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1、摘 要随着Internet网的迅猛发展，人们对远程教学、远程办公、远程医疗、可视电话、VOD点播、WWW浏览等宽带业务的需求正大幅度增加，电子商务也已成为网络应用的一大热点，这使得信息高速公路“最后一公里”的宽带接入技术迅速发展。HFC网络正以其独特的带宽优势和极高的普及率受到宽带接入网研究者的瞩目和研究重点研究了HFC接入网回传通道的噪声问题，以及为解决噪声问题而采用的集中分配式HFC网络和S-CDMA电缆调制解调器等。最后对宽带接入网建设的一些问题进行了探讨，对HFC和LAN接入以及ADSL技术作了比较，并结合我国的接入网状况，提出了HFC宽带接入应采用的方案。关键词：宽带接入网 HFC
2、S-CDMAAbstractWith the rapid development of Internet network, peoples demands on broadband services, such as remote instruction, telecommuting, telemedicine, Visual telephone, VOD, , are increasing sharply. E-business has also becomes a big hotspot. As a result, the technology of broadband access ne
3、twork, the last kilometer of information superhighway, is developing promptly. HFC network is catching more and more attentions because of its particular advantage of bandwidth and high popularizationIt emphasizes on the noise of HFC broad band in backhaul channel, and also studies the applied HFC b
4、roadband and S-CDMA cable model in order to wipe out the noise. After the discussion of the problems in the HFC broad band construction, it compares the HFC with the technique of ADSL and connection of LAN, and then falls together with Chinese band connection status, HFC broad band connection should
5、 be applied in this way.Keywords:Broadband Access Network Hybrid Fiber Coax Synchronous division multiple access目 录前 言11 宽带接入网介绍31.1 宽带接入网的定义31.2 宽带接入网的主要技术51.3 宽带接入网的优势72 HFC宽带接入网技术简述92.1 HFC网的组成与基本原理92.2 HFC接入网的频段分配122.3 HFC网的拓扑结构132.4 HFC网的基本模式152.5 基于HFC网的Cable Modem技术152.6 HFC宽带接入网技术要解决的问题172.7
6、 HFC双向传输的实现方式183 HFC宽带接入网技术研究213.1 HFC业务的扩展213.2 HFC网回传通道的噪声问题223.2.1 HFC上行通道的噪声特性分析223.2.2 反向通道的噪声及干扰对数据通信的影响243.2.3 反向通道噪声的削弱技术243.2.4 HFC上行通道多路用户接入的方式263.2.5 HFC上行通道的噪声与控制273.2.6 HFC上行通道的传输特性293.3 集中分配式HFC网的抗噪声技术303.4 S-CDMA技术应用于HFC网络303.4.1 回传噪声的“漏斗效应”313.4.2 S-CDMA技术的基本原理313.4.3 S-CDMA技术应用于HFC网
7、络323.4.4 基于S-CDMA技术的传输系统在传输速率的优越性343.4.5 总结354 宽带接入网建设若干问题的讨论374.1 HFC有线电视CABLE接入与LAN接入的选择374.1.1 CABLE MODEM 接入成本和LAN接入成本对比374.1.2 CABLE MODEM 接入和LAN接入管理成本对比384.1.3 CABLE MODEM和LAN市场进入门槛的比较394.2 HFC宽带接入技术与ADSL技术的比较394.3 CABLE MODEM 的选择404.3.1 DOCSIS1.0调制解调器414.3.2 OFDM技术414.3.3 S-CDMA技术42致 谢45参考文献4
8、6前 言1996年美国通过的电信法案是持续至今的、改变电信运营管制体系这一历史潮流的重要标志之一，尽管偏之于一隅，但是该法案本身确实也是对业已发生的电信体制变革运动的承认。在这一潮流的推动之下，市场和技术快速地合流，在市场、技术和正在变更的电信管理制度的联合冲击中，加在服务运营商和网络营造商身上的压力是巨大的。 对企业通信用户来说，他们迫切需要电信运营商在小城市之类的局部地区能投入更大的力量。同时，整个新兴市场-家庭办公、Internet和万维网（World Wide Web）等等都在无一例外地创造着巨大的家庭需求，这些新业务需求在某些场合下甚至超过了几年前企业全部需求的总和。 市场的剧烈变动
9、在几乎每一种情况下都成为企业激烈争夺的战场。商业、技术、教育和娱乐等诸多行业之间的壁垒都飞速地消失得无影无踪。Web的横空出世和随后进入所有人的生活就是这一剧烈变化的明显实例。对网络服务供应商来说，他们唯一能确定的就是用户的需求还会持续地不断增长下去。 增长中的市场必定会产生竞争。电信领域在数十亿上百亿美元市场的诱惑之下，其竞争将会趋于白热化。虽然没有任何东西可以确定下来，但把钱压在网络融合这个主题上总是错不了的，今天各成一统的服务：语音、视频和数据最终都会融合成单一的综合服务。宽带接入网的主要技术有铜双绞线接入（xDSL），光纤同轴混合接入（HFC）以及光纤接入（FTTH）等。下面首先简要介
10、绍一下宽带接入网的定义和主要技术，以及其主要优势。1 宽带接入网介绍1.1 宽带接入网的定义接入网（AN: Access Network）是指用户和端局（即本地交换局）之间的所有机线设备，具有复用、交叉连接和传输等功能，能支持各种交换型和非交换型业务。图1-1给出了接入网在整个通信网中的位置分布图。其中：用户是指用户终端设备（如计算机、电话机等）和用户驻地设备（如用户交换机等）；核心网是指本地局与市话局、市话局与长途局、长途局与长途局之间的所有区段。可见，接入网是用户与核心网之间的中介网，也可以看成是公共通信网的末端网。图中还给出了接入网与用户之间的接口UNI（称为用户-网络接口）、接入网与核
11、心网之间的接口SNI（称为业务节点接口）。利用这些接口，也可以定义接入网是指UNI和SNI之间的所有机线设备。接入网将来自用户的所有业务流组合后通过公共传输通道送往业务节点（如：本地交换机等），反过来则将来自业务节点的业务流分开后送往各个用户，其中需要完成UNI信令和SNI信令的转换，但接入网本身并不解释和处理信令的内容，即对用户信令透明。按照线路的转接配置，端局到用户之间的线路连接结构如图1-2所示。其中：端局本地交换机（LE）和交接箱之间用大径多芯（几百至几千对芯）馈线连接，交接箱和分线盒之间用小径多芯配线连接，分线盒和用户终端之间是用细径双芯引入线连接。交接箱的作用是完成馈线和配线之间的
12、交叉连接，分线盒的作用是完成配线和引入线之间的分路/合路。通常馈线长几公里，配线长几百米，引入线长几十米。传统的电缆接入网就是这种结构。UNIUNI公共通信网接入网接入网核心网开一用户用户用户用户用户用户.SNISNI图1-1 接入网在整个通信网中的位置配线馈线引入线LE交接箱分线盒用户终端用户终端用户终端用户终端端局图1-2 端局到用户之间的线路连接结构接入网的目的是综合考虑本地交换局、用户环路和终端设备，通过有限的标准化接口将各种用户的需求接入业务节点。接入网的引入给通信网带来了新的变化，使整个通信网络结构发生了根本的变化。由于受传输损耗、传输带宽及噪声等的限制和影响，现行铜线接入网已越来
13、越难以满足电信新业务发展的需求，并逐步成为宽带综合业务数字网的瓶颈所在。作为交换局与用户终端之间的连接纽带，接入网的数字化、宽带化理所当然地被提到议事日程，成为当前电信网发展的焦点之一。近来，随着技术成本的持续下降、电信市场的日益开放以及以IP为代表的数据业务的爆炸式增长，网络的带宽与容量再次成为热门话题和紧缺商品。以美国为代表的发达国家的骨干网正向超高速和超大容量的方向发展，高达160Gbps(1610Gbps)的波分复用系统已投入应用,同时，为了适应这一新的形势，接入网的宽带接入技术也呈现了新的发展态势。1.2 宽带接入网的主要技术（1） 接口技术主要指V5接口。V接口是数字交换机的数字用
14、户接口，定义在本地交换机的用户侧。与以前定义的V1到V4接口不够标准化相比，V5接口综合考虑了本地交换机，用户环路与终端设备，是用户数字传输系统和交换机相结合的新型数字接口，目前已标准化的有V5.1（G964）和V5.2（G965）接口，前者支持2Mbps速率的业务，后者支持多达16个2Mbps，将来还准备定义针对SDH速率的V5.3接口和针对宽带业务的VB5接口。（2） 光纤接入光纤是目前传输带宽最宽的介质，目前主干网中已大量采用光纤，如果将光纤应用到用户环路中，定能满足将来各种宽带业务的需要。可以说，光纤接入是宽带接入网的最终形式，但目前要完全抛弃现有的用户网络，全部重新铺设光纤，对于大多
15、数国家和地区来说还是不经济不现实的。（3） 混合接入主要有混合光纤/同轴（HFC）技术，同轴也是一种带宽较宽的介质，目前CATV网就是一种混合光纤同轴网络，主干部分利用光纤，然后用同轴经分支器接入各家用户。HFC接入技术的一大优点是可以利用现有的CATV网，从而降低网络成本。（4） 铜线接入铜线接入以现有的电话线为传输媒介，利用各种先进的调制技术和数字信号处理技术，来提高铜线的传输速率和距离。但是铜线的传输带宽毕竟有限，铜线接入方式的传输速率和传输距离是一对难以调和的矛盾。（5） 无线接入无线用户环路（WLL）指利用无线技术为固定用户和移动用户提供电信业务，因此无线接入可分为固定无线接入和移动无线接入，采用的无线技术可以包括微波，卫星等。无线接入的优点有：初期投入小，能迅速提供业务，无线接入不需要铺设线路，所以可以省去铺线的大量费用和时间；灵活，可随时按需进行变更，扩容，抗灾难性强；当然无线用户也有许多缺点，如性能不如有线方式，质量不稳定，受环
