书稿第10章用户接入网

1、第 10 章 用户接入网,10.1 接入网的定义,1接入网的定义 接入网是由有业务节点接口（SNI）和相关用户网络接口（UNI）组成的，为传送电信业务提供所需承载能力的系统，经Q接口进行配置和管理。,图10-1 电信网的基本组成,2接入网的定界,图10-2 接入网的定界,10.2 接入网的功能结构,1通用协议参考模型,图10-3 接入网的通用协议参考模型,2主要功能,图10-4 接入网功能结构,（1）用户口功能：用户口功能（UPF）的主要作用是将特定的UNI要求与核心功能和管理功能相适配，主要功能有如下几点： 终结UNI功能。 A/D转换和信令转换。 UNI的激活/去激活。 处理UNI承载通路/容量。 UNI的测试和UPF的维护。 管理和控制功能。,（2）业务口功能：业务口功能（SPF）的主要作用是将特定SNI规定的要求与公用承载通路相适配，以便于核心功能处理；也负责选择有关的信息，以便在AN系统管理功能中进行处理。业务口主要功能如下： 终结SNI功能。 将承载通路的需要和即时的管理以及操作需要映射进核心功能。 特定SNI所需要的协议映射。 SNI的测试和SPF的维护。 管理和控制功能

2、。,（3）核心功能：核心功能（CF）处于UPF和SPF之间，其主要作用是负责将个别用户口承载通路或业务口承载通路的要求与公用传送承载通路相适配，还包括为了通过AN传送所需要的协议适配和复用所进行的协议承载通路处理。核心功能可以在AN内分配，其主要功能如下： 接入承载通路处理。 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。,（4）传送功能：传送功能（TF）为AN中不同地点之间公用承载通路的传送提供通道，也为所用传输介质提供媒质适配功能，主要功能如下： 复用功能。 交叉连接功能（包括疏导和配置）。 管理功能。 物理媒质功能。,（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，主要功能如下： 配置和控制。 指配协调。 故障检测和指示。 用户信息和性能数据收集。 安全控制。 协调UPF和SN（经SNI）的即时管理和操作功能。 资源管理。 AN-SMF经Q3接口与TMN通信以便接受监视和/或接受控制；同时为了实时控制的

3、需要，也经SNI与SN-SMF进行通信。,10.3 铜线接入网,10.3.1 xDSL接入,数字用户线路（Digital Subscriber Line，DSL）是以双绞线铜缆即电话线为传输介质的点对点传输技术。DSL技术包含几种不同的类型，它们通常称为xDSL，其中x将用标识性字母代替。 DSL技术在传统的电话网络（POTS）的用户环路上支持对称和非对称传输模式，解决了经常发生在网络服务供应商和最终用户间的“最后一英里”的传输瓶颈问题。,1高速数字用户线技术,高速率数字用户线（High-data-rate Digital SubscriberLine，HDSL）利用两对双绞线实现数据的双向对称传输，传输速率2048Kbit/s/1544kbit/s （E1/T1），使用24美国线缆规程（American Wire Gauge，AWG）双绞线（相当于0.51mm）时传输距离可以达到3.4km，可以提供标准E1/T1接口和V.35接口。,（1）HDSL技术特点： 可在现成的无加感线圈的双绞铜线对上以全双工方式传输1.544Mbit/s和2.048Mbit/s数据信息。 HDS L采用先进

4、的电子技术，具备有DSP的超大规模专用IC芯片，可以均衡各种频率的线路衰减，并且使用了回波抵消技术来减少串音，比一般的调制解调器更具有适应性。 HDSL具有可靠的传输特性，能够在2对线HDSL系统中的1对铜双绞线上实现高达768kbit/s的双向高速传输速率，其吞吐量为基本ISDN的6倍。 HDSL信号同其他数字信号和普通电话信号互不干扰。,（2）HDSL的优点： 不需要加装中继器及其他相应的设备。 不必拆除线对原有桥接配线。 不需要仔细挑选线对，或把各T1/E1线对安排在不同的屏蔽束内。 提高了运行可靠性和传输质量。,（3）HDSL的应用。 企业的综合业务。企业需要综合的语音和数据业务。对于中小企业来说，HDSL为他们提供了一个经济实用的解决方案。 专用T1线路。它用来连接到企业所在地的视频会议线路或者帧中继/ATM线路。 视频会议系统。对于HDSL来说，能够进行高质量的视频会议数据传输。 局域网互连。HDSL的对称带宽可支持较远距离的企业局域网进行互连。 居家办公（SOHO）。对于居家办公来说，由于要经常上传一些文件，因此HDSL就成为一种合适的选择。,2第二代HDSLHDSL2,

5、尽管现在铜原料的价格可能很低，但安装新型铜设施的成本却比原来高。这就意味着电信公司必须尽可能地利用其现有的铜制基础设施。使用1对线对于厂家来说可以得到直接的好处。在这种背景下便产生了HDSL2 。 HDSL2是在HDSL技术的基础上开发出第二代的高速率数字用户线。可以在单对铜双绞线上实现T1/E1传输。它主要是由美国ANSITIEI1.4委员会在ADC通信公司、Adtran公司、Levelone公司和Pair Gain技术公司等设备商的支持下研制开发的。,3非对称数字用户线技术,非对称数字用户线（Asymmetric Digital Subscriber Line，ADSL）是一种通过现有普通电话线为家庭、办公室提供宽带数据传输服务的技术。其最远传输距离可达35 km，下行传输速率最高可达68Mbit/s，上行最高768 kbit/s，速度比传统的56 kbit/s模拟调制解调器快100多倍，这也是传输速率达128 kbit/s的窄带ISDN所无法比拟的。,（1）ADSL技术特点： ADSL技术可以充分利用现有的电话线网络，在线路两端加装ADSL调制解调器，为用户提供高宽带服务。 AD

6、SL能够在现有的普通电话线上提供高达1.59.0 Mbit/s的高速下行速率，远高于ISDN速率；而上行速率为16 kbit/s1 Mbit/s，传输距离达35 km。 改进的ADSL具有速率自适应功能。这样就能在线路条件不佳的情况下，通过调低传输速率来实现“始终接通”。 ADSL可以与普通电话共存于一条电话线上，在一条普通电话线上接听、拨打电话的同时也可进行ADSL传输，两者互不影响。 用户通过ADSL接入宽带多媒体信息网和Internet，同时可以收看影视节目，举行一个视频会议，以很高的速率下载文件，还可以在这同一条电话线上使用电话而又不影响以上所说的其他活动。,图10-5 基于ADSL技术的接入参考模型,（2）基于ADSL技术的接入参考模型,（3）ADSL技术的应用。 Internet快速接入，直行速度达7.1 Mbit/s，比普通电话线快200倍，更可以在公司局域网内集体使用。 视频点播（Video On Demand，VOD）、网上游戏、交互电视、网上购物等宽带多媒体服务。 远程LAN接入、远地办公室、远程医疗、远程教学、远地可视会议、体育比赛现场传送等。,4VoADSL技术

7、,图10-6 VoAOSL接入方案示例,5超高速数字用户线技术,超高速数字用户线（VDSL）技术类似于ADSL，但是它所传输的速率几乎要比ADSL高10倍。VDSL速率大小取决于传输线的长度，最大下行速率目前考虑为5155 Mbit/s，长度不超过300 m，13 Mbit/s以下的速率的可传输距离为1.5 km以上。这样的传输速率可扩大现有铜线传输容量达400倍以上，一般下行速率为1355 Mbit/s，传输距离不超过1.5 km。,10.3.2 Cable Modem 接入,电缆调制解调器（Cable Modem）是一种可以通过有线电视网络进行高速数据接入的装置。它一般有两个接口，一个用来接室内墙上的有线电视端口，另一个与计算机连接。Cable Modem通过双向传输的电视频道进行接收和发送数据，它把上行数字信号转换成类似电视信号的模拟射频信号，在有线电视网上传送；把下行信号转换为数字信号进行接收，送交计算机处理。,Cable Modem分类,1按传输方式来分 分为双向对称式传输和非对称式传输。 对称式传输是指上行/下行信号各占用一个普通频道6MHz（或8 MHz）带宽，采用相同传

8、输速率的传输模式，但可能采用不同的调制方法。 非对称式传输是指上行与下行信号占用不同的传输带宽。,2按数据传输方向来分 分为单向传输和双向传输。 双向Cable Modem系统由前端设备（CMTS）、HFC网络和用户端Cable Modem（CM）组成，上下行均通过双向HFC网络来实现。,图10-7 双向Cable Modem系统组成,图10-8 单向Cab1e Modem系统组成,3按网络通信来分 分为同步（共享）和异步（交换）两种方式。 4按接入用户来分 分为个人接入Cable Modem和宽带接入Cable Modem（多用户）。 5按适用用户层次来分 按适用用户层次分，Cable Modem可分为以下三种。 （1）GMP（Cable Modem Personal）：CMP是适用于个人用户； （2）CMW（Cable Modem Workgroup）：CMW适用于小型企业和多PC家庭； （3）CMB（Cable Modem Business）：CMB可用于企业网、学校系统、政府机关等。 6按接口来分 按接口分Cable Modem可分为外置式、内置式和交互式机顶盒。,Cable

9、Modem上行链路常用多址接入方式如下。 （1）基于FDMA/TDMA技术的Cable Modem。 （2）基于同步码分多址（S-CDMA）技术的Cable Modem。,（2）基于同步码分多址（S-CDMA）技术的Cable Modem。,表10-1 几种典型Cable Modem技术参数,输入阻抗/,10.3.3 泄漏电缆接入,第三代移动通信的发展，使得非语音通信以及数据传输快速发展，在移动通信网络中，对于像隧道、地铁、公路、煤矿、长廊等需要数据覆盖的狭长环境，漏泄射频同轴电缆布线是最佳方案。 漏泄电缆集馈线、天线功能于一体，根据不同的使用场合设计出适用不同频带宽度的电缆，频率覆盖从50MHz2500MHz，可涵盖2G与3G的所有频段。用于无线电波无法直接传播到的场合比如隧道、大型建筑物内、地铁、地下停车场、地下室、矿井以及高速公路、铁路等特殊环境，通过射频电缆和漏泄射频电缆混用配合，具有相当灵活的可扩展性，是无线移动产业发展不可缺少的一种产品。,漏泄射频同轴电缆是集射频同轴电缆及天线于一体，因此其有三个功能：信号传输线功能；发送天线的功能；接收天线的功能。,图10-9 漏泄射频同轴电缆使用环境的示意图,图10-10 耦合型漏泄射频同轴电缆的结构图,1漏泄射频同轴电缆的传输原理,漏泄射频同轴电缆所要达到的功能就是在其经过路线上的任何一点实现三个功能：传输电磁波、向外发射电磁波、接收外面特定的电磁波。 经过研究，发现在现有封闭的射频同轴电缆上开一定尺寸的槽孔就可以达到这三个功能，其原理如下。,图10-12 漏泄电缆的信号传输原理,2漏泄同轴电缆的技术标准,当前漏泄同轴电缆的行业标准为：YD/T 1120-2001通信电缆物理发泡聚乙烯绝缘漏泄同轴电缆。 漏泄射频同轴电缆的主要性能指标有纵向衰减常数和耦合损耗，这两个指标都随频率而变化。 纵向衰减：此指标考核的是在电缆内部传输的电磁波能量损失特性。 耦合损耗：此指标描述的是电缆外部因耦合产生且被外界天线接收的能量大小特性，它定义为：特定距离下，被外界天线接收的能量与电缆

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