1、第7章 網絡與通信自動化系統設計,2,本章主要內容,7.1 通信網概述 7.2 業務網 7.3 接入網 7.4 支撐網電信管理網（TMN） 7.5 智能建筑通信網絡系統 7.6 智能小區網絡系統設計方法,3,通信系統是智能樓宇的核心，而構成方便快捷的網絡又是通信系統的核心。 通信網絡系統包括數字程控交換機PABX、無線通信系統、衛星通信系統、有線系統、廣播系統、電視會議系統等。 它是建筑物內語音、數據、圖像傳輸的基礎，又與外部通信系統（綜合業務數字網、公用電話網、Internet等）相連，可確保建筑物內外信息的暢通。,4,7.1 通信網概述,7.1.1 通信網的類型,傳送網:,支撐網:,5,1

2、.業務網技術 業務網是向用戶提供諸如電話、電報、傳真、數據、圖像等各種電信業務的網絡。 在傳送網的節點上安裝不同類型的節點設備，則形成不同類型的業務網。 業務節點設備主要包括各種交換機（電路交換、X.25、以太網、幀中繼、ATM等交換機）、路由器和數字交叉連接設備（DXC, Digital Cross Connection ）等。,7.1.2 通信網絡的支撐技術,6,Asynchronous Transfer Mode (ATM) is the next generation of networking technology to be used on the Information Supe

3、rhighway. A much wider array of information can be transmitted using this technology, for example: voice, data, images, CAT scans, MRI images, and video conference.,7,業務網包括電話通信網、電報通信網、電視網、數據通信網、計算機通信網、多媒體通信網和綜合業務數字網等。其中交換設備是構成業務網的核心要素，它的基本功能是完成接入交換節點鏈路的匯集、轉接接續和分配，實現一個呼叫終端（用戶）和它所要求的另一個或多個用戶終端之間的路由選擇的

4、連接。交換設備的交換方式可以分為兩大類：電路交換方式和分組交換方式。,8,In circuit switching , a physical connection must be established for the duration of the transmission ( such as in a telephone system ). The application of circuit switching is for real time communication.,9,Source A divides the message into packets and sends eac

5、h packet by a different route. This process is known as Packet Switching. Each packet goes to the switch, which stores the packet and looks at the routing table inside the switch to find the next switch or destination.,10,11,2.傳送網技術,傳送網是一個龐大復雜的網絡，由許多的單元組成，完成將信息從一個點傳遞到另一個點或另一些點的功能，如傳輸電路的調度、故障切換、分離業務等

6、。 從物理實現角度看，傳送網技術包括傳輸媒質、傳輸系統和傳輸節點設備技術。 另外不同類型的業務節點可使用一個公共的用戶接入網，實現有業務節點到用戶駐地網的信息傳送，因此可將接入網看成是傳送網的一個組成部分。,12,13,3.支撐網技術,支撐網是使業務網正常運行，增強網絡功能，提供全網服務質量，以滿足用戶要求的網絡。支撐網包括信令網、同步網和電信管理網。,14,某智能大廈通信網絡系統圖,15,7.2 業務網,7.2.1 電話通信網 電話通信網是目前覆蓋范圍最廣，業務量最大的網絡。由于供求關系的相互促進，使得電話通信網發展速度不斷加快，功能不斷增強，設備不斷更新，業務不斷擴展。其核心是交換設備，通

7、過它組成的以傳輸話音為主的專用電話通信系統，以保證有效地為用戶提供現代化的信息服務。,16,電話通信網的基本構成 （1）終端設備（電話機）是電話通信網構成的基本要素，主要完成通信過程中電、聲和聲、電轉換任務，為通信用戶所擁有。 （2）交換設備：它是系統的核心，主要用來將任意兩個終端用戶進行相互續接。主要功能是完成電話的接入，電話轉接和話路的分配。 （3）傳輸設備：它是交換設備的連接媒介，是信息和信號的傳輸通路。,電話通信網的組成,17,電話通信網的分類 （1）按通信傳輸手段分，有有線電話通信網、無線電話通信網、衛星電話通信網等多種形式。 （2）按使用范圍分，有接入、本地、長途、國際等多種形式。

8、 （3）按通信服務對象分，有公用電話通信網（PSTN , Public Switched Telephone Network）和專用電話通信網兩種形式。 （4）按傳輸媒介分，有固定和移動兩種形式。 （5）按傳輸形式分，有模擬和數字兩種形式。,18,程控用戶交換機（PABX, Private Automatic Branch Exchange ） 程控用戶交換系統接口配置圖,19,20,7.2.2 數據通信網 從廣義而言，數據通信也就是計算機通信，從而形成的數據通信網也就是計算機通信網。 與電話通信相比，數據通信有如下特點： （1）數據通信是人機或機機通信，計算機直接參與通信。 （2）數據傳輸的

9、準確性和可靠性要求高。 （3）傳輸速率高，要求接續和傳輸響應時間快。 （4）通信持續時間差異大。,21,數據通信網的分類 數據通信網大致分為以下幾個業務網： 分組交換網（X.25網）、 數字數據網（DDN, Digital Data Network ）、 幀中繼網、 異步傳送模式（ATM, Asynchronous Transfer Mode ）網等。,22,7.2.3 寬帶綜合業務數字網 綜合業務數字網（ISDN, Integrated Services Digital Network ） 綜合業務數字網是以電話網、IDN為基礎發展而成的網，它提供用戶端對端的數字連接，用來提供包括語音和非語

10、音業務在內的多種業務。,23,ISDN is a set of digital transmission standards which are used for end to end digital connectivity. ISDN supports voice and data. The integrated of different services has become an ISDN hallmark . In the past, video, audio, voice, and data services required at least four separated net

11、works. ISDN integrates all four over the same network.,24,ISDN uses a digital signal which is less vulnerable to noise compared to the analog signal used by a modem. ISDN brings the digital network to users and offers high speed communication. There are two types of ISDN: Narrowband ISDN ( N ISDN )

12、and Broadband ISDN ( B ISDN ).,25,ISDN概念中的業務綜合的核心是從用戶端出發，建立了一套標準的用戶和網絡接口（UNI, User Network Interface ）協議體系，同時給出了各ISDN之間互聯的NNI( Network to Network Interface ) 接口，這樣，非常簡單地統一了開發標準.,26,ISDN概念模型,27,在ISDN概念模型中，各種業務類型分為兩級。 （1）基本速率接口（BRI, Basic Rate Interface ）（見圖7-6），該速率由兩個承載信道和一個數據控制信道構成，稱為2BD，其中B為標準PCM速率

13、（64kbit/s），D為16kbit/s。該速率適用于家庭或小型企業需要。 （2）基群速率接口（PRI, Primary Rate Interface），該速率支持T1（23BD，1.544Mbit/s）和E1（30BD，2.048Mbit/s）適用于大容量用戶或集團用戶。其中T1主要適用于日本和北美地區，E1適用于歐洲和中國等地區。,28,The Basic Rate Interface is made up of two B channels ( bearer ) and one D channel. Therefore, the total rate is 2B + D. B chan

14、nels are 64 Kbps and can be used for voice and data communication. The D channel is 16 Kbps and is used for all initialization and signal connection.,29,The Primary Rate Interface in North America has 23 B channels and one 64 K D channel or 23B + D, having a total bandwidth of 1.544 Mbps. They are d

15、esigned to replace T1 links. PRI in Europe uses 30 B channels and one D channel or 30B + D with total rate 2.048 Mbps.,30,ISDN提供了如下各類的標準設備： TE1，ISDN標準終端設備； TE2，非標準ISDN終端設備； NT1( Network Terminator 1)，網絡終端1，標志本地線路的物理終結，具有用戶傳輸線終端和用戶網絡接口（UNI）功能； NT2，網絡終端2，可以是PABX或局域網LAN； TA ( Terminal Adapter )，終端適配器，完

16、成非標準設備到ISDN速率的匹配及協議轉換。 以上各類設備間的連接接口稱為參考點,31,ISDN功能設備定義及參考點示意圖,32,R參考點，位于非標準ISDN設備（TE2）和TA間； S參考點，位于標準用戶終端和NT2間； T參考點，位于NT1和NT2間； U參考點，只適用于北美地區，位于NT1和線路終端設備間。,33,ISDN相對傳統電信網有很多的優點： 不同的業務可以通過相同的物理電路進行連接，增加新業務方便。 由于采用了公共信道信令（CCS, Common Channel Signal ），不同業務的呼叫建立相互獨立，且快速方便，更有效的利用了鏈路資源；支持話音和各種非話音增值業務，如主

17、叫識別、呼叫轉移、可視電話、會議電話等。 采用了統一的標準用戶網絡接口UNI。,34,寬帶綜合業務數字網 （B-ISDN, Broadband - ISDN ） 寬帶綜合業務數字網是在綜合數字網（ISDN）的基礎上發展起來，可支持任意速率的，從語音、數據到視頻業務的ISDN，簡稱B-ISDN。,35,與N-ISDN（窄帶綜合業務數字網）支持速率低于2.048Mbit/s的業務、傳遞方式和媒介主要是以PDH( Plesiochronous Digital Hierarchy , 準同步數字體系 )和雙絞線為基礎相比，B-ISDN支持速率高于1.5Mbit/s的業務，傳遞方式以ATM、SDH( S

18、ynchronous Digital Hierarchy , 同步數字體系 )通過光纜媒質傳輸為基礎。,36,發展初期B-ISDN的網絡結構圖,37,初期的B-ISDN是由三個網結合而成。第一個網是以電話交換為主，并把靜止圖像和低速數據綜合一體的電路交換網，當前以電話通信業務為主，即是以傳輸速率64kbit/s作為此網的基礎，稱為64kbit/s網；第二個網是以存儲交換型的數據通信為主體的分組交換網。它具有靈活的多元業務量處理的特性；第三個網是以異步轉移方式（ATM）構成的寬帶交換網，它是電路交換與分組交換的組合，它能實現語音、高速數據和活動圖像的綜合傳輸。,38,現階段B-ISDN結構。引入

19、了智能，由智能網絡控制中心管理三個基本網：第一個網是由電路交換與分組交換組成的全數字化綜合傳輸的64kbit/s網；第二個是由異步轉移方式（ATM）組成的寬帶全數字綜合網，將由智能網絡控制中心管理，它被稱為智能寬帶ISDN；第三個是光交換方式多頻道廣播電視網，更多地是處理電視及多媒體信息。,39,現階段B-ISDN結構圖,40,從B-ISDN的發展及B-ISDN的網絡結構可以看出，實現B-ISDN的關鍵在于寬帶交換技術。從目前的研究成果和研究方向來看，光交換技術和ATM技術是實現B-ISDN的關鍵。,41,7.3 接入網,通信網與計算機數據網是兩個相互聯系，但又不同的網絡。前者主要服務于話音業

20、務的網絡，包括核心網和接入網；后者是主要服務于新型數據業務的網絡，包括核心網、骨干網、接入網三部分。二者隨著業務的發展、技術的成熟和政策的完善而日益相互融合。 接入網是通信網和計算機數據網的一個重要組成部分，是用戶與通信網絡相連的直接接口。 接入網貼近用戶，通常稱為“最后一公里的問題”。,42,7.3.1 接入網的概念,接入網是指本地交換機與用戶端設備之間的傳輸系統 ，由業務節點接口和用戶網絡接口之間的一系列傳送實體（諸如線路設施和傳輸設施）組成。它可以部分或全部代替傳統的用戶本地線路網，通過Q3網絡管理接口進行配置和管理，可以包含復用、交叉連接和傳輸功能。,43,根據ITU-T建議，其功能結

21、構如圖所示。從圖中可以看出ITU-T定義了三個接口，即用戶網絡接口（UNI）、業務節點接口（SNI）和管理接口。 接入網中，用戶終端通過用戶網絡接口（UNI）連接到接入網，接入網通過業務節點接口（SNI）連接到業務節點（SN），通過Q3接口連接到電信管理網（TMN）。,44,業務節點是提供接入到各種交換和/或分交換電信業務的網元。業務節點接口是提供用戶接入到業務節點之間的接口，網絡側經由業務節點接口與業務節點相連。 業務節點接口包括接入網與業務節點相連的標準化V接口以及高速以太網接口或其他開放接口。 業務節點接口有模擬接口（稱之為Z接口）和數字接口（稱之為V接口）。,45,接入網的物理參考模型

22、如圖所示。,46,其中，饋線段對應于綜合布線系統中的端局到設備間主配線架，配線段對應于布線系統中主配線架到樓層配線架，而引線段對應于水平布線系統，即樓層配線架到用戶工作區的信息插座上。,47,接入網的種類,48,某智能大樓的網絡構成示意圖,49,7.3.2 有線接入網,1.銅線接入網 多年來，通信網主要采用銅線（纜）用戶線向用戶提高傳送電話的業務。充分利用這些銅線的主要手段就是數字化。最初是采用線對增容技術，如利用窄帶ISDN技術，在銅纜中的每一對線上都開通了64kbit/s的話路或數據；開發0+2、0+4等線對增容設備，提高銅線的利用率。為了進一步提高銅線傳輸速率，開發了數字用戶線（DSL）

23、技術，以解決高速率數字信號在銅纜用戶線上的傳輸問題。,50,xDSL是DSL（Digital Subscriber Line）接入技術的總稱。xDSL采用現代數字信號處理器和數字編碼調制技術，利用雙絞線的頻帶資源，實現話音和數字信號的雙向點到點的高速傳輸。 xDSL按上行、下行速率是否一樣分為對稱型DSL和非對稱型DSL兩類。,51,對稱型DSL（主要有HDSL、SDSL和MVL等）的上行和下行的速率相同。非對稱型DSL（主要有ADSL、VDSL、RDSL等）的下行信道速率遠大于上行信道速率，主要用于因特網高速接入、視頻點播等下行速率遠大于上行速率的應用。其中ADSL技術目前最為成熟。,52,

24、ADSL: ( Asymmetrical Digital Subscriber Line) ADSL supports voice and data simultaneously. The data rate from service provider to the user is 6 Mbps and 786 kbps from the user to the service provider. HDSL: ( High Bit Rate DSL ) HDSL supports data or voice, but not simultaneously, with a data rate o

25、f 786 Kbps.,53,VDSL: ( Very High Speed DSL ) VDSL provides 25 to 50 Mbps to the user ( downstream), and 1.5 to 3 Mbps from the user to the service provider( upstream ). SDSL: ( Symmetrical DSL ) SDSL supports voice and data simultaneously, with a data rate of 768 Kbps in both direction.,54,HDSL,（1）H

26、DSL基本概念 HDSL（High Bit Rate DSL, 高比特率數字用戶線）是數字用戶線技術的一種，是ISDN基本速率DSL傳輸技術的發展和延伸，它利用現有的電話線銅纜用戶線中的兩對或三對雙絞線來提供全雙工的1.5Mb/s（T1）/2.048Mb/s（E1）數字連接能力。HDSL傳輸技術主要采用現代數字通信的自適應均衡、自適應回波抵消技術和線路編碼技術。,55,HDSL的主要特點： 傳輸速率：能提供1.5Mbps和2Mbps的傳輸能力； 傳輸距離：在無中繼器的情況下，0.40.6mm2線徑的銅線電纜傳輸距離可以達到35km； 傳輸準確度：HDSL傳輸誤碼率可達到10-10，可以滿足絕大

27、數傳輸精度要求； 安裝設計：HDSL無需中繼器，簡化了工程設計、安裝和線路維護，同時也降低了運營成本。,56,（2）HDSL系統主要技術及組成 HDSL采用2B1Q線路編碼，使得編碼后的線路信號的帶寬只有以前PCM ( Pulse Code Modulation )碼流信號帶寬的一半，使信號抗干擾能力大為增強；采用全雙工傳輸方式進一步減小了帶寬，使得在每一個方向上的速率減小了一半。這樣，通過線路編碼和全雙工傳輸技術的有效應用，信號帶寬減小了3/4，線路中信號衰減大幅度減小。,57,雙絞線電纜傳輸的特性，使它會產生一個與頻率有關的時延，當一定帶寬信號通過一段長度用戶線后，會產生碼間干擾。為此，H

28、DSL中采用了具有數字信號處理功能的自適應濾波器，通過微處理器單元對自適應濾波器的特性進行動態調整，使得HDSL實現HDSL長距離無中繼傳輸。HDSL采用自適應濾波器及回波抵消器，增強了系統的抗干擾能力。HDSL傳輸誤碼率可達10-10 ，是一種利用銅線電纜傳輸高比特率數字信號的理想系統。,58,下圖給出了HDSL系統組成結構。,59,接口部分：接口部分的功能主要是完成碼型變換，將符合ITU-TG.703標準、速率為2.048Mbps、碼型為HDB3的PCM碼型和NRZ PCM碼流相互轉換。 映射部分：主要完成數據流的復接和分解。發送數據時，將NRZ PCM碼流分成兩部分，加入相關的比特開銷，

29、然后轉換為 HDSL碼流；接收數據時，將收到的兩路HDSL碼流中的開銷比特與數據比特分開，再將分開后的兩路數據復接成2.048Mbps的NRZ PCM碼流。,60,收發器部分 收發器部分是HDSL傳輸核心部分，下圖是HDSL收發器原理圖。,61,發送信號時，將待定HDSL單路碼流進行線路編碼轉換，經D/A ( Digital to Analog Converter )變換和波形處理送到導線上。接收信號時，對從變壓器耦合進來的信號進行A/D (Analog to Digital Converter )變化，通過回波抵消器對由于混合線圈不平衡而泄漏的部分發送信號以及線路上阻抗不匹配而引起反射的部分

30、發送信號進行回波抵消，然后經過均衡器處理，分別均衡掉前續字符和后續字符的影響，從而恢復出原始的數據信號，再通過線路解碼處理，送到數據映射部分。,62,ADSL,（1）ADSL基本概念 我們知道，HDSL采用兩對電話線進行傳輸，這對住宅等應用場合并不合適。ADSL在HDSL技術基礎上，不僅繼承了HDSL技術的主要成果，而且在信號調制與解調、相位均衡、回波抵消等方面采用了更先進的技術。ADSL采用一對電話線傳輸方式，同時充分考慮了許多應用中上下行速度不等的特點，為適應多媒體技術應用提供了一種有效的寬帶業務傳輸技術。,63,（2）ADSL基本原理 現有電話用戶線路是為語音而設計的，話音頻帶在300H

31、z到3.4kHz之間，目前電話線上的數據傳輸所采用的調制技術，無論速率高低，所產生的信號帶寬都必須在這一頻帶范圍內。目前，在這一帶寬內實現的最高數據傳輸速率為56kbps。一路普通的電視信號經MPEG-1標準壓縮后的數據速率為1.5Mbps。如此高的數據傳輸速率是目前話路帶寬內調制技術所無能為力的。,64,The ADSL is a new modem, which uses an existing twisted-pair telephone line to access the information superhighway for transferring information su

32、ch as multimedia. ADSL transfers data at a higher rate downstream to the subscriber than upstream. The upstream and downstream data rates are factors of the distance between the telephone company switch and the subscriber.,65,The downstream data rate is from 1.5 to 8 Mbps and upstream data rate is f

33、rom 16 Kbps to 640 Kbps. The advantage of ASDL is that it uses the present twisted pair wire of telephone lines to transmit data in the range of 6 to 8 Mbps. It is important to note that ADSL does not affect the current telephone voice channel.,66,ADSL采用拓寬頻帶的方法來解決這一問題，其頻帶劃分如圖所示。,普通電話業務POTS仍在原頻帶內經由一個

34、低通濾波器和分離器傳輸，即使ADSL系統出現故障或電源中斷等問題，也不影響正常的電話業務。,67,在有些應用中，上行傳輸速率要求與下行傳輸速率要求相差很大，ADSL為此采用數據傳輸不對稱雙向信道。由中心局到用戶的下行信道經常要求向用戶提供快速的信息傳遞，且信息量往往很大，例如視頻播放，因此，下行信道所用的帶寬比較寬、數據傳輸速率比較高，ADSL最高可達9.2Mbps。而由用戶到中心局的上行信道往往是低速率傳輸，例如點播信令，因此，上行信道所有頻帶比較窄，數據傳輸速率比較低（160kbps6Mbps）。,68,由于數據信道位于話音頻帶之上，線路傳輸特性很差，所以要采用一定的特殊技術才能保障數據可

35、靠傳輸，例如自適應數字濾波器技術、糾錯編碼技術、非對稱回波消除技術等。,69,（3）ADSL系統參考模型 ADSL參考模型如圖所示，該模型將系統劃分成幾個部分，并定義了它們之間的接口。,70,下面分別介紹主要組成部分。 有關業務部分 建立ADSL傳輸系統的目的就是將各種寬帶業務送到用戶住宅。雖然業務部分不是ADSL系統的組成部分，但它是建立ADSL傳輸系統的目的。業務系統包括視頻業務、數據庫系統、多媒體信息系統等，是提供各種業務的場所。它與中心局的訪問節點之間采用適合于這些業務要求的傳輸技術進行傳輸。,71,數據業務可以經過分組交換網或窄帶網絡進行傳輸；視頻等實時性要求高的業務可以采用ATM等

36、寬帶網絡進行傳輸。 圖中與業務有關的部分是寬帶網絡、窄帶網絡、數字廣播和節點訪問。,72,ADSL傳輸部分 電話交換機是為交換話音服務的，它只允許話音帶寬的信號進入。為保證電話系統的正常工作，同時實現ADSL的功能，在ADSL設備中采用分離器，將用戶環路上傳輸的話音信號與其他信號分離開來。話音信號進入原來的電話系統，在端局方，話音信號進入電話交換機，在用戶端則送給電話機，其他的數據通路則分別接入到環路兩端的ADSL傳輸系統，即ATU-C和ATU-R，圖中與傳輸部分有關的部分有：,73,ATU-C是網絡末端的ADSL傳輸單元，可以集成到訪問節點中。 ATU-R是用戶端的ADSL傳輸單元，可以集成

37、到用戶分配網絡中。 環路是連接兩端的銅質雙絞電話線。 分離器是網絡端和用戶端分離高頻ADSL和低頻信號POTS的濾波器，能集成到ATU，與ATU在物理上分開。 PSTN( Public Switched Telephone Network )為公共電話交換網。 POTS( Plain Old Telephone Service) 為普通電話業務。,74,用戶端部分 用戶分配網絡是把ATU-R連接到業務模塊的系統。它可以是點到點結構，也可以是點到多點結構，可以是無源線路，也可以是有源線路。多點結構可以采用總線結構或星型結構。用戶端部分的業務模塊用來完成終端適配功能，例如機頂盒、PC接口或局域網的

38、路由器等。,75,接口定義 VC為訪問節點與網絡之間的邏輯接口； VA為ATU-C與訪問節點之間的邏輯接口； U-C2為POTS分離器和ATU-C之間的接口； U-C為網絡測環路和POTS分離器的接口； U-R為用戶環路和POTS分離器之間的接口； U-R2為POTS分離器與ATU-R之間的接口； T-SM為ATU-R與用戶分布網絡之間的接口； T為用戶分配網絡與業務模塊之間的接口； POTS-C為網絡端與POTS分離器的接口； POTS-R為用戶端電話機與POTS分離器的接口；,76,ADSL調制技術 實際上，ADSL的收發器是一個高速調制解調器。在信號調制技術方面，ADSL經常采用的調制方

39、法有三種，即： 正交幅度調制QAM ( Quadrature Amplitude Modulation)； 無載波幅度相位調制CAP( Carrierless Amplitude Phrase)； 離散多頻調制DMT( Discrete Multi Tone )；,77,2.光纖接入網,光纖接入網的傳輸介質是光纖。由于目前接入網的用戶終端設備都屬于電氣設備，故以光纖作為傳輸媒質時，必須在發送端和接收端進行光/電轉換。 光/電轉換設備在用戶側稱為光網絡單元（ONU, Optical Network Unit），又稱為光端機，它將光信號轉化成電信號送至用戶設備； 光/電轉換設備在局端稱為光線路終端

40、（OLT, Optical Line Terminal），將要傳輸的電信號轉換為光信號。,78,光纖接入網,79,由于光纖傳輸頻帶寬、容量大、損耗小、抗干擾，是一種理想的傳輸媒體。目前我國各種廣域網的主干網多為光纖網。用戶接入網用光纖全部或部分地取代銅線。光纖用戶接入網是用戶接入網的發展方向，是解決傳輸速率或帶寬問題的根本途徑，它將從根本上滿足用戶接入網傳輸綜合寬帶業務能力的要求。,80,按ONU( Optical Network Unit )安裝位置的不同，光纖接入網有以下情形： FTTC（光纖到路邊）和FTTZ（光纖到小區）：將ONU設置在路邊/小區。ONU與用戶間可用3類/5類非屏蔽雙絞

41、線。FTTC/FTTZ主要解決住宅（小區）和小型企事業單位的接入。 FTTB（光纖到大樓）：將ONU設置在辦公樓等建筑物內的配線架處，再經大樓內的結構化綜合布線系統與各房間相連。 FTTH/FTTO：全光接入。將FTTC/FTTZ中的ONU換成無源分光器，在家中/辦公室中設置ONT。 Fiber To The Curb, ( Zone, Building, Home, Office ),81,光纖接入網業務接口,82,光纖接入網業務接口參數,83,HFC接入網,HFC是一種對現有有線電視網進行改造后形成的一種模擬傳輸寬帶接入網，它在550MHz頻段通過QPSK ( Quadrature Pha

42、se Shift Keying )和TDMA( Time Division Multiplexing Access )等技術提供上行非廣播數據通信業務，在50550MHz頻段采用殘留邊帶調制（VSB, Vestigial Sideband）技術提供普通廣播電視業務.,84,在550750MHz頻段采用QAM和TDMA等技術提供下行數據通信業務，如數字電視和VOD等，750MHz以上頻段暫時保留以后使用。HFC( Hybrid Fiber Coaxial )可以實現模擬和數字電話、視頻點播、視頻會議及因特網等業務的綜合接入。,85,86,HFC接入網說明 光纖環路系統可提供4Mbit/s接口和2

43、Mbit/s標準接口，在節點可接交換機模塊設備，利用其光纜在模塊設備中集成相應的光設備，可以傳輸和接收有線電視（CATV）信號； CATV信號可采用同纜分纖方式傳送； 有線電視前端經光傳輸系統接至電信交換局的局端設備中； 交換機模塊設備可安放在物業中心或住宅樓內。,87,由于CATV網絡覆蓋范圍很廣，而且同軸電纜帶寬比銅線帶寬要寬得多，因此HFC接入是一種相對比較經濟、高性能的寬帶接入網方案；但原來的單向CATV網絡進行雙向改造設備及同軸電纜投資大，HFC接入網絡的信息安全性、系統健全性有待進一步完善，而且HFC接入網為樹型結構，上行信號存在噪聲積累即“漏斗效應”，加上HFC沒有標準化，以及我

44、國HFC接入涉及經營體制問題，需要打破行業界限，故HFC接入網也只是一種過度接入方案。,88,7.3.3 無線接入網,無線接入網是部分或全部采用無線電波這一傳輸媒質來連接用戶與交換中心，因此，它除了能向用戶提供固定接入外，還能向用戶提供移動接入。與有線接入網相比，無線接入網具有更大的使用靈活性和更強的抗災變能力，因此具有廣闊的發展前景。尤其是在未來的個人通信中，無線接入網將會發揮有線接入網無法替代的重要作用。,89,固定無線接入技術,固定無線接入（FWA, Fixed Wireless Access）主要是為固定位置的用戶或僅在小范圍區域內移動的用戶提供通信服務，其用戶終端包括電話機、傳真機或

45、計算機等。目前FWA連接的骨干網絡主要是PSTN，因此也可以說FWA是PSTN的無線延伸，其目的是為用戶提供透明的PSTN業務。 按照無線傳輸技術在接入網中的應用位置，FWA有以下幾種接入方式 。,90,91,（1）全無線本地環路：從本地交換機到用戶端全部采用無線傳輸方式。 （2）無線配引線/引入線本地環路：從本地交換機到靈活點或分配點采用有線傳輸方式，再采用無線方式連接至用戶。 （3）無線饋線/饋配線本地環路：從本地交換機到靈活點或分配點采用無線傳輸方式，再采用光纜或銅纜等有線方式連接至用戶。,92,固定無線接入網示意圖,93,固定無線接入網分類和特點,94,移動無線接入技術,移動無線接入網

46、包括蜂窩移動電話網、無線尋呼網、無繩電話網、衛星全球移動通信網以及個人通信網等。,95,a. 蜂窩移動電話網結構,96,蜂窩移動電話網方案說明,蜂窩移動電話網是一種大容量、小區制（蜂窩制小區），以信道共用，同頻復用為特征的公用移動電話網，可以構成大面積覆蓋的移動電話網，也可構成小范圍內的覆蓋系統； 蜂窩移動通信系統多采用三級網結構，由眾多的移動臺用戶（MS）一級、移動電話交換局（MTSO, Mobile Telephone Switching Office）一級以及與公用電話交換網（PSTN, Public Switched Telephone Network）相互連接中繼線等組成；,97,基

47、站和移動臺設有收發信機和天線等設備，每個基站有一個可靠通信的服務范圍，稱為無線小區，小區的大小主要由發射機功率和基站天線高度決定； 交換中心主要是信息交換機和系統的集成控制管理； 移動電話交換局與蜂窩基站之間采用有線或微波或光纖鏈路。,98,無線接入網設計方案,無線接入網工程設計的技術要求： 設計原則 保證系統能達到優良的覆蓋效果，盡可能降低工程成本，提高系統性價比； 綜合考慮天線的數量、位置、輸出功率及覆蓋的范圍，保證信號的均勻分布； 綜合考慮建筑物樓層的結構、功能、建筑裝修及吊頂設置，合理布置饋線系統。,99, 直放站的設計 直放站用來對基站和用戶終端（如手機）的無線射頻信號進行雙向放大，

48、根據傳輸方式可分為無線、有線射頻直放站和光纖直放站； 直放站最少需兩副天線，即源天線和轉發天線；室內環境下通常使用室內全向吸頂天線或構筑轉發天線，隧道中通常選用Yagi天線或螺旋狀天線，地下車庫等大型建筑采用普通基站使用的高增益定向天線作為轉發天線。,100,當一個直放站無法完全對某一區域進行覆蓋時，可進行級聯。 直放站技術指標 工作頻率：與聯通（移動）GSM-900，GSM-1800，CDMA-800系統有關 輸出功率：單頻段的GSM直放站輸出功率不大于30W，寬帶直放站輸出功率不大于50W； 雜散發射：9kHz1GHz小于-36dBm（0.25W），1GHz12.75GHz小于-30dBm

49、（1W）,測試方法按ETS300609-4標準執行；,101,天線的安裝 a.直放站天線的安裝 天線安裝位置最好是制高點，前方無阻擋物，附近無干擾源； 源天線和轉發天線完全背靠背的最小水平距離12m左右，通常應大于10倍波長的距離，源天線和轉發天線完全背靠背的最小垂直距離6m左右，應大于4倍波長； 如果兩天線之間有隔離物（如樓頂水箱），安裝時要做到兩天線互相看不見；,102,b.室內天線的安裝 安裝應美觀、牢固，與周圍墻體和天花板協調，注意金屬結構和墻體對信號的影響，選擇合適的位置； 吸頂天線安裝必須緊靠吊頂，緊固后保持天線與地面垂直，并盡量遠離附近金屬體以減少對信號的反射及阻擋； 室內平板天

50、線安裝的承重體必須滿足天線的承重要求。,103,7.3.4 寬帶接入網 以太接入網,以太接入網的系統結構 以太網接入技術采用以太網交換機，可將多個局域網網段連接起來形成更大的局域網。以太網交換機能在端口之間建立多個不同的點對點專用通道，它采用帶寬獨占模式，大大降低了網絡發生擁塞的可能性，顯著提高網絡的傳輸效率。,104,以太接入網的特點 用戶隔離。保障小區用戶數據的安全，隔離攜帶用戶個人信息的廣播消息，防止關鍵設備受到攻擊。因此，網絡要保證單播地址幀只有指定用戶才能接受。 用戶管理。用戶必須進行開戶登記，通過運營商對用戶進行的認證、授權后，才能連接到Internet或小區的應用服務器，并根據用

51、戶的屬性讓用戶享有不同服務等級和權利。同時，在通信時進行計費管理。,105, 帶寬管理和QoS（Quality of Service 服務質量）。小區接入以太網具有帶寬控制能力，即保證用戶最低接入速率，限制用戶的最高接入速率；對于需要開展語音、視頻傳播等對帶寬有較高要求的業務，能夠提供業務的QoS保證。 集中管理和維護。小區以太網具有集中管理功能，小區中心能夠監視網絡運行和用戶對網絡的使用狀況，避免用戶因出現誤操作或惡意攻擊對網絡正常運行帶來的影響，能夠及時發現和處理問題。,106,以太接入網方案說明,以太接入網以5類線（UTP）為基礎，通過樓宇交換機（或集線器）將同一樓內的用戶連成一個局域網

52、，再與外界光纖主干網相連。 中心交換機采用千兆路由交換機（1個1310nm SX上行口 ，12個 850nm SX 下行口，還可擴展其它模塊），以千兆交換的速度構建局域網的主干，為整個網絡的應用提供了較充裕的帶寬。,107,匯接交換機采用千兆光纖交換機，這樣就能與高速千兆主干很好的匹配；如果用戶要求不是特別高的話，也可采用百兆光纖交換機，由于主干帶寬較高，在各主干節點可以用堆疊技術將主干節點端口數擴展至幾十個而不至于對主干造成太大的壓力。 樓宇交換機選用百兆交換機（1個850nm SX 上行口，24個RJ-45下行口）或集線器（端口數可視用戶數確定）。,108,接入網小結,接入網的主要任務是將

53、所有用戶接入到核心網中，目前核心網已經基本實現光纖化、數字化和寬帶化；而接入網則是多種新舊技術共存競爭，多種傳輸方式共存競爭，多種傳輸體制共存競爭的領域，可用技術手段、技術方案多種多樣，常用的有光纖接入、銅纜接入、光纖同軸網接入、以太網接入及無線接入等。,109,接入網方案比較,110,各種網絡傳輸介質的協議及接口要求,111,接入網技術的主要趨勢,隨著電子技術等領域的發展，接入網技術發展也非常迅速。其發展趨勢主要表現在以下幾點：,112,1.寬帶化 原有的56kbps Modem、ISDN ( Integrated Service Digital Network)、DDN ( Digital

54、 Data Network )等幾十kbps、幾百kbps的接入速率已經無法滿足人們的網絡接入要求。無論是有線接入技術，還是無線接入技術，取而代之的是上Mbps的接入速率，尤其是寬帶以太網接入技術已經成為接入網發展的重要趨勢。,113,2.數字化 無論是ADSL Modem，還是VDSL Modem，也無論是Cable Modem，還是HomePNA，實際上用的都是模擬調制技術。而數字化仍然是接入網發展的重要趨勢。 ( Home Phoneline Network Alliance , HomePNA 家庭電話線網絡聯盟),114,3.業務綜合化 電話網、有線電視網、數據網等網絡設施均可以提供

55、接入服務，各行業、各部門將利用各自的接入網的能力，提供越來越多的綜合業務。,115,4.IP化 不管采用何種接入方式，數據采用IP( Internet Protocol )格式將是唯一可以被廣泛接受的形式，接入網的IP化是必然趨勢。,116,智能小區接入網技術的選擇,可用于智能小區的接入網技術很多，其上行傳輸速率和下行傳輸速率相差很大，經濟性和可升級性的差別也很大。因此，在智能小區選擇接入網技術應注意以下原則： 1.性能原則 2.經濟原則 3.實用原則 4.發展原則,117,智能小區接入網方案,就目前來說，建立小區接入網有很多條件可以選擇和利用，常見的組網方案有： （1）電話網xDSL 絕大多

56、數小區內部都裝有電話系統，利用每戶的電話線，通過HomePNA技術，組成小區內部局域網；再通過xDSL技術，尤其是ADSL技術，實現小區寬帶接入。,118,（2）局域網xDSL 對于新建的智能小區，一般都預埋有五類或五類以上雙絞線。利用這些線纜，可以組建小區局域網。小區局域網與廣域網的接入，目前多選用xDSL技術，而不再選用ISDN、DDN等技術。,119,（3）局域網以太網 小區局域網多采用以太網，對于一些采用吉比特級以太網交換機構建城市信息主干網的城市，可以考慮直接或間接利用寬帶以太網接入技術實現小區寬帶接入。,120,（4）Cable ModemHFC 絕大多數小區內部都裝有有線電視系統

57、。對于希望利用HFC提供雙向數據服務的系統來說，僅需要特殊考慮選用雙向放大器等設備。小區可以設立網站或服務器，也可以直接通過有線電視臺的服務器和路由器訪問Internet。,121,7.4 支撐網電信管理網（TMN, Telecom Management Network）,電信管理網顧名思義是對電信網實施管理的網絡。它能簡化使用多廠商生產的設備所組成的混合網環境下的管理模式，降低電信運營的管理成本，從而使企業獲得更好的效益。 電信管理網是建立在基礎電信網和業務網之上的管理網絡，是實現電信網與通信業務管理的載體，是電信支撐網的一個重要組成部分。,122,7.4.1 電信管理網的概念,電信管理網的

58、基本概念是提供一個有組織的網絡結構，以取得各種類型的操作系統之間，操作系統與電信設備之間的互連。 TMN與電信網的總體關系見圖。圖中操作系統代表實現各種管理功能的處理系統，工作站代表實現人機界面的裝置，數據通信網提供管理系統與被管理網元之間的數據通信能力。,123,TMN與電信網的總體關系,124,7.4.2 電信管理網的功能 與TMN相關的功能分為：TMN一般功能和TMN應用功能。TMN一般功能是對TMN應用功能的支持。 TMN一般功能包括對信息傳送、存儲、安全、恢復、處理和用戶終端的支持等。 TMN應用功能有性能管理、告警檢測、故障管理、配置管理、安全管理、計費管理和業務管理等。,125,

59、7.4.3 網絡管理 (1) 網絡管理的含義 網絡管理是實時或近實時地監視電話通信網運行，必要時采取控制措施，以達到在任何情況下，最大限度地使用網中一切可以利用的設備，使盡可能多的呼叫真正實現通信。 按照原CCITT M.30系列建議對電信管理網的功能描述，電信管理網包括網絡管理、網絡監控維護以及運營、費用、收入的管理等多種功能。,126,(2) 網絡的控制 信息收集到以后要進行分析，然后采取相應的控制措施對網絡進行控制。總的來說控制分為兩大類：擴張性控制和保護性控制。 擴張性控制 保護性控制,127,7.4.4 我國電信管理網系統 目前，我國電信網絡的組成按專業劃分可分為傳輸網、固定電話交換網、移動電話交換網、數字數據網、數據通信網、數字同步網、No.7信令網及電信管理網等，這些不同的專業網絡也都有各自的網管系統，并對各自的網絡運行起著一定的管理和監控的作用。,128,傳輸網的監控與管理 傳輸網的監控與管理的主要功能有：性能監測與控制、故障管理和配置管理等。 移動電話通信網網管系統 全國移動電話通信網網管系統為三級管理體制。第一級為全國中心，第二級為省移動電話網管中心，每省設一個。第三級為操作維護中心（OMC, Operation Maintenance Centre ）系統