè)備PSTN用戶端接入設(shè)備用戶線ATU-CATU-RADSLAMATU-C2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.2ADSL接入網(wǎng)6、ADSL的應(yīng)用主要應(yīng)用領(lǐng)域：個(gè)人住宅用戶的Internet接入也可用于遠(yuǎn)端LAN、小型辦公室/企業(yè)Internet接入等。2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.2ADSL接入網(wǎng)ADSL的應(yīng)用——個(gè)人接入2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.2ADSL接入網(wǎng)ADSL的應(yīng)用——集團(tuán)接入2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications內(nèi)容8.1接入網(wǎng)的基本概念8.2寬帶有線接入網(wǎng)技術(shù)xDSL接入技術(shù)ADSL接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)HFC接入網(wǎng)8.3寬帶無(wú)線接入網(wǎng)技術(shù)固定無(wú)線接入網(wǎng)3.5GHz固定無(wú)線接入LMDS接入技術(shù)WiMAX技術(shù)無(wú)線局域網(wǎng)接入技術(shù)2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.3光纖接入網(wǎng)1、概念光纖接入網(wǎng)指采用光纖傳輸技術(shù)的接入網(wǎng)，一般指本地交換機(jī)與用戶之間采用光纖或部分采用光纖通信的接入系統(tǒng)。2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.3光纖接入網(wǎng)2、光纖接入網(wǎng)的參考配置2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.3光纖接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)的參考配置光線路終端OLT：具有光電轉(zhuǎn)換、傳輸復(fù)用、數(shù)字交叉連接及管理維護(hù)等功能，實(shí)現(xiàn)接入網(wǎng)到SN的連接。光網(wǎng)絡(luò)單元ONU：具有光電轉(zhuǎn)換、傳輸復(fù)用等功能，實(shí)現(xiàn)與用戶端設(shè)備的連接。光配線網(wǎng)ODN：具有光功率分配、復(fù)用/分路、濾波等功能，為OLT和ONU提供傳輸手段。2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.3光纖接入網(wǎng)3、光纖接入網(wǎng)的類(lèi)型根據(jù)光配線網(wǎng)是采用有源或無(wú)源設(shè)備，分為：

有源光網(wǎng)絡(luò)(AON)：ActiveOpticalNetwork

ODN全部由有源器件組成特點(diǎn)：傳輸容量大、傳輸距離遠(yuǎn)、技術(shù)成熟

無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(PON)：PassiveOpticalNetworkODN不含任何電子器件及電子電源APON、EPON和GPON2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.3光纖接入網(wǎng)4、光纖接入網(wǎng)的應(yīng)用類(lèi)型光纖到路邊FTTC光纖到大樓FTTB光纖到戶FTTHONUOBD中心局ONUONUBuildingOBDOBD

FTTC

FTTB

FTTH

homeOLT2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.3光纖接入網(wǎng)FTTC：FiberToTheCurb/CabONU設(shè)在交接箱處用戶到ONU之間（引入線）仍用雙絞線或同軸電纜連接一個(gè)ONU可為一個(gè)或多個(gè)用戶提供接入通常采用FTTC+xDSL技術(shù)ONUOBD中心局OLT光接入網(wǎng)2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.3光纖接入網(wǎng)FTTB：FiberToTheBuildingONU設(shè)在辦公樓或居民住宅樓內(nèi)的某個(gè)公共地方用戶到ONU之間用UTP5類(lèi)線（或更高等級(jí)線）連接一個(gè)ONU為多個(gè)用戶提供接入通常采用FTTB+Ethernet技術(shù)OBD中心局OLT光接入網(wǎng)ONUBuddingEthernet2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.3光纖接入網(wǎng)FTTH：FiberToTheHomeONU直接放在用戶家里中心局到用戶之間全部為光連接和光傳輸接入網(wǎng)無(wú)任何有源設(shè)備，是一個(gè)真正的透明網(wǎng)絡(luò)是用戶接入網(wǎng)的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)OBD中心局OLT光接入網(wǎng)ONUhome2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.3光纖接入網(wǎng)5、APONATMPassiveopticalnetwork，ATM無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)在ONU與OLT之間傳送ATM信元物理層采用PON，鏈路層采用ATM標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范：ITU-TG.9832023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.3光纖接入網(wǎng)APON模型結(jié)構(gòu)2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.3光纖接入網(wǎng)APON工作原理2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.3光纖接入網(wǎng)APON工作原理APON采用無(wú)源雙星結(jié)構(gòu)，分路比為1:32支持對(duì)稱(chēng)和非對(duì)稱(chēng)工作方式

對(duì)稱(chēng)方式：雙向155.520Mb/s

非對(duì)稱(chēng)方式：上、下行分別為155.520Mb/s、622.080Mb/s雙向通信可用兩條光纖，波長(zhǎng)1310nm區(qū)或一條光纖，異波長(zhǎng)雙工(上行：1310nm區(qū),下行：1550nm區(qū))無(wú)放大器最大距離：20km2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.3光纖接入網(wǎng)測(cè)距原因：從各節(jié)點(diǎn)發(fā)出的ATM信元傳輸路徑不同，到達(dá)接收機(jī)也是不同步的。目的：補(bǔ)償因ONU與OLT之間的距離不同而引起的傳輸時(shí)延差異，使所有ONU到OLT的邏輯距離相同。2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.3光纖接入網(wǎng)6、EPONEPON：EthernetPassiveopticalnetwork在PON上傳送Ethernet幀基于Ethernet技術(shù)和PON技術(shù)速率下行：千兆，廣播方式上行：千兆，共享2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.3光纖接入網(wǎng)EPON模型結(jié)構(gòu)2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.3光纖接入網(wǎng)EPON工作原理2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.3光纖接入網(wǎng)EPON工作原理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)多為星型或樹(shù)型分支結(jié)構(gòu)上、下行信息速率均為1

Gb/s下行方向采用廣播方式，每一個(gè)ONU將接收到所有下行信息，根據(jù)其MAC地址提取有用信號(hào)上行方向采用時(shí)分方式共享系統(tǒng)2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.3光纖接入網(wǎng)EPON產(chǎn)品示例——OLT2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.3光纖接入網(wǎng)EPON產(chǎn)品示例——OLT2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.3光纖接入網(wǎng)EPON產(chǎn)品示例—分光器1:2、1:4、1:8、1:16、1:32等多種室內(nèi)型無(wú)源分光器1:16、1:32等室外型無(wú)源分光器，可滿足多樣化的組網(wǎng)需求。2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.3光纖接入網(wǎng)EPON產(chǎn)品示例——ONU2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.3光纖接入網(wǎng)7、GPONGPON：Gigabit-capablePassiveOpticalNetworksATMAPONBPONEthernetEPONGPON2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.3光纖接入網(wǎng)保留了APON的許多優(yōu)點(diǎn)，與APON有很多相同之處，但更高效、高速支持上、下行不對(duì)稱(chēng)速率：下行2.488Gb/s，上行1.244Gb/s標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范：ITU-TG.984支持多業(yè)務(wù)、多承載（包括ATM業(yè)務(wù)、TDM業(yè)務(wù)以及IP/Ethernet業(yè)務(wù)），提供明確的服務(wù)質(zhì)量保證和服務(wù)級(jí)別，具有電信級(jí)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)和業(yè)務(wù)管理能力。2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.3光纖接入網(wǎng)GPON系統(tǒng)采用WDM技術(shù)，實(shí)現(xiàn)單纖雙向傳輸1490nm1310nm2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications內(nèi)容8.1接入網(wǎng)的基本概念8.2寬帶有線接入網(wǎng)技術(shù)xDSL接入技術(shù)ADSL接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)HFC接入網(wǎng)8.3寬帶無(wú)線接入網(wǎng)技術(shù)固定無(wú)線接入網(wǎng)3.5GHz固定無(wú)線接入LMDS接入技術(shù)WiMAX技術(shù)無(wú)線局域網(wǎng)接入技術(shù)2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.4HFC接入網(wǎng)1、CATV網(wǎng)絡(luò)有線電視運(yùn)營(yíng)商最重要、最普及的入戶基礎(chǔ)設(shè)施最初只使用50—550MHz頻段提供單向廣播電視業(yè)務(wù)采用新技術(shù)后，可使用其他剩余頻段2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.4HFC接入網(wǎng)CATV系統(tǒng)結(jié)構(gòu)信號(hào)分配器分支器配線網(wǎng)頭端干線網(wǎng)單向放大器15km下引線主配線視頻信號(hào)接收機(jī)

合路器

2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.4HFC接入網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)說(shuō)明頭端信號(hào)的接收與處理中心接收來(lái)自各種信號(hào)源的電視信號(hào)（衛(wèi)星、本地）將接收到的各路信號(hào)調(diào)制到一個(gè)6（8）MHz頻道通過(guò)FDM合路器下傳到干線，最終送到千家萬(wàn)戶干線(網(wǎng))連接頭端和信號(hào)分配點(diǎn)之間的電纜與設(shè)備（含信號(hào)分配器、同軸電纜、放大器、分支器)距離一般為15km2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.4HFC接入網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)說(shuō)明信號(hào)分配器：將干線信號(hào)分成幾路，覆蓋更大范圍配線：連接信號(hào)分配點(diǎn)與分支器，中間有放大器分支器：用戶的接入點(diǎn)下引線（引入線）：用戶接入線纜放大器：對(duì)信號(hào)放大，使信號(hào)能達(dá)到更大的范圍2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.4HFC接入網(wǎng)CATV網(wǎng)絡(luò)的局限性業(yè)務(wù)單一：視頻單向通信：只能下行通信，不能雙向交互網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)脆弱：魚(yú)骨形結(jié)構(gòu)，只要一個(gè)地方或設(shè)備故障，可能導(dǎo)致中斷對(duì)眾多用戶的服務(wù)

傳統(tǒng)的CATV已不能滿足現(xiàn)代業(yè)務(wù)（交互式、綜合業(yè)務(wù)）的要求，雙向改造勢(shì)在必行2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.4HFC接入網(wǎng)2、HFC接入網(wǎng)HFC：HybridFiberCoax，混合光纖同軸電纜在原有CATV基礎(chǔ)上進(jìn)行雙向改造干線部分：光傳輸系統(tǒng)代替CATV中的同軸電纜配線網(wǎng)：仍保留同軸電纜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，但放大器改成雙向的可提供業(yè)務(wù)保留原有CATV單向電視廣播業(yè)務(wù)利用剩余頻帶提供寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.4HFC接入網(wǎng)HFC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)頭端因特網(wǎng)

雙向放大器

視頻信號(hào)光纖同軸電纜服務(wù)區(qū)光纖干線網(wǎng)光節(jié)點(diǎn)500～2000用戶配線網(wǎng)下引線2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.4HFC接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)說(shuō)明頭端信號(hào)的接收與處理中心接收來(lái)自各種信號(hào)源的電視信號(hào)（衛(wèi)星、本地）接入到PSTN、Internet光纖干線網(wǎng)頭端到服務(wù)區(qū)光節(jié)點(diǎn)之間的部分（光纖）拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為星形配線網(wǎng)和下引線完全同CATV（放大器除外）配線網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為樹(shù)形2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.4HFC接入網(wǎng)工作原理利用CableModem進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)傳輸采用副載波頻分復(fù)用方式將各種圖像、數(shù)據(jù)、話音信號(hào)調(diào)制到相互區(qū)分的不同頻段為支持雙向數(shù)據(jù)通信，將同軸帶寬分為上行通道和下行通道下行通道：占用50～750MHz之間的一個(gè)6MHz的頻段，一般采用64/256QAM調(diào)制方式，速率可達(dá)30～40Mb/s

上行通道：占用5～42MHz之間的一個(gè)200～3200kHz的頻段，一般采用QPSK調(diào)制方式，速率可達(dá)320～10Mb/s2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.4HFC接入網(wǎng)HFC頻譜安排參考方案2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.4HFC接入網(wǎng)CableModem的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)InternetRouterCMTSCMHFCCMTS:CableModemTerminationSystem，頭端電纜調(diào)制解調(diào)器CM:CableModem，電纜調(diào)制解調(diào)器2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.4HFC接入網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)說(shuō)明CM:電纜調(diào)制解調(diào)器連接用戶的PC與HFC網(wǎng)絡(luò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)和用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制/解調(diào)，并傳輸實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與用戶數(shù)據(jù)的雙向交互CMTS:頭端設(shè)備連接數(shù)據(jù)網(wǎng)與HFC對(duì)數(shù)據(jù)的調(diào)制/解調(diào)與傳輸，對(duì)所有CM的接入進(jìn)行控制（認(rèn)證許可）給CM分配帶寬并進(jìn)行管理2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.4HFC接入網(wǎng)HFC應(yīng)用領(lǐng)域及特點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域：依托有線電視網(wǎng)，目前主要提供Internet訪問(wèn)、IP電話、視頻會(huì)議、VOD、遠(yuǎn)程教育、網(wǎng)絡(luò)游戲等業(yè)務(wù)。優(yōu)點(diǎn)：傳輸頻帶較寬，是銅線接入無(wú)法比擬的；系統(tǒng)成本較低。缺點(diǎn)：用戶共享帶寬，當(dāng)多個(gè)用戶同時(shí)接入Internet時(shí)，速率會(huì)下降。由于采用共享總線式的接入方式，在進(jìn)行交互式通信時(shí)必須注意安全性和可靠性問(wèn)題。2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications內(nèi)容8.1接入網(wǎng)的基本概念8.2寬帶有線接入網(wǎng)技術(shù)xDSL接入技術(shù)ADSL接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)8.3寬帶無(wú)線接入網(wǎng)技術(shù)固定無(wú)線接入網(wǎng)3.5GHz固定無(wú)線接入LMDS接入技術(shù)WiMAX技術(shù)無(wú)線局域網(wǎng)接入技術(shù)2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.3.1固定無(wú)線接入網(wǎng)1、概念無(wú)線接入：用戶終端到網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的傳輸設(shè)施，部分或全部采用無(wú)線傳輸固定無(wú)線接入：用戶終端位置基本固定的無(wú)線接入2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.3.1固定無(wú)線接入網(wǎng)2、特點(diǎn)用戶終端不具備移動(dòng)性對(duì)某一特定地域的固定用戶提供接入沒(méi)有越區(qū)切換和漫游的功能工作頻率高，在微波波段提供高的傳輸容量和多業(yè)務(wù)2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.3.1固定無(wú)線接入網(wǎng)3、基本結(jié)構(gòu)一般采用有中心的結(jié)構(gòu)，中心站稱(chēng)為基站中心站控制所有用戶站的接入，同時(shí)接入有線網(wǎng)所有用戶站之間不能直接通信，必須通過(guò)基站轉(zhuǎn)發(fā)用戶終端用戶單元基站運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.3.1固定無(wú)線接入網(wǎng)4、典型的固定無(wú)線接入技術(shù)3.5GHz固定無(wú)線接入LMDS：LocalMultipointDistributionServiceMMDS：MultichannelMultipointDistributionService高軌衛(wèi)星接入最新技術(shù)：802.16（WiMAX）2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications內(nèi)容8.1接入網(wǎng)的基本概念8.2寬帶有線接入網(wǎng)技術(shù)xDSL接入技術(shù)ADSL接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)8.3寬帶無(wú)線接入網(wǎng)技術(shù)固定無(wú)線接入網(wǎng)3.5GHz固定無(wú)線接入LMDS接入技術(shù)WiMAX技術(shù)無(wú)線局域網(wǎng)接入技術(shù)2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.3.23.5GHz固定無(wú)線接入是一種點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的系統(tǒng)上行頻段：3400～3430MHz下行頻段：3500～3530MHz可用帶寬：30MHz上下行鏈路均采用頻分雙工方式典型接入速率：8～10Mb/s2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications3.5GHz固定無(wú)線接入系統(tǒng)的組成2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.3.23.5GHz固定無(wú)線接入3.5GHz固定無(wú)線接入技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：建網(wǎng)速度快、覆蓋范圍較廣，可達(dá)5～10km，甚至更高，雨衰對(duì)3.5GHz固定無(wú)線接入技術(shù)的影響不嚴(yán)重。缺點(diǎn)：系統(tǒng)容量仍然有限，可用帶寬只有30MHz，對(duì)于用戶密集的服務(wù)區(qū)，提供寬帶能力有限，尤其是類(lèi)似VOD等的業(yè)務(wù)很難開(kāi)展。2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications內(nèi)容8.1接入網(wǎng)的基本概念8.2寬帶有線接入網(wǎng)技術(shù)xDSL接入技術(shù)ADSL接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)8.3寬帶無(wú)線接入網(wǎng)技術(shù)固定無(wú)線接入網(wǎng)3.5GHz固定無(wú)線接入LMDS接入技術(shù)WiMAX技術(shù)無(wú)線局域網(wǎng)接入技術(shù)2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.3.3LMDS接入技術(shù)LMDS：本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)采用點(diǎn)到多點(diǎn)微波傳輸技術(shù)傳輸頻段：微波范圍20GHz～40GHz帶寬：1.3GHz，享有“無(wú)線光纖”之稱(chēng)覆蓋：3～5km（單基站覆蓋半徑）通信速率：n×64Kbps～155Mbps支持業(yè)務(wù)：話音、數(shù)據(jù)、視頻、多媒體綜合業(yè)務(wù)2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.3.3LMDS接入技術(shù)LMDS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)用戶站基站LMDS中心局PSTN用戶站基站傳輸骨干網(wǎng)Internet2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.3.3LMDS接入技術(shù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)說(shuō)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：是一種蜂窩通信結(jié)構(gòu)將提供業(yè)務(wù)的地區(qū)劃分為若干服務(wù)區(qū)每個(gè)服務(wù)區(qū)內(nèi)設(shè)立基站作為中心站基站通過(guò)點(diǎn)到多點(diǎn)無(wú)線鏈路與區(qū)內(nèi)用戶站通信基站不提供跨服務(wù)小區(qū)用戶的切換系統(tǒng)組成：用戶站、基站

基站位于服務(wù)區(qū)中央，覆蓋服務(wù)區(qū)用戶基站上連LMDS中心局、再連接到業(yè)務(wù)網(wǎng)2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.3.3LMDS接入技術(shù)LMDS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)——基站覆蓋（a）單扇區(qū)基站（b）多扇區(qū)基站2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.3.3LMDS接入技術(shù)LMDS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)——用戶站接入一個(gè)LMDS用戶站可為多個(gè)用戶終端提供業(yè)務(wù)用戶站設(shè)備含：天線、收發(fā)信機(jī)、網(wǎng)絡(luò)接口單元網(wǎng)絡(luò)接口單元收發(fā)信機(jī)HUBPBX用戶端設(shè)備中心站空中接口PSTNATMIPE1POST10Base-TATM用戶站接入示意圖2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.3.3LMDS接入技術(shù)LMDS技術(shù)特點(diǎn)集中控制，便于用戶接入管理（基站控制）上下行不對(duì)稱(chēng)：下行帶寬為1GHz，上行為300MHz雙工通信：FDD/TDD多路訪問(wèn)：TDM/TDMA、FDM/FDMA系統(tǒng)容量大：帶寬大（1.3GHz），提供容量大可擴(kuò)容性強(qiáng)2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.3.3LMDS接入技術(shù)LMDS缺點(diǎn)單基站覆蓋范圍有限需采用多蜂窩覆蓋城域，系統(tǒng)復(fù)雜性高受雨衰影響大2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications內(nèi)容8.1接入網(wǎng)的基本概念8.2寬帶有線接入網(wǎng)技術(shù)xDSL接入技術(shù)ADSL接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)8.3寬帶無(wú)線接入網(wǎng)技術(shù)固定無(wú)線接入網(wǎng)3.5GHz固定無(wú)線接入LMDS接入技術(shù)WiMAX技術(shù)無(wú)線局域網(wǎng)接入技術(shù)2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.3.4WiMAX技術(shù)1、背景WiMAX：WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess，全球互通微波存取，另一個(gè)名字是802.161999年7月，IEEE成立了802.16工作組來(lái)專(zhuān)門(mén)研究寬帶無(wú)線接入技術(shù)規(guī)范，目標(biāo)是要建立一個(gè)全球統(tǒng)一的寬帶無(wú)線接入標(biāo)準(zhǔn)2007年10月19日，WiMAX正式被ITU批準(zhǔn)為第四個(gè)3G標(biāo)準(zhǔn)2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunicationsIEEE802.16系列協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)號(hào)相對(duì)應(yīng)的技術(shù)領(lǐng)域802.1610-66GHz固定寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)空中接口802.16a2-11GHz固定寬帶接入系統(tǒng)空中接口802.16c10-66GHz固定寬帶接入系統(tǒng)的兼容性802.16d2-66GHz固定寬帶接入系統(tǒng)空中接口802.16e2-6GHz固定和移動(dòng)寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)空中接口管理信息庫(kù)802.16f固定寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)空中接口管理信息庫(kù)要求802.16g固定和移動(dòng)寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)空中接口管理平面流程和服務(wù)要求2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.3.4WiMAX技術(shù)2、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)點(diǎn)到多點(diǎn)：PMP網(wǎng)格狀：mesh協(xié)議中重點(diǎn)基于PMP形式，Mesh作為可選項(xiàng)2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.3.4WiMAX技術(shù)PMP結(jié)構(gòu)組成一個(gè)或多個(gè)基站BS、可選的中繼站RS，多個(gè)用戶站SS，內(nèi)部鏈路等通過(guò)G接口連接數(shù)據(jù)終端，F(xiàn)接口連接核心網(wǎng)絡(luò)一個(gè)基站控制多個(gè)用戶站用戶站只能直接與基站（或中繼站）通信用戶站之間的通信必須經(jīng)過(guò)基站轉(zhuǎn)發(fā)2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.3.4WiMAX技術(shù)PMP結(jié)構(gòu)2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunicationsPMP結(jié)構(gòu)基站BS蜂窩結(jié)構(gòu)、一個(gè)或多個(gè)扇區(qū)一個(gè)802.16系統(tǒng)可有多個(gè)BS（擴(kuò)大范圍）用戶站SS用戶側(cè)接入設(shè)備，可由多個(gè)用戶終端共享多個(gè)SS共享到BS的無(wú)線信道中繼站RS可選，目的是擴(kuò)大覆蓋范圍接口G接口：連接SS與TE，如以太接口等F接口：連接802.16網(wǎng)絡(luò)與核心網(wǎng)2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.3.4WiMAX技術(shù)mesh結(jié)構(gòu)多跳無(wú)線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)功能路由存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)發(fā)2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.3.4WiMAX技術(shù)mesh結(jié)構(gòu)2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunicationsmesh結(jié)構(gòu)各SS之間有直接通信的無(wú)線接口SS具有中繼/轉(zhuǎn)發(fā)功能SS之間通過(guò)無(wú)線鏈路形成mesh結(jié)構(gòu)接入范圍明顯增大，盡量避免接入孤點(diǎn)2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.3.4WiMAX技術(shù)3、WiMAX應(yīng)用舉例智能大廈固定用戶的無(wú)線寬帶接入大廈固定用戶通過(guò)以太網(wǎng)互連共享用戶站密集小區(qū)樓棟用戶的無(wú)線寬帶接入樓棟用戶通過(guò)以太網(wǎng)互連共享用戶站游牧用戶的無(wú)線寬帶接入便攜機(jī)在一個(gè)BS覆蓋范圍的慢移動(dòng)接入2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunicationsWiMAX應(yīng)用——PMPBackboneNetwork)))))))))))

網(wǎng)吧1網(wǎng)吧2網(wǎng)吧3網(wǎng)吧n)))))))))))

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2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunicationsWiMAX應(yīng)用——教育系統(tǒng)2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications內(nèi)容8.1接入網(wǎng)的基本概念8.2寬帶有線接入網(wǎng)技術(shù)xDSL接入技術(shù)ADSL接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)8.3寬帶無(wú)線接入網(wǎng)技術(shù)固定無(wú)線接入網(wǎng)3.5GHz固定無(wú)線接入LMDS接入技術(shù)WiMAX技術(shù)無(wú)線局域網(wǎng)接入技術(shù)2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.3.5無(wú)線局域網(wǎng)接入技術(shù)1、概述功能：為小范圍內(nèi)固定或移動(dòng)站點(diǎn)提供無(wú)線數(shù)據(jù)通信服務(wù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：IEEE802.11系列網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：ad-hoc（無(wú)中心）、AP（有中心）頻段：2.4GHz（ISM頻段），5GHz標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)及組織：IEEE802.11工作組、Wi-Fi聯(lián)盟2023/2/5Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.3.5無(wú)線局域網(wǎng)接入技術(shù)WLAN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)—ad-hoc結(jié)構(gòu)ABCDE頻率f所有移動(dòng)站點(diǎn)都處于平等地位無(wú)中心站，所有站點(diǎn)間可直接通信無(wú)需中繼所有站點(diǎn)共享同一信道，競(jìng)爭(zhēng)同一信