数据通信技术课件--第9章

第9章宽带数据通信*9.1宽带数据通信概述9.2宽带接入技术9.3宽带数据通信业务9.1宽带数据通信概述目前，通信传输数据信息的网络，核心网发展基本已经成熟，接入网则是刚刚起步。两者发展不平衡有以下几点原因。接入网业务量密度低。核心网是高度互连的网络，可以应付很高密度的业务量需求。一条高密度业务量的中继线电路占用率可达90%以上，而一条用户接入电路的占用率只有1%以下，形成强烈的对比。接入网缺乏经济规模，成本高。核心网的成本至少由成千上万的用户来分担，而接入网的情况相反，其成本往往由个别用户来承担，经济上难以与核心网相比。接入网与核心网成本差异大。因为接入网需要覆盖所有类型的用户，这就造成了成本上的差异。有的用户距离远、有的距离近，且使用的业务也可能不同，造成网络成本分配差异非常大。接入网成本与业务量无关。核心网的总成本对业务量很敏感，对一定的业务量预测需求，网络可以有最佳分配。而用户接入网只工作在很低的业务量密度下，对接入网设施的成本没有明显的影响，即其成本与业务量基本无关。接入网运行环境恶劣。核心网的设备运行在机房内的一定温度和湿度下，而接入网运行在室外恶劣的环境中。接入网技术变化慢。核心网的技术变化周期很短，在过去几十年间，无论是交换设备还是传输设备都经历了几代的更新。而传统的接入网技术已经稳定地使用了约一个世纪，现在才开始变化。9.2宽带接入技术前面已经提到，发展数据通信特别是宽带数据通信的关键是接入技术的发展。宽带接入技术可以分为以下几种。金属用户线上的xDSL技术：它又可分为不对称的数字用户线（ADSL）、高速数字用户线（HDSL）、甚高速数字用户线（VDSL）、单线对数字用户线（SDSL）等。同轴电缆上的接入技术：包括双向混合光纤同轴电缆接入技术（HFC），可交换的数字视频接入技术（SDV）等。FTTx接入技术：包括光纤到大楼（FTTB）、光纤到路边（FTTC）、光纤到户（FTTH）、光纤到办公室（FTTO）技术等。宽带无线接入技术：包括本地多点分布系统（LMDS）、多信道多点分布系统（MMDS）、无线局域网接入技术（WAN）等。其他宽带接入技术：包括家庭电话接入网络（HomePNA）、无源光网络（PON）、基于ATM的无源光网络（APON）等等。9.2.1xDSL1．XDSL简介数字用户线路（DingitalSubscriberLine，DSL）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。2．ADSL（1）ADSL的概念充分利用现有的巨大双绞线铜缆网来开放宽带业务是电话公司的主要竞争策略，非对称数字用户线（ADSL）系统就是一种比较理想的双绞铜缆宽带接入技术。（2）ADSL接入模型固定电话网宽带接入的主要方法是不对称的数字用户环路ADSL。（3）ADSL发展状况随着Internet的爆炸式发展，在Internet上的商业应用和多媒体等服务也得以迅猛推广。（4）ADSL设备的安装ADSL安装包括局端线路调整和用户端设备安装。在局端方面，由服务商将有的电话线中串接入ADSL局端设备，只需2～3min；用户端的ADSL安装也非常简易方便，只要将电话线连上滤波器，滤波器与ADSLModem之间用一条两芯电话线连接上，ADSLModem与计算机的网卡之间用一条交叉网线连接即可完成硬件安装，再将TCP/IP协议中的IP，DNS和网关参数项设置好，便完成了安装工作。3．VDSL（甚高比特率数字用户线）技术有关ADSL系统发展的第二个趋向是进一步提高系统的下行带宽，即演变成所谓甚高速数字用户线（VDSL）系统，这种技术在双绞线上下行传输速率可以扩展至25～52Mbit/s，从而可容纳6～12个4Mbit/sMPEG-2信号，同时允许1.5Mbit/s在上行速率，其传输距离分别缩短至1000m或300m左右。9.2.2FTTx接入理想的宽带接入网将是基于光纤的网络。1．光纤接入展开光纤接入网最直接的方法是配置与局间光波设备相同的同步光纤网（SONET）传输系统。两类光分离器已被提出：第一类是WDM分离器，在同一光纤上承载多个不同波长的信号。第二类分离器是分功率器，用于无源光网。2．APON如图9-5所示全业务接入网（FSAN）论坛所规范的APON（基于ATM的无源光网）参考结构。这种结构可用于光纤到家（FTTH）或光纤到企业（FTTB），那里用户线全是光纤。在另外的情况下，APON可应用于光纤到路边（FTTC）或光纤到配线箱（FTTCab），光纤终止于街道的光端设备；从那里到用户可用基于铜线的VDSL技术来提供宽带业务。光线路终端(OLT)UNIAPON参考点用户网络接口业务节点接口VDSLSNI光纤到路边光纤到配线箱NTEONU光纤到家光纤到企业S/R光网络单元光网络单元网络终接设备R/S中心局(CO)图9-5FSAN所规范的APON参考结构9.2.3HFC接入HFC（光纤混同轴）网络结构的提出解决了传统有线电视系统在支持电视广播方面存在的问题；且通过引入双向可交换式宽带通信网络，得以支持大范围用户的多媒体宽带应用。9.2.4宽带无线接入无线接入（WA）是指用无线通信技术实施接入网的一部分或全部功能向用户提供固定的或移动的终端业务服务。一个无线接入系统通常是由用户台（SS）、基站（BS）、基站控制器（BSC）和网络管理系统（NMS）四个基本模块组成的，如图9-9所示。图9-9无线接入系统示意图1．本地多点分配业务系统（LMDS）概述本地多点分配业务系统（LocalMultipointDistributionService，LMDS）是一种宽带固定无线接入系统。2．LMDS系统LMDS是结合高速率的无线通信和广播的具有交互性的系统。一个完善的LMDS网络是由四部分组成的；骨干网络、网络运行中心（NOC）、服务区中的基站系统和服务区中的用户端设备。3．LMDS的发展前景鉴于以上的特点，LMDS在我国有广阔的应用前景。首先，LMDS可作为固定网运营部门迅速满足用户对宽带接入的需求，可进行视像和高速数据及IP业务的传输，同时可作为与光纤接入网的补充。其次，LMDS还可作为新的电信运营商（包括移动通信运营商）进行快速组网的有力手段。第三，LMDS也可用于广播电视领域进行视像传输。9.3宽带数据通信业务1．从业务收入看全球的数据通信市场规模1999年约为500亿美元，其中美国为283亿，约占三分之二，明显领先。2．从全球和美国来看租用线业务收入所占比重均最高，分别为33.6%和39%，但它们的年增长率分别为8%和6%，是所有业务中最低的，接近话音业务的水平。