接入网技术的研究

1、 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc262797734 引言 PAGEREF _Toc262797734 h 2 HYPERLINK l _Toc262797735 1 接入网概述 PAGEREF _Toc262797735 h 2 HYPERLINK l _Toc262797736 1.1 宽带接入网的现状、主要功能及优势 PAGEREF _Toc262797736 h 2 HYPERLINK l _Toc262797737 1.2本文的主要内容 PAGEREF _Toc262797737 h 5 HYPERLINK l _Toc262797738 2接入网技术

2、的理论研究 PAGEREF _Toc262797738 h 6 HYPERLINK l _Toc262797739 2.1 接入网技术的理论基础 PAGEREF _Toc262797739 h 6 HYPERLINK l _Toc262797740 211 接入网技术的物理参考模型 PAGEREF _Toc262797740 h 6 HYPERLINK l _Toc262797741 2.1.2 接入网技术提供的业务及特点 PAGEREF _Toc262797741 h 7 HYPERLINK l _Toc262797742 2.2 接入网技术的分类 PAGEREF _Toc262797742

3、 h 7 HYPERLINK l _Toc262797743 3宽带接入技术的技术经济分析 PAGEREF _Toc262797743 h 15 HYPERLINK l _Toc262797744 31 互联网络系统的层次结构 PAGEREF _Toc262797744 h 15 HYPERLINK l _Toc262797745 3.2 ADSL接入技术 PAGEREF _Toc262797745 h 16 HYPERLINK l _Toc262797746 321 ADSL技术性能 PAGEREF _Toc262797746 h 16 HYPERLINK l _Toc262797747 3

4、.2.2 ADSL的接入模型 PAGEREF _Toc262797747 h 17 HYPERLINK l _Toc262797748 3.2.3 信息化小区的ADSL接入方式 PAGEREF _Toc262797748 h 18 HYPERLINK l _Toc262797749 33光纤接入技术 PAGEREF _Toc262797749 h 19 HYPERLINK l _Toc262797750 331光纤通信系统的构成 PAGEREF _Toc262797750 h 19 HYPERLINK l _Toc262797751 332光纤接入模型 PAGEREF _Toc26279775

5、1 h 20 HYPERLINK l _Toc262797752 333 信息化小区光纤接入方式 PAGEREF _Toc262797752 h 20 HYPERLINK l _Toc262797753 34 HFC接入技术 PAGEREF _Toc262797753 h 22 HYPERLINK l _Toc262797754 341 HFC的网络结构 PAGEREF _Toc262797754 h 22 HYPERLINK l _Toc262797755 342 HFc的线路频谱安排 PAGEREF _Toc262797755 h 22 HYPERLINK l _Toc262797756

6、343 线缆调制解调器Cable Modem PAGEREF _Toc262797756 h 23 HYPERLINK l _Toc262797757 35无线接入技术 PAGEREF _Toc262797757 h 23 HYPERLINK l _Toc262797758 351无线接入的优势及适用范围 PAGEREF _Toc262797758 h 23 HYPERLINK l _Toc262797759 36宽带接入方式的技术经济比较 PAGEREF _Toc262797759 h 24 HYPERLINK l _Toc262797760 4.陕西理工学院宽带接入网的实施方案 PAGER

7、EF _Toc262797760 h 28 HYPERLINK l _Toc262797761 41陕西理工学院宽带接入用户需求调查 PAGEREF _Toc262797761 h 28 HYPERLINK l _Toc262797762 42充分利用现有电话线缆基础的ADSL宽带接入方案 PAGEREF _Toc262797762 h 31 HYPERLINK l _Toc262797763 421方案实施背景 PAGEREF _Toc262797763 h 31 HYPERLINK l _Toc262797764 43光纤到楼的以太网接入方案 PAGEREF _Toc262797764 h

8、 32 HYPERLINK l _Toc262797765 431方案实施背景 PAGEREF _Toc262797765 h 32 HYPERLINK l _Toc262797766 432 陕西理工学院“长宽”光纤以太网网络结构 PAGEREF _Toc262797766 h 32 HYPERLINK l _Toc262797767 44两种宽带接入方式的比较 PAGEREF _Toc262797767 h 33 HYPERLINK l _Toc262797768 45 主要市场障碍 PAGEREF _Toc262797768 h 33 HYPERLINK l _Toc262797769

9、致谢 PAGEREF _Toc262797769 h 34 HYPERLINK l _Toc262797770 参考文献 PAGEREF _Toc262797770 h 35 HYPERLINK l _Toc262797771 附录A英文文献原文 PAGEREF _Toc262797771 h 36引言所谓“接入指的是以本地交换端局至用户远端连接。长期以来，通常采用简单的双绞铜线来传送电话信号，技术上无大的变化。九十年代以来，由于技术、业务和市场的发展，电信接入面临巨大的挑战。第一，在发达地区公用交换电话网(PS删业务渐进饱和，图文、视频、高速数据等新业务量正快速上升，为了支持这些更高带宽的新

10、业务，网络节点和中继设备的改造相对来说比较容易，“瓶颈主要在量大面广、与用户直接相关的接入网。第二，电信市场，特别是电话和移动业务的竞争局面己形成，为了赢得市场，电信部门必须努力降低网络投资和运营成本，这就给接入网的改造带来了苛刻的附加条件。第三，随着电信市场逐步转入买方市场，用户己不再简单地满足于有电话可打，而是要求迅速、可靠地提供所需业务，这对于历来可靠性较差的接入网改造、规划和设计提出了很高的要求。第四，传输和信号处理技术的发展使接入网的革命性演变成为可能，促使门将接入网作为一个全新的技术领域予以深入研究。本文首先对主流的接入网技术如xDSL接入、以太网接入、光纤接入网、无线接入网等进行

11、了分析和比较，给出了公司通信系统接入网的设计方案，包括光纤接入网设计方案、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。本论文从几种宽带接入技术的成熟性、投资风险、业务发展目标、市场需求等方面并参考借鉴了国内外同行的经验，着重分析探讨了几种主要宽带接入技术在通信网中的应用前景，并结合陕西理工学院宽带接入技术的实际应用，提出了目前应采用ADSL技术和局域网技术，同时积极跟踪光纤接入技术和无线接入技术的发展的基本策略。1 接入网概述1.1 宽带接入网的现状、主要功能及优势 (1)什么是宽带接入网企业间的高速数据通信，和用于公务的图象传输是重要的宽带业务。电视和交互式娱乐服务，以及

12、远程教育是面向公众的宽带业务。其采用的宽带接入的方式主要有：基于现有铜缆线路的宽带接入方式、基于光纤的宽带接入方式和基于固定无线的宽带接入方式等，其中基于现有电话线的ADSL和有线电视网络铜缆资源的Cable Modem宽带接入方式在今后的几年的时间里将是宽带接入的主要方式，而光纤+以太网的接入方式在我国的发展势头也非常强劲，因为它是新建企业比较好的接入方式。(2)宽带业务的简单界定宽带业务国际上尚无明确的定义，暂以主要宽带业务的带宽要求和网络对业务的支持能力，作为划分宽带和窄带的简单界定。可供网络规划、网络设计、网络建设参考。表一列出了主要宽带业务对带宽要求。(3)网络对宽带业务的支持能力在

13、电路模式的环境中，网络不能支持2Mbps以上的交换，部分网络支持n64K和30B+D的交换。电路模式的网络传输2Mbps以上的图象，只能建立点到点的连接，没有交换功能，或者说电路交换网络不支持宽带图象业务。因特网的迅猛发展和接入手段的相对匾乏，形成人们对上网不满意的焦点。如果用户以拨号方式上网，在信令系统作用下，用户和网络通过二层交换建立连接，通道(电路接入方式)可以提供56Kbps128Kbps的信道，这样的速率可以满足一般的网上浏览、收发电子邮件、文件下载等应用，但对于娱乐、广播电视和音视教育筹2Mbps以上的应用，就不能满足用户接入速度的要求。相对于支持窄带业务的电路交换网而言，支持2M

14、bps以上的业务(应用)的接k耳lJ是宽带接入。在分组模式的环境中，IP网络是面向无连接的网络，它没有固定的速率的概念。因此所谓宽带，一般指的是网络用来支持或较好的支持某种宽带业务和应用的能力；所谓支持能力是指满足业务的基本质量要求，参照ITUT Y1541建议，第一类业务，实时交互业务，如高质量的会议电视；第二类业务，非实时的音视频流和成批文件的传送应用。为了评价宽带网络支持业务的能力，可参照上述第一类和第二类业务所需求的速率的要求：并达到传输27，500kin所产生的口延时、延时变化和误包率的性能指标，即可认为网络支持该项宽带业务(应用)。和窄带接入网相同，宽带接入网是连接至企业用户的经营

15、者业务节点的全部设施。和窄带接入网不同的是，窄带业务网与基础网联系十分紧密，基础网与业务网统一考虑规划建设，主要业务节点与网络节点经常重合，接入网只承担接口和传输功能。考虑到宽带接入网应支持电路模式和分组模式的接入，宽带网络的业务节点与低层的网络基础设施完全脱离，上层与下层完全是主从关系，有清晰的分层结构。根据宽带网络的业务节点与低层的网络基础设施完全脱离的情况，宽带网的业务节点不一定设在本地，甚至可能不在本国。考虑到U-T Y1231建议(草案)，仍沿用窄带接入网的定义，将业务节点接口到用户网络接口间的全部设施定义为接入网。宽带接入有可能要建立跨越洋区连接。为了避免上述现象的发生，从实际考虑

16、宽带接入网应限定在用户驻地网，到所连接的网络的网络节点之间的设施，网络节点可能是高端路由器或ATM交换机。宽带接入网的SNI应具有接入到多个网络节点的功能。宽带接入网可以满足大容量、高性能、丰富业务开展的需要，宽带接入设备更是从容量、性能、组网、管理、维护等多方面都进行了优化，甚至更新，比窄带接入设备在性能上有了很大程度的提高。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一，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80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，

17、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

18、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。另外，SDHSONET(Synchronous digital hierarchy同步数字体系Synchronous optical network同步光网络1已大规模推广，ATM(Asymmetric transfer mode异步传递模式)也已经从实验室走向推广领域，并开始商用。因此用户环路也需要相应带宽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，纷纷提出改造活重建用户网络的计

19、划。用户环路宽带化的方案有很多，如：FrrB(光纤到楼)、FTFC(Fiber to the curb光纤到路边)、FTrZ(Fiber to the zone光纤到小区)、VTm(光纤到户)、aostADSL每个用户有固定独占的保证带宽：共享式LAN方式带宽是一群用户共享，用户数增多，每个用户所分配的带宽就会急剧下降，直接导致上网速度的迅速减慢。45 主要市场障碍(1)市场不成熟很多Internet用户还不了解宽带接入和宽带可能的应用领域将会给他们带来什么好处。部分原因是中国缺少本地化和中国语言的宽带内容和应用。宽带简单地被看成是Internet按入的高消费形式。但对团体宽带市场来说，问题相

20、对小一些。(2)接入费用虽然ADSL光纤以太网的包月费用比租用线或专用线便宜，但对许多商业用户来说仍然太昂贵，对普通家庭用户更是望网兴叹。(3)开发宽带内容和应用的成本为了吸引新的客户，有吸引力的内容是至关重要的。但是，创建宽带内容和应用是一项需要高投入的工作。多数中国的COM公司不具备在这一领域扩大自己的资源，他们只能集中精力在一个有限的资本环境下去满足本来的业务计划。不仅如此，现有的在线广告公司也无力从事宽带内容的开发，因为他们不能指望有足够的收入。许多Internet参与者都在推迟宽带内容和应用的开发计划，直到他们觉得是一项安全和可赢利的投资时才会去动手。(4)学校的特征环境目前在理工大学除了有ADSL和光纤以太网宽带接八外，还有覆盖整个办公区和