通信原理与通信技术3版第14章

第14章接入网技术2第14章接入网技术14.1接入网的概念14.3接入网的分类14.2接入网的接口技术14.4接入技术主要内容3

传统的电信网从设备构成上看，主要由用户终端设备、用户线传输设备、交换设备及局间中继传输设备等几部分组成。按通信功能它又可以分为传送网、交换网和接入网三部分。14.1接入网的概念第14章接入网技术4接入网是由传统的用户环路发展而来用户环路是指从电话端局的交换机到用户终端设备之间的连接线路第14章接入网技术5国际上流行的一种对电信网的划分形式：用户驻地网（CPN）：用户终端到用户网络接口（UNI）之间所包含的机线设备，是属于用户自己的网络。核心网包含交换网和传输网的功能，或者说包含长途网和中继网的功能。接入网则包含核心网和用户驻地网之间的所有实施设备与线路，主要完成交叉连接、复用和传输功能，一般不包括交换功能。TMN是电信管理网，Q3是电信管理网与电信网各部分相连的标准接口。第14章接入网技术6第14章接入网技术7接入网定义：由业务节点接口（SNI）和相关用户网络接口（UNI）之间的一系列传送实体（例如线路设施和传输设施）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Q3接口进行配置和管理。通俗地讲，是指本地交换机（或远端模块局）和用户终端设备之间所有设备和传输介质构成的传输系统，是用户环路的升级，是通信网演变过程中的一个新概念。第14章接入网技术8第14章接入网技术9接入网的主要特点：具有复用器、数字交叉连接和传输功能，一般不含交换功能。提供各种综合业务，业务量密度低。网径大小不一，成本和用户相关。线路施工难度大，设备运行环境恶劣。拓扑结构多样，组网能力强。第14章接入网技术10由于接入网的特殊性，它还具备如下特征：综合性强：接入网是迄今为止综合技术种类最多的一个网络。直接面向用户：接入网是一个直接面向用户的敏感性很强的网络。其他网络发生问题时，有时用户还感觉不到，但接入网发生问题，用户肯定会感觉到。接入网是和其他业务网关系最为密切的网络，是本地电信网的一部分，和本地网的其他部分关系密切。接入网是一个快速变化发展的网络，一些可用于接入网的新技术还将不断出现，而且，很难预料会出现什么样的新技术。接入网是一个对适应性要求较高的网络，比起其他网络，接入网对各方面适应性的要求都要高。如容量的范围、接入带宽的范围、地理覆盖的范围、接入业务的种类、电源和环境的要求等等，这些在其他业务网中不存在的问题，在接入网中都变成问题提出了。因此，接入网被称为电信网的“最后一公里”，成为电信网的重要组成部分，其发展正日益受到各国的重视。第14章接入网技术11接入网的功能模型三种接口五个基本功能组14.2接入网的接口技术第14章接入网技术12V5接口：业务接点接口（SNI）的一种目前一种较成熟的用户信令和用户接口ITU-T开发的本地交换机支持接入网的开放的Ｖ5接口（SNI），已通过支持窄带业务（≤2Mbps）的V5.1和V5.2接口建议（G.964和G.965），制定支持宽带业务（传输速率>2Mbps）的VB5接口技术规范。Ｖ5接口协议结构共分3层：第一层为电气和物理特性的物理层V5.1接口；第二层为封装功能子层（LAPV5-EF）和数据链路子层（LAPV5-DL）；第三层是面向消息的协议，现定义了PSTN协议、控制协议、链路控制协议、BBC协议和保护协议（后三个协议仅用于V5.2接口）。第14章接入网技术13V5接口的优点：一个综合化的数字用户接口，符合通信网数字化、综合化的趋势。一个开放的接口，可以选择多个交换机和接入设备供应商，通过竞争，可降低成本，优化网络，提高服务质量。通过开放的V5接口，交换机可以收纳各种接入设备，同一AN的多个V5接口既可连到一个交换机也可连到多个交换机，同一用户的不同用户端口既可指配给一个V5接口也可指配给多个V5接口，不仅组网方式灵活，使网络向有线/无线相结合的方向发展，而且提高了网络的安全性、可靠性。第14章接入网技术14接入网

14.3接入网的分类第14章接入网技术15第14章接入网技术16铜线接入技术（xDSL）非对称数字用户线ADSL高比特率数字用户线HDSL甚高速数字用户线VDSL单线路数字用户线SDSL速率自适应数字用户线RADSL混合光纤同轴电缆接入网HFC无线接入技术无线本地环路WLL本地多路分配业务接入LMDS数字直播卫星接入DBS小灵通光接入网OAN14.4接入技术第14章接入网技术17铜线接入技术（xDSL）利用电话网铜线实现宽带传输的技术称为数字用户线技术DSL（DigitalSubscriberLine）xDSL就是这些传输技术的组合，包括高比特率数字线（HDSL）、甚高速数字用户线（VDSL）、非对称数字用户线（ADSL）、速率自适应数字用户线（RADSL）等。它们主要的差别体现在信号的传输速率、传输距离、上行速率和下行速率对称性等几方面。DSL技术的优势充分利用现有的巨大双绞线铜缆网，无需对现有电信接入系统进行改造，就可以方便地开通宽带业务；DSL已经有一些标准，并被众多厂商支持和使用；新的衍生技术大大降低了DSL的推广成本。第14章接入网技术18各种DSL技术的比较：第14章接入网技术19非对称数字用户线ADSL：无中继的用户环路网上使用负载电话线提供高速数字接入的传输技术。“非对称”是指非双向平均传输高速信号，即上行信息传输速率和下行速率不一样。ADSL将用户的双绞线频谱分成低频部分、上行信道和下行信道3部分，采用FDM（频分复用）与DMT（离散多音频技术）传送电话和数据业务。低频部分提供普通电话业务（POTS）信道，通过无源滤波器使其与数字信道分开；数字信道分为一个640kbps～1Mbps的中速上行数字传输通道（占据10～50kHz的频带，主要用于传送控制信息，如VOD中的节目选择、快进和快退等）和一个速率为1.5～9Mbps的高速下行数字传输通道（占据50kHz以上的频带）。于采用FDM，所以这三个信息通道可同时工作于一对电话线。第14章接入网技术20第14章接入网技术21ADSL接入网按照传输的数据格式可以分为基于分组的和基于ATM的接入网。第14章接入网技术22高比特率数字用户线HDSL：在两对或多对铜线上实现E1速率（2.048Mbps）全双工通信的技术。可提高传输速率和延长通信距离。无中继传输距离比传统的PCM技术要长1倍以上，而对线对的要求没有传统的传输技术严格。安装方便、快捷，一般不用中继器。可广泛用于无线寻呼中继、DDN（数字数据网）、ISDN（综合业务数字网）、基站接入、帧中继、移动通信基站中继和计算机LAN互联业务。第14章接入网技术23第14章接入网技术24甚高速数字用户线VDSL：以ADSL为基础，靠缩短双绞铜线长度，可传送比ADSL更高速的数据。最大下行速率为51～55Mbps，传输距离不超过300m，当传输速率在13Mbps以下时，传输距离可达到1.5km，上行速率则为1.6Mbps以上。上、下信道频谱是利用频分复用技术分开，一般采用CAP、DMT和DNMT三种编码方式。和ADSL相比，VDSL传输带宽更高，由于距离缩短，码间干扰小，处理技术简化，成本降低。和光纤到路边（FTTC）相互结合，可以作为PON的补充，以实现宽带综合接入。相关标准化组织正在努力进行VDSL规范的制定工作。第14章接入网技术25单线路数字用户线SDSL：对称的DSL技术，与HDSL的区别在于只使用一对铜线。可以支持各种要求上、下行通信速率相同的应用。在双线电路中运行良好，不过标准未最终确立。第14章接入网技术26速率自适应数字用户线RADSL：速率范围与ADSL基本相同，也是一种提供高速下行、低速上行并且保留原语音服务的数字用户线。与ADSL的区别在于：RADSL的速率可以根据传输距离动态自适应，当距离增大时，速率降低，这样就可以提供用户传输服务的灵活选择。第14章接入网技术27混合光纤同轴电缆接入网HFC

最初由贝尔实验室提出，其思想是光纤至馈线（FTTF）采用振幅调制（AM）的光纤链路，用以代替CATV中的电缆干线及放大器，因而光纤网呈星形结构，视频信号从CATV前端（Headend）通过星形光纤网通向每一个光节点（Node），在节点处，将光信号转变为CATV中的射频（RF）信号，通过总线型同轴电缆网送给用户。第14章接入网技术28第14章接入网技术29无线接入技术在终端用户和交换局端之间的接入网全部或部分采用无线传输方式，为用户提供固定或移动的接入服务的技术。分为固定无线接入（FWA）和移动无线接入两种。第14章接入网技术30无线本地环路又称为固定无线接入（FWA）实现固定用户以无线方式接入到固定电话网交换机的功能。其网络侧有标准的有线接入2线模拟接口或2Mbps的数字接口，可直接与公用电话网的本地交换机连接，用户侧与电话机相连，可代替有线接入系统，提供同等质量的电话业务。固定无线接入系统可分为微波一点多址系统、卫星直播系统、本地多点分布业务系统和多点多路分布业务系统等。第14章接入网技术31第14章接入网技术32光纤接入网光纤传输系统具有传输信息容量大、传输损耗小、抗电磁干扰能力强等特点，是宽带业务最佳的通信方式。利用光纤传输宽带信号的接入网叫作光纤接入网（OAN）ITU-T建议G.982提出了一个业务和应用无关的光接入网功能参考配置：第14章接入网技术33光线路终端（OLT），光配线网（ODN）光网络单元（ONU），适配设施（AF）第14章接入网技术34OAN依ONU设置的位置、不同应用类型和投资情况可分为：光纤到小区（FTTC）光纤到办公楼（FTTB）光纤到户（FTTH）光纤到办公室（FTTO）光纤到远端模块局（FTTR）等。第14章接入网技术35FTTC：从端局光缆线路终端（OLT）接出的光纤经过各种线路设备（光耦合器、光分支器）后，到达用户群的路边设备上的光网络单元（ONU），经过光电转换后，由铜线或同轴电缆分别把电话、数据等窄带信号或宽带图像信号接至用户。第14章接入网技术36FTTC：

用光纤代替主干铜线电缆（包括部分配线电缆），将ONU放置在靠近用户的路旁，用户可以用双绞线或同轴电缆与路边的光纤网络单元连接。这种光纤和铜缆的混合结构方式成本较低，适合应用于居住密度较高的地方。第14章接入网技术37FTTB：适用于一些智能化大楼，提供高速数据电子商务和视频会议等综合性业务，它与楼群的5类线自动化布线系统相结合，能够较好地提供多媒体交互式宽带业务。第14章接入网技术38FTTH：一种全光纤网络结构，从节点到用户实现光纤传输，是一种最理想的最终解决方案。完全透明，对传输制式和带宽都没有严格的限制。光纤