《宽带接入技术 教学课件 ppt 作者 毛京丽 胡怡红 张勖 29766-第9章 宽带接入网规划与设计实例》由会员分享，可在线阅读，更多相关《宽带接入技术 教学课件 ppt 作者 毛京丽 胡怡红 张勖 29766-第9章 宽带接入网规划与设计实例（172页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第9章 宽带接入网 规划与设计实例, 本章主要内容包括： ADSL接入网规划与设计 HFC接入网规划与设计 EPON接入网规划与设计 FTTX+LAN接入网规划与设计,9.1 ADSL接入网规划与设计,9.1.1 宽带接入网中应用ADSL技术的可行性分析 作为DSL主流技术的ADSL技术是当前基于铜线接入为分散用户提供宽带数据接入的有效方式之一。, 从用户的角度来看，采用ADSL技术无需大规模改造接入线路，各运营商能提供的下行速率从512Kb/s到8Mb/s，基本能满足普通用户宽带接入的速率需求。, 同时，ADSL接入的优势还体现在语音业务与数据业务相互独立，可以同时使用，是普通电话用户优先考
2、虑的接入方式。, 从运营商角度出发，基于铜线的宽带接入降低了接入网改造成本，技术成熟，维护管理简单，在光纤接入网普及之前，是很好的过渡方案，因此，ADSL/ADSL2、ADSL2+在现阶段还是主流宽带接入技术之一。,9.1.2 ADSL宽带接入网设计方案, 我们以一个虚拟区域内的ADSL接入网为例来说明相关设计。, 假设某电信运营商计划对一端局管辖的综合区内8个楼区的分散电话用户进行ADSL接入改造，A办公大楼用户数约400个（按所需宽带接入数），B、C、D、E、F、G、H楼区用户数各约200个，合计用户约1800个，各用户到端局机房的距离在3.5km之内，双绞线质量能满足ADSL接入要求。,
3、1、ADSL宽带接入网的网络结构, 本次设计的网络结构示意图9-1如下。,2、ADSL设备选型配置, ADSL设备主要指局端设备DSLAM、宽带远程接入服务器BRAS和用户端设备ATU-R。,3、ADSL接入网中的工作协议, 这里主要讨论用户侧通信协议，特别是PPP协议、PPPoA协议和PPPoE协议。,（1）PPP协议, PPP（PPP：Point to Point Protocol）为在点对点连接上传输多协议数据包提供了一个标准方法。,（2）PPPOA协议, PPPoA（PPP over ATM）协议采用PPPoA的接入技术，由客户端计算机或ADSL Modem发起PPP呼叫，需要有宽带服
4、务器支持。,（3）PPPoE, PPPoE(PPP over Ethernet)是在以太网上建立PPP连接，由于以太网技术十分成熟且使用广泛，而PPP协议在传统的拨号上网应用中显示出良好的可扩展性和优质的管理控制机制，二者结合而成的PPPoE协议得到了宽带接入运营商的认可并广为采用。,4、DSLAM容量计算, DSLAM容量体现在两个方面，一是每个业务区内所需DSLAM的用户端口数量；另一个指标则是每个DSLAM节点的上联带宽值。,5、IP地址的规划, ADSL接入网中IP地址的规划指的是对于新建的宽带接入，如何分配IP地址，以便用户和相关设备能正常接入Internet，这里涉及两部分IP地址
5、的规划。,（1）用户IP地址规划, 按照ADSL网络建设原则，每个普通在线用户划分1个VLAN,同时需动态分配1个IP地址，按照在线用户比为1:3，本次扩容增加用户接入实配1800，需要配置用户IP地址数量为： 18003600个IP地址，约3个C类地址。,（2）网管IP地址需求, 单个DSLAM或者若干个DSLAM级联后通过一个或者几个GE、FE端口上联到BRAS上，其在网管上就表现为一个网元，需要分配一个IP地址，本工程共需要分配1个网管IP地址，例如192.168.4.1/24。,9.1.3 网络安全的设计, 接入节点、汇聚层网络和宽带网络网关属于运营商所有，这些设备或者网络对运营商而言
6、都是可信的。 用户自组网络归用户自己所有和使用。 对运营商而言，用户自组网络是不可信的。, 安全威胁大都来自不可信网络内恶意用户或者程序的攻击。 当然，有时安全问题也产生于可信任域内，比如因为设备不稳定等原因产生的安全问题。 但安全问题主要还是来自不可信域对可信任域的安全威胁。, 归纳起来，接入网络中主要有下面的一些安全问题： 1、非法用户的接入 2、非法报文和恶意报文发送,9.1.4 ADSL宽带接入网络的性能分析,1、影响系统性能的因素 影响系统性能的因素主要有以下几点： （1）衰耗 （2）反射干扰 （3）串音干扰 （4）噪音干扰,（5）接入线路质量问题 （6）接入层组网结构问题 （7）多
7、用户共享VLAN引起广播问题 （8）未进行流量控制 （9）用户侧网络、PC问题,2、改进方案建议（VDSL）, ADSL系统发展的下一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。 VDSL技术是铜线接入网向更高带宽发展的一个方向，随着它的技术不断发展与成熟，在“最后一公里”的技术中具有很强的竞争力。,9.2 HFC接入网规划与设计,9.2.1 A地区宽带接入网中应用HFC技术的可行性分析 随着通信和信息技术的发展，传统的三大网络（电信网、计算机网、有线电视网）逐步相互渗透、相互融合。, 在我国，有线电视网的普及程度最高，覆盖范围非常广，在许多城市已建成HFC
8、光纤同轴电缆混合网。 伴随着数据通信等多种业务的需求，在具有接近1GHZ频宽的HFC双向网络上建设宽带数据平台已成为发展趋势，CMTS技术因此应运而生。, A地区有线电视网络系统建设的整体目标是将现有的传统网络升级改造成860MHz(750MHZ)的双向多功能网络，也就是将传统CATV网（模拟网A平台）与多功能综合接入网（数字网B平台）两张物理网融合在一起。, B小区作为居住小区，位于A地区西南角。 总占地69306.04m2，总建筑面积11.6万m2，总体规划用户2000户。, 针对该小区，对比ADSL接入方式和Cabel Modem接入，ADSL和Cable Modem两种技术组网都能够提
9、供多种业务，并且都能够基本满足目前宽带业务的需要。 但ADSL在带宽上要低于Cable Modem，另外从组网成本来看，Cable Modem组网成本也明显低于ADSL。, 基于以上所述，本设计本着迎合三网融合及全球Cable Modem发展趋势、充分利用现有资源、对现有ADSL的带宽较窄实现有效互补的原则，提出了在该地区应用HFC技术实现宽带接入的相关设计方案。,9.2.2 A地区HFC接入网络的设计方案, HFC接入网的基本设计原则如下： (A)前端到节点为星型光纤干线750 MHz； (B)节点到用户为短距离电缆分支线，树枝型拓扑(550 MHz或750 MHz)结构； (C)一个光节点
10、所带用户在500户左右(视农村和城市而定)； (D)双向功能(即具有反向传输功能)。, 系统设计时主要指标有： 噪声指标：C/N(载噪比)； 非线性指标：CTB(组合三阶差拍比)、CSO(组合二阶差拍失真)。 此外，其他的指标也必须满足要求，如邻频传输的技术指标、系统输出的各项技术指标、电视屏蔽、安全要求(强制性)等等都必须满足要求。,1、网络结构的设计, 根据小区有线电视以500户左右/光节点及每光节点覆盖的地域半径不大于600米的原则，本例共设光节点4个。,（1）光站(设备间)设计, 前端多路广播电视信号和数字信号送入1310 nmDFB光发射机，转换成强度调制的光信号，完成前端向各光节点
11、的传输，光接收机选用高输出光工作站，可满足光缆到楼头及光缆到小区的要求。, 图9-2是前端网络结构示意图，从前端设备开始，经过两级交接箱后，由双向工作站1引出的光缆到本次设计范围内的K009小区。, 图9-3为本住宅小区的光网络结构示意图，根据小区建设规划和有线电视用户分布情况，按照本文所述的设计原则设置了A1、A2、A3、A4四个光节点，根据网络总体规划由二级机房到小区中心位置配置光纤交接箱1台，以分配不同方向的光纤。,（2）同轴电缆网络设计方案, 图9-13为小区内的系统结构示意图，请参考教材。 光节点以下采用同轴电缆树星型结构将信号传给用户，支线放大器采用双向放大器，集中馈电，放大器级联
12、台数不超过2级，用户指标完全满足系统指标要求。,（3）上行设计, 用户终端的回传信息通过回传放大器（565 MHz）回传至光节点，再通过内置于正向接收机的回传光发射机，即可将回传信号回传至前端，以满足交互业务的需要。,（4）光工作波长的选择, 光纤损耗与波长有关。 目前，在1310 nm工作波长的光发机最大输出功率为16 mW，光接收机的光输入功率为-2 dBm(0.63mW)，光纤传输损耗0.4dB/km(含熔接头损耗、光纤活动连接头的损耗)。, 这样，一级光纤系统的单根传输最大传输距离约为30 km35 km左右。 根据以上叙述和A地区的实际情况，我们选择1310 nm的传输方式。,（5）
13、频段的划分,上行: 565MHz，频道带宽分别为0.2、0.4、0.8、1.6、3.2、6.4MHz。,下行： 调频广播： 87108MHz，每频道0.2MHz，调频FM调制。 系统管理：108111MHz，频移键控FSK调制。, 模拟电视：111550MHz，每频道8MHz，调幅残留侧边带AM-VSB调制。 数字业务：550750每频道8MHz。,2、 设备配置, 光发射机 光发射机将电信号调制处理转化为光信号，送入光纤中传输，其核心部分激光器分为DFB和YAG两类，采用直接调制或外调制，分别适于1310nm和1550nm光波，小区的光网络大多采用DFB分布反馈式光发射机与1310nm、AM
14、-VSB传输模式。, 光接收机, 光接收机把光纤传输来的光信号转变为电信号，送入电缆分配网传至用户，它具有两个重要参数： 接收功率：小区光网络的光接收功率一般为0-2dB； 输出电平：RF值越高，C/N值越好，但损伤CTB和CSO值，因此应控制光接收机输出电平为98103dB，不能随意提高RF值。, 光分路器, 它的作用是将光信号耦合，进行功率再分配，主要参数有分光比、附加损耗与插入损耗，适当的分光比可使网络中距前端机房距离不等的各光节点获得相同的光功率输入。, 同轴电缆, 分配系统中使用的电缆均采用物理发泡同轴电缆。 分支器、分配器和用户终端之间的连接采用-5电缆。, 分配放大器输出端连接的
15、分配器，其输出端的分路电缆距离较长，宜采用-7或-9电缆。 为了降低回传通道的噪声，应选用四屏蔽电缆。, 电缆调制解调器 (Cable Medem),（6）光纤, CATV系统中用于干线的同轴电缆，即使很粗(例如美国MC750电缆)，在750MHz的损耗，也要40dBkm左右。 而采用波长1310nm的光信号，其损耗约为40dB100km。 光纤的损耗比同轴电缆降低100倍。,3、基本参数的计算,（1）系统设计的指标分配 光纤有线电视宽带网络系统指系统指标分配主要是C/N、CTB、CSO三项指标。,（2）光链路的计算, 为了统一设备型号，设计的思想是将从发光器通过分光器进行功率分配，通过调节分光比使到达接收点时的功率各点基本保持一致，下面主要工作就是计算出各分支的分光比并看发光功率是否能达到各点的需求。, 设定估计标准 在系统设计时确定的光线路损耗和总链路损耗是为了保证整个系统的载噪比满足要求。 光接收机输入灵敏度范围是+2-9 dBm。 为保证C/N比值的要求，取-2dBm。, 从总前端直达的每个光纤到各住宅服务小区光节点光接收机，即为星形网。 光发射机输出功率由式9-1求得。, P出=0.35D+n0.02+0.5+1.5+(-2 dBm) 式9-1。 式中0.35为1310 nm波长单模光纤损
