严帅-鹿鸣小区宽带接入网规划设计2014-2-19 21.57.48

1、北京邮电大学网络教育学院毕 业 设 计设计题目:鹿鸣小区宽带接入网规划设计班 级:2012年春季姓 名:严 帅指 导 教 师 :禹禄君学 号:124310143110320完 成 时 间:2014年1月22日内容摘要随着社会经济和科技的飞速发展，通信网络正在发生着深刻的变化，电信业务正在逐渐从传统的电话为主的窄带业务向集语言、高速数据和图象为一体的多媒体宽带业务发展。特网的蓬勃发展,这是因为市场的推动。我们知道,现在因特网已经渗入到人们生活的方方面面,特别是近年,随着科技的进步和人们要求的提高,宽带业务的需求大大增加,除高速上网外,网络游戏、网上电影、远程教育、远程医疗、网上购物等,已进入到人

2、们的生活中。人们对带宽的需求空前提高;另一方面,技术的发展也为宽带接入带来了可能,特别是ADSL技术的日益成熟,也为宽带接入创造了条件。ADSL原先采用ATM技术,端口成本高,现在ADSL的DSLAM采用IP内核,可直接利用IP同因特网相连,使成本得到了降低,因而使ADSL发展很快。ADSL技术是一种新兴的宽带接入技术，现在很多小区居民有因特网接入的需求，然而在小区中铺设光纤比较困难，给工程带来了难度。针对这种现状，最好的解决方案就是采用接入技术。由于接入业务的不同，接入方法不同，正确的选择相应的接入技术可在满足业务要求的前提下减少投入，利用国利民。介绍了ADSL的基本理论，从住宅小区对网络的

3、需求出发，采用ADSL技术在不破坏原有结构的基础上利用原有小区内部电话线实现宽带小区的前景很好。阐述了小区宽带接入的一般要求、目标和设计原则，研究了基于ADSL宽带接入技术的实现方案，并给出了小区网络的工程拓扑图，选择专线高速接入方式，对用户进行内网IP的分配。并就小区的管理和维护进行讨论。关键词：ADSL、宽带接入网、设计方案、小区 目 录一、 接入网的基本概念 4（一）、接入网的定义及特点 4（二）、接入网的基本结构及功能 5（三）、各种接入方式的比较 7二、 宽带接入网中应用ADSL技术的可行性分析 8 （一）、宽带接入网必要性 8 1、业务需要 8 2、市场需要 8 3、建设宽带接入网

4、的必要性 9（二）、ADSL基本特点和工作原理 11三、小区ADSL宽带接入网设计方案 12（一）、小区ADSL宽带接入网的网络结构 13 1、接入网原则 13 2、网络拓扑结构的选择 13 3、小区布线方案设计 14（二）、小区ADSL设备配置及接入业务类型 16（三）、ADSL 调制技术（调制技术、频率分配）16 1、QAM调制技术 17 2、CAP调制技术 17 3、DMT调制技术 17（四）、小区DSLAM容量计算 19（五）、小区IP地址的规划 19四、小区ADSL宽带接入网络安全的设计 20五、小区ADSL宽带接入网络的性能分析 22（一）、影响系统性能的因素 22（二）、改进方案

5、建议（VDSL） 22结束语 23参考文献 24一、接入网的基本概念（一）、接入网的定义及特点接入网（AN）由业务接点接口（SNI）和相关用户网络接口（UNI）之间的一些传送实体组成（例如线路设施和传输设施），其主要的用途是为电信业务提供所需的传输能力。接入网可以通过Q3接口进行配置和管理。其中的传送实体可提供必要的传送承载能力。通常情况下，接入网对用户信令是透明的，不作处理，直接传输。这样，接入网可以看作是一个与业务和应用无关的传输网。 接入网的物理参考模型如图图11所示，其中灵活点（FP）和配线点（DP）是非常重要的两个信号分路点，大致对应传统双绞线铜线用户线的交换箱和分线盒。在实际应用于

6、配置时，可以有各种不同程度的简化，最简单的一种就是用户与端局直接相连，这对于离端局不远的用户是最为简单的连接方式。为了进一步规范用户接入网的概念，国际电联( ITU2T)标准部根据近年来通信网的发展演变趋势，在其G.963建议中定义接入网(AN)为本地交换机(LE)与用户端设备(CPE)之间的实施系统，它可以部分或全部代替传统的用户本地线路网，包含复用、交叉连接和传输功能。LERSURTCPNSNFPDP（交接箱）（分线盒）接入网馈线配线引入线LE交换机RSU远端交换模块RT远端（复用器/集中器）FP灵活点DP配线点CPN用户住宅网SN业务节点图11 接入网物理通用参考模型根据图31所示可以看

7、出，所谓的接入网是指交换局到用户终端之间的所有设备。其中端局至FP的线路称为馈线段，FP至DP的线路称为配线段，DP至用户的线路称为引入线，SW为交换机。图中的远端交换模块（RSU）和远端设备（RT）可据实际要求来决定是否设置，CPN为用户驻地网。由上可知，接入网为用户网充实了新的内涵，规范了新的界定，接入网与原来的用户网比较，主要有如下的特点：（1）可提供模拟传输，具备数字传输能力；（2）可以传输电信号，也可以传输光信号；（3）可提供话音和低速数据业务，也能够开展高速、宽带综合业务。 （4）不仅含有传输功能，而且还具备复用、交叉连接功能。 接入网（AN）是由网络节点接口和相关用户接口之间一系

8、列传送实体所组成的，为传送电信业务提供所需传输承载能力的实施系统。用户驻地网，接入网和通信骨干网及其之间分分界如图12： 图12（二）、接入网的基本结构及功能 接入网的基本功能概括来说主要有用户接口功能(UPF) 、核心功能(CF) 、传送功能( TF) 、业务端口功能(SPF) 、接入网系统管理功能(AN2SMF) 五项。接入网功能体系如图2-1示：图2-1（1） 用户接口功能：指将用户网络接口UNI的要求适配为核心和管理功能。即在接入业务上包括电话、数据、传真、视像和多媒体等窄带和宽带业务，并将这些业务终接、数/模转换、信令变换、激活/去激活、承载通道/能力处理、接口测试、维护及管理控制。

9、（2）业务端口功能：指将业务节点接口SNI的要求适配为公共承载信道，并为在接入网的系统管理中处理选择信息。包括SNI功能的终接、将承载要求、定时管理及操作要求映射进核心功能， 并在需要时对特殊SNI协议映射和业务节点接口的测试、端口的维护及管理控制。（3）核心功能：使各个业务端口承载要求和用户接口承载要求适配为公共传送承载。该功能完成根据被要求的协议适配和通过接入网的传送复用进行协议承载处理。主要包括承载通道集线、信令和分组信息复用、为ATM传送承载进行电路仿真和控制、管理功能。核心功能分散在整个接入网内。（4）传送功能：指为公共承载的传送提供通路并为所用的传输媒介提供媒介适配、完成复用。根据

10、重组和配置的交叉连接、管理、物理媒介等。（5）系统管理功能：对接入网中的用户接口功能、业务端口功能、核心功能、传送功能的指标、操作和维护进行协调。同时，通过业务节点接口对业务网、通过用户网络接口对用户终端的操作功能进行协调。如进行配置和控制、指配协调、故障检测/指示、使用信息和性能数据采集、安全控制、定时精度管理和对用户接口功能操作要求的协调、资源管理等。由于接入网具有的上述功能，它可以部分或全部代替传统的用户本地线路网，其传输媒体具有多样性。可灵活支持各种接入类型和业务。接入网在电路结构上包括N×64kbit/ s(1/ N )×64kbit/s分组交换、帧中继、ATM等

11、基本形式；在通道方面有基于64kbit/ s通道、基于帧中继通道、基于ATM通道；在传输上概括了双绞线系统、同轴系统、光纤系统和无线系统等用户接入手段。（三）、各种接入方式的比较 ADSL是XDSL的一种非对称版本，它利用数字编码技术从现有铜质电话线上获取最大数据传输容量，同时又不干扰在同一条线上进行的常规话音服务。其原因是它用电话话音传输以外的频率传输数据。用户可以在上网“冲浪”的同时打电话或发送传真，而这将不会影响通话质量或降低下载Internet内容的速度。ADSL根据接入互联网方式的不同，它所使用的协议也略有不同。当然不管ADSL使用怎样的协议，它都是基于TCP/IP这个最基本的协议并

12、且支持所有TCP/IP程序应用。 1、桥接接入方式 ADSL接入依托于ATM骨干网络，在接入侧上继承了许多ATM技术的特点和优点，所以ATM网络上承载数据包的各种标准就很自然地被ADSL接入技术所采用，使得ADSL的桥接接入方式已成为目前ADSL宽带接入的最基本形式。 2、传统IP接入方式国际流行的RFC1577标准是在ATM网络上承载IP协议的标准规范。在协议中，它明确了该标准仅针对于网络层的IP协议，用IP路由转发实现相互之间的通信，因此也被称之为IPoverATM。要实现RFC1577的ADSL宽带接入，用户侧终端需要价格较昂贵的ATM网卡及支持该协议的驱动程序，这样就在很大程度上限制了

13、RFC1577在ADSL接入的推广使用。3、PPoverATM 接入方式 IETF制订了利用PPP技术完成宽带拨号接入的标准规范PPPoverATM。但是用户终端需要额外的网络设备和相应的驱动程序，因很难大规模地推广应用。 4、点对点隧道技术 转PPPoA接入方式 这种方式接入在网络侧的实现与PPPoA是完全一致的。不同的是它可以利用现有WIN98/NT操作系统自带的虚拟专用网络适配器实现PPTP接入，无需再另行购买其他设备，具有很强的实用性。但这种接入方式的协议栈过于复杂，大大降低用户接入的实际速率，几乎无法实现VOD视频点播这类有高带宽、高质量要求的业务。 5、PPPoE接入方式 IETF

14、于1998年制订了PPPoE的技术规范。它利用PPP技术直接实现更高速、更可靠、更便捷的ADSL宽带接入，将现有的宽带接入服务器与本地以太网络相结合。兼顾了对用户终端的硬件要求，提高了ADSL宽带接入的总体性能。因此，PPPoE技术规范的完成得到了广泛的支持，目前成为宽带接入运营商首选的宽带接入方式。 PPPoE基于两个广泛接受的标准即：局域网Ethernet和PPP点对点拨号协议。对于最终用户来说不必了解比较深的局域网技术只当作普通拨号上网就可以了，对于服务商来说在现有网络基础上不用花费巨资来做大面积改造，设置IP地址绑定用户等来支持专线方式。这就使得PPPoE在宽带接入服务中比其他协议更具

15、有优势，因此逐渐成为宽带上网的最佳选择。PPPoE软件在系统中起到非常重要的作用，其功能是连接操作系统的PPP协议和Ethernet协议，并通过PPPoE协议连接ISP。二、宽带接入网中应用ADSL技术的可行性分析（一）、宽带接入网必要性 1、业务需求 随着通信技术的发展，人们对智能小区的需求主要有：(1)电话业务需求(IPDDDIDD)；(2)宽带上网需求(高速上网、远程教育、视频点播、网上资讯、购物、娱乐等)；(3)区内信息化建设(信息网站、视频等)；(4)区内智能化管理系统、安全管理系统等。其中，宽带上网需求是人们重点关注的。目前小区存在如互联网接入带宽不足，经常出现“塞车”现象；区内的

16、带宽分配不足，同一时段内上网速度缓慢；区内部网向用户提供的信息服务内容不充分等诸多问题。因此，随着传输、交换等技术的迅猛发展，解决小区宽带接人的手段也日渐增多和成熟。 2、市场需求 进入二十一世纪，全球宽带接入市场迎来了前所未有的发展契机，主要表现在：全球宽带用户总量的迅速增长、多种宽带接入技术的快速市场化、宽带增值业务类型增加且增值收入的稳步提高。据Computer Industry Almanac统计，截止到2005年全球共有宽带用户达到2.15亿，宽带已成为历史上增长最快的电信业务之一。预计到2009年底，全球宽带接入用户将超过4亿。我国宽带业务自1999年开始起步，

17、2003年宽带接入市场进入快速成长期，并在短时间内形成了规模用户市场。2005年，中国宽带接入用户达到3750.4万户，2004年增加1262.9万户。中国正在迅速成长为宽带大国，截止2005年底，中国的宽带用户已达到3750.4万，其用户规模仅次于美国。预计到2006年，中国宽带用户数将历史性的超越美国，成为世界第一宽带大国。根据MII公布的数据及预测，到2010年中国宽带接入用户将达到1亿900万。  目前，宽带接入涉及的接入技术包括xDSL接入、LAN接入、光纤接入、Cable Modem接入和电力线上网接入。从全球范围来看，xDSL依然领先于cable m

18、odem，是世界上应用最广泛的宽带接入技术。  伴随着宽带接入的迅猛发展，宽带增值业务也在稳步增长。以2004年初的发展水平估计，全球宽带增值业务的收入大约为50亿美元。 从整个大环境来看，宽带接入的市场需求的扩展是不可逆转的趋势，宽带业务开始成为全世界所有电信运营商普遍服务的目标。 3、建设宽带接入网的必要性 智能住宅、小区在国外历经了80年代初的住宅电子化、80年代中的住宅自动化到90年代美国的“智慧屋”（WISE HOME）、欧洲的“聪明屋”（SMART HOME）的住宅智能化这样三个阶段。这三个发展阶段，表明了智能住宅与智能大楼由于服务对象的不同而形成了不同的发展道

19、路。住宅电子化使采用大量电子技术的产品进入家庭；住宅自动化使家用电器、通信设备与安保防灾等设备在家庭中的功能综合一体化；而住宅智能化使家庭中的家电、安保防灾和各种通信（语音、数据、图像）设备通过总线技术进行监视、控制和管理。其中，家庭总线技术是住宅智能化技术的核心。目前美国、欧洲和日本都有了各自的家庭总线标准。美国、日本、新加坡都有根据这些标准建立的智能住宅和小区的示范工程。 中国智能住宅小区的发展与国外有所不同，是借助于智能建筑技术的引进和发展并借鉴国外家庭总线技术。趁住宅产业蓬勃发展之机而兴起的。1997年，我国在小康住宅电气设计（标准）导则的编制中对小康住宅小区电气设计提出了如下要求：高

20、度的安全性、舒适的生活环境；便利的通讯方式；综合的信息服务；家庭智能化系统。同时也对小康住宅与小区建设在安全防范、家庭设备自动化以及通讯与网络配置等方面提出了理想目标、普及目标和最低目标等三级设计标准，这标志着我国智能小区的规划设计开始朝着标准化、规范化的方向发展。这一期间，全国许多大城市纷纷将房地产业与IT产业结合起来，开发具有一定智能化特征的住宅，成为房地产业的一大热点。1999年底，建设部信息产业中心颁布了全国智能化住宅小区系统示范工程建设要点与技术导则（试行稿），导则规定了智能化住宅小区建设中的目标和原则，并拟从2000年起，用5年左右的时间，组织实施全国智能化住宅小区系统示范工程，以

21、此带动和促进我国智能化住宅小区建设。其总体目标是：通过采用现代信息传输技术、网络技术和信息集成技术，进行精密设计、优化集成、精心建设和工程示范，提高住宅高新技术的含量和居住环境水平，以适应21世纪现代居住生活的需要。这项导则的颁布有力地推进了智能化住宅小区在我国的普及和建设。2000年上半年，国家信息产业部负责编制了建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范（GB/T50311-2000）以及建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范（GB/T50312-2000），结束了多年来中国智能建筑设计无章可循、无标准可依的状况，这无疑为我国智能建筑健康有序的发展奠定了基础。同年8月，国家经贸委又组织四川长虹电子

22、集团公司、青岛海尔集团公司、清华同方股份有限公司等全国11家在家用电器和相关产品领域有影响和知名度的企业和单位成立了家庭信息网络的联合体，重点研究家庭网络的技术标准、基本框架和终端产品的开发与研究。这一举措使得我国的家庭网络技术研究得到了空前发展，为智能化小区发展提供了可靠的网络技术保障。2001年底，国家建设部住宅产业中心又着手对全国智能化住宅小区系统示范工程建设要点与技术导则进行了修改。一系列法律性文件的制定与修订，为智能化小区的建设和发展提供了充足的法律依据和保障，推动了智能化小区在我国的进一步发展。目前智能化住宅小区示范工程遍布全国；用于住宅、小区的智能化产品的研究和开发也方兴未艾。纵

23、观目前国内外智能化小区的设计和建设，总的来讲，住宅小区智能化系统是智能小区实现的必要条件，只有实施了智能化系统工程，并真正发挥出智能化系统功能和效用的住宅小区才是成功的智能小区。2.2 ADSL基本特点和工作原理DSL（数字用户线路，Digital Subscriber Line）是以铜质电话线为传输介质的传输技术组合，ADSL技术主要就是体现在信号传输速度和距离的不同以及上行速率和下行速率对称性的不同这两个方面3。采用的传输介质为二芯电话线或电缆、双绞线、光纤，它在传输方面的特点有：1、 一条电话线可同时接听，拨打电话并进行数据传输，实现上网打电话两不耽误。2、 虽然使用的还是原来的电话线，

24、但ADSL传输的数据并不通过电话交换机，所以ADSL上网不需要缴付额外的电话费，节省了费用。3、 ADSL的数据传输速率是根据线路的情况自动调整的，它以“尽力而为”的方式进行数据传输。4、 独享带宽、安全可靠采用点对点的拓扑结构，用户可独享高带宽，信息传递快速可靠安全。 图2.1传输特点非对称数字用户线路，在线路上产生三个信息通道：一个速率1.5Mbps-8Mbps的高速下行通道，用于用户下载信息；一个速率为16Kbps-1Mbps的中速双工通道；一个普通的老式电话服务通道；且这三个通道可以同时工作。ADSL采用高级的数字信号处理技术和新的算法压缩数据，使大量的信息得以在网上高速传输2。众所周

25、知，在现有的较长的铜制双绞线(普通电话线)上传送数据，其对信号的衰减是十分严重的，ADSL在如此恶劣的环境下实现了大的动态范围，分离的通道，以及保持低噪声干扰，其难度可想而知。为了在电话线上分隔有效带宽，产生多路信道，ADSL调制解调器一般采用两种方法实现，频分多路复用(FDM)或回波消除(Echo Cancellation)技术。FDM在现有带宽中分配一段频带作为数据下行通道，同时分配另一段频带作为数据上行通道。下行通道通过时分多路复用(TDM)技术再分为多个高速信道和低速信道。同样，上行通道也由多路低速信道组成。而回波消除技术则使上行频带与下行频带叠加， 通过本地回波抵消来区分两频带。此技

26、术来源于V.32和V.34调制解调器中，它非常有效的使用了有限的带宽，但从复杂性和价格来说，其代价较大。当然，无论使用两种技术中的哪一种，ADSL都会分离出4KHz的频带用于老式电话服务(POTS)。当前ADSL调制解调设备多采用 3种线路编码技术，分别称为抑制载波幅度和相位，离散多音复用，以及离散小波多音复用。其中CAP的基础是正交幅度调制(QAM)，在CAP中，数据被调制到单一载波之上；而在DMT中，数据被调制到多个载波之上，每个载波上的数据使用QAM进行调制。DMT中使用为大家熟知的快速傅里叶变换算法做数字信号处理，而在DWMT中，则用近年来新兴的小波变换算法代替快速傅里叶变换。一个AD

27、SL调制解调器将多路下行通道中，双工通道中以及维护信道中的数据流组合成数据块 (block)，并在每一数据块中附加纠错代码，接受端则通过此纠错代码对在传输过程中产生的误码进行纠错。实验表明，此纠错编码技术完全可以达到MPEG-2 和其他数字图像压缩方法的要求。三、小区ADSL宽带接入网设计方案（一） 小区ADSL宽带接入网的网络结构 鹿鸣小区是一个环境秀丽，空气清新，里面有花园，周围交通便利，由3栋24层板楼（480住户）、5栋30层塔楼（240住户）、5栋28层塔楼（224住户）、2栋24层塔楼（192住户）和两栋商务写字楼组成1、接入网原则 (1)建网原则：安全性、灵活性、投资合理性。用户

28、接入网的光纤化不仅增大了单局的网络覆盖面积而且各种业务(如电话、数据、图像等)集中于同一网络、同一光缆甚至同一设备里，因此其对安全性的要求比传统分立业务的电缆接入网更高，应具备多路由设施。当前我区建设光纤接入网主要解决电话及窄带ISDN业务，但同时必须考虑向宽带业务过渡，因此应加强建网的灵活性以便将来设备能顺利升级避免重复建设。用户接入网的光纤化还应考虑经济成本及业务增长的因素，并根据用户密度合理选择网络拓补结构。用户线路长且容量密集区域可优先考虑建设环型网；线路短且较分散区域如有业务需求大的若干重点用户可建星型网；一般用户可继续利用已敷电缆，这样做可增强投资的合理性。 (2)光纤接入网布局形

29、式及光交接点(OLT)和光节点(ONU)的设置：主干层以环型组网为主，光缆芯数为主干层节点数乘以配线层光缆芯数，节点数最好不超过12个，一般OLT的物理位置即可作为SDH的传输节点，以提高主干光纤的复用度。基本单元模式暂定为48芯，分主备两个方向，每个OLT可带412个ONU。配线层一般以星型和环型网为主，每个ONU定为12芯，主备两个方向，其中2芯用于话音及窄带数据、移动基站等，另4芯备用于宽带业务。引入层可以是光纤、布线双绞线(UTP/FTP/SFTP)或音频电缆，长度不应超过50200米。接入网光缆应利用局间中继管道，尽量使光纤管道化，并在减少局点的过程中，注意利用原有管道进行接入网组网

30、。2、网络拓扑结构的选择 光纤网络拓扑结构主要有如下几种形式 。 (1)星型结构 ：将具有控制和交换功能的星型耦合器作为中心节点(设在前端 )，中心节点向四周辐射，与各节点以独立链路相连。信号在数据源实现信号交换，适合大型网络建设，便于网络管理维护和升级改造，易于开展多功能开发及实现网络的交互式功能，业务适应性强。缺点是光缆含芯数大使得初建费用较大。 (2)树状结构：这种网络结构中采用了较多的光分路耦合器，因而也叫无源光网络。信号从前端逐步分向各光节点，因此光纤可以共用，适用与线路紧张的情况下的网络改造建设，树状结构的网络建设费用低，但不利于网络管理维护和开展多功能开发，故障率较高。 (3)环

31、状结构 ：这种结构所有结点都共用一条公共链路，自成一个封闭回路，每个节点 仅于两侧节点相连，每个节点可实现双向或单向传输。各节点组成环形，信号从前端出发，依次从一个节点流向下结构节点，最后传回前端。环状结构便于网络管理维护，开展多功能开发 ，尤其是数字信号传输，使线路设定的自由度和灵活性大为改善，易于节点的加入与接出。小区网络拓朴图如图31：Internet接入光纤光纤光纤板楼塔楼板楼写字楼小区控制中心塔楼图313、小区布线方案设计 类似于目前大多数大楼综合布线的方案，每户设一个信息点；每一层或相邻几层在弱电井设一楼层配线箱FD，采用五类超五类水平电缆与所在楼层的信息点星型连接；每幢楼设一大楼

32、配线箱BD，主干采用多模光缆或大对数电缆与各FD相连；BD以多模光缆连接至小区的楼群配线箱CD，通过CD再连接至城域网主干。这一网络结构与普通大楼的综合布线结构类似，所不同的主要是信息点数量设置方面，因此本文不作详细介绍。 每户分配根五类超五类水平电缆。每幢楼以单元为单位，每个单元均设单元配线箱作转接点汇集本单元的所有水平电缆。一幢或几幢楼的若干个单元设一大楼配线箱及网络交换机，各单元配线箱通过五类超五类 25对骨干电缆连接至大楼配线箱的网络交换机(住户家里信息点位置到大楼配线箱的线路长度控制在90 m以内)小区内各大楼配线箱的网络交换机通过光缆(一般采用多模光缆)连接至小区楼群配线箱的网络主

33、交换机，再对外连接至城域网主干。 目前 ，光纤到小区与小区内部以太局域网相结合的宽带接入方式已成为国内社区宽带接入的主要解决方案。本方案通过小区内综合布线和分级局域网络来解决小区用户高速上网的需求，并可实现社区内部的各项应用服务。 对于小区内部的综合布线系统 采用“多模光缆到大楼，五类大对数非屏蔽双绞线到单元五类四对非屏蔽双绞线到户”的布线方案。利用大对数电缆的转接 ，采用若干个单元设一网络交换机而不是每个单元设一网络交换机的方案，主要是考虑到目前小区的宽带业务初装率较低，为降低运营商初期网络开通的设备费用投入，如避免一个单元暂时只有一个使用用户而不得不设置一台网络交换机的尴尬局面。小区综合布

34、线网络可分为三个部分 ：社区中心系统、社区楼间主干系统和楼内布线系统。具体方案如下 ： （1)社区中心系统 社区中心系统是社 区宽带接人的核心部分从宽带城域网引入光缆到中心机房，实现宽带网络出口。在社区中心机房内安装标准 l9”机柜和光纤跳线盘 ，用于光缆的引入和向小区的引出多模光缆与光纤跳线盘采用 sc光纤适配器相连sc光纤头子的制作有条件的可采用“焊接法”即采用光纤焊接机将 sc多模尾线与多模光缆焊接，此方法施工工艺简单，施工质量高 ；若无光纤焊接机 ，也可采用 “热熔法 ”，即直接靠熟练工将 SC热熔头与多模光纤对接，加热后冷却凝固连接，因此方法人为因素较大，施工的报废率也较高 ，SC头

35、备货时需考虑一定的富裕量。 社区中机房应尽量保持无尘土、通风良好，按照标准设计应尽量满足下面的要求 ： a)机房室温应保持在 1827之间，相对湿度保持在 3055； b)机旁保持室内无尘或少尘，通风良好 ； C)机房安装合适的消防系统 ； d)机旁使用防火门，至少能耐火 1h的防火墙和阻燃漆； e)机房尽量远离存放危险物品的场所； f)机房所有设备机柜应引出线至接地扁钢。g)机房高度应至少为 255 m高度的无障碍空间，门的大小至少为高 21 m X宽 09 m），地板负重能力至少应>500 kgm2。 （2)社区楼间主干系统 社区楼间主于系统主要由以下几部分组成多模光缆、大楼配线箱、

36、5类 25对大对数电缆。从中心机房向小区的每一栋楼 布放多模光缆 ，主干光缆采用星型方式连接 ，进入每一栋楼的大楼配线箱内多模光缆的芯数以每48个信息点为 2芯标准设计，同时考虑2芯备用 ，因此常用的以6芯多模光缆为主。大楼配线箱设计位于该楼相对中心的单元负责整栋楼和本单元的信息传输管理，分别布放5类 25对非屏蔽主干电缆到各单元配线箱。大楼配线箱设计原则是信息点到大楼配线箱的实际线路距离控制在 90 m以内，因此根据各小区的具体情况，一幢楼可以设计若干个大楼配线箱，也可以若干幢楼设计一个大楼配线箱。大楼配线箱采用墙挂式机箱，位于所在单元2层、3层楼道的中间部位。大楼配线箱的空间设计要考虑用于

37、卡接各5类 25对非屏蔽主干电缆的卡接式 110配线架、多模光缆的盘绕空间以及网络交换机的位置。网络交换机的电源设计 ，可与各小区及供电部门商量采用就近配电，有条件的可采用单独供电。另外大楼配线箱都应单独布线至接地体，若采用单独接地时，接地 电阻不应大于 4Q，若采用联合接地时，接地电阻不应大于 1Q。 （3)楼内布线系统 楼内布线系统由单元配线箱、水平电缆 (5类非屏蔽双绞线)以及信息插座组成。从单元配线箱向本单元住户布放水平电缆，采用星型方式连接 ，按照 “一户一线”的原则 ，在每一住户家中安装 RJ45信息插座。在网络开通后 ，住户只要使用 5类跳线将计算机与信息插座相连即可得到 10

38、MIO0 Mbps的传输速率。 单元配线箱位于各楼道的中间部位，采用墙挂式机箱，内装 110卡接式配线架，用于下连来 自本单元住户的所有水平线、上连 25对主干电缆至大楼配线箱。单元配线箱也应单独布线至接地体，若采用单独接地时，接地电阻不应大于4Q，若采用联合接地时，接地电阻不应大于 lf2。 水平线考虑到住宅的实际需求以及投资成本按 “一户一线”的原则设计，即从单元配线箱向本单元各住户分别布放一条4对5类非屏蔽双绞线。对于一些高档、大户型的住宅可适当增加布线的数量。对于新建大楼，从单元配线箱到本单元各住户的信息插座处采用 PVC管预埋布线 ；对于旧楼改造的大楼，从单元配线箱到本单元各住户的门

39、口上方采用 PVC线槽明敷。（二）、小区ADSL设备配置及接入业务类型 NUSOFT IF3000 放火墙，放置于中心机房作为DNS服务器，SUNTelecom-收发器, NETGEAR-路由器,华为3Com H3C E126 以太网交换机，配线架等等。对于24层板楼（480住户），由于一个IP路由器可以支持一个CLASS C，即253台计算机，所以需要接入两个路由器。如图3-2交换机路由器1路由器2交换机交换机交换机交换机光纤主干如图3-2其他住宅楼用户数量少于253，所以只需要接一个路由就可以了。（三）、ADSL 调制技术 目前被广泛采用的ADSL调制技术有3种：（1）QAM(quadat

40、ureampli-tudemodulation)（2）CAP(carrierlessamplitude-phasemodulation)（3）DMT(discretemultitone)，其中调制技术被ANSI标准化小组T1E1.4制订的国家标准所采用。但由于此项标准推出时间不长,目前仍有相当数量的ADSL产品采用QAM或CAP调制技术。1、QAM调制技术 QAM调制器的原理图是发送数据在比特符号编码器内被分成两路(速率各为原来的12)，分别与一对正交调制分量相乘，求和后输出。与其它调制技术相比,QAM编码具有能充分利用带宽、抗噪声能力强等优点。如图3-3所示：图3-3如图3-3示。在16-Q

41、AM的QAM调制中, 2 bits被编码表示相位的变化，另外2 bits被用来表示幅度的变化,所以用了4 bits来表示. QAM用于ADSL的主要问题是如何适应不同电话线路之间性能较大的差异性。要取得较为理想的工作特性,QAM接收器需要一个和发送端具有相同的频谱和相位特性的输入信号用于解码,QAM接收器利用自适应均衡器来补偿传输过程中信号产生的失真,因此采用QAM的ADSL系统的复杂性主要来自于它的自适应均衡器。2、 CAP调制技术CAP调制技术是以QAM调制技术为基础发展而来的,可以说它是QAM技术的一个变种,其调制器原理如图2所示。输入数据被送入编码器，在编码器内，m位输入比特被映射为个

42、不同的复数符号由K个不同的复数符号构成k-CAP线路编码。编码后和被分别送入同相和正交数字整形滤波器，求和后送入转换器，最后经低通滤波器信号发送出去。CAP技术用于ADSL的主要技术难点是要克服近端串音对信号的干扰.一般可通过使用近端音串音抵消器或近端串音均衡器来解决这一问题。3、DMT调制技术DMT调制技术的主要原理是将频带(0-1.104MHZ)分割为256个由频率指示的正交子信道（每个子信道占用4KHZ带宽），输入信号经过比特分配和缓存，将输入数据划分为比特块，经TCM编码后再进行512点离散傅利叶反变换(IDFT)将信号变换到时域，这时比特块将转换成256个QAM子字符随后对每个比特块

43、加上循环前缀（用于消除码间干扰），经数据模变换(DA)和发送滤波器将信号送上信道在接收端则按相反的次序进行接收解码。图3-4上图3-4中，1 MHz的带宽被分段为256个4 KHz的子频带.每个子频带在发送端用single-carrier调制技术调制，在接收端则接收各子频带并将其256路载波整合解调制。由于美国的ADSL国家标准(T1.413)推荐使用DMT技术,所以在今后几年中，将会有越越多ADSL调制解调器采用DMT技术。业界许多专家都坚信，以ADSL为主的xDSL技术终将成为铜双绞线上的赢家，目前采用普通拨号Modem及N-ISDN技术接入的用户将逐步过渡到ADSL等宽带接入方式。（四）

44、、 小区DSLAM容量计算 DSLAM是Digital Subscriber Line Access Multiplexer的简称，中文称呼数字用户线路接入复用器。DSLAM是各种DSL系统的局端设备，属于最后一公里接入设备（the last mile），其功能是接纳所有的DSL线路，汇聚流量，相当于一个二层交换机ADSL2+（ITU-T G.992.5）：上下行速率24M/1Mbps，传输距离最远可达6公里ADSL2（G.992.3）：上下行速率8M/1Mbps，传输距离最远可达5公里ADSL（G.992.1 、G.dmt)：上下行速率8M/1.5Mbps，传输距离最远可达3公里ADSL（G

45、.992.2 、G.lite) 上下行速率1.5M/512Kbps，传输距离最远可达3公里（五）、小区IP地址的规划 采用星型拓扑结构的局域网中往往利用集线器 (HUB)作为连接网络终端的中心节点。由于以太网中各台终端之间采用冲突检测载波监听多路访问 (CSMACD)的方法来通信，节点可以在它们有数据需要发送的任何时候使用网络，一旦节点采用查询的方式向整个网段广播，那么在此网段上的所有终端都将收到数据包，规模较大的局域网就很容易产生网络风暴，造成网络阻塞和效率低下。而虚拟网络(VLAN)的划分则是利用交换机作为中心节点，按照用户地址表，只允许必要的网络流量通过交换机；同时，交换机按照一定的逻辑

46、分组，把传统 的广播网段分成独立的子域，使得终端处在与物理位置无关的虚拟工作组里，再根据不同的工作组进行不同的权限定义，从而有效地提高网络带宽的利用率，同时也实现了重要信息的保护和隔离。由于XX小区宽带局域网主交换机采用了华为3Com H3C E126 以太网交换机，可利用该设备自带的VLAN功能划分LAN A、VLAN B、VLANC等不同的虚拟网络 ，规定不同的权限 (如 VLANA只能访问局域网内的终端而不能访 问因特网 ，VLANB能访问因特网 ，VLANC内的终端具有网络管理的权 限等 )，再将网卡MAC地址作为用户的识别标志分别填入其所属的VLAN，这样就实现了虚拟网络(VLAN)

47、的配置和权限分配管理 。不仅支持用网卡 MAC地址来 区分和管理用户终端，同时也支持对交换机端 口的权限和带宽分配，这样就可以给一些特殊用途的端口(如调试用端口)，或者接有3级交换机的端口在管理上带来方便。通过基于VLAN的网络配置，可以有效地防止出现网络风暴；并且可以实现基于逻辑的网络划分；同时可以进行业务分割。这是目前所有的大型网络及智能小区必须采用的技术。 为了 VLAN之间能相互通信，需要给交换指定IP地址 ，并建立VLAN之间的路由。在实际操作中，我们把接入服务器网关设为 1721621，楼宇路由器的IP地址设为1722311到172231254，1722321到

48、54 等，子 网 掩 码 为25525500。四、小区ADSL宽带接入网络安全的设计 小区网络硬件平台打建好了 ，作为小区用户所关心的是用什么方式上网 ，可以享受到哪些方面的业务(数据 ，话音和视频 )，作为网络营运商所关心的是怎么管理和维护网络 ，怎么对小区接入用户的合法性进行认证和计费，以及网络安全等等问题 。 为对上网用户进行有效的管理 ，需对用户进行认证和计费。目前应用比较成熟的方式有 PPPoE，在小区中心侧使用接入网关实现此功能 ，接入服务器一般采用 Radius协议与 AAA服务器交互实现对用户的认证和计费。最近很多设备制造商如中兴通讯和华为等公司考虑到用户上网的快捷与方便 ，推

49、出了 DHCP+Web PORTAL和静态 IP+WePORTAL方式来对用户的合法性进行认证 ，这种方式大大方便了用户，用户不需要象 PPPoE认证方式那样安装一个发起连接的客户端拨号软件 ，对于DHCP用户 ，用户一开机就可以通过DHCP SERVER 获取 一个IP地址，然后登录Web PORTAL门户网站，输入用户名和密码进行身份合法认证，(对于静态 IP用户，只需登录 web PORTA门户网站 ，输入用户名和密码进行身份合法认证即可)认证和计费，对用户来说是透明的，对于网络的安全问题 ，是用户所关心的 ，也是网络营运商首要考虑的，因为一个建立好的网络需要安全地正常地运行下去，对用户

50、而言当然不希望自己的信息被别人接收到，因此要隔离用户数据 (单播地址的帧)，保证用户的数据只有合法的用户才可以接收到，另外，用户的一些广播包会携带用户的个人信息(如用户的 MAC地址等 )，如果不隔离这些广播消息而让其它用户接收到 ，容易在 网络上发生 MACIP的冲突 ，影响合法用户的上网，更严重的是如果不隔离这些广播包 ，易引起网络广播风暴，从而影响整个网络的效率。目前在网络安全方面各大营运商所采取的有效的成熟的技术就是基于 IEEE8021q的 VLAN技术，将上图中大楼侧的 LAN Switch的端 口逻辑划分为独立 的 VLAN，享有独立的 VID(VLAN ID)，这样 ，用户所携

51、带 ARP或者DHCP等广播消息就可以通过 VLAN进行隔离 ，从而使用户数据的安全性得到提高。对于 PPPoE认证和 DHCP +PORTAL 认 证 的 用 户 ， 都 可 以 通 过 VLAN ID 或 者VLAN ID+MAC 或 者 VLAN ID+MAC+LAN Switch的端 口号来进行捆绑认证 l对于静态 IP + PORTAL认证的用户，都可以通过 VLAN ID或者 VLAN ID+IP或者VLAN ID+MAC或者 VLAN ID+IP+MAC或 者 VLANID+MAC+LAN Switch的端 口号等多种组合来进行捆绑认证 。五、小区ADSL宽带接入网络的性能分析（

52、一）、 影响系统性能的因素 现存的用户环路主要由UTP（非屏蔽双绞线）组成。UTP对信号的衰减主要与传输距离和信号的频率有关，如果信号传输超过一定距离，信号的传输质量将难以保证。此外，线路上的桥接抽头也将增加对信号的衰减。 因此，线路衰减是影响adsl宽带接入性能的主要因素。ADSL通过不对称传输，利用频分复用技术（或回波抵消技术）使上、下行信道分开来减小串音的影响，从而实现信号的高速传送。衰减和串音是决定adsl宽带接入能的两项标准损伤。传输速率越高，它们对信号的影响也越大，因此ADSL的有效传输距离随着传输速率的提高而缩短。adsl宽带接入接入网线路长度若为5.5km，则可覆盖80%以上的现有电话用户；线路长度若为3.7km，则可覆盖50%以上的现有用户，用户小区以外的分散用户可通过基于光纤的集线器节点接入到网络中。串音噪声通常是稳定的，因此比较容易对其进行研究并加以克服；而冲击噪声在频率、周期、相位等方面都是随机的，对期难以建模和研究。（1）在实际线路中ADSL的速率受线路质量的影响很大，特别是下行速率。（2）决定线路质量的重要因素包括：线路长度、线