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1、重庆邮电大学研究生堂下考试答卷2011-2012学年第 一 学期考试科目 现代通信系统 姓 名 学 号 年 级 11 级 专 业 通信与信息系统 电 话 2011年 1月 8 日接入网 摘要：接入网是指由用户-网络接口(UNI)到业务节点接口(SNI)之间的一系列传送实体所组成的全部设施。其长度一般为几百米到几公里，因而被形象地称为最后一公里。由于骨干网一般采用光纤结构，传输速度快，因此，接入网便成为了整个网络系统的瓶颈。接入网的接入方式包括铜线（普通电话线）接入、光纤接入、光纤同轴电缆（有线电视电缆）混合接入、无线接入等几种方式。随着通信技术迅猛发展，电信业务向综合化、数字化、智能化、宽带化
2、和个人化方向发展，人们对电信业务多样化的需求也不断提高，同时由于主干网上SDH、ATM、无源光网络(PON)及DWDM技术的日益成熟和使用，为实现话音、数据、图象“三线合一，一线入户”奠定了基础。如何充分利用现有的网络资源增加业务类型，提高服务质量，已成为电信专家和运营商日益关注研究的课题，“最后一公里”解决方案是大家最关心的焦点。因此，接入网成为网络应用和建设的热点。关键词：接入网 有线接入网 无线接入网 整个电信网按网络功能分为三个部分：传输网、交换网和接入网。接入网负责将电信业务透明传送到用户，具体而言，接入即为本地交换机与用户之间的连接部分，通常包括用户线传输系统、复用设备、交叉连接设
3、备或用户/网络终端设备。而实际上接供业务的实体就是业务结点。接入网可以分为如下两类：有线接入网和无线接入网。有线接入技术包括铜线接入、光纤接入和混合接入技术；无线接入技术包括固定接入和移动接入技术，例如微波、卫星单收站属于固定接入；手机、寻呼属于移动接入。下面分别介绍各种接入网，及其应用范围。一有线接入网：1.铜线接入：在我们国家，电话已经非常普及，传统的电话用户铜线接入网构成了整个通信的重要部分，它分布面广，所占比重大，针对目前的现状和国庆，铜线接入技术在我国是接入网当中应用最广的技术，它充分利用了原有的铜线（电话用户线）这资源，采用各种高速调制和编码技术，实现宽带接入。目前流行的铜线接入技
4、术主要是xDSL技术。DSL是Digital Subscriber Line的缩写，即所谓的数字用户环路，DSL技术是基于普通电话线的宽带接入技术，它在同一铜线上分别传送数据和语音信号，数据信号并不通过电话交换机设备，减轻了电话交换机的负载；并且不需要拨号，一直在线，属于专线上网方式，这意味着使用xDSL上网并不需要缴付另外的电话费。 xDSL中的x代表了各种数字用户环路技术，包括HDSL、SDSL、ADSL、RADSL、VDSL等等。下面分别介绍这几种DSL技术。（1）HDSL（高速率数字用户线） HDSL技术是一种对称的DSL技术，即上下行速率一样。HDSL利用现有电话用户线的两对来提供全
5、双工的1.544Mbps(T1)或2.048Mbps(E1)信号传输。传输距离可达35公里。HDSL/SDSL的优点是双向对称，速率比较高，充分利用现有电缆实现扩容。其缺点是需要两对线缆，住宅用户难以使用，另外目前还不能传输2048Kbps以上的信息，传输距离限于610公里以内，费用也比较高。HDSL主要用在企事业单位，包括：会议电视线路、LAN互联、PBX程控交换机互联等，也可以解决少量用户传输384Kbps和2048Kbps宽带信号的要求。（2）SDSL（单线数字用户环路）目前还有一种在一对双绞线上传送T1/E1信号的HDSL产品，常常称为单线数字用户环路SDSL。（3）ADSL（不对称数
6、字用户线）ADSL是一种非对称的宽带接入方式，即用户线的上行速率和下行速率不同。互联网用户使用互联网时用到最多的是多媒体业务，如视频点播（VOD）、多媒体信息检索和其他交互式业务，上行速率要求较低，下行速率要求则比较高。为此开发了ADSL解决这个问题。ADSL被欧美等发达国家誉为现代信息高速公路上的快车，是继HDSL之后进一步扩大双绞铜线传输能力的新技术。ADSL不仅继承了HDSL技术成果，而且在信号调制与编码、相位均衡以及回波抵消等方面采用了更加先进的技术，性能更佳。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的优点是
7、能够充分利用现有铜线资源、能够与普通电话业务共享铜线，系统投资少；缺点是有选线率问题、带宽速率低。由于ADSL 的特点，ADSL主要用于Internet接入，居家购物，远程医疗等。 （4）RADSL（速率自适应非对称数字用户环路）RADSL是自适应速率的ADSL技术，可以根据双绞线质量和传输距离动态地提交640Kbps22Mbps的下行速率，以及从272Kbps到1.088Mbps的上行速率。 （5）VDSL（ 甚高速数字用户环路）VDSL（甚高速数字用户环路）技术是鉴于现有ADSL技术在提供图像业务方面的带宽十分有限以及经济上成本偏高的弱点而开发的。VDSL是xDSL技术中最快的一种。在一对
8、铜质双绞电话线上，下行速率为13Mbps52Mbps，上行速率为1. 5Mbps2.3Mbps。但VDSL的传输距离较短，一般只在几百米以内。由于国内的一般小区在1km以内，因此，如果使用VDSL技术，普通居民小区能够在一二个中心点内集中管理所有的接入设备，对网络管理、设备维护有重要的意义。另外，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。2.光纤接入：光纤接入网是指接入网中传输媒介为光纤的接入网。光纤接入网从技术上可分为两大类：有源光网络(AON，Active Op
9、tical Network)和无源光网络(PON，Passive Optical Network)。有源光网络又可分为基于SDH的AON和基于PDH的AON；无源光网络可分为窄带PON和宽带PON。 由于光纤接入网使用的传输媒介是光纤，因此根据光纤深入用户群的程度，可将光纤接入网分为FTTC（光纤到路边）、FTTZ（光纤到小区）、 FTTB（光纤到大楼）、FTTO（光纤到办公室）和FTTH（光纤到户），它们统称为FTTx。FTTx不是具体的接入技术，而是光纤在接入网中的推进程度或使用策略。接入环路的三种系统结构分别为FTTN、FTTC和FTTH。在网络发展过程中，每种结构都有其应用和优势，而目
10、在经济地向全业务演进过程中，每种结构都是关键的一环。FTTN给人们带来的好处是它将光纤进一步推向用户网络。它建立起一个接太平台，能提供话音、高速数据和视频业务给众多的家庭而不需要完全重建接入环路和分配网络。根据需求，可以在光纤节点处增加一个插件，即可提供所需业务。在因业务驱动或网络重建使光纤节点移到路边FTTC或家庭（FTTH）之前，FTTN将叠加于并利用现有的铜线分配网络。这种网络结构的基本要求是为了提供宽带或视频业务，节点与住宅的距离应当在4000到5000英尺的范围内。而当今的节点一般的服务距离可达12000英尺。因此，每个服务区需要安装3到5个FTTN节点。 FTTC或FATH光纤（光
11、纤几乎到家）比FTTN多几个优点。当采用FTTC重建现有网络时，可消除由电缆传输可能带来的误差。它使光纤更深入到用户网络中，这可减少潜在的网络问题的发生和由于现场操作引起的性能恶化。目前FTTC是最健壮和“可部署的”的网络，是将来可演进到FTTH的网络。它同样是新建区和重建区最经济的网络建设方案。这种网络结构的一个缺点是需要提供铜线供电系统。一个位于局端的远程供电系统能给50到100个路边光网络单元供电、每个路边节点采用单独的供电单元代价非常高而且在持久停电时不能满足长期业务要求。作为提供光纤到家的最终网络形式，FTTH去掉了整个铜线设施：馈线、配线和引入线。对所有的宽带应用，这种结构是最健壮
12、和长久的未来解决方案。它还去掉了铜线所需要的所有维护工作并大大延长了网络寿命。 3.混合接入网：HFC（混合光纤同轴电缆网）是一种发展前景广阔的通信技术，电信服务商现在对HFC表现出浓厚的兴趣。对有些电信服务供应商来说，采用HFC技术向居民住宅和小型商务机构提供融合了数据和视频服务的综合服务具有相当大的诱惑力。与此同时，HFC还为网络营造企业提供了众多的发展机会。但是，这一技术目前还存在一些设计缺陷，网络的建设和部署成本也比较昂贵。HFC既是一种灵活的接入系统同时也是一种优良的传输系统，HFC把铜缆和光缆搭配起来，同时提供两种物理媒质所具有的优秀特性。HFC在向新兴宽带应用提供带宽需求的同时却
13、比FTTC（光纤到路边）或者SDV（交换式数字视频）等解决方案便宜多了，HFC可同时支持模拟和数字传输，在大多数情况下，HFC可以同现有的设备和设施合并。HFC支持现有的、新兴的全部传输技术，其中包括ATM、帧中继、SONET和SMDS（交换式多兆位数据服务）。一旦HFC部署到位，它可以很方便地被运营商扩展以满足日益增长的服务需求以及支持新型服务。总之，在目前和可预见的未来，HFC都是一种理想的、全方位的、信号分派类型的服务媒质。 HFC具备强大的功能和高度的灵活性，这些特性已经使之成为有线电视（CATV）和电信服务供应商的首选技术。由于HFC结构和现有有线电视网络结构相似，所以有线电视网络公
14、司对HFC特别青睐。HFC的基本原理： HFC网络中的下行数据经由相应调制技术(如QPSK,QAM等) 转换成模拟射频信号,这些模拟射频信号和其他模拟音频、视频信号经由频分复用方式合成一个宽带射频信号,加到前端的光发射模块上,并调制成光信号传输到光节点并经同轴网络传输到用户。HFC主要网络应用：在HFC网络中,局端接入设备以上部分,就是常规的城域或局域网络,有网管系统,也有提供本地业务的服务器,以及相关的用户认证与计费设备。从局端到用户端的Cable Modem 是HFC 的部分,实际上完成的是数据信号在有线电视网络中进行传输的调制解调工作。Cable Modem与用户PC 之间可能通过以太网
15、或USB接口相连。在有线电视网络发达的地区,充分利用已有的网络资源,实现电视信号与数据信号的混合传输,同时又可利用同轴线高带宽的优势,这些都使得HFC 成为一种很有竞争力与潜力的接入方式。二无线接入技术： 可分为固定无线接入和移动无线接入两种方式。无线接入系统基本上采用频分多址(FDMA)技术，时分多址(TDMA)技术和码分多址(CDMA)技术等。1.FDMA它将不同用户的电话信息分配到不同频率的载波信道中进行传输，一个载波信道仅能传输一种电话信息，频谱利用率低，FDMA技术主要应用在模拟移动电话网中。 2.TDMA按照规定在不同时隙分别传输不同的电话信息，在同一载波中可同时传输多路信息，频谱利用率比FDMA高。该技术比较成熟，标准完善，因而得到了广泛的应用了。GSM(全球移动通信系统)就是同时采用FDMA和TDMA两种技术，使通信容量有了较大的提高。 3.CDMA技术，亦称为扩频技术，由于其具有较强的抗干扰能力，保密、低功率密度等特点，早在几十年前用在军事通信和卫星通信中。系统容量已达到FDMA模拟系统的10倍，达到现有的TDMA系统的2倍，是第三代移动通信系统的技术基础。无线接入系
