通工专业-现代通信网-第八章-宽带接入网

第8章宽带接入网通信工程系通信与信息学院西安邮电大学2019/12/16Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications内容8.1接入网的基本概念8.2宽带有线接入网技术xDSL接入技术ADSL接入网光纤接入网HFC接入网8.3宽带无线接入网技术固定无线接入网3.5GHz固定无线接入LMDS接入技术WiMAX技术无线局域网接入技术2019/12/16Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.1接入网的基本概念8.1.1接入网在电信网中的位置用户终端接入网核心网(交换/传输)接入网用户终端UNISNIUNISNI接入网是用户到核心网的承载电信业务的一系列实体2019/12/16Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.1接入网的基本概念8.1.2接入网的定义和定界1、接入网的定义G.902的定义：接入网(AN)是由业务节点接口(SNI)和用户网络接口(UNI)之间的一系列传送实体所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，并可通过Q3接口进行配置和管理。通常包含用户线传输系统、复用设备、数字交叉连接设备和用户网络接口设备。2019/12/16Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.1接入网的基本概念进一步理解接入网的定义接入网组成：由线缆装置、传输设施等实体构成的一个实施系统接入网目的：为承载电信业务提供传送能力接入网管理：经由Q3进行配置和管理主要功能：交叉连接、复用、传输，但一般不包括交换功能，并且独立于交换机2019/12/16Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.1接入网的基本概念接入网的主要设计目标支持综合业务接入开放、标准化SNI接口独立于SN的网络管理系统2019/12/16Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.1接入网的基本概念2、接入网的定界用户网络接口UNI：UserNetworkInterface业务节点接口SNI：ServiceNodeInterface电信管理接口：Q3电信管理网接入网ANUNISNIQ3Q3业务节点SN2019/12/16Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.1接入网的基本概念业务节点接口连接接入网与业务节点之间的接口分为支持单一接入的SNI和综合接入的SNI典型的SNI：模拟Z接口，数字V接口用户网络接口连接用户与接入网之间的接口分为单一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2019/12/16Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.1接入网的基本概念Q3接口连接电信管理网与电信网其他部分的标准接口电信管理网通过Q3接口实施对接入网的管理与协调2019/12/16Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.1接入网的基本概念3、接入网的一般物理结构接入网从物理上可分为馈线段、配线段和引入线段。局端设备馈线段业务节点SNI配线段远端设备引入线UNI2019/12/16Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.1接入网的基本概念8.1.3主要功能和协议参考模型1、接入网的功能模型SNIAN-SMFUPFCFTFCFSPFUNIQ3AN2019/12/16Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.1接入网的基本概念五大主要功能用户口功能UPF：将特定的UNI的要求适配到CF和AN-SMF业务口功能SPF：将特定的SNI的要求与公共承载相适配，以便CF处理核心功能CF：将用户或业务端口的承载要求与公共传送承载相适配传送功能TF：在AN的不同位置之间为传送提供通道和传输介质AN系统管理功能AN-SMF：协调各功能的指配、操作和维护2019/12/16Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.1接入网的基本概念2、接入网的参考模型接入承载处理功能层AF电路层(CL)通道层(TP)传输媒介层(TM)层管理层管理系统管理接入承载能力要求2019/12/16Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.1接入网的基本概念分层模型接入承载处理功能：主要用于用户承载体、用户信令及控制与管理。电路层：面向电路层接入点之间信息的承载模式，如电路模式、分组模式、帧中继模式、ATM模式等。通道层：定义通道层接入点之间信息的传递方式，并为电路层提供透明的通道。传输媒介层：为通道层提供点到点的信息传输。2019/12/16Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.1接入网的基本概念8.1.4接入网的分类铜线接入网高比特数字用户线（HDSL）非对称数字用户线（ADSL）甚高比特数字用户线（VDSL）光纤接入网光纤到路边（FTTC）光纤到大楼（FTTB）光纤到户（FTTH）接入网有线接入网混合光纤/同轴电缆接入网（HFC）微波微波一点多址（DRMA）本地多点分配业务（LMDS）固定无线接入网卫星甚小型天线地球站（VSAT）直播卫星（DBS）无线接入网移动接入网蜂窝移动电话卫星移动通信2019/12/16Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications内容8.1接入网的基本概念8.2宽带有线接入网技术xDSL接入技术ADSL接入网光纤接入网HFC接入网8.3宽带无线接入网技术固定无线接入网3.5GHz固定无线接入LMDS接入技术WiMAX技术无线局域网接入技术2019/12/16Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.1xDSL接入技术1、概述xDSL是一系列利用现有电话铜线进行数据传输的宽带接入技术。xDSL工作频段大多高于话带。不同DSL技术的差异主要表现在速率、传输距离、编码技术、上下行速率的对称性等方面。2019/12/16Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.1xDSL接入技术2、xDSL技术比较名称含义速率连接类型至交换机的距离/km应用领域ADSLAsymmetricDigitalSubscriberLine下行：1.5～8Mb/s；上行：128～768kb/s非对称方式3～6Internet接入、VOD、远程局域网接入、交互多媒体DSLDigitalSubscriberLine128kb/s对称方式～5窄带ISDNBRI接入HDSLHighDataRateDigitalSubscriberLine2Mb/s对称方式4～5窄带ISDNPRI接入、LAN/WANE1接入、专线接入SDSLSingleLineDigitalSubscriberLine2Mb/s对称方式3～4同HDSL，但只需一对双绞线VDSLVeryHighDataRateDigitalSubscriberLine下行：13～52Mb/s；上行：1.5～2.3Mb/s非对称方式0.3～1.5支持全部ADSL应用，还支持HDTV2019/12/16Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications内容8.1接入网的基本概念8.2宽带有线接入网技术xDSL接入技术ADSL接入网光纤接入网HFC接入网8.3宽带无线接入网技术固定无线接入网3.5GHz固定无线接入LMDS接入技术WiMAX技术无线局域网接入技术2019/12/16Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.2ADSL接入网ADSL的概念于1989年提出，1998年开始广泛用于因特网接入。ITU-T技术标准：第一代ADSL技术G.992.1-1999，也称G.dmt规范，定义ADSL收发器G.992.2-1999，也称G.lite规范，定义无分离器ADSL收发器第二代ADSL技术G.992.3-2002，也称ADSL2，定义ADSL2收发器G.992.4-2002，定义无分离器的ADSL2收发器G.992.5-2003，也称ADSL2+，定义增强功能的ADSL2收发器2019/12/16Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.2ADSL接入网1、ADSL基本特征在现有的电话铜线上提供高速数字业务，不干扰POTS业务ADSL只使用PSTN的用户接入段，不进入程控交换机，直接进入数据网，ADSL业务不交电话费与POTS业务共享同一电话线，采用FDM实现数话同传传输速率：最高上行768Kb/s，最高下行8Mb/s传输距离：3～6km业务类型：语音、数据、图像上下行速率不对称，特别适合Internet的接入2019/12/16Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.2ADSL接入网2、ADSL接入参考模型DataNetworkADSLModem分离器分离器机架局端接入设备PSTN用户端接入设备用户线ATU-CATU-RADSLAMATU-C2019/12/16Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.2ADSL接入网用户端接入设备ADSLModem：对数据信号进行调制/解调，实现ADSL数据的正确收发分离器：由低通滤波器和高通滤波器组成，实现POTS与ADSL业务的分路局端接入设备分离器机架：由多个分离器构成，将分离后的话音接入程控交换机，将分离的数据接入数据交换机ADSL接入复用器(ADSLAM)：实现各路ADSL数据的复用和解复用2019/12/16Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.2ADSL接入网3、ADSL的频谱划分0～4kHz，POTS业务25～138KHz，可双向配置，主要用于ADSL上行数据传输138～1104KHz，用于ADSL下行数据传输4KHz25KHz138KHzPOTS上行信道下行信道振幅频率1104KHz2019/12/16Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.2ADSL接入网4、ADSL的调制技术ADSL提出采用三种基本的调制技术QAM：QuadratureAmplitudeModulation，正交幅度调制DMT：Discretemulti-Tone，离散多音CAP：CarrierlessAmplitude-PhaseModulation，无载波幅相调制ITU-TG.992.1（即ITU-TG.DMT）采用DMT调制技术2019/12/16Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.2ADSL接入网DMT调制技术ADSL将0－1.1MHz的频带分成256个互不重叠的子信道，每子信道带宽4.3125kHz每个子信道分别进行QAM调制根据信噪比自适应分配子信道承载的比特率P1.1MHz总共256个子信道f4.3125KHz2019/12/16Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications8.2.2ADSL接入网5、ADSL.Lite标准ADSL需要在