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1、通信网基础第1章 概述第2章 电话网和SDH传输网的网络结构 第3章 通信网络理论基础 第4章 B-ISDN与ATM 第6章 宽带IP城域网 第7章 电信支撑网 第8章 通信网的规划设计第9章 软交换及下一代网络技术 第5章 接入网 1第5章 接入网 主要内容接入网的基本概念、定义、功能模型及接入网的分类。有线接入网，包括铜线接入网、光纤接入网、混合光纤同轴接入网。无线接入网，包括固定无线接入网、移动无线接入网。2接入网的基本概念 5.15.1.2 接入网的定义及业务类型 5.1.1 接入网的演变及发展 5.1.3 接入网的接口 5.1.4 接入网的功能模型 5.1.5 接入网的传输技术及分类

2、 3接入网的演变及发展 5.1.1 接入网是由传统的用户环路发展而来，是用户环路的升级，是电信网的一部分。 接入网是电信网的组成部分，它处于电信网的末端，是本地交换机与用户之间的连接部分。4 目前的公用电话通信网是由成千上万条用户线将端局的交换机与用户终端设备连接构成的，用户环路线主要使用用户电缆来进行传输，如图所示。 典型的电话公用网结构5 接入网的一般物理结构6 接入网处于通信网的末端，直接与用户连接，它包括本地交换机与用户端设备之间的所有实施设备与线路，它可以部分或全部替代传统的用户本地线路网，7接入网的定义及业务类型 5.1.2 1接入网的定义 接入网的定义：接入网由业务节点接口(SN

3、I)和用户网络接口(UNI)之间的一系列传送实体(如线路设施和传输设施)组成，为供给电信业务而提供所需传送承载能力的实施系统。 接入网（Access Network，AN）是指本地交换机与用户终端设备之间的实施网络，有时也称之为用户网（User Network，UN）或本地网（Local Network，LN）。8接入网的位置和功能 接入网处于通信网的末端，直接与用户连接，它包括本地交换机与用户端设备之间的所有实施设备与线路，它可以部分或全部替代传统的用户本地线路网，可含复用、交叉连接和传输功能。9PSTN表示公用电话网；ISDN表示综合业务数字网；B-ISDN表示宽带综合业务数字网；PSDN

4、表示分组交换网；FRN表示帧中继网；LL表示租用线；TE为对应以上各种网络业务的终端设备；AN表示接入网；LE表示本地交换局；ET为交换设备10 接入网的物理参考模型如图所示，其中灵活点（FP）和分配点（DP）是非常重要的两个信号分路点，大致对应传统用户网中的交接箱和分线盒。 在实际应用与配置时，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。11 2接入网支持的接入业务类型（1）窄带业务模拟租用线业务；ISDN基本接入和一次群接入业务；非本地交换业务；低速数据业务；N64kbit/s数据租用业务等。（2）宽带业务宽带数据业务；视频点播

5、（VOD）业务；交互式图像游戏；交互式图像业务；远程教育业务。12什么是宽带？宽带是针对窄带而言的，目前一般将带宽大于1Mbit/s的称为宽带，小于1Mbit/s的称为窄带。通常我们普通电话拨号的速率最高为56kbit/s，N-ISDN的速率最高为128kbit/s，宽带的速率数十倍乃至数百倍于窄带的速率。目前市场炒得火热的宽带指的是ISP与末端用户之间的带宽，也就是通常所说的“最后一公里”。13入网方式分类窄带接入MODEM拨号上网ISDN拨号上网无线拨号用户上网宽带接入XDSLFTTX+LANHFC 宽带无线接入技术14接入网的接口 5.1.3图5-4 接入网的接口 接入网(AN)所覆盖的

6、范围由三个接口来定界，业务节点接口（SNI）；用户网络接口（UNI）；Q3接口15 图5-4 接入网的接口 接入网(AN)所覆盖的范围由三个接口来定界，即网络侧经业务节点接口（SNI）与业务节点（SN）相连；用户侧经用户网络接口（UNI）与用户相连；管理方面则经Q3接口与电信管理网（TMN）相连。 其中SN是提供业务的实体，是一种可以接入各种交换型和（或）永久连接型通信业务的网络单元。16 1用户网络接口（UNI） 用户网络接口是用户与接入网（AN）之间的接口，主要包括模拟2线音频接口、64 kbit/s接口、2.048Mbit/s接口、ISDN基本速率接口(BRI)和基群速率接口(PRI)等

7、。图5-4 接入网的接口 17 2业务节点接口(SNI)（1）业务节点接口(SNI)的概念与种类SNI是接入网（AN）和业务节点（SN）之间的接口。业务节点接口主要有两种：模拟接口(即Z接口) 数字接口，即V5接口图5-4 接入网的接口 18 业务节点接口SNI主要有两种：模拟接口(即Z接口)，它对应于UNI的模拟2线音频接口，提供普通电话业务或模似租用线业务。数字接口，即V5接口，它又包含V5.1接口和V5.2接口，以及对节点机的各种数据接口或各种宽带业务口。图5-4 接入网的接口 19（2）V5接口由三层组成，可以接模拟用户、ISDN用户和专用线，根据连接的PCM链路数及接入网具有的功能分

8、为V5.1和V5.2。20 V5接口的基本功能：提供承载通路；为ISDN通路信息（信令及分组型数据）和PSTN信令信息提供双向传输能力；2048kbit/s链路控制功能；21 V5接口的基本功能：第二层链路的控制功能，为第三层协议信息提供双向传输能力；支持公共功能的控制、提供V5.2接口系统启动规程以及指配数据的同步应用和重新启动的能力；22定时；支持承载通路连接（BCC）协议，用于在LE控制下分配承载通路；提供业务所需的多速率连接（保持8kHz和时隙序列的整体性）；23提供链路控制协议信息，支持V5.2接口上2048kbit/s链路管理功能；支持在合适的物理C通路（一条C通路可用以传送与多个

9、业务端口有关联的协议信息）之间切换逻辑C通路，提供在接口出现故障时C通路切换的保护程序。24 3维护管理接口（Q3） 维护管理接口是电信管理网(TMN)与电信网各部分的标准接口。接入网作为电信网的一部分也是通过Q3接口与TMN相连，便于TMN实施管理功能。图5-4 接入网的接口 25接入网的功能模型 5.1.4接入网的分层261电路层（CL） 电路层涉及电路层接入点之间的信息传递并独立于传输通道层。 包括电路模式、分组模式、帧中继模式、ATM模式接入网的分层272传输通道层（TP） 传输通道层涉及通道层接入点之间的信息传递并支持一个或多个电路层，为其提供传送服务，通道的建立可由交叉连接设备负责

10、。 包括：PDH、SDH、ATM等接入网的分层28接入网的分层3传输媒质层（TM） 传输媒质层与传输媒质（如：光缆、微波等）有关，它支持一个或多个通道层，为通道层节点之间提供合适的通道容量，若作进一步划分，该层又可细分为段层和物理层。 包括：电缆系统(HDSL/ADSL等)、同轴电缆系统、光纤接入系统、无线接入系统及混合接入系统等。29接入网的分层4接入承载处理功能层 位于电路层之上，主要用于用户承载体、用户信令及控制和管理。30 图5-8 接入网功能结构接入网的主要功能可分解为用户口功能（UPF）、业务口功能（SPF）、核心功能（CF）、传送功能（TF）和系统管理功能（AN-SMF）31（1

11、）用户口功能终结UNI功能；AD转换和信令转换；UNI的激活去激活；UNI承载通路承载能力的处理；UNI的测试和UPF的维护；管理和控制功能。32（2）业务口功能终结SNI功能；将承载通路的需要和即时的管理及操作需要映射进核心功能；对特定的SNI所需要的协议作协议映射；SNI的测试和SPF的维护；管理和控制功能。 33（3）核心功能接入承载通路的处理；承载通路集中；信令和分组信息复用；ATM传送承载通路的电路模拟；管理和控制功能。34（4）传送功能传送功能是为AN中不同地点之间公用承载通路的传送提供通道，也为所用传输媒介提供媒介适配功能，主要功能是：复用功能；交叉连接功能；管理功能；物理媒介功

12、能。35（5）AN系统管理功能AN系统管理功能(AN-SMF)的主要作用是协调AN内UPF，SPF，CF和TF的指配、操作和维护，也负责协调用户终端(经UNI)和业务节点(经SNI)的操作功能。36接入网的传输技术及分类 5.1.5 1接入网的传输技术 接入网可利用铜线、光纤、微波、卫星等多种传输媒介，以及采用多种多样的传输方式、传输技术及手段。37 光纤接入网 有线接入网 铜线接入网 混合光纤/铜轴接入网接入网 固定无线接入网 无线接入网 移动无线接入网2接入网的分类 根据接入网所采用的传输媒介和传输技术，接入网分类如下： 38铜线接入网5.25.2.2 不对称数字用户线（ADSL）接入技术

13、5.2.1 高速率数字用户线（HDSL）接入技术39高速率数字用户线（HDSL）接入技术5.2.1 Highrate Digital Subscriber Line，HDSL 1HDSL技术的概念 高速率数字用户线（HDSL）技术是采用数字信号自适应均衡技术和回波抵消技术，消除传输线路中近端串音、脉冲噪声和波形噪声以及因线路阻抗不匹配而产生的回波对信号的干扰，从而能够在现有的普通电话双绞铜线（两对或三对）上提供PDH一次群速率（T1或E1）的全双工数字连接，无中继传输距离可达35 km。40 2HDSL系统的基本构成 图5-10 HDSL系统构成它是由两台HDSL收发信机和两对（或三对）双绞铜

14、线构成。41 3HDSL的传输标准和主要性能指标（1）传输标准 HDSL的标准有两种：一种是美国国家标准委员会（ANSI）制定的，另一种是欧洲电信标准委员会（ETSI）制定的。我国目前主要参考欧洲电信标准委员会（ETSI）标准。 42 （2）性能损伤 损伤HDSL系统性能的主要因素有两个：HDSL系统内部两对双绞线之间产生的近端串话，它将随线路频率的增高而增大。邻近线对上的PSTN信令产生的脉冲噪声，这种噪声有时较大，甚至会使耦合变压器出现饱和失真，从而产生非线性效应。 43 （3）主要性能指标比特误码率（BER）；允许的传输距离；不出现误码条件下，系统能承受的线路劣化程度。 444HDSL的

15、应用系统配置方式 HDSL系统应用配置方式主要有三种： 点到点全容量配置 点到点部分容量配置 点到多点配置455、HDSL的局限性（1）两对线或三对线的各厂家设备不兼容；（2）HDSL系统不具备提供2Mbit/s以上宽带业务的能力，传输能力有限；（3）用户无法得到更多的增值业务；（4）HDSL使用2B1Q线路码，2B1Q码本身确实在带宽利用率和传输距离上存在局限性。46 DSL（数字用户线路，DigitalSubscriberLine）是以铜质电话线为传输介质的传输技术组合，它包括HDSL、SDSL、VDSL、 ADSL和RADSL等，一般称之为xDSL。它们主要的区别就是体现在信号传输速度和

16、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。 HDSL与SDSL支持对称的T1/E1（1.544Mbps/2.048Mbps）传输。其中HDSL的有效传输距离为34公里，且需要两至四对铜质双绞电话线；SDSL最大有效传输距离为3公里，只需一对铜线。 比较而言，对称DSL更适用于企业点对点连接应用，如文件传输、视频会议等收发数据量大致相应的工作。同非对称DSL相比，对称DSL的市场要少得多。47VDSL、ADSL和RADSL属于非对称式传输。 其中VDSL技术是xDSL技术中最快的一种，在一对铜质双绞电话线上，上行数据的速率为13到 52Mbps，下行数据的速率为1.5到2.3Mbp

17、s，但是VDSL的传输距离只在几百米以内，VDSL可以成为光纤到家庭的具有高性价比的替代方案，目前深圳的VOD（Videoondemand）就是采用这种接入技术实现的； ADSL在一对铜线上支持上行速率640Kbps到1Mbps，下行速率 1Mbps到8Mbps，有效传输距离在35公里范围以内； RADSL能够提供的速度范围与ADSL基本相同，但它可以根据双绞铜线质量的优劣和传输距离的远近动态地调整用户的访问速度。正是RADSL的这些特点使RADSL成为用于网上高速冲浪、视频点播（IAV）、远程局域网络（LAN）访问的理想技术，因为在这些应用中用户下载的信息往往比上载的信息（发送指令）要多得多

18、。48不对称数字用户线（ADSL）接入技术5.2.2 1ADSL的定义 不对称数字用户线（Asymmetric Digital Subscriber Line，ADSL）是一种利用现有的传统电话线路高速传输数字信息的技术，以上、下行的传输速率不相等的DSL技术而得名。ADSL下行传输速率接近8Mbit/s，上行传输速率接近640kbit/s，并且在同一对双绞线上可以同时传输上、下行数据信号和传统的模拟话音信号等。 49ADSL是一种异步传输模式（ATM）。在电信服务提供商端，需要将每条开通ADSL业务的电话线路连接在数字用户线路访问多路复用器（DSLAM）上。 而在用户端，用户需要使用一个AD

19、SL终端（因为和传统的调制解调器（Modem）类似，所以也被称为“猫”）来连接电话线路。 由于ADSL使用高频信号，所以在两端还都要使用ADSL信号分离器将ADSL数据信号和普通音频电话信号分离出来，避免打电话的时候出现噪音干扰。50通常的ADSL终端有一个电话Line-In，一个以太网口，有些终端集成了ADSL信号分离器，还提供一个连接的Phone接口。某些ADSL调制解调器使用USB接口与电脑相连，需要在电脑上安装指定的软件以添加虚拟网卡来进行通信。 51传统的电话线系统使用的是铜线的低频部分（4kHz以下频段）。而ADSL采用DMT（离散多音频）技术，将原来电话线路0kHz到1.1MHz

20、频段划分成256个频宽为4.3khz的子频带。其中， 4kHz以下频段人用于传送POTS（传统电话业务）， 20kHz到138kHz的频段用来传送上行信号， 138kHz到1.1MHz的频段用来传送下行信号。 DMT技术可以根据线路的情况调整在每个信道上所调制的比特数，以便充分的地利用线路。一般来说，子信道的信噪比越大，在该信道上调制的比特数越多，如果某个子信道信噪比很差，则弃之不用。52 ADSL是一种非对称的DSL技术，所谓非对称是指用户线的上行速率与下行速率不同，上行速率低，下行速率高，特别适合传输多媒体信息业务，如视频点播（VOD）、多媒体信息检索和其他交互式业务。 ADSL在一对铜线

21、上支持上行速率512Kbps1Mbps，下行速率1Mbps8Mbps，有效传输距离在35公里范围以内。 由上可以看到，对于原先的电话信号而言，仍使用原先的频带，而基于ADSL的业务，使用的是话音以外的频带。所以，原先的电话业务不受任何影响。 53ADSL系统的基本原理是“不对称”，即在下行方向传送高速数字信号，而在上行方向用户发送机工作在很低频率，这样可以保证用户侧的串音比对称传输系统低得多，从而确保传输距离ADSL可以同时提供三类主要传送业务：电话业务、电视图像业务、数据业务。ADSL是一种成熟的宽带接入技术542ADSL的系统结构 图5-12 ADSL的系统结构 ADSL系统的核心是ADS

22、L收发信机（即ADSL局端设备和远端设备）。55 3ADSL的频带分割（1）频分复用和回波抵消混合技术采用频分复用（FDM）和回波抵消混合技术可实现ADSL系统的全双工和非对称通信。频分复用: 将整个信道从频域上划分为独立的2个或多个部分，分别用于上行和下行传输，彼此之间不会产生干扰。回波抵消技术: 在2线传输的两个方向上同时间、同频谱地占用线路，即在线路上两个方向传输的信号完全混在一起。为了分开收、发两个方向，一般采用24线转换器(即混合电路)。56（2）频带分割早期的频带分割如图5-15（a）所示，不采用回波抵消技术，频带有所浪费。目前使用FDM和回波抵消混合技术，如图（b）所示，部分上下

23、频带交错，在频带交错部分采用回波抵消技术来降低相互影响。 图5-15 ADSL的频带分割方式 57 图5-15 ADSL的频带分割方式 频谱频率(kHz)下行上行传统电话6.3 Mb/s1.5Mb/s042050500110014015058FDMATDMACDMAtimetimetimepowerpowerpowerfrequencyfrequencyfrequency各种复用方式59ATU-CATU-CATU-RATU-C用户线 电话分路器 区域宽带网至 ISP居民家庭基于 ADSL 的接入网端局或远端站DSLAM至本地电话局PSPS数字用户线接入复用器 DSLAM (DSL Access

24、 Multiplexer)接入端接单元 ATU (Access Termination Unit)ATU-C（C 代表端局 Central Office）ATU-R（R 代表远端 Remote）电话分路器 PS (POTS Splitter) 4ADSL接入网的参考配置60图5-17 ADSL网络结构示例DSLAM的具体功能有：多路复用、调制解调、分离器等。5ADSL接入网络结构示例616ADSL调制技术 ADSL常用的调制技术有QAM调制、CAP（无载波幅相调制Carrierless AmplitudePhase Modulation）调制和DMT(离散多音频）调制，ADSL主要考虑采用的是

25、CAP调制和DMT调制。ADSL系统接入参考模型62 在QAM调制中，发送数据在比特/符号编码器内被分成速率各为原来1/2的两路信号，分别与一对正交调制分量相乘，求和后输出。接收端完成相反过程，正交解调出两个相反码流，均衡器补偿由信道引起的失真，判决器识别复数信号并映射回二进制信号。 采用QAM调制技术，信道带宽至少要等于码元速率，为了定时恢复，还需要另外的带宽，一般要增加15左右。与其它调制技术相比，QAM调制技术具有充分利用带宽、抗噪声强等特点。 但QAM调制技术用于ADSL的主要问题是如何适应不同电话线路之间较大的性能差异。因此采用QAM的ADSL系统的复杂性来自于它的自适应均衡器。63

26、 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技术的一种变种，它与QAM的区别是其实现手段的数字化。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k=2m个不同的复数符号，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D/A转换器，最后经低通滤波器发送出去。 CAP解调时使用软判决技术，并利用均衡器进行适配，CAP产生的频谱形状和QAM相同。64CAP编码是二维冗余线性调制码，功率谱是带通型，上限是180KHz，低频截止频率小于20KHz。CAP受低频能量丰富的脉冲噪声及高频的近端串扰等的干扰程度较小，无低频延时

27、畸变，由群延失真引起的码间干扰也较小。 CAP技术用于ADSL的主要技术难点是要克服近端串音对信号干扰，一般通过使用近端串音抵消器或近端串音均衡来解决这一问题。相对于QAM而言，CAP实现起来更容易、更方便、更灵活。 65 DMT调制技术将铜缆线路的0-1104KHz频带进行了划分，其中0-4KHz为话音频段，用于普通电话业务的传输，其他的频带被分成255个子载波，子载波之间的频率间隔为4.3125KHz。在每个子载波上分别进行QAM调制形成一个子信道，其中低频部分的一部分子载波用于上行数据的传输，其余子载波用于下行信号传输，上下行载波的分离点由具体设备设定。DMT调制能力的范围是0-15bi

28、t/s。DMT调制系统根据情况使用这255个子信道，可以根据各子信道的瞬时衰减特性、群时延特性和噪声特性决定子信道的传输速率。在性能优良的中间频率子信道一般调制能力均大于10bit/s/Hz，而在低频率或高频率的子信道，DMT技术可根据信道性能自适应地将调制能力降为4bit/s/Hz。不能传输数据的信道将被关闭。66 电话双绞线的0-1.1MHz的频带是非线性的，不同频率衰减不同，噪声干扰情况不同，时延也不同，如果将全频带做为一个通道，一个单频噪声干扰就会影响整个传输性能。而DMT调制方式将整个频带分成很多信道，每个信道频带窄，可认为是线性的，各个信道根据干扰和衰减情况可以自动调整传输比特率，

29、获得较好的传输性能。 与CAP、QAM相比，DMT在信噪比、通信速率、带宽利用率、频率兼容性、实际性能等方面都更具有优势。 677ADSL的技术特点（1）ADSL的技术特点使用高于3kHz的频带来传输数字信号；使用高性能的离散多音频DMT调制编码技术；使用FDM频分复用和回波抵消（EC）技术；使用Splitter信号分离技术。68（2）ADSL技术的主要优点 可以充分利用现有铜线网络，只要在用户线路两端加装ADSL设备即可为用户提供服务。 ADSL设备随用随装，施工简单，节省时间，系统初期投资小。且ADSL设备拆装容易，方便用户转移，非常灵活。 ADSL设备采用先进的调制技术和数字处理技术，提

30、供高速远程接收或发送信息，充分利用双绞线上的带宽。 在一对双绞线上可同时传输高速数据和普通电话业务。69存在的主要缺点是技术不成熟，设备成本高，与模拟视频不兼容，现有模拟电视机需有机顶盒进行数/模转换。1.一条电话线可同时接听，拨打电话并进行数据传输，两者互不影响。2.虽然使用的还是原来的电话线，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。 708影响ADSL性能的因素（1）衰耗（2）反射干扰（回波干扰）（3）串音干扰（4）噪声干扰711 衰耗在传输系统中，

31、发射端发出的信号经过一定距离的传输后，其信号强度都会减弱。而ADSL传输信号的高频分量通过用户线时衰减更为严重，微弱信号很难保证可靠接收所需要的信噪比，因此有必要进行附加编码。在ADSL系统中，信号的哀耗同样跟传输距离、传输线径以及信号所在的频率点有密切关系。频率越高，其衰耗越大。由于ADSL使用的频率在20KHz到1.1MHz之间，所以其衰耗比纯话音传输时大。 线径粗细是影响衰耗的另一因素。在相同的频率上，选用线径较粗的线缆可以传输更远的距离。 722 码间干扰ISI(码间干扰)是数字通信系统中除噪声干扰之外最主要的干扰，它与加性的噪声干扰不同，是一种乘性的干扰。造成ISI的原因有很多，信道

32、的衰减和群时延失真都可能导致信号波形失真，产生信道间干扰(ICI)和ISI。 实际上，只要传输信道的频带是有限的，就会不可避免地造成一定的ISI。 为了消除码间干扰，通常有两条途径：第一，传输系统具有均匀且无穷宽的频带，这样传输信号将不产生任何失真，但实际上是不可能的。第二，只保证信号在取样时刻无码间干扰，而对非取样点的取样值不做要求。733 反射干扰桥接抽头是一种伸向某处的短线，非终接的抽头发射能量，降低信号的强度，并成为一个噪音源。 从局端设备到用户，至少有三个接头(桥接点)，每个接头的线径也会相应改变，再加上电缆损失等造成阻抗的突变会引起功率反射或反射波损耗。在话音通信中其表现是回声，而

33、在ADSL中复杂的调制方式恨容易受到反射信号的干扰。 目前大多数都采用回声抵消技术，虽然消除来自一个源头的回声效果很好，但是当信号经过多处的反射后，回声抵消就变得几乎无效了。744 串音干扰串音干扰发生于缠绕在一个束群中的线对间干扰。由于电容和电感的耦合，处于同一主干电缆中的双绞线发送器的发送信号可能会串入其它发送器或接收器，造成串音。一般分为近端串音(NEXT)和远端串音(FEXT)。对于ADSL线路来说，远端串音并不会产生很大的影响，这是因为随着距离增大，远端串音经过信道传输将产生较大的衰减，对线路影响较小，而近端串音一开始就干扰发送端，对线路影响较大。但距离短时，远端串音造成的失真也很大

34、，尤其是当一条电缆内的许多用户均传输这种高速信号时，干扰尤其显着，而且会限制这种系统的回声消除设备的作用范围，对采用回声消除技术的DMT方式的ADSL设备，这种串音干扰尤为严重。755 噪声干扰电路线路可能受到若干形式噪声及干扰的影响，为达到有效数据传输，应确保接收信号的强陕、动态范围、信噪比在可接受的范围之内。噪声产生的原因很多，可能是家用电器的开关、电话摘机和挂机以及其他电动设备的运动等，这些突发的电磁波将会耦合到ADSL线路中，引起突发错误。由于ADSL足在普通电话线的低频语音上叠加高频数字信号，因而从电话公司到ADSL分离器这段连接中，加入任何设备都将影响数据的正常传输，故在ADSL分

35、离器之前不要并电话、电话防盗器等设备。76 中国电信的ADSL是运行在ATM上面，ATM到chinanet边缘路由器带宽是155M，每一个边缘路由器可以连接3000用户，如果这些用户同时上网，那么每个用户其实只有50k bit/s的带宽，也就是7K bytes/s，加上路由器衰减，那么最终可能只有普通modem的速度了。77那为什么说ADSL的速度会越来越慢呢？这是因为即使用户不关闭调制解调器的电源，有时ADSL链接也会随时中断。比如，在通信状态因噪音增加而恶化，频繁发生错误的情况下。 链接中断后，马上就会重新进行调试，并重新确定链接。不过，如果此时致使链接中断的噪音仍然存在的话，（这一般是比

36、较大的）重新链接后的速度就会比原来更低。由于调试中所确定的链接速度是也固定的，因此即便之后噪音消失以后，链接速度也不会提高。ADSL调制解调器使用时间越长，发生这种情况的可能性就越高，所以连接速度越来越慢。 78MODEM拨号上网拨号上网的条件硬件：一台PC机、一台MODEM、一根电话线。软件：操作系统、应用软件（PPP拨号软件、浏览器、Email收发软件、下载软件等)帐号:申请一个专用帐号或使用公开帐号。网络将根据不同的帐号区别不同的用户，从而进行验证和计费。79MODEM拨号上网拨号上网的步骤确认是否安装调制解调器确认是否安装TCP/IP协议 确认是否安装拨号网络打开“拨号网络”，双击“新

37、建连接”，命名该连接（例如连接到163），输入上网接入号（例如163、169） 打开该连接，输入用户名和密码，进行拨号80ISDN拨号上网ISDN的全称是Integrated Services Digital Network，即综合业务数字网（俗称一线通）。虽然ISDN的传输线路使用的还是普通的电话线，但在上面传送的却是数字信号。ISDN包括两种：宽带ISDN（B-ISDN）和窄带ISDN（N-ISDN）。宽带ISDN提供30B+D信道，带宽可高达2Mbps,一般用于中继接入服务。普通用户使用的一般是窄带ISDN（俗称“一线通”），它提供两个B信道（64Kbps+64Kbps）和一个D信道（1

38、6Kbps），最高上网速率为128Kbps。81xDSL 技术 习惯上将各种基于双绞线的宽带接入技术统称为XDSL技术。是铜线到光纤接入的首选过渡技术xDSL 技术就是用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造，使它能够承载宽带业务。DSL 是数字用户线(Digital Subscriber Line)的缩写。而字母 x 表示 DSL 的前缀可以是多种不同字母，用不同的前缀表示在数字用户线上实现的不同宽带方案。 82xDSL 的几种类型 ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line)：非对称数字用户线（1.5M，64K,4.6-5.5KM 6-8M,640-1

39、M,2.7-3.6KM）HDSL (High speed DSL)：高速数字用户线SDSL (Single-line DSL)：1 对线的数字用户线VDSL (Very high speed DSL)：甚高速数字用户线DSL ：ISDN 用户线。RADSL (Rate-Adaptive DSL)：速率自适应 DSL，是 ADSL 的一个子集，可自动调节线路速率）。 83xDSL 与ADSL的比较84ADSL与普通拨号Modem及N-ISDN的比较：A)比起普通拨号Modem的最高56K速率，以及N-ISDN128K的速率，ADSL的速率优势是不言而喻的。B)与普通拨号Modem或ISDN相比，

40、ADSL更为吸引人的地方是：它在同一铜线上分别传送数据和语音信号，数据信号并不通过电话交换机设备，减轻了电话交换机的负载，并且不需要拨号，一直在线，属于专线上网方式。这意味着使用ADSL上网并不需要缴付另外的电话费。85光纤接入网 5.35.3.2 光纤接入网的参考配置 5.3.1 光纤接入网的概念5.3.3 光纤接入网的拓扑结构 5.3.4 光纤接入网的应用类型 5.3.5 光纤接入网的传输技术 5.3.6 光纤接入网的业务支持能力 86 光纤接入网(OAN)是指在接入网中用光纤作为主要传输媒介来实现信息传送的网络形式，或者说是本地交换机或远端模块与用户之间采用光纤通信或部分采用光纤通信的接

41、入方式。光纤接入网的概念 5.3.187 图5-19 光纤接入网的功能参考配置光纤接入网的参考配置 5.3.2 88 各功能块的基本功能分述如下： 1OLT功能块 OLT的作用是为光接入网提供网络侧与本地交换机之间的接口，并经过一个或多个ODN与用户侧的ONU通信，OLT与ONU的关系为主从通信关系。OLT对来自ONU的信令和监控信息进行管理，从而为ONU和自身提供维护与供给功能。 892ONU功能块 ONU位于ODN和用户之间，ONU的网络侧具有光接口，而用户侧为电接口，因此需要具有光电和电光变换功能，并能实现对各种电信号的处理与维护管理功能。90 3ODN功能块 ODN为ONU和OLT提供

42、光传输媒介作为其间的物理连接。多个ODN可以通过与光纤放大器结合起来延长传输距离和扩大服务用户数目。91 根据光纤接入网传输设施ODN中是否采用有源器件，光纤接入网分为无源光网络（PON）和有源光网络（AON）： 无源光网络（PON）指的是OAN中的光配线网ODN全部由光分路器等无源器件组成，且不含任何有源节点的光接入网。 而有源光网络（AON）则指的是OAN中的光配线网ODN中含有源器件。此处仅介绍无源光网络（PON）。924AF功能块 AF适配功能块主要为ONU和用户设备提供适配功能，在具体物理实现时，它既可以包含在ONU之内，也可以完全独立。93 3) 光纤接入网的特点 光纤接入网具有容

43、量大，损耗低，防电磁能力强等优点，随着技术的进步，其成本最终可以肯定也会低于铜线接入技术。但就目前而言，成本仍然是主要障碍，因此在光纤接入网实现中，ODN设备主要采用无源光器件，网络结构主要采用点到多点方式，具体的实现技术主要有两种：基于ATM技术的APON 和基于Ethernet技术的EPON。94 2APON 1) 背景 ATM与PON技术相结合的APON最初由FSAN集团(Full Service Access Network Group)于1995年提出，它被认为是一个理想的解决方案，因为PON可以提供理论上无限的带宽，并降低了接入设备的复杂度和成本，而ATM技术当时是公认的提供综合业

44、务的最佳方式，并保证QoS。APON的ITU-T的相关标准是G.983。 基于APON的光纤接入网，是指在OLT与ONU之间的ODN中采用ATM PON技术。APON的主要设备包括局端的OLT、用户端的ONU、位于ODN的无源光分路器，以及光纤。其结构上的主要特点是： 95 (1) 无源光分路器与ONU之间构成点对多点的结构(目前典型的是1：64)，使得多个用户可以共享一根光纤的带宽，以降低接入成本和设备复杂度； (2) 采用ATM传输技术，即OLT与ONU之间通过VPI/VCI直接将53字节的ATM信元转换成光信号传递。962) 工作原理图11.13 APON工作原理示意图97 为在一根光纤

45、上实现全双工通信，APON的下行数据信道使用1550 nm波长，当来自外部网络的数据到达OLT时，OLT采用TDM方式将数据交换至无源光分路器，后者简单地采用广播方式将下行的ATM信元传给每一个ONU，每个ONU根据业务建立时OLT分配的28 bit的VPI/VCI进行ATM信元过滤，接收属于自己的信元。98 APON的上行数据信道使用1310nm波长，采用TDMA方式实现多址接入。由于用户端ONU产生信号是“突发”模式，而不同ONU发出的信号是沿不同路径传输的，因此，它们将不同步地到达OLT。为防止多用户信号碰撞，保证多用户接入的安全性，因此所有的ONU之间发送数据时必须进行同步，OLT为O

46、NU分配一个合适的时隙，以保证ONU之间发送数据时相互不冲突，然后通过PLOAM(Physical Layer Operation，Administration，and Maintenance)信元通知ONU。随后ONU必须在指定的时隙内完成光信号的发送。99 3) 与ADSL接入方式的比较 与目前电信网流行的ADSL方式相比，APON主要的优势在于接入带宽更高，目前可以提供对称方式155 Mb/s或不对称方式622/155 Mb/s接入速率(OLT和ONU之间)。另外采用光纤传输技术，用户的接入距离几乎没有限制。同时与ADSL一样，APON也是一个业务独立的接入技术，因此被认为是未来替代xD

47、SL的技术之一。100 3EPON 1) 背景 EPON是Ethernet PON的简写，它是在ITU-T G.983 APON标准的基础上提出的 。近年来，由于千兆比特Ethernet技术的成熟，和将来10G比特Ethernet标准的推出，以及Ethernet对IP天然的适应性，使得原来传统的局域网交换技术逐渐扩展到广域网和城域网中。目前越来越多的骨干网采用千兆比特IP路由交换机构建，另一方面，Ethernet在CPN中也占据了绝对的统治地位，将ATM延伸到PC桌面已肯定不可能了。在这种背景下，接入网中采用APON，其技术复杂、成本高，而且由于要在WAN/LAN之间进行ATM与IP协议的转换

48、，实现的效率也不高。在接入网中用Ethernet取代ATM，符合未来骨干网IP化的发展趋势，最终形成从骨干网、城域网、接入网到局域网全部基于IP、WDM、Ethernet来实现综合业务宽带网。1012) 工作原理图11.14 EPON工作原理示意图102 EPON与APON关键的区别在于：EPON中数据传输采用IEEE 802.3 Ethernet的帧格式，其分组长度可变，最大为1518字节；APON中采用标准的ATM 53字节的固定长分组格式。由于IP分组也是可变长的，最大长度为65 535字节，这就意味着APON承载IP数据流的效率低、开销大。 在EPON中，OLT到ONU的下行数据流采用

49、广播方式发送，OLT将来自骨干网的数据转换成可变长的IEEE 802.3 Ethernet帧格式，发往ODN, 光分路器以广播方式将所有帧发给每一个ONU，ONU根据Ethernet帧头中ONU标识接收属于自己的信息。103 ONU到OLT的上行数据流采用TDMA发送，与APON相同，OLT为每个ONU分配一个时隙，周期是2 ms。 EPON采用双波长方式实现单纤上的全双工通信，下行信道使用1510 nm波长，上行信道使用1310 nm波长。 目前相关的标准主要由IEEE的EFM研究组进行制定。 104 光纤接入网常用的有三种基本拓扑结构，即星形、总线形和环形结构等。光纤接入网的拓扑结构5.3

50、.3 图5-22 光纤接入网的三种基本拓扑结构105 星形结构是各用户终端通过一个位于中央节点(设在端局内)具有控制和交换功能的星形耦合器进行信息交换，这种结构属于并联形结构。 它不存在损耗累积的问题，易于实现升级和扩容，各用户之间相对独立，业务适应性强。但缺点是所需光纤代价较高，对中央节点的可靠性要求极高。星形结构又分为单星形结构、有源双星形结构及无源双星形结构三种。 106 总线形结构是以光纤作为公共总线(母线)、各用户终端通过某种耦合器与总线直接连接所构成的网络结构。这种结构属串联型结构，特点是:共享主干光纤，节省线路投资，增删节点容易，彼此干扰较小；但缺点是损耗累积，用户接收机的动态范

51、围要求较高；对主干光纤的依赖性太强。107 环形结构是指所有节点共用一条光纤链路，光纤链路首尾相接自成封闭回路的网络结构。这种结构的突出优点是可实现网络自愈，即无需外界干预，网络即可在较短的时间里从失效故障中恢复所传业务。 108光纤接入网的应用类型 5.3.4 根据光网络单元(ONU)设置的位置不同，光纤接入网可分成不同种应用类型，主要包括：光纤到路边(FTTC)、光纤到大楼(FTTB)、光纤到家(FTTH)或光纤到办公室(FTTO)等。 PON的接入结构109FTTx+LAN 技术 FTTx（光纤到）也是一种实现宽带居民接入网的方案。这里字母 x 可代表不同意思。光纤到家 FTTH (Fi

52、ber To The Home)：光纤一直铺设到用户家庭可能是居民接入网最后的解决方法。光纤到大楼 FTTB (Fiber To The Building)：光纤进入大楼后就转换为电信号，然后用电缆或双绞线分配到各用户。光纤到路边 FTTC (Fiber To The Curb)：从路边到各用户可使用星形结构双绞线作为传输媒体。 110以太网接入举例：光纤到大楼 FTTB 100 M10 M10 M100 M吉比特以太网光结点汇接点1 Gb/s1 Gb/s高速光结点汇接点 GigaPoP111光纤接入网的传输技术 5.3.5一、光缆网络复用技术 信息时代迅猛增长的宽带高速业务，不但要求光传输系

53、统向更大容量、更长距离发展，而且，要求其交互便捷。为此，在光传输系统中必须采用复用技术。所谓复用技术系指利用光纤宽频带大容量的特点，用一根光纤或光缆同时传输多路信号之意。 在多路信号传输系统中，信号的复用方式对系统的性能和造价起着重要作用。信号的复用主要有空间复用方式(SDM)，波分复用方式(WDM)，频分复用方式(FDM)和时分复用方式(TDM)等几种。 1121. SDM SDM(空分复用)是利用光缆中不同纤芯同时传输多个频道信号的一种方式。由于光纤很细，即使把许多根光纤组合在一起，其外径也不会很粗，所以，光缆一般都是多芯的。我国已生产出多达960芯的带状光缆投放市场，为SDM的利用提供了

54、条件。 SDM是一种最简便的复用方式，它是用各路基带信号分别进行光强度调制，然后把每路信号分别用一根光纤传输。这种方式简单、实用，但必须按信号复用的路数配置所需要的光纤传输芯数，投资效益较差。1132. FDM FDM是将要传输的多个信道的电信号(例如DS-1、DS-2DS-n)由多路混合器合成一路，去调制光发射机。调制后的光波，由光缆传输到终端。在终端，光接收机对信号解调后，由信道分离器输出各相应信道的电信号。 FDM只用了一个光发射机、光接收机和一根光纤，投资省，效益高。这种复用方式应用于有线电视模拟信号AM-VSB和FM-VSB传输系统中，也应用于数字信号的四相相移键控(QPSK)和正交

55、调幅(QAM)系统。1143. WDM WDM是利用光辐射的高频特性及光纤宽频带、低损耗的特点，用一根光纤同时传输几个不同波长的光，每个波长的光载有不同的电信号。由此可见，波分复用实际上是在光频上进行频分复用。 这种复用技术，不但使用了光合波器，光分波器，而且每个信道需要一部光发射机和光接收机，设备投入资金量大、效益较差。所以，它不宜用于小型系统，而多用于大型联网的环路中。它与FDM结合起来将大大增加信息的传输量，减少电缆的芯数，提高单根光纤的利用率。目前正在兴起的IP网就是采用密集波分复用(DWDM)技术。由此可见，WDM在今后CATV综合宽带网络中将会发挥其不可估量的作用。 1154. T

56、DM TDM是指各路信号在同一条光纤上利用不同的时间间隔进行信号传输的方式。它应用于数字信号传输系统。在数字传输系统中，首先将信号取样、量化、编码，有的还进行压缩、调制，然后送入信道。取样就是将在时间上连续的信号变成时间上离散的不连续的信号。也就是说，把时间分成一些均匀的时间间隔，在不同的时间间隔内传输不同的信号，以实现相互分离，互不干扰的目的。 这种时分复用传输方式为基带信号传输方式，也可以将基带信号(例如视频)在发送端进行压缩调制后送入传输信道，在接收端经解调解压复原基带信号。基带信号解码后使信号复原。因此，保证收发两端严格的同步(同频同相)是时分复用的关键所在。116二、多址接入 1.

57、时分多址（TDMA）：当信道达到的数据传输率大于各路信号的数据传输率总和时，可以将使用信道的时间分成一个个的时间片（时隙），按一定规则将这些时间片分配给各路信号，每一路信号只能在自己的时间片内独占信道进行传输，所以信号之间不会互相干扰。 2. 频分多址（FDMA）：当信道带宽大于各路信号的总带宽时，可以将信道分割成若干个子信道，每个子信道用来传输一路信号。或者说是将频率划分成不同的频率段，不同路的信号在不同的频段内传送，各个频段之间不会相互影响，所以不同路的信号可以同时传送。一个OLT对多个ONU1173.码分多址（cdma）这种技术多用于移动通信，不同的移动台（或手机）可以使用同一个频率，但

58、是每个移动台（或手机）都被分配带有一个独特的“码序列”，该序列码与所有别的“码序列”都不相同，所以各个用户相互之间也没有干扰。因为是靠不同的“码序列”来区分不同的移动台（或手机），所以叫做“码分多址”（cdma）技术。4.空分多址（sdma）这种技术是利用空间分割构成不同的信道。举例来说，在一颗卫星上使用多个天线，各个天线的波束射向地球表面的不同区域。地面上不同地区的地球站，它们在同一时间、即使使用相同的频率进行工作，它们之间也不会形成干扰。空分多址（sdma）是一种信道增容的方式，可以实现频率的重复使用，充分利用频率资源。118光纤接入网的业务支持能力 5.3.6 光纤接入网是一种为双向交互

59、式业务而设计的系统，初期主要支持2Mbits以下速率的窄带业务，其基本业务主要包括： 普通电话业务； 租用线业务； 分组数据业务； ISDN基本速率接入(BRA)； ISDN基群速率接入(PRA)； n64kbits； 2Mbits(成帧和不成帧)。119 除了以上7种基本窄常业务外，还有一些其他可能支持的业务，如宽带业务的单向广播式电视业务、双向交互式视像或高速数据业务等。120混合光纤同轴接入网 5.45.4.2 HFC的网络结构5.4.1 混合光纤同轴电缆(HFC)网的概念5.4.3 HFC网络双向传输的实现5.4.4 HFC的优缺点121 混合光纤同轴电缆(HFC)网的概念 5.4.1

60、 HFC(Hybrid Fiber/Coaxial Cable)网是一种以模拟频分复用技术为基础，综合应用模拟和数字传输技术、光纤和同轴电缆技术、射频技术以及高度分布式智能技术的宽带接入网络，是CATV网和电话网结合的产物，也是将光纤逐渐推向用户的一种新的经济的演进策略。 HFC 网除可传送 CATV 外，还提供电话、数据和其他宽带交互型业务。HFC采用光纤作传输干线同轴电缆作分配传输网，即在有线电视前端将CATV信号转换成光信号后用光纤传输到服务小区（光节点）的光接收机，由光接收机将其转换成电信号后再用同轴电缆传到甲户家中。有线电视HFC网主要由光发射机、光接收机、光纤干线以及同轴电缆网等组