现代通信技术与网络应用（第二版）》第8章

null第8章 宽带接入网 第8章 宽带接入网 8.1 概述 8.2 xDSL 8.3 混合光纤同轴网HFC 8.4 FTTx 8.5 无线接入网 习题 　　　　　　　　8.1 概 述 　　1. 概念与分类 　　公用电信网络习惯上被划分为三个部分，即长途网、中继网和用户接入网。所谓长途网，是指长途端局以上部分，中继网是指长途端局与市局或市局之间的部分，而用户接入网是指端局与用户之间的部分。现在更倾向于将长途网和中继网放在一起称为核心网(CN，Core Network)，将余下部分称为接入网(AN，Access Network)或用户环路，主要用来完成将用户接入核心网的任务。接入网相对核心网而言，其环境、业务量密度，以及技术手段等均有很大的差别。用户线　　　　　　　　8.1 概 述 　　1. 概念与分类 　　公用电信网络习惯上被划分为三个部分，即长途网、中继网和用户接入网。所谓长途网，是指长途端局以上部分，中继网是指长途端局与市局或市局之间的部分，而用户接入网是指端局与用户之间的部分。现在更倾向于将长途网和中继网放在一起称为核心网(CN，Core Network)，将余下部分称为接入网(AN，Access Network)或用户环路，主要用来完成将用户接入核心网的任务。接入网相对核心网而言，其环境、业务量密度，以及技术手段等均有很大的差别。用户线路在地理位置上星罗棋布，建设投资比核心网大得多；在传送内容上是图像等高速数据与语音低速数据并存；在方式上是固定或移动各有需求。此外，接入网的情况相当复杂，已有的体制种类繁多，如电信部门的铜缆话路通信模式、有线电视的同轴电缆单向图像通信模式以及蜂窝通信的移动通信模式等。在当今核心网已逐步形成以光纤线路为基础的高速信道的情况下，国际权威专家把宽带综合信息接入网比做信息高速公路的“最后一英里”，并认为它是信息高速公路中难度最高、耗资最大的一部分，是信息基础建设的“瓶颈”。路在地理位置上星罗棋布，建设投资比核心网大得多；在传送内容上是图像等高速数据与语音低速数据并存；在方式上是固定或移动各有需求。此外，接入网的情况相当复杂，已有的体制种类繁多，如电信部门的铜缆话路通信模式、有线电视的同轴电缆单向图像通信模式以及蜂窝通信的移动通信模式等。在当今核心网已逐步形成以光纤线路为基础的高速信道的情况下，国际权威专家把宽带综合信息接入网比做信息高速公路的“最后一英里”，并认为它是信息高速公路中难度最高、耗资最大的一部分，是信息基础建设的“瓶颈”。　　目前，根据传输方式可将接入网分为有线接入网和无线接入网两种接入方式。有线接入网和无线接入网的进一步的划分如图8.1所示。各种方式的具体技术实现是多种多样且各具特色的。各种接入方式所采用的接入技术将在后面详细介绍。　　目前，根据传输方式可将接入网分为有线接入网和无线接入网两种接入方式。有线接入网和无线接入网的进一步的划分如图8.1所示。各种方式的具体技术实现是多种多样且各具特色的。各种接入方式所采用的接入技术将在后面详细介绍。null图8.1 接入网的分类　　2. 接入网 　　在现代电信网环境下，网络提供者和运营者正面临着来自用户的日益增强的压力，主要表现为 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 迅速地提供高质量的新业务和动态地适应网络变化。传输网作为现代电信网的基础必须能很好地适应这些新的要求，关键是网络的灵活性、弹性和生存性。网络的灵活性反映了一种需要快速适应用户新要求的能力，这些要求有可能是一种目前尚不能提供的新业务；网络弹性是指网络必须能忍受和适应不确定的业务增长和没有预见到的要求；而网络生存性则是指网络经受设备或光缆损坏后仍能维持不中断业务通信的能力。上述关键要求在很大程度上与网络结构有关，因而调查和研究接入网结构往往是接入网研究开发规划 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 的基础。　　2. 接入网 　　在现代电信网环境下，网络提供者和运营者正面临着来自用户的日益增强的压力，主要表现为要求迅速地提供高质量的新业务和动态地适应网络变化。传输网作为现代电信网的基础必须能很好地适应这些新的要求，关键是网络的灵活性、弹性和生存性。网络的灵活性反映了一种需要快速适应用户新要求的能力，这些要求有可能是一种目前尚不能提供的新业务；网络弹性是指网络必须能忍受和适应不确定的业务增长和没有预见到的要求；而网络生存性则是指网络经受设备或光缆损坏后仍能维持不中断业务通信的能力。上述关键要求在很大程度上与网络结构有关，因而调查和研究接入网结构往往是接入网研究开发规划设计的基础。　　国际电联电信标准化部门(ITU-T)在G.902建议中对接入网的结构、功能、接入类型、原理进行了 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 。按ITUG.902定义，接入网由业务节点接口(SNI，Service Node Interface)和用户网络接口(UNI，User Network Interface)之间的一系列传送实体构成，为传送电信业务提供所需承载能力的系统，具有传输、复用、交叉连接等功能。其结构如图8.2所示。 　　国际电联电信标准化部门(ITU-T)在G.902建议中对接入网的结构、功能、接入类型、原理进行了规范。按ITUG.902定义，接入网由业务节点接口(SNI，Service Node Interface)和用户网络接口(UNI，User Network Interface)之间的一系列传送实体构成，为传送电信业务提供所需承载能力的系统，具有传输、复用、交叉连接等功能。其结构如图8.2所示。 null图8.2 接入网结构与功能模块 　　1) 接入网的接口 　接入网的接口有三类，即UNI、SNI和Q3管理接口。原则上，接入网对其所支持的UNI和SNI的类型与数目并不做限制。 　(1)  UNI是用户网络接口，不同的UNI支持不同的业务，如模拟电话、数字或模拟租用线业务等。顺便指出，对于PSTN而言，ITU-T尚未建立通用的UNI综合协议，故而UNI目前只能采用相关网商的标准。 　(2)  SNI是接入网和业务节点之间的接口，可分为支持单一接入的SNI(如V5系列接口)和综合接入的SNI(如ATM接口)。　　1) 接入网的接口 　接入网的接口有三类，即UNI、SNI和Q3管理接口。原则上，接入网对其所支持的UNI和SNI的类型与数目并不做限制。 　(1)  UNI是用户网络接口，不同的UNI支持不同的业务，如模拟电话、数字或模拟租用线业务等。顺便指出，对于PSTN而言，ITU-T尚未建立通用的UNI综合协议，故而UNI目前只能采用相关网商的标准。 　(2)  SNI是接入网和业务节点之间的接口，可分为支持单一接入的SNI(如V5系列接口)和综合接入的SNI(如ATM接口)。　　(3) 维护管理接口Q3是电信管理网(TMN，Telecommunication Management Network)与电信网各部分的标准接口。接入网作为电信网的一部分，也应通过Q3接口与TMN相连，以便于TMN实施管理功能。　　(3) 维护管理接口Q3是电信管理网(TMN，Telecommunication Management Network)与电信网各部分的标准接口。接入网作为电信网的一部分，也应通过Q3接口与TMN相连，以便于TMN实施管理功能。　　2) 接入网的功能模块 　接入网有5个功能模块，各模块功能分别介绍如下： 　(1) 传送功能模块。在接入网内的不同位置之间为公共承载体的传送提供通道和传输 媒质适配。其功能包括复用功能、交叉连接功能(包括疏导和配置)、物理媒质功能及管理功能等。 　 (2) 核心功能模块。核心功能模块位于用户接口功能模块和业务接口功能模块之间， 承担各个用户接口承载体或业务接口承载体要求进入公共传送载体的职责。其功能包括进入承载通路的处理功能，承载通路的集中功能，信令和分组信息的复用功能，ATM传送承载通路的电路模拟功能，管理和控制功能。　　2) 接入网的功能模块 　接入网有5个功能模块，各模块功能分别介绍如下： 　(1) 传送功能模块。在接入网内的不同位置之间为公共承载体的传送提供通道和传输 媒质适配。其功能包括复用功能、交叉连接功能(包括疏导和配置)、物理媒质功能及管理功能等。 　 (2) 核心功能模块。核心功能模块位于用户接口功能模块和业务接口功能模块之间， 承担各个用户接口承载体或业务接口承载体要求进入公共传送载体的职责。其功能包括进入承载通路的处理功能，承载通路的集中功能，信令和分组信息的复用功能，ATM传送承载通路的电路模拟功能，管理和控制功能。 　　(3) 用户接口功能模块。用户接口功能模块可将特定UNI的要求适配到核心功能模块 和管理模块。其功能包括终结UNI功能，A/D转换和信令转换(但不解释信令)功能，UNI的激活和去活功能，UNI承载通路/承载能力处理功能，UNI的测试和用户接口的维护、管理、控制功能。 　　(4) 业务接口功能模块。业务接口功能模块将特定SNI定义的要求适配到公共承载体， 以便在核心功能模块中加以处理，并选择相关的信息用于接入网中管理模块的处理。其功能包括终结SNI功能，将承载通路的需要、应急的管理和操作需要映射进核心功能，特定SNI所需的协议映射功能，SNI的测试和业务接口的维护、管理、控制功能。 　　(3) 用户接口功能模块。用户接口功能模块可将特定UNI的要求适配到核心功能模块 和管理模块。其功能包括终结UNI功能，A/D转换和信令转换(但不解释信令)功能，UNI的激活和去活功能，UNI承载通路/承载能力处理功能，UNI的测试和用户接口的维护、管理、控制功能。 　　(4) 业务接口功能模块。业务接口功能模块将特定SNI定义的要求适配到公共承载体， 以便在核心功能模块中加以处理，并选择相关的信息用于接入网中管理模块的处理。其功能包括终结SNI功能，将承载通路的需要、应急的管理和操作需要映射进核心功能，特定SNI所需的协议映射功能，SNI的测试和业务接口的维护、管理、控制功能。　　(5) 系统管理功能模块。通过Q3接口或中介设备与电信管理网接口，协调接入网各种功能的提供、运行和维护，包括配置和控制、故障检测和指示、性能数据采集等。同时还采用SNI协议和业务节点SNI操作功能，采用UNI协议和用户终端的操作功能。　　(5) 系统管理功能模块。通过Q3接口或中介设备与电信管理网接口，协调接入网各种功能的提供、运行和维护，包括配置和控制、故障检测和指示、性能数据采集等。同时还采用SNI协议和业务节点SNI操作功能，采用UNI协议和用户终端的操作功能。　　　　　　　　　8.2 xDSL 　　DSL(Digital Subscriber Line)，意即数字用户线路，它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。由于电话用户环路已经被大量敷设，如何充分利用现有的铜缆资源，通过铜质双绞线实现高速接入就成为业界的研究重点，因此DSL技术很快就得到了重视。 　本节首先从总体上介绍xDSL技术的产生原因和其技术上的优势，然后分别介绍各种DSL技术的原理以及它们之间的区别与联系。　　　　　　　　　8.2 xDSL 　　DSL(Digital Subscriber Line)，意即数字用户线路，它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。由于电话用户环路已经被大量敷设，如何充分利用现有的铜缆资源，通过铜质双绞线实现高速接入就成为业界的研究重点，因此DSL技术很快就得到了重视。 　本节首先从总体上介绍xDSL技术的产生原因和其技术上的优势，然后分别介绍各种DSL技术的原理以及它们之间的区别与联系。8.2.1 概述 　　核心网络采用了光纤通信，其速率达到2.5 Gb/s和10 Gb/s，但另一方面由于连接用户和交换局的用户线绝大多数仍是电话线，以现有的调制技术不能满足用户高速接入的需求。采用xDSL技术后，即可在双绞线上传送高达数Mb/s速率的数字信号。如果配置了分离音频频带和高频频带的分离器，则可同时提供电话和高速数据业务。其技术的优势与其他的宽带网络接入技术相比在于： 　 (1) 能够提供足够的带宽以满足人们对于多媒体网络应用的需求。8.2.1 概述 　　核心网络采用了光纤通信，其速率达到2.5 Gb/s和10 Gb/s，但另一方面由于连接用户和交换局的用户线绝大多数仍是电话线，以现有的调制技术不能满足用户高速接入的需求。采用xDSL技术后，即可在双绞线上传送高达数Mb/s速率的数字信号。如果配置了分离音频频带和高频频带的分离器，则可同时提供电话和高速数据业务。其技术的优势与其他的宽带网络接入技术相比在于： 　 (1) 能够提供足够的带宽以满足人们对于多媒体网络应用的需求。　　 (2) 与Cable Modem、无线接入等接入技术(后面介绍)相比，xDSL的性能和可靠性更加优越。 　(3)  xDSL技术利用现有的接入线路，能够平滑地与人们现有的网络进行连接，是过渡阶段比较经济的接入 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 之一。 　 (4)  xDSL技术比现有的其他接入方式能够提供更快的接入速度。 　(5) 网络服务提供者可以通过xDSL接入为用户提供增值服务，比如视频会议等。 　(6) 网络服务提供者可以为用户提供QoS服务，也就是说，用户可以根据自己的需要选择不同的xDSL传输速度和传输方式(用户需要交纳的费用也会有所区别)。　　 (2) 与Cable Modem、无线接入等接入技术(后面介绍)相比，xDSL的性能和可靠性更加优越。 　(3)  xDSL技术利用现有的接入线路，能够平滑地与人们现有的网络进行连接，是过渡阶段比较经济的接入方案之一。 　 (4)  xDSL技术比现有的其他接入方式能够提供更快的接入速度。 　(5) 网络服务提供者可以通过xDSL接入为用户提供增值服务，比如视频会议等。 　(6) 网络服务提供者可以为用户提供QoS服务，也就是说，用户可以根据自己的需要选择不同的xDSL传输速度和传输方式(用户需要交纳的费用也会有所区别)。　　 (7)  xDSL传输技术能够与网络服务提供商现有的网络(如帧中继、ATM和IP网络)无缝地整合在一起。也就是说，网络服务提供商不需要重新架构新的网络。这为xDSL技术的推广应用创造了良好的条件。 　　总之，xDSL技术利用现有的电信基础设施实现宽带接入的要求，可以最大限度地保护网络服务商现有的网络投资并且满足用户的需求，所以xDSL技术已经成为“下一代数字接入网络”的重要组成部分。　　 (7)  xDSL传输技术能够与网络服务提供商现有的网络(如帧中继、ATM和IP网络)无缝地整合在一起。也就是说，网络服务提供商不需要重新架构新的网络。这为xDSL技术的推广应用创造了良好的条件。 　　总之，xDSL技术利用现有的电信基础设施实现宽带接入的要求，可以最大限度地保护网络服务商现有的网络投资并且满足用户的需求，所以xDSL技术已经成为“下一代数字接入网络”的重要组成部分。　　1.  xDSL接入技术 　　xDSL接入技术实际上是一系列数字用户线技术的总称。它包括HDSL、ADSL和VDSL等。这里对它们作一简单介绍，具体内容后续介绍。 　　1)  HDSL 　　HDSL是xDSL技术中最成熟的一种，已经得到了较为广泛的应用。这种技术可以通过现有的铜双绞线以全双工T1或E1(速率2.048 Mb/s)方式传输。与传统的T1/E1技术相比，HDSL可以实现在3.6 km的距离上传输，而不需要每隔0.9～1.8 km就安装一个放大器。而且除了安装方便以外，HDSL的价格也比T1/EI便宜。　　1.  xDSL接入技术 　　xDSL接入技术实际上是一系列数字用户线技术的总称。它包括HDSL、ADSL和VDSL等。这里对它们作一简单介绍，具体内容后续介绍。 　　1)  HDSL 　　HDSL是xDSL技术中最成熟的一种，已经得到了较为广泛的应用。这种技术可以通过现有的铜双绞线以全双工T1或E1(速率2.048 Mb/s)方式传输。与传统的T1/E1技术相比，HDSL可以实现在3.6 km的距离上传输，而不需要每隔0.9～1.8 km就安装一个放大器。而且除了安装方便以外，HDSL的价格也比T1/EI便宜。　　HDSL的特点主要是： 　　(1) 利用两对双绞线传输; 　　(2) 支持N × 64 kb/s各种速率，最高可达E1速率; 　　(3) 主要用于数字交换机的连接、高带宽视频会议、远程教学、蜂窝电话基站连接、专用网络建立等。　　HDSL的特点主要是： 　　(1) 利用两对双绞线传输; 　　(2) 支持N × 64 kb/s各种速率，最高可达E1速率; 　　(3) 主要用于数字交换机的连接、高带宽视频会议、远程教学、蜂窝电话基站连接、专用网络建立等。　　2)  ADSL 　　ADSL是xDSL技术的一种。它以现有普通电话线为传输介质，能够在普通电话线上提供远高于ISDN速率的高达32 kb/s、8.192 Mb/s的下行速率和高达 32 kb/s、1.088 Mb/s的上行速率，同时传输距离可以达到3～5 km。只要在线路两端加装 ADSL调制解调器即可使用ADSL提供的宽带服务。通过一条电话线，便可以比普通Modem快100倍的速度浏览因特网，通过网络进行学习、娱乐、购物，更可享受到网上视频会议、视频点播、网上音乐、网上电视、网上MTV的乐趣，还能以很高的速率下载文件，同时还可以与普通电话共用一条电话线上网，使上网与接听、拨打电话互不影响。总之，ADSL的特点在于：　　2)  ADSL 　　ADSL是xDSL技术的一种。它以现有普通电话线为传输介质，能够在普通电话线上提供远高于ISDN速率的高达32 kb/s、8.192 Mb/s的下行速率和高达 32 kb/s、1.088 Mb/s的上行速率，同时传输距离可以达到3～5 km。只要在线路两端加装 ADSL调制解调器即可使用ADSL提供的宽带服务。通过一条电话线，便可以比普通Modem快100倍的速度浏览因特网，通过网络进行学习、娱乐、购物，更可享受到网上视频会议、视频点播、网上音乐、网上电视、网上MTV的乐趣，还能以很高的速率下载文件，同时还可以与普通电话共用一条电话线上网，使上网与接听、拨打电话互不影响。总之，ADSL的特点在于：　　(1) 利用一对双绞线传输； 　 (2) 上、下行速率分别为1.5～9.0 Mb/s和16 kb/s～ 1 Mb/s； 　　(3) 支持同时传输数据和语音。　　(1) 利用一对双绞线传输； 　 (2) 上、下行速率分别为1.5～9.0 Mb/s和16 kb/s～ 1 Mb/s； 　　(3) 支持同时传输数据和语音。　　3)  VDSL 　　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51～55 Mb/s，长度不超过300 m，13 Mb/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13～55 Mb/s，传输距离不超过1.5 km。VDSL在用户回路长度小于5000英尺的情况下，可以提供的速率高达13 Mb/s甚至还可能更高，这种技术可作为光纤到路边网络结构的一部分。此技术可在较短的距离上提供极高的传输速率，但应用还不是很多，目前尚处于研究阶段。其主要特点是： 　 (1) 可以支持不对称和对称业务； 　(2) 在频段上与ADSL互补； 　　(3) 支持一点对多点的配置。　　3)  VDSL 　　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51～55 Mb/s，长度不超过300 m，13 Mb/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13～55 Mb/s，传输距离不超过1.5 km。VDSL在用户回路长度小于5000英尺的情况下，可以提供的速率高达13 Mb/s甚至还可能更高，这种技术可作为光纤到路边网络结构的一部分。此技术可在较短的距离上提供极高的传输速率，但应用还不是很多，目前尚处于研究阶段。其主要特点是： 　 (1) 可以支持不对称和对称业务； 　(2) 在频段上与ADSL互补； 　　(3) 支持一点对多点的配置。　　2.  xDSL调制解调技术 　　DSL技术是利用在电话系统中没有被利用的高频信道传输数据的，因此DSL必须使用更加先进的调制技术。经常使用的几种调制解调方式为2B1Q(2 Binary 1 Quarterary)、正交幅度调制QAM(Quadrature Amplitude Modulation)、无载波振幅相位调制CAP(Carrierless Amplitude/Phase Modulation)和离散多音频DMT(Discrete Multi-Tone)四种，它们都要利用高频频带。由于高频信号损耗大并易受噪声干扰，因此速率越高，传输距离越近；此外传输速率还与双绞线的线径和质量有关。　　2.  xDSL调制解调技术 　　DSL技术是利用在电话系统中没有被利用的高频信道传输数据的，因此DSL必须使用更加先进的调制技术。经常使用的几种调制解调方式为2B1Q(2 Binary 1 Quarterary)、正交幅度调制QAM(Quadrature Amplitude Modulation)、无载波振幅相位调制CAP(Carrierless Amplitude/Phase Modulation)和离散多音频DMT(Discrete Multi-Tone)四种，它们都要利用高频频带。由于高频信号损耗大并易受噪声干扰，因此速率越高，传输距离越近；此外传输速率还与双绞线的线径和质量有关。　　1)  2B1Q 　 2B1Q是通过改变矩形载波振幅来传送数据的调制方式。在2B1Q技术中，矩形载波振幅的幅值被分成4级(相当于有四个电平幅度)，能一次传送2 bit的数据。因此在同样的速率下使用的信道带宽会减少一半，提高了传输距离，主要应用于HDSL等速率对称型的xDSL方式。　　1)  2B1Q 　 2B1Q是通过改变矩形载波振幅来传送数据的调制方式。在2B1Q技术中，矩形载波振幅的幅值被分成4级(相当于有四个电平幅度)，能一次传送2 bit的数据。因此在同样的速率下使用的信道带宽会减少一半，提高了传输距离，主要应用于HDSL等速率对称型的xDSL方式。 　　2)  QAM 　　QAM是传统的拨号Modem所采用的技术。现以16QAM说明其工作原理，被发送的4 bit信息的任何一种组合被唯一地映射到QAM星座图中的16个点之一，每个点的x和y分量指定了在信道中传输的正弦波和余弦波的幅度(大小、符号)，正弦波和余弦波的正交性使得它们可以在同一信道中传输，在接收端根据正弦波和余弦波的幅度x和y分量，在没有信道噪声的情况下，由同一个星座图找出星座图上对应的点恢复出发送的4 bit组合，实际的信道肯定存在噪声，这时接收机选择离所映射的点最近的真实点作为发射机最有可能用来产生QAM码元的点。 　　2)  QAM 　　QAM是传统的拨号Modem所采用的技术。现以16QAM说明其工作原理，被发送的4 bit信息的任何一种组合被唯一地映射到QAM星座图中的16个点之一，每个点的x和y分量指定了在信道中传输的正弦波和余弦波的幅度(大小、符号)，正弦波和余弦波的正交性使得它们可以在同一信道中传输，在接收端根据正弦波和余弦波的幅度x和y分量，在没有信道噪声的情况下，由同一个星座图找出星座图上对应的点恢复出发送的4 bit组合，实际的信道肯定存在噪声，这时接收机选择离所映射的点最近的真实点作为发射机最有可能用来产生QAM码元的点。　　3)  CAP 　 CAP是基于正交幅度调制(QAM)的调制方式。同样使用星座图在发送端对比特编码，在接收端对比特解码。编码产生的x和y分量是用来触发一个数字滤波器的，无需正弦波和余弦波产生器，因而称为无载波。与2B1Q相比，CAP编码的1 Baud可以代表2～9 bit，所以在相同的传输速率下，CAP编码所需要的频带比其他调制技术的都要窄。因而采用CAP编码方式传输的距离则更远。上、下行信号调制在不同的载波上，速率对称型和非对称型的xDSL均可采用。　　　　3)  CAP 　 CAP是基于正交幅度调制(QAM)的调制方式。同样使用星座图在发送端对比特编码，在接收端对比特解码。编码产生的x和y分量是用来触发一个数字滤波器的，无需正弦波和余弦波产生器，因而称为无载波。与2B1Q相比，CAP编码的1 Baud可以代表2～9 bit，所以在相同的传输速率下，CAP编码所需要的频带比其他调制技术的都要窄。因而采用CAP编码方式传输的距离则更远。上、下行信号调制在不同的载波上，速率对称型和非对称型的xDSL均可采用。　　　　4)  DMT 　DMT 也是基于正交幅度调制(QAM)的调制方式，它不只使用一个星座图，且每个星座图的正弦波和余弦波的频率不相同，所有正弦波和余弦波加在一起形成DMT码元在信道中传输。接收端分离不同的正弦波和余弦波，然后分别解码。在ADSL中采用256QAM调制，一个载波调制占用4 kHz带宽，对256个载波进行QAM调制需作傅里叶变换。DMT对各4 kHz带宽分配调制的数据，因能减少分配到有噪频带内的数据，所以DMT方式具有很强的抗噪声性能。将高频段划分为多个频率窗口，每个频率窗口分别调制一路信道，由于频段间的干扰，传输距离相对短，通常用于ADSL等速率非对称型的Modem。现在DMT已成为ANSI制定的ADSL应用的调制标准。　　4)  DMT 　DMT 也是基于正交幅度调制(QAM)的调制方式，它不只使用一个星座图，且每个星座图的正弦波和余弦波的频率不相同，所有正弦波和余弦波加在一起形成DMT码元在信道中传输。接收端分离不同的正弦波和余弦波，然后分别解码。在ADSL中采用256QAM调制，一个载波调制占用4 kHz带宽，对256个载波进行QAM调制需作傅里叶变换。DMT对各4 kHz带宽分配调制的数据，因能减少分配到有噪频带内的数据，所以DMT方式具有很强的抗噪声性能。将高频段划分为多个频率窗口，每个频率窗口分别调制一路信道，由于频段间的干扰，传输距离相对短，通常用于ADSL等速率非对称型的Modem。现在DMT已成为ANSI制定的ADSL应用的调制标准。8.2.2 HDSL 　　HDSL所提供的无中继设备E1/T1业务系统的主要组成如图8.3所示。由于HDSL技术的应用，只需简单地在双绞线两端连接一个HDSL收发器，就能实现无中继传输T1/E1业务。从用户使用的角度来看，HDSL技术所提供的T1/E1服务对用户是透明的。8.2.2 HDSL 　　HDSL所提供的无中继设备E1/T1业务系统的主要组成如图8.3所示。由于HDSL技术的应用，只需简单地在双绞线两端连接一个HDSL收发器，就能实现无中继传输T1/E1业务。从用户使用的角度来看，HDSL技术所提供的T1/E1服务对用户是透明的。null图8.3 HDSL的系统组成框图 　　HDSL使用以下两种 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 来实现长距离的无中继传输。 　　(1) 在HDSL系统的收发器中设计有数字信号处理功能的自适应滤波器，数字信号处理器测知双绞线的特性参数，以调节滤波器的参数，使通过滤波器的信号能被重新识别。 　　(2) 回波抵消技术。在HDSL系统中，一条双绞线上可以同时传送收发信号，结果使收发信号叠加在一起传送，为了从这叠加的信号波形中取出需接收的信号加以恢复，HDSL系统在其收发器中增设消回波电路，以消除叠加中的发送信号。　　HDSL使用以下两种方法来实现长距离的无中继传输。 　　(1) 在HDSL系统的收发器中设计有数字信号处理功能的自适应滤波器，数字信号处理器测知双绞线的特性参数，以调节滤波器的参数，使通过滤波器的信号能被重新识别。 　　(2) 回波抵消技术。在HDSL系统中，一条双绞线上可以同时传送收发信号，结果使收发信号叠加在一起传送，为了从这叠加的信号波形中取出需接收的信号加以恢复，HDSL系统在其收发器中增设消回波电路，以消除叠加中的发送信号。　　下面对HSDL系统各部分的功能作一简单介绍。 　　(1) 接口部分。接口部分的功能主要是码型变换。它将符合ITU-TG.703建议的速率为2 Mb/s、码型为HDB3的PCM码流和速率为2 Mb/s的NRZ PCM(不归零码)码流进行相互 转换。 　 (2) 映射部分。映射部分的作用相当于复接/分接。发送时，将2 Mb/s的NRZ PCM码流分成两部分或三部分，对分开的每部分加入相关的比特，然后转换成HDSL码流。在接收端，将收到的两路或三路HDSL码流中的开销比特和数据比特等分开后，再将分开的两路或三路数据复接成2 Mb/s的NRZ的PCM基群码流。　　下面对HSDL系统各部分的功能作一简单介绍。 　　(1) 接口部分。接口部分的功能主要是码型变换。它将符合ITU-TG.703建议的速率为2 Mb/s、码型为HDB3的PCM码流和速率为2 Mb/s的NRZ PCM(不归零码)码流进行相互 转换。 　 (2) 映射部分。映射部分的作用相当于复接/分接。发送时，将2 Mb/s的NRZ PCM码流分成两部分或三部分，对分开的每部分加入相关的比特，然后转换成HDSL码流。在接收端，将收到的两路或三路HDSL码流中的开销比特和数据比特等分开后，再将分开的两路或三路数据复接成2 Mb/s的NRZ的PCM基群码流。　　(3) 收发器部分。收发器部分是HDSL传输系统的核心，图8.4中给出了常见的HDSL收发器的原理框图。在实际应用中，根据所采用的技术，有不同的实现方法。由于使用HDSL系统的环境不一样，线路特性不同，故在收发器的回波抵消器和均衡器中都使用自适应滤波器，一般采用LMS算法。经过系统的初始化过程，使系统自适应到线路特性，并不断跟踪线路的微小变化，以获得尽可能好的系统性能。　　(3) 收发器部分。收发器部分是HDSL传输系统的核心，图8.4中给出了常见的HDSL收发器的原理框图。在实际应用中，根据所采用的技术，有不同的实现方法。由于使用HDSL系统的环境不一样，线路特性不同，故在收发器的回波抵消器和均衡器中都使用自适应滤波器，一般采用LMS算法。经过系统的初始化过程，使系统自适应到线路特性，并不断跟踪线路的微小变化，以获得尽可能好的系统性能。null图8.4 HDSL收发器的原理框图 　　(4) 混合电路。一般采用基于传统变压器的混合电路，也可采用有源RC型混合电路。 　(5) 回波抵消器。回波抵消器用于消除混合线圈泄露到接收线路的发送信号，消除拖尾影响及直流漂移，用来分开两个传输方向上传输的信号，以实现全双工工作模式。 　(6) 均衡判决器。在HDSL系统中，由于桥接和线径变化引起的阻抗不匹配与环路低通响应导致的脉冲展宽而大大降低传输信号的质量，因此，必须采用自适应滤波器来校正这些损伤，均衡线路衰减，缩短数据信道的有效响应的长度，降低内部复合干扰。均衡器一般也采用LMS算法的FIR滤波器。　　(4) 混合电路。一般采用基于传统变压器的混合电路，也可采用有源RC型混合电路。 　(5) 回波抵消器。回波抵消器用于消除混合线圈泄露到接收线路的发送信号，消除拖尾影响及直流漂移，用来分开两个传输方向上传输的信号，以实现全双工工作模式。 　(6) 均衡判决器。在HDSL系统中，由于桥接和线径变化引起的阻抗不匹配与环路低通响应导致的脉冲展宽而大大降低传输信号的质量，因此，必须采用自适应滤波器来校正这些损伤，均衡线路衰减，缩短数据信道的有效响应的长度，降低内部复合干扰。均衡器一般也采用LMS算法的FIR滤波器。　　从上述的介绍可以看出，HDSL技术的一个关键特点就是提供对称的带宽，即上行和下行速率是一样的，这使得它们在那些需要对称速率的环境下能够得到最广泛的应用。也就是说，HDSL技术更适合于商业应用，我们常见的HDSL的应用有以下几种： 　　(1) 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特别是HDSL2，为它们提供了一个经济实用的解决方案。 　(2) 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。　　从上述的介绍可以看出，HDSL技术的一个关键特点就是提供对称的带宽，即上行和下行速率是一样的，这使得它们在那些需要对称速率的环境下能够得到最广泛的应用。也就是说，HDSL技术更适合于商业应用，我们常见的HDSL的应用有以下几种： 　　(1) 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特别是HDSL2，为它们提供了一个经济实用的解决方案。 　(2) 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。　　(3) 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。 　(4) 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。 　　(5) 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和HDSL2就成为一种合适的选择。　　(3) 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。 　(4) 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。 　　(5) 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和HDSL2就成为一种合适的选择。8.2.3 ADSL 　 ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line，非对称数字用户线)是xDSL系列中应用比较成熟的一种。下面将介绍ADSL技术的基本特点、技术内涵以及应用和发展前景。 　　1.  ADSL的技术特点 　　从总体上来说，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。其主要的技术特点有以下几点： 　　(1)  ADSL能够在现有的普通电话线上提供高达1.5～9.0 Mb/s的高速下行速率，远高于ISDN速率；而上行速率为16 kb/s～1 Mb/s，传输距离达3～5 km。这种技术固有的非对称性非常适合于因特网浏览，因为浏览因特网网页时往往要求下行信息比上行信息的速率更高。8.2.3 ADSL 　 ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line，非对称数字用户线)是xDSL系列中应用比较成熟的一种。下面将介绍ADSL技术的基本特点、技术内涵以及应用和发展前景。 　　1.  ADSL的技术特点 　　从总体上来说，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。其主要的技术特点有以下几点： 　　(1)  ADSL能够在现有的普通电话线上提供高达1.5～9.0 Mb/s的高速下行速率，远高于ISDN速率；而上行速率为16 kb/s～1 Mb/s，传输距离达3～5 km。这种技术固有的非对称性非常适合于因特网浏览，因为浏览因特网网页时往往要求下行信息比上行信息的速率更高。　　(2) 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”。 　(3)  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。安装ADSL也极其方便快捷。在现有的电话线上安装ADSL，除了在用户端安装ADSL调制解调器外，不用对现有线路做任何改动。 　 (4)  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。　　(2) 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”。 　(3)  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。安装ADSL也极其方便快捷。在现有的电话线上安装ADSL，除了在用户端安装ADSL调制解调器外，不用对现有线路做任何改动。 　 (4)  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。　　(5) 用户通过ADSL接入宽带多媒体信息网和因特网，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。　　(5) 用户通过ADSL接入宽带多媒体信息网和因特网，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。　　2.  ADSL调制与解调 　　xDSL常使用的调制方案有QAM、CAP和DMT，它们都是一种通带传输方式，它们可以被应用在任何频率范围内。由于发展ADSL是为了服务于普通家庭用户，因此需要ADSL能够与现有的电话网络共存，而ADSL通带编码技术正是提供这种应用的先决条件。通过频分复用(FDM)技术，人们可以将ADSL所使用的频带范围与电话网络的频带分隔开来，同时将数据传输分为从服务提供商到用户方向的下行信道和从用户到服务提供商方向的上行信道。其中，DMT编码采用回波抵消技术在一个频率范围内同时进行上行、下行的信号传输。这样可以使用较窄的频带范围减少衰减的影响，并达到更远的传输距离。当然这样做必然会加大干扰，特别是在一个线缆内提供多条这样的DSL线路时。采用频分复用FDM方式的ADSL的频带如图8.5所示，其中上行信道的最高频率f1、下行信道的最低频率f2以及下行信道的最高频率f3有待进一步确定。　　2.  ADSL调制与解调 　　xDSL常使用的调制方案有QAM、CAP和DMT，它们都是一种通带传输方式，它们可以被应用在任何频率范围内。由于发展ADSL是为了服务于普通家庭用户，因此需要ADSL能够与现有的电话网络共存，而ADSL通带编码技术正是提供这种应用的先决条件。通过频分复用(FDM)技术，人们可以将ADSL所使用的频带范围与电话网络的频带分隔开来，同时将数据传输分为从服务提供商到用户方向的下行信道和从用户到服务提供商方向的上行信道。其中，DMT编码采用回波抵消技术在一个频率范围内同时进行上行、下行的信号传输。这样可以使用较窄的频带范围减少衰减的影响，并达到更远的传输距离。当然这样做必然会加大干扰，特别是在一个线缆内提供多条这样的DSL线路时。采用频分复用FDM方式的ADSL的频带如图8.5所示，其中上行信道的最高频率f1、下行信道的最低频率f2以及下行信道的最高频率f3有待进一步确定。null图8.5 ADSL的FDM技术使用的频谱 　　3.  ADSL技术的应用 　　ADSL技术一般应用在以下几个方面： 　　(1)  Internet快速接入，直行速度达7.1 Mb/s，比普通电话线快200倍，更可以在公司局域网内集体使用。 　　(2) 视频点播VOD(Video On Demand)、点播卡拉OK、网上游戏、交互电视、网上购物等宽带多媒体服务。 　　(3) 远程LAN接入、远地办公室、在家工作等高速数据应用。还可以实现远程医疗、远程教学、远地可视会议、体育比赛现场传送等。　　3.  ADSL技术的应用 　　ADSL技术一般应用在以下几个方面： 　　(1)  Internet快速接入，直行速度达7.1 Mb/s，比普通电话线快200倍，更可以在公司局域网内集体使用。 　　(2) 视频点播VOD(Video On Demand)、点播卡拉OK、网上游戏、交互电视、网上购物等宽带多媒体服务。 　　(3) 远程LAN接入、远地办公室、在家工作等高速数据应用。还可以实现远程医疗、远程教学、远地可视会议、体育比赛现场传送等。8.2.4 VDSL 　　VDSL是一种正在成长中的DSL技术。它的传输速率之高是其他DSL技术所不能比 拟的。但是VDSL也有其技术上的局限性，比如距离较短、怎样均衡VDSL的传输速率和性能等，这些是今后的研究方向。8.2.4 VDSL 　　VDSL是一种正在成长中的DSL技术。它的传输速率之高是其他DSL技术所不能比 拟的。但是VDSL也有其技术上的局限性，比如距离较短、怎样均衡VDSL的传输速率和性能等，这些是今后的研究方向。　　1.  VDSL的技术特点 　　(1)  VDSL下行速率的大小取决于传输线的长度，目前最大下行速率为51～55 Mb/s，长度不超过300 m，13 Mb/s以下的速率可传输距离为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13～55 Mb/s，传输距离不超过1.5 km。 　　(2)  VDSL的上、下行速率是不对称的，上行速率一般可以选择为1.6 Mb/s、2.3 Mb/s、19.2 Mb/s或者等同于下行速率。由于技术等因素，估计最初的VDSL产品将采用较低的上行速率，较高的下行速率或对称的速率方式只适用非常短的线路，在换代产品中可以考虑。上、下行信道使用频分复用技术(FDM)，并与POTS和ISDN信号分开，从而在现有网上的业务基础上再额外提供VDSL业务，如果需要更高速的上行或对称的数据速率，VDSL系统可以使用回波抵消技术。　　1.  VDSL的技术特点 　　(1)  VDSL下行速率的大小取决于传输线的长度，目前最大下行速率为51～55 Mb/s，长度不超过300 m，13 Mb/s以下的速率可传输距离为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13～55 Mb/s，传输距离不超过1.5 km。 　　(2)  VDSL的上、下行速率是不对称的，上行速率一般可以选择为1.6 Mb/s、2.3 Mb/s、19.2 Mb/s或者等同于下行速率。由于技术等因素，估计最初的VDSL产品将采用较低的上行速率，较高的下行速率或对称的速率方式只适用非常短的线路，在换代产品中可以考虑。上、下行信道使用频分复用技术(FDM)，并与POTS和ISDN信号分开，从而在现有网上的业务基础上再额外提供VDSL业务，如果需要更高速的上行或对称的数据速率，VDSL系统可以使用回波抵消技术。　　(3)  VDSL必须能传输压缩的视频信号，由于该信号的实时性使它不适合采用在数据通信中普遍采用的连接或网络水平上的误差控制方案。为了使传输误码率与压缩的视频信号相适应，VDSL必须采用前向误码纠错方案(FEC)，并采用交织技术以纠正由于脉冲噪声产生的误码，但交织会带来时延，这个时延估计为最大可纠错脉冲长度的40倍。　　(3)  VDSL必须能传输压缩的视频信号，由于该信号的实时性使它不适合采用在数据通信中普遍采用的连接或网络水平上的误差控制方案。为了使传输误码率与压缩的视频信号相适应，VDSL必须采用前向误码纠错方案(FEC)，并采用交织技术以纠正由于脉冲噪声产生的误码，但交织会带来时延，这个时延估计为最大可纠错脉冲长度的40倍。　　(4) 考虑用户分布的随机性以及要求服务的多样性，VDSL系统最好能适用于不同数据速率的传输要求，并且能够自动识别新连接的用户和传输速率的变化。当一个新的VDSL终端单元进入网络时，无源网络接口界面必须具有热接入功能，以不影响正在进行的其他业务。 　　(5) 价格始终是一个重要的问题。考虑到用户的承受能力，VDSL产品必须具有低廉的价格。　　(4) 考虑用户分布的随机性以及要求服务的多样性，VDSL系统最好能适用于不同数据速率的传输要求，并且能够自动识别新连接的用户和传输速率的变化。当一个新的VDSL终端单元进入网络时，无源网络接口界面必须具有热接入功能，以不影响正在进行的其他业务。 　　(5) 价格始终是一个重要的问题。考虑到用户的承受能力，VDSL产品必须具有低廉的价格。　　2.  VDSL的调制与解调 　　目前已提出了四种调制技术，即CAP、DMT、DWMT和SLC，均可用于VDSL。前两种已作介绍，这里简单介绍一下后两种。 　DWMT(离散子波多音频)是一种使用子波变换进行调制与解调的多载波系统。 DWMT使用FDM复用上行数据，也可使用TDMA。 　 SLC(简单线路编码)是一种四电平的基带传输技术。SLC非常适合采用TDMA方式复用上行数据，当然，也有可能使用FDM。　　2.  VDSL的调制与解调 　　目前已提出了四种调制技术，即CAP、DMT、DWMT和SLC，均可用于VDSL。前两种已作介绍，这里简单介绍一下后两种。 　DWMT(离散子波多音频)是一种使用子波变换进行调制与解调的多载波系统。 DWMT使用FDM复用上行数据，也可使用TDMA。 　 SLC(简单线路编码)是一种四电平的基带传输技术。SLC非常适合采用TDMA方式复用上行数据，当然，也有可能使用FDM。　　3.  VDSL存在的一些问题 　　(1) VDSL最大可传输距离未知。在给定的传输速率下，不知道VDSL能可靠传输的最大距离。因为对于实际的线路特性，在VDSL所用的传输频带范围内，譬如线路桥接、室内支线如何安排等一些因素对普通电话、ISDN或ADSL没有任何影响，而对VDSL可能就是致命性的影响。另外，VDSL使用了业余电台的频率范围，VDSL系统中的每一条电话线就是一个天线，辐射和吸收着能量。因而为防止辐射干扰，业余电台需要采用低的信号发射能量，为防止被业余电台干涉而又需要采用高的信号发射能量，如何折衷可能是确定传输距离的一个决定性的因素。　　3.  VDSL存在的一些问题 　　(1) VDSL最大可传输距离未知。在给定的传输速率下，不知道VDSL能可靠传输的最大距离。因为对于实际的线路特性，在VDSL所用的传输频带范围内，譬如线路桥接、室内支线如何安排等一些因素对普通电话、ISDN或ADSL没有任何影响，而对VDSL可能就是致命性的影响。另外，VDSL使用了业余电台的频率范围，VDSL系统中的每一条电话线就是一个天线，辐射和吸收着能量。因而为防止辐射干扰，业余电台需要采用低的信号发射能量，为防止被业余电台干涉而又需要采用高的信号发射能量，如何折衷可能是确定传输距离的一个决定性的因素。　　(2)  VDSL的服务环境尚不清楚。VDSL可能使用ATM信元格式传递视频和对称速率的数据，虽然还没有最后确定最优的上、下行数据速率。目前的困难是无法确定VDSL是否能以非ATM方式(譬如传统的PDH结构)传递信息以及在高于T1/E1的宽带速率情形下是否需要使用对称信道、如何配置用户区网络结构、与电话网络如何接口等问题。　　(2)  VDSL的服务环境尚不清楚。VDSL可能使用ATM信元格式传递视频和对称速率的数据，虽然还没有最后确定最优的上、下行数据速率。目前的困难是无法确定VDSL是否能以非ATM方式(譬如传统的PDH结构)传递信息以及在高于T1/E1的宽带速率情形下是否需要使用对称信道、如何配置用户区网络结构、与电话网络如何接口等问题。　　　　　8.