1、第九章 接入网技术,接入网概述 V5接口 铜线接入技术 光纤接入技术 混合光纤/同轴接入技术 无线接入技术 以太网接入技术 卫星Internet接入技术 电力线接入技术PLC,第一节 接入网概述,接入网是整个电信网的一部分，被称为“最后一英里”，由9-1图可以了解它在传统电信网中的位置,图9-1 传统电信网简单示意图,一、接入网的产生,早期，用户终端设备到局端交换机由用户环路（又称用户线）连接，主要由不同规格的铜线电缆组成，随着社会的发展，用户对业务的需求由单一的模拟话音业务逐步转向包括数据、图象和视频在内的多媒体综合数字业务。 由于受传输损耗、带宽和噪声等的影响，这种由传统铜线组成的简单用户
2、环路已不能适应当前网络发展和用户业务的需要，在这种新形势下，各种以接入综合业务为目标的新技术、新思路不断涌现，这些技术的引入增强了传统用户环路的功能，也使之变得更加复杂。用户环路渐渐失去了原来点到点的线路特征，开始表现出交叉连接、复用、传输和管理网的特征。,电信网组成示意图,基于电信网的这种发展演变趋势，IT-U正式提出了用户接入网的概念（简称接入网，AN），图9-2给出了目前国际上流行的电信网结构，,图9-2,二、接入网的定义与定界,1995年7月，ITU-T第13研究组通过的建议G.902对接入网定义如下：接入网是由业务节点接口（SNI）和用户网络接口（UNI）之间的一系列传送实体（如线路
3、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接口进行配置与管理。 接入网所覆盖的范围可由三个接口定界，如图9-3所示，,图9-3,三、接入网的接口,接入网作为一种公共设施，其最大功能和最大特点是能够支持多种不同的业务类型，以满足不同用户的多样化要求。 根据电信网的发展趋势，接入网承载的接入业务类型主要有本地交换业务、租用线业务、广播模拟或数字视音频业务、按需分配的数字视频和音频业务等几种。 而从另一个角度来说，接入网的业务又可分为话音、数据、图象通信和多媒体类型。将上述多种类型的业务接入到核心网需要相应类型接口的支持。接入网主要有三类接口，即用户网络接口、业
4、务节点接口和维护管理接口。,1用户网络接口（UNI）,UNI位于接入网的用户侧，是用户终端设备与接入网之间的接口。UNI分为两种类型，即独享式UNI和共享式UNI。独享式UNI指一个UNI仅能支持一个业务节点，共享式UNI指一个UNI支持多个业务节点的接入。 共享式UNI的连接关系如图9-4 所示。,图9-4,UNI主要包括POTS模拟电话接口(Z接口)、ISDN基本速率（2B+D）接口、ISDN基群速率接口（30B+D）、模拟租用线2线接口、模拟租用线4线接口、E1接口、话带数据接口V.24及V.35接口、CATV（RF）接口等。,2业务节点接口（SNI）,SNI位于接入网的业务侧，是接入网
5、（AN）与一个业务节点（SN）之间的接口。如果AN-SNI侧和SN-SNI侧不在同一个地方，可以通过透明通道实现远端连接。 不同的接入业务需要通过不同的SNI与接入网连接，为了适应接入网中的多种传输媒质，并向用户提供多种业务的接入，SNI主要支持三种接入： 仅支持一种专用接入类型。 可支持多种接入类型，但所有类型支持相同的接入承载能力。 可支持多种接入类型，且每种接入类型支持不同的接入承载能力。根据不同的业务需求，需要提供相对应的业务节点接口，使其能与交换机相连。,SNI用户接口的演变,从历史发展的角度来看，SNI是由交换机的用户接口演变来的，分为模拟接口（Z接口）和数字接口（V接口）两大类。
6、 Z接口对应于UNI的模拟2线音频接口，可提供普通电话业务或模拟租用线业务。随着接入网的数字化和业务类型的综合化，Z接口将逐渐被V接口所代替。 为了适应接入网内的多种的多种传输媒质和业务类型，V接口经历了从V1到V5接口的发展，V5接口是本地数字交换机数字用户的国际标准，它能同时支持多种接入业务。,3维护管理接口（Q3）,Q3接口是电信管理网（TMN）与电信网各部分相连的标准接口。作为电信网的一部分，接入网的管理也必须符合TMN的策略。 接入网通过Q3接口与TMN相连来来实施TMN对接入网的管理与协调，从而提供用户所需的接入类型及承载能力。 接入网作为整个电信网络的一部分，通过Q3接口纳入TM
7、N的管理范围之内。,四、接入网的功能结构,接入网有5个基本功能，分别是用户口功能（UPF）、业务口功能（SPF）、核心功能（CF）、传送功能（TF）和AN系统管理功能（SMF），图9-5 给出了各功能之间的相互关系。,图9-5,1用户口功能（UPF）,用户口功能的主要作用是将特定的UNI要求与核心功能和管理功能相匹配，具体包括： UNI的激活/撤销激活。 处理UNI承载通路及容量。 UNI测试和UPF维护。 A/D转换和信令转换。 管理和控制功能。,2业务口功能（SPF）,业务口功能的主要作用是将特定的SNI规约的要求与与公用承载通路相适配，以便核心功能处理，同时负责选择收集有关信息，以便系统
8、管理功能处理。具体功能包括： 终结SNI功能。 将承载通路的需要和即时的管理等需求映射进核心功能。 特定SNI所需的协议映射。 SNI的测试和SPF的维护。 管理和控制功能。,3核心功能（CF）,核心功能处于UPF和SPF之间，其主要作用是将个别用户口通路承载要求或业务口承载通路要求与公共承载通路适配，还负责对协议承载通路的处理。具体功能包括： 接入承载通路处理。 承载通路集中。 信令及分组信息的复用。 ATM传送承载通路的电路模拟。 管理和控制功能。,4传送功能（TF）,传送功能的主要作用是为接入网中不同地点之间公用承载通路的传送提供通道，同时也为所用传输媒质提供适配功能。具体包括： 复用功
9、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系统管理功能（SMF）,接入网（AN）系统管理功能对其它4个功能进行管理，如配置、运行、维护等，同时也负责协调用户终端（通过UNI）和业务节点（通过SNI）的操作功能。具体包括： 配置和控制。 业务协调。 故障检测和指示。 用户信息和性能数据的采集。 安全控制。 协调用户终端和业务节点的操作。 资源管理。,五、接入网的特点,由于在电信网中的位置和功能不同，接入网与核心网有着非常明显的差别。主要具有以下特点： （1）具备复用、交叉连接和传输功能，一般不含交换功能。 （2）接入业务种类多，业务量密度低。 （3）网径大小不一，成本
10、与用户有关。 （4）线路施工难度大，设备运行环境恶劣 （5）网络拓扑结构多样，组网能力强大。,六、接入网的技术分类,接入网研究的重点是围绕用户对话音、数据和视频等多媒体业务需求的不断增长，提供具有经济优势和技术优势的接入技术，满足用户需求。 目前的技术研究现状而言，接入网主要分为有线接入网和无线接入网， 有线接入网包括铜线接入网、光纤接入网和混合光纤/同轴电缆接入网； 无线接入网包括固定无线接入网和移动接入网； 此外还有以太网接入、卫星Internet接入及新兴的电力线接入。,第二节 V5接口,V5接口是业务节点接口的一种，是专为接入网(AN)的发展而提出的本地交换机(LE)与接入网之间的接口
11、。该接口不仅把交换机与接入设备之间模拟连接改变为标准化的数字接口连接，解决了过去模拟连接传输性能差、设备费用高、数字业务发展难的问题，而且该接口具有很好的通用性，使接入网与交换机之间能够采用一个自由连接的接口。 V5接口规范包括V5.1接口和V5.2接口。V5.1接口由单个2.048Mb/s链路构成，时隙与业务端口一一对应，不含集线功能；V5.2接口按需可以由116个2.048Mb/s链路构成，并支持集线功能，时隙动态分配。,一、V5接口的特点,V5接口是一个在接入网中适用范围广、标准化程度高的新型数字接口，V5接口的标准化代表了重要的网络演进方向，对于接入网的发展具有巨大影响和深远意义，对于
12、设备的开发应用、各种业务的发展和网络的更新起着重要作用。 V5接口使长期以来封闭的交换机用户接口成为标准化的开放型接口， V5是规范化的数字接口， 支持PSTN和ISDN的综合接入，使网络更简单有效。,二、V5接口支持的业务,（1）PSTN业务。 （2）ISDN业务。对于ISDN接入，B通路和D通路的承载业务、分组业务和补充业务都不受限制。 （3）专线业务。专线业务包括永久租用线、半永久租用线和永久线路能力，可以是模拟用户，也可以是数字用户。其中永久租用线和永久线路能力使用ISDN中的一个或多个B通路，旁通V5接口；半永久租用线使用ISDN中的一个或两个B通路或使用无带外信令的模拟/数字租用线
13、，通过V5接口。,三、V5接口的功能描述,V5.2接口的功能特性如图9-6 所示，,图9-6,第三节 铜线接入技术,普通用户线由双绞铜线对构成，是为传送300-3400Hz的话音模拟信号设计的，早期采用V.90 标准的话带调制解调器（V.90 MODEM），上行速率是33.6kbit/s，下行速率是56kbit/s，这几乎接近了香农定理所规定的电话线信道（话带）的理论容量，而这种速率远远不能够满足宽带多媒体信息的传输需求。 为适应对因特网接入的需求，各种DSL（数字用户线）技术应运而生。最先出现的是N-ISDN，它使用2BIQ的线路码，在一对双绞线上双工传送160kbit/s的码流，占用80k
14、Hz的频带，传输距离达到6km，如果使用更新、功能更强大的DSP，传输距离还可进一步增加。 为了适应新的形式和需要，出现了多种其它铜线宽带接入技术，实现宽带接入。总结起来，目前流行的铜线接入技术有以下几种：,一、高速数字用户线（HDSL）技术,HDSL采用的编码类型为2B1Q码或CAP码，可以利用现有用户电话线缆中的两对来提供全双工的T1/E1信号传输，对于普通0.4-0.6mm线径的用户线路来讲，传输距离可达3-6km，如果线径更粗些，传输距离可接近10km。 HDSL/SDSL技术广泛应用于TDM电信网络的接入上，也用于企业宽带上网应用中。优点是双向对称，速率比较高；缺点是没有标准、费用高
15、。,二 、非对称数字用户线（ADSL）技术,ADSL典型的上行速率为16-640kbps，下行速率为1.544-8.192Mbps，传输距离为3-6km，ADSL是拥有标准的传输业务。ADSL宽带接入可以和普通电话业务共享同一条用户线。实际应用中，ADSL有选线率的问题，一般的选线率在10左右。另外，ADSL的速率是随着线路长度的增加而减少。由于存在各种限制因素，因此ADSL的实际业务速率在下行512kbps1Mbps，上行64kbps左右。,三、甚高速数字用户线VDSL,VDSL速率大小通常取决于传输线的长度，最大下行速率目前考虑为51Mbps55 Mbps，长度不超过300米，13Mbps
16、以下的速率可传输距离为1.5公里以上。虽然线路速率较ADSL高许多，但是线路长度较短，且应用环境较单纯，不必像ADSL那样面对复杂的应用环境，因此实现起来较ADSL要简单一些，成本也相应会低一些。由于VDSL覆盖的范围比较广，能够覆盖足够的初始用户，初始投资少，也便于设备集中管理，也便于系统扩展。因此，使用VDSL技术的解决方案是适合中国实际情况的宽带接入解决方案。 但VDSL技术方案、标准尚未最后确定。,第四节 光纤接入技术,一、概述 尽管人们采取了多种改进措施来提高双绞铜线对的传输能力，最大限度保护现有投资，但是由于铜线本身存在频带窄、损耗大、维护费用高等固有缺陷，因此从长远角度看，各种铜
17、线接入技术只能接入网发展过程中的临时性过渡措施。而光纤具有频带宽、容量大、损耗小、不易受电磁干扰等突出优点，成为骨干网的主要传输手段。随着技术的发展和光缆、光器件成本的下降，光纤技术将逐步得到更加广泛的应用。 光纤接入技术指在局端与用户之间中采用光纤为主要传输媒质来传送用户信息，泛指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系统，又称为光纤用户环路FITL（Fiber In The Loop）。主要优点是支持宽带业务，有效解决宽带网的“瓶径效应”问题，而且传输距离长、质量高、可靠性好，成为未来信息网络的主要基础设施。,二、有源与无源光网络接入技术,按光分配网ODN中是否含有
18、源设备，光接入网可以分为有源光网络（AON）和无源光网络（PON），前者采用电复用器分路，后者采用光分路器分路。 （一）有源光网络（AON）AON使用有源电复用设备代替无源光分路器，可延长传输距离，扩大ONU的数量。在AON中SDH 技术应用较为普遍，在接入网中应用SDH技术，可以将SDH技术在核心网中的巨大带宽优势带入接入网领域，充分利用SDH在灵活性、可靠性以及网络运行、管理和维护方面的独特优势。接入网中需要的SDH设备应是小型、低成本、易于安装和维护的，因此应采取一些简化措施、降低系统成本、提高传输效率。而且，光接入网的发展需要SDH的功能和接口尽可能靠近低带宽用户，使得低带宽用户能够以
19、低于STM-1的Sub-STM-1或STM-0子速率接入，这就需要开发新的低速率接口。,（二）无源光网络（PON）,PON采用无源光功率分配器（光分路器）将信号送到用户，优点是消除了户外的有源设备，所有的信号处理功能均在交换机和用户宅内设备完成，避免了外部设备的电磁干扰和雷电影响，减少了线路和外部设备的故障率，提高了系统可靠性，同时节约了维护成本，且造价低，无需另设机房。但由于采用了无源光功率分配器，每个1:2光功率分配器将产生3-4dB损耗，使光功率降低，比较适合于短距离情况，传输距离较长时，应使用光纤放大器增强信号。,1基于ATM的无源光网络（APON）,APON是基于ATM的无源光网络，
20、用于宽带综合业务的接入。APON是数据链路层ATM技术与物理层PON技术的结合，它利用ATM的集中和统计复用，再结合无源光分路器对光纤和光线路终端的共享作用，使成本比传统的以电路交换为基础的PDH/SDH接入系统低20%-40%左右。 APON可以发挥ATM和PON的优势，是支持多业务、多比特接入和宽带、透明传输能力的一种较好的解决方案，但目前实际的APON产品的业务供给能力仍很有限，成本过高，其市场前景由于ATM在全球范围的受挫而不理想。,2以太无源光网络（EPON）,随着Internet的高速发展，IP/Ethernet越来越得到人们的青睐。以太网的传输速度从10Mbit/s、100Mbi
21、t/s发展到1000Mbit/s,现在10Gbit/s的以太网也已经投入使用。而APON的发展却因ATM不敌以太网而受阻，针对这一问题有人提出了EPON的概念和实施方案，即在与APON类似的结构和G.983建议的基础上，保留APON的物理层PON这一精华部分，但用以太网代替ATM作为数据链路层协议，构成一个可以提供更大带宽、更低成本和更强业务能力的新的结合体-EPON。这一设想在以太网界得到了积极响应，IEEE于2000年11月成立了EFM研究组（Ethernet in the First Mile Study Group）,开始了EPON的标准化工作。EPON具有高带宽、（下行速率高达1Gb
22、it/s）、低成本、与现有以太网兼容、能提供多层安全机制（如VLAN、闭合用户群和支持VPN）等优点，具有较好的发展前景。,第五节 混合光纤/同轴接入技术,HFC(Hybrid fiber coax)光纤同轴电缆混合网，是采用光纤和有线电视网络传输数据的宽带接入技术。HFC的概念最初由Bellcor提出，其基本特征是在有线电视网的基础上以模拟传输方式综合接入多种业务，可用于解决CATV、电话、数据等业务的综合接入问题。HFC技术充分利用现有的有线电视网资源，由传统的单向广播式有线电视网改造而成，即它使用光纤作为有线电视网的骨干网，再用同轴电缆以树型总线结构分配到小区的每一个用户。由于同轴电缆拥
23、有丰富的带宽资源，而且有线电视网的覆盖率很高，充分利用起来，通过双向化和数字化改造构成宽带接入网。 目前我国的接入网仍以传统的铜缆用户线为主，少数城市地区采用了光纤接入设备。城市地区接入网的网络拓扑结构绝大多数是以星形或总线型为主，传输媒介以市话电缆、双绞线为主。因而，重点研究混合光纤同轴网(HFC)在我国接入网向实现光纤化的过渡过程中具有非常重要的实际意义。,一、HFC的结构,HFC的结构如图9-7所示。下行信号工作过程为：模拟电视信号被调制在射频载波上，前端单元将电话信号也调制在射频载波上，二者在模拟射频混合/分支器混合送至光发射机，对光源进行强度调制后，变成光信号送入光纤。光信号送入光节
24、点后，为光接收机接收，并将光信号变为点信号（射频）。电信号在信号分配器中分开为电视信号和电话（数据）信号。电视信号再次被解调为视频信号，经较短的同轴电缆送给用户，用户利用现有电视机，不需要加机顶盒就能接收模拟电视信号。,电话（数据）信号经远端模块从射频上解调下来，再经解码和解复用，恢复为单路的语音（数据、传真）信号，以较短的双绞线（或同轴电缆）送至用户。,二、HFC的频谱分配,HFC的上、下行频谱的分配如图9-8 所示。其中5-30MHz是前端与用户间的上行信道，传输语音、数据和信令。40-750MHz最多可提供约110个模拟电视频道，其中550-750MHz也可传送电话、数据、VOD和数字视
25、像广播。,三、HFC的优缺点,1HFC的优点 （1）成本低。 （2）频带较宽。 （3）适合当前模拟制式为主体的视频业务及设备市场，用户使用方便。 （4）与现有铜线接入网相比，运营、维护费用较低。 2HFC的缺点（1）取代现存铜线环路的初期投资教大。 （2）寿命约10年。 （3）建设周期长。 （4）HFC是建立在模拟频分复用基础上的，对数字化发展不利。 （5）HFC是在CATV网的基础上发展的，要想传输电信业务必须将单向网络改为双向网络。 （6）一个光节点服务500用户，可靠性令人担忧。且电话信道有限，扩容困难。,第六节 无线接入技术,一、概念无线接入是指从交换节点到用户终端部分或全部采用无线手
26、段接入技术。无线接入系统具有建网费用低、扩容可以按照需要确定、运行成本低等优点，它在发达地区可以作为有线网的补充，能迅速及时替代有故障的有线系统或提供短期临时业务；在发展中地区或边远地区可广泛用来替换有线用户环路，节省时间和投资，因此无线接入技术已成为通信界备受关注的热点，据美国权威机构预测：到2010年无线本地环路将占到整个本地环路增量的40%-50%。,二、分类,根据终端入网方式无线接入技术可以分为移动接入和固定接入两大类。 1移动无线接入网移动无线接入网包括蜂窝区移动电话网、无线寻呼网、无绳电话网、集群电话网、卫星全球移动通信网直至个人通信网等等, 是当今通信行业中最活跃的领域之一。其中
27、移动接入又可分为高速和低速两种。 （1）高速移动接入。一般包括蜂窝系统、卫星移动通信系统、集群系统等。 （2）低速移动接入。一般为PCN（个人通信）的微小区和毫微小区，如CDMA的本地环WLL、PACS、PHS等。,2固定无线接入,固定无线接入是从交换节点到固定用户终端采用无线接入,它实际上是PSTN/ISDN网的无线延伸，其目标是为用户提供透明的PSTN/ISDN业务, 固定无线接入系统的终端不含或仅含有限的移动性。固定无线接入系统以提供窄带业务为主, 基本上是电话业务，接入方式有微波一点多址、蜂窝区移动接入的固定应用、无线用户环路及卫星VSAT网等。无线用户环路(WLL)目前正逐渐从模拟系
28、统向数字系统发展。,三、LMDS高速无线“光纤”,1概念LMDS是无线宽带固定接入网络中的一种，中文名称为本地多点分配业务。这是一种固定终端的无线宽带接入系统，用于综合视频、话音和高速数据业务，包括互联网高速数据接入、交互式视频、视频会议、视频点播、实时多媒体文件传输、局域网的远程接入、电话。LMDS的特点是通信容量大，最多可为8万用户提供数据和话音业务，总的速码率达5Gb/s左右，有人称之为“无线光纤”，意即容量像光纤那么大，但它工作于无线方式。这个容量大是与其工作于很高的毫米波段有关(25-32GHz)的。在一定Q值下，带宽与其工作频率成正比。LMDS系统的带宽可达1.3GHz，如采用16
29、QAM调制(频谱利用系数为4bit/s/Hz，则码率可达1.34=5.2Gb/s。,优势,（1）由于工作于无线方式，因而架设周期短，起始成本低，投资回报快，网络运行和维护费用省。 （2）由于工作于毫米波段，以视距传送，方向性好，外界干扰少，通信质量好。此外，因为工作于毫米波段，基站与用户终端设备都很小而轻，安装方便。 （3）由于基站和用户终端都采用模块化设计，因而设备配置灵活，具有良好的扩展性，容易扩充和增加新业务。 但LMDS也有其不足之处： （1）毫米波只能工作于视距范围，传输距离一般5公里之内。 （2）毫米波通信质量受降雨和树叶衰减影响较大，这主要通过增大发射功率、提高天线高度来补偿。,
30、2系统构成,LMDS的系统由基站、用户终端、网管系统和骨干网四部分组成。基站与各用户终端之间利用毫米波实现点到多点之间的无线通信。由于各用户终端是固定的，因此这是一种无线固定接入网。实际运用中，往往采取和移动通信类似的多个蜂窝小区似的配置方式，即将通信服务范围划分成多个蜂窝式小区，每个小区由一个基站和若干个用户终端组成。由于毫米波的方向性很强，一个小区又可分成多个扇区(如24个扇区)，每个扇区可根据用户要求提供不同的业务，其容量达200Mb/s，每个小区的半径为3-10公里。,基站设备由多个扇区构成，每个扇区设备由室外单元(ODU)和室内单无(IDU)两部分组成。ODU包括天线、毫米波收发模块
31、；IDU包括调制解调模块、网络接口模块，后者提供与骨干网之间的接口，包括IP/ATM/FR/PSTN等。 用户终端可以是住宅小区用户或家庭用户，它也由ODU和IDU组成。ODU包括天线毫米波收发模块；IDU包括调制解调模块、用户接收模块，后者向用户提供各种网络接口，从而进一步通过机顶盒连接用户的计算机、电视机、话机、摄像机等。 网管系统是LMDS的监控中心，用来实现监控管理和计费。,四、宽带无线接入技术的发展,近年来，随着电信市场的开放和通信与信息产业技术的快速发展，各种高速率的宽带接入不断涌现，而宽带无线接入系统凭借其建设速度快、运营成本低、投资成本回收快等特点，受到了电信运营商的青睐。,我
32、国宽带无线接入标准化进程,为了规范35GHz频段和26GHz频段的无线接入系统，信息产业部科技司主持成立了专门的项目组。目前已颁布执行了接入网技术要求-35GHz固定无线接入技术规范，并且接入网技术要求-本地多点分配系统LMDS技术规范也已完成报批稿。在制订35GHz和26GHz频段两个接入系统的技术标准时，我国积极采用国际标准，密切结合我国国情做到技术先进合理、使用方便、切实可行。标准起草的原则是既要规范设备制造、保证网络接口互通和业务互通，同时也要有利于技术的灵活采用，促进无线接入技术的快速发展。,宽带无线接入技术七大趋势,宽带固定无线接入技术的发展极为迅速，各种微波、无线通信领域的先进手
33、段和方法不断引入。一方面这些技术充分利用过去未被开发，或者应用不是很多的频率资源；另一方面它们融合了在其它通信领域成功应用的先进技术，如64QAM、ATM、OFDM等，以实现更大的频谱利用率、更丰富的业务接入能力、更灵活的带宽分配方法。 固定无线接入系统已经从最初基于电话接入方式的窄带系统演变为面向宽带数据业务为主的宽带固定无线接入系统。而且随着接入网建设的持续升温以及各种新的技术不断被引入，宽带固定无线接入系统仍是未来几年内通信市场发展的一个热点。 宽带无线接入技术发展的七大趋势则是：OFDM技术开始兴起，多址方式不断充实，调制方式向多状态化发展，双工方式都可选择，同时支持电路交换与分组交换
34、，带宽动态分配、业务接口日趋丰富。,五、无线接入新技术,1WLAN与蓝牙技术（Blue Tooth）蓝牙是一种短距离无线连接技术，用于提供一个低成本的短距离无线连接解决方案。家庭信息网络由于距离短，可以利用蓝牙技术。蓝牙采用2.4GHz的ISM(工业、科研和医疗)频段，可免受各国频率分配不统一的影响；采用FM调制方式，降低了设备成本；采用快速跳频、前向纠错(FEC)和短分组技术，可减少同频干扰和随机噪声，使无线通信质量有所提高。蓝牙的传输速率为1Mb/s，传输距离约10米，加大功率后可达100米。,2、无线ATM保证多媒体业务QoS,如何在无线环境下尤其是移动环境下向用户提供多媒体通信业务，已
35、成为人们对通信的新需求，ATM技术和无线技术的结合，即无线ATM(WATM)可支持多媒体业务在无线环境下对QoS的要求。无线LAN是建立在随机存取机制上的，对实时业务难以保证。相对而言，发展WATM系统就很必要，它已被广泛应用于WLAN中。 ATM应用有二种。第一种应用：终端是非移动的。这时终端可以是一台工作站、PC机或其它宽带终端。当用无线接入到ATM网络时，高质量图像传输、多媒体会议等成为无线ATM的一种业务。第二种应用：终端是移动的。这时终端一般是便携或手持式的移动小型设备。这时，无线ATM技术作为有线主干网络的无线接入手段，无线ATM网络可看成是有线网络的无线扩展部分。,第七节 以太网
36、接入技术,目前宽带接入的主要方式有以太网接入、ADSL接入和CableModem接入三种。其中ADSL和Cable Modem均可利用丰富的铜线资源，因此在旧的居民小区和大楼中实现宽带接入有很大的优势。但在新建小区和大楼的宽带接入中，以太网接入方式以其高带宽和稳定的性能赢得了很大的市场。,首先，是对传输速率的要求，传统的以太网技术提供10Mbits的传输速率，而目前的宽带接入已经普遍要求100Mbits的传输速率，汇聚节点更是要求1000Mbits的传输速率。这就要求以太网交换机采用最新的交换技术，保证各个用户端口都能提供线速的传输速率，同时又能提供流量控制、广播风暴抑制、传输优先级等功能，从
37、而为用户提供高速和可靠的服务。 以太网/高速以太网的传输介质是双绞线、铜轴和光纤。目前广泛应用的并且性能价格比最好的是双绞线网络，以太网技术直接在传输介质上传输基带数字信号，在五类线上的传输距离为100米。,以太网接入技术是具有中国特色的接入技术。由于中国特色的民宅大多数非常集中，符合以太网的应用特点。以太网接入技术的优点是技术非常成熟、标准化、平均端口成本低、带宽高、用户端设备成本低。缺点是传输距离短、设备放置过于分散、初期投资成本高、管理不方便、需要重新布线等。 采用以太网作为企事业用户接入手段的主要原因是已有巨大的网络基础和长期的经验知识、目前所有流行的操作系统和应用也都是与以太网兼容的
38、。以太网接入采用异步工作方式，很适于处理IP突发数据流，技术已有重要变化和突破（LAN交换、星形布线、大容量MAC地址存储以及管理性等）。与传统的以太网相比，除了名字以外，仅剩的特征只有帧结构和简单性仍然保留，其余基本特征已有根本性变化。 以太网容量分为101001000Mbits三级，可按需按64kbits的带宽颗粒逐步提供所需的带宽直至1Gbits，用户真正实现按需付费。特别是1Gbits和10Gbits以太网技术直接与光技术结合后，由于省掉了中间的ATM层和SDH层，可以使总的投资成本减少30，而总的所有权（Ownershipcost）成本降低40。,第八节 卫星Internet接入技术
39、,随着Internet的快速发展，利用卫星的宽带IP多媒体广播解决Internet带宽的瓶颈问题，通过卫星进行多媒体广播的宽带IP系统逐渐引起了人们的重视，宽带IP系统提供的多媒体（音频、视频、数据等）信息和高速Internet接入等服务已经在商业运营中取得一定成效。由于卫星广播具有覆盖面大，传输距离远，不受地理条件限制等优点，利用卫星通信作为宽带接入网技术，将有很大的发展前景。目前，已有网络使用卫星通信的VSAT技术，发挥其非对称特点，即上行检索使用地面电话线或数据电路，而下行则以卫星通信高速率传输，可用于提供ISP的双向传输。,一、卫星Internet接入的特点,与其它通信技术相比，卫星通
40、信技术有着与众不同的特点，主要表现在以下几个方面： 1市场发展潜力大 2使用数据包分发技术来提高传输速度 3总通信成本低廉 4发展需求大 5具有先进的技术优势 6能提供IP视频流多点传送 7高速接入 8数据传输性能稳定,二、卫星Internet接入在我国的应用情况,我国在1998年底首次采用非对称技术，开通了第一条发/收分别为8Mb/s和45Mb/s的Internet国际卫星链路，从此China Net有了20多条国际卫星链路。国内卫星网络用于ISP或区域网络的也比较多，如China GBN、CER Net、CST Net等。其中，CST Net的远程网就是通过卫星网络接入核心网的。据有关方面
41、统计，我国国际Internet总带宽达到3257MHz，其中卫星线路占用带宽达300350MHz。,卫星通信在Internet接入网中的应用，在国外已很广泛，而我国从1999年起，开始利用美国休斯公司DirecPC技术解决Internet下载瓶颈问题。近一个时期，双威通信网络与首创公司达成协议，双方各自利用无线接入技术和光缆等专线资源，共同为用户提供宽带互联网接入服务。这标志着卫星传送已进入首都信息平台。其上行通过现有的163拨号或专线TCP/IP网络传送，下行信息通过54MHz卫星带宽广播发送，这样用户可享受比传统Modem高出8倍的速率，达到400kb/s的浏览速度、3Mb/s的下载速度，
42、为用户节省60%以上的上网时间，还可以享受宽带视频、音频多点传送服务。卫星通信技术用于Internet的前景非常看好，相信不久之后，新一代低成本的双向IP VSAT将投入市场。,第九节 电力线接入技术PLC,一、PLC技术概述 PLC技术(Power Line Communication，俗称“电力线上网“，简称PLC)是指利用电力线传输数据和话音信号的一种通信方式, 该技术是将载有信息的高频信号加载到电力线上，用电线进行数据传输，通过专用的电力线调制解调器将高频信号从电力线上分离出来，传送到终端设备。它的应用范围主要是在一个变压器范围内进行数据的传输，用电力线调制解调器将电信号从电力线上提取
43、下来。目前，该技术主要应用于水、煤气、电表等的自动抄表系统，同时该技术也是局域网接入很有竞争力的一种接入技术。 PLC技术在不需要重新布线的基础上，利用现有电线实现数据、语音和视频等多业务的承载，最终可实现四网合一。终端用户只需要插上电源插头，就可以实现因特网接入，电视频道接收节目，打电话或者是可视电话（见图9-9）。电力线上网不再需要任何新的线路铺设，充分利用现有的电力线资源,节省费用。接入通信速率,可达14Mbps(将来通过升级设备可达100Mbps)。以前该技术只作为长距离调度的通信手段，随着Internet技术的飞速发展， 利用220V低压电力线传输高速数据的价值越来越为人们所重视，被
44、认为是提供“最后一公里“解决方案最具竞争力的技术之一。,二、PLC产品的关键技术和接入原理,电力线不同于普通的数据通信线路，当作为一种数据传输的媒介时，遇到许多干扰：首先，电力线上有许多不可预料的噪声和干扰源，如吸尘器、开关电源、电冰箱、洗衣机等，其次，电力线通信具有时间上不可控、不恒定的特点。与信号洁净、特性恒定的Ethernet电缆相比，电力线上接入了很多电器、音响设备，这些设备任何时候都可以插入或断开、开机或关闭电源，因而导致电力线的特性不断地变化。为了克服各种干扰，电力线通信系统采用的调制技术主要是OFDM（正交频分复用）、DMT（多载波调制）、扩频及常规的QPSK，FSK等，为适应高
45、速率的传输要求，多载波正交频分复用将是解决传输频带利用的有效方法。,OFDM,正交多载波调制(OFDM)是把高速的串行数据转换成N路的低速数据流，去分别调制N路相互正交的了载波，然后将N路子载波合并成一路进行传输的一种调制效率很高的技术。OFDM系统原理框图如图9-10所示：,OFDM技术有三个优点,1、可以有效地对抗信号波形间的干扰，适用于多径环境和衰落信道中的高速数据传输。当信道中因为多径传输而出现频率选择性衰落时，只有落在频带凹陷处的子载波以及其携带的信息受影响，其他的子载波未受损害，因此系统总的误码率性能要好得多。 2、通过各子载波的联合编码，具有很强的抗衰落能力。OFDM技术本身已经
46、利用了信道的频率分集，如果衰落不是特别严重，就没有必要再加时域均衡器。通过将各个信道联合编码，则可以使系统性能得到提高。 3、OFDM技术抗窄带干扰性很强，因为这些干扰仅仅影响到很小一部分的子信道。,三、PLC技术的主要组成部分,1、电力线网络单元(PNU)，它负责控制电力线网络并从单元配电网集成话务。通过适当的电信干线接口，PNU再将话务传至馈电网络。根据馈电网络中使用的不同介质，PNU也可转换来自低压配电网的数据话务。 2、电源线网络终端(PNT)，它为最终用户PC或其它用户提供适当的接口，如以太网或是USB。为了降低成本，这一独立设备能够和PC或其它设备相集成。 3、耦合设备(CouplingUnit)是将信号传入线路并过滤噪音的。目前它还是一个插销插入电插座的相对独立的设备，今后它可能会和PLC调制解调器集成于一体。PLC调制解调器和PC内的耦合设备的集合体有一天将使PC可以直接在网上运行。,
