1、第1页 共142页第2页 共142页1 城域接入网结构2 窄带城域接入网技术3 宽带城域接入网设计 【】4 无线通信网络技术第3页 共142页第4页 共142页1 城域接入网结构城域接入网结构1.1 城域网层次模型城域网层次模型。城域网要求在业务类型、服务质量、可靠性、安全性等方面有较高的保证。城域网结构：核心层汇聚层接入层第5页 共142页1 城域接入网结构城域接入网结构城域网结构示意图 第6页 共142页1 城域接入网结构城域接入网结构城域网核心层功能：数据快速转发；骨干网之间的互连；城域网高速数据出口。核心节点选择：业务分布、机房条件、光纤布放、城市规划等。大城市核心节点一般36个；普通
2、城市一般24个；采用全网状或半网状结构。第7页 共142页1 城域接入网结构城域接入网结构汇聚层功能：汇聚分散的接入点；数据交换、流量控制和用户管理等。汇聚层节点的数量和位置与城市光纤分布和业务开展有关。汇聚层节点之间采用环形结构（如SDH）。第8页 共142页1 城域接入网结构城域接入网结构接入层功能：为不同用户提供各种接入方案；进行用户流量控制。接入点选择原则：用户业务需求、地理位置、用户数量、用户分布密度等。窄带接入技术：PSTN、X.25、FR、DDN等。第9页 共142页1 城域接入网结构城域接入网结构宽带接入技术：ADSL、Ethernet、HFC等。接入网是否成功，很大程度决定城
3、域网设计的成败。第10页 共142页1 城域接入网结构城域接入网结构案例 接入网技术的发展第11页 共142页1 城域接入网结构城域接入网结构1.2 接入网基本结构接入网基本结构ITU-T Y.1231对IP接入网的定义：在IP用户与IP服务者之间提供IP业务，提供接入到IP业务的网络实体。IP用户和IP服务者是终结IP层或IP相关功能的逻辑实体，并且可能包括较低层的功能。第12页 共142页1 城域接入网结构城域接入网结构IP接入网总体结构CPN（用户驻地网）RP（参考点）TE（终端设备）IP核心网等第13页 共142页1 城域接入网结构城域接入网结构“IP用户”和“IP服务者”都是逻辑实体
4、。ISP可能是一个服务器集群，也可能是一台服务器主机，甚至可能是一个提供IP服务的系统进程，IP用户可以动态选择不同的ISP。IP接入网的功能：第14页 共142页1 城域接入网结构城域接入网结构（1）传输功能不同的传输系统，IP接入网有不同的IP映射机制。典型的IP映射机制：IPoE（IP over Ethernet）；IPoDWDM（IP over DWDM）；IPoSDH（IP over SDH）等。第15页 共142页1 城域接入网结构城域接入网结构（2）接入功能接入模块具有交换功能；接入模块可以为用户动态分配IP地址。（3）管理功能AAA系统（认证、授权、记账）；接入认证协议选择；数
5、据加密等。第16页 共142页1 城域接入网结构城域接入网结构1.3 接入网常见类型接入网常见类型接入网采用铜缆、光缆、无线等传输介质。接入网建设中，线路架设占用50%左右的资金。接入网呈现“”的发展趋势，光接入将成为下一代接入网采用的主要技术。常见的接入网类型如表所示。 第17页 共142页1 城域接入网结构城域接入网结构接入网类型类型类型介质介质接入技术接入技术最大理论传输速率最大理论传输速率市场应用市场应用有线接入铜缆ADSL（非对称数字线路）（非对称数字线路）下行8Mbit/s，上行1Mbit/s广泛用于个人用户接入光纤Ethernet（以太网）（以太网）10/100/1000Mbit
6、/s，10Gbit/s企业LAN主流接入方式DDN（数字数据网）N64kbit/s155Mbit/s主要用于企业专线接入EPON（以太无源光网络）（以太无源光网络）10Gbit/s城域网应用，有发展前途SDH（同步光纤网络）51.84Mbit/s2.5Gbit/s接入网应用较少混合HFC（混合光纤同轴电缆）下行36Mbit/s，上行10Mbit/s部分城市应用，3网合1竞争中无线接入固定LMDS（本地多点分配业务）N64kbit/s155Mbit/s微波，用于基站之间的接入DBS（直播卫星系统）下行108Mbit/s，上行6Mbit/s用于特殊领域，如股票、电视等移动WLAN（无线局域网）（无
7、线局域网）300Mbit/s微波，应用较多，有发展前途3G（第（第3代无线移动通信）代无线移动通信）下行14.4Mbit/s，上行5.7Mbit/s手机应用，发展趋势较好第18页 共142页1 城域接入网结构城域接入网结构1.4 接入网技术特征接入网技术特征（1）业务量密度低骨干网中继电路的使用率在50%以上。接入网业务量密度较低如小区用户接入链路。（2）业务量分布为集中型城域骨干网的业务量分布均匀。接入网的业务量分布为集中型。接入网有明显的，适用于集中控制。第19页 共142页1 城域接入网结构城域接入网结构（3）成本必须低廉城域骨干网每个用户分担的成本较低。接入网由个别或少数用户专用，平均
8、使用率低，成本直接由用户承担。（4）成本差异大接入网要覆盖各种类型的用户，不同类型用户的需求不同，建设条件不同，导致成本差异较大。第20页 共142页1 城域接入网结构城域接入网结构（5）成本与业务量无关接入网业务量密度低，尽管业务量变化较大，但对成本没有明显影响，其成本与业务量基本无关。（7）用户需求多样化不同用户在业务容量，业务性能，可靠性等方面有不同的要求。大企业用户要求QoS保证，安全保护等。居民用户对QoS 要求不高，成本承受能力差。第21页 共142页1 城域接入网结构城域接入网结构（8）运行维护量大核心网设备一般在机房内；接入网设备一般在室外或建筑物楼道中。接入网故障率较高，运行
9、维护工作量十分庞大。（9）覆盖半径较小。据统计，10km能覆盖95%以上的用户。第22页 共142页1 城域接入网结构城域接入网结构（10）接入设备多样化企业网络常用接入设备：L3/L4交换机；路由器；防火墙；光纤Modem；DDN设备等。个人用户接入设备：各种Modem、交换机、AP等。第23页 共142页第24页 共142页2 窄带城域接入网技术窄带城域接入网技术2.1 E1/T1数字化链路数字化链路1语音采样频率语音采样频率人类听觉频率在20Hz20kHz之间，人耳在感觉4kHz的语音时较舒适。国内外电话都采用4kHz作为话音频率区。按照采样定理，要达到4kHz的语音频带，采样频率应当达
10、到8kHz。如果采样量化范围在0255（8bit）之间，则数据采样速率为：8bit8000次/秒64kbit/s。说明电话语音的数据采样速率如果不低于64kbit/s，就可以得到很好得语音效果。第25页 共142页2 窄带城域接入网技术窄带城域接入网技术2E1与与T1标准标准E1接口是城域传输网和接入网中最常用的接口标准，绝大部分城域网设备都提供E1接口。E1是欧洲标准，T1是北美标准，中国采用E1标准。E1有32路时隙，其中30路为可用时隙。第26页 共142页2 窄带城域接入网技术窄带城域接入网技术E1帧结构 第27页 共142页2 窄带城域接入网技术窄带城域接入网技术如图所示8bit语音
11、编码组成一个时隙（TS）；32个时隙组成一个E1帧；一个E1帧的长度为256bit（8bit32时隙）。成帧的E1中，TS0时隙用于帧同步、告警等信号，其余31个时隙可用于传输数据或话音编码信号。第28页 共142页2 窄带城域接入网技术窄带城域接入网技术成复帧的E1：PSTN往往使用成复帧的E1格式，这样一条E1链路可以满足30路电话同时进行通话。不成帧的E1，32路时隙都可用于传输数据。第29页 共142页2 窄带城域接入网技术窄带城域接入网技术3E1链路传输速率链路传输速率E1链路采用PCM（脉冲编码调制）（脉冲编码调制）信号，规定每秒8000个E1帧通过E1链路，因此E1链路的数据传输
12、速率为：8000256bit=bit/s。1个E1链路有32个64kbit/s的话音或数据信道。E1帧周期为：T1/f1/8000125s第30页 共142页2 窄带城域接入网技术窄带城域接入网技术4CE1链路链路CE1是将E1的2M带宽划分为N个64kbit/s的信道，用户仅使用其中的几个信道，如128kbit/s等。通信量不大的用户大都采用CE1链路。E1链路的传输介质可以是电话线、双绞线、同轴电缆、光纤、微波和红外线。第31页 共142页2 窄带城域接入网技术窄带城域接入网技术5E1接口的连接接口的连接E1连接设备有基带Modem、光纤收发器、光端机、路由器等。电信运营商开通E1或CE1
13、链路后，。使用E1链路时，网络两端路由器E1接口的参数配置必须完全一致。双方接口参数不一致时，会造成数据链路不通、误码、失步等现象。第32页 共142页2 窄带城域接入网技术窄带城域接入网技术案例 E1数字链路连接第33页 共142页2 窄带城域接入网技术窄带城域接入网技术案例 E1数字链路的网络连接第34页 共142页2 窄带城域接入网技术窄带城域接入网技术2.2 PSTN接入网技术接入网技术PSTN拨号接入网的最大传输速率可达56kbit/s。PSTN接入速率太低，目前已被淘汰。PSTN接入网基本结构第35页 共142页2 窄带城域接入网技术窄带城域接入网技术2.3 X.25接入网技术接入
14、网技术1X.25分组交换数据网工作原理分组交换数据网工作原理X.25基于存储转发原理。X.25的数据传输速率低于64kbit/s。X.25通信费用与通信量有关。X.25在同一条虚电路上既传输控制分组，又传输数据分组，这就是通常所说的带内信令。第36页 共142页2 窄带城域接入网技术窄带城域接入网技术2X.25分组交换网的结构分组交换网的结构X.25分组交换网结构第37页 共142页2 窄带城域接入网技术窄带城域接入网技术（1）分组交换机（PSN）提供交换虚电路和永久虚电路，提供用户识别、路由选择以及流量控制等功能。（2）网络管理中心（NMC）（3）网络集中器（NC）将多个终端集中起来，接入高
15、速线路。（4）分组装拆设备（PAD）将终端的信息组装成分组，再送入分组交换网。（5）分组终端/非分组终端（PT/DT）具有X.25协议的接口。第38页 共142页2 窄带城域接入网技术窄带城域接入网技术支持拓扑结构星形、树形、网状形等。用户可租用市话模拟线或数字专线，采用X.28（模拟电话）或X.25（数字专线）规程进入X.25分组网络。第39页 共142页2 窄带城域接入网技术窄带城域接入网技术案例 X.25网络应用第40页 共142页2 窄带城域接入网技术窄带城域接入网技术2.4 DDN接入网技术接入网技术1DDN的基本特性的基本特性DDN提供永久或半永久性电路。DDN电路采用固定连接方式
16、，不需经过交换设备，所以也称为DDN专线。第41页 共142页2 窄带城域接入网技术窄带城域接入网技术DDN网络特点：采用点对点传输模式；仅用于服务；电信运营商只提供相应的连接线路；常用传输速率为（E1）。DDN主干为光纤传输，采用数字信道直接传送数据，传输质量高。，速度快，适用于业务量大、实时性强的用户。第42页 共142页2 窄带城域接入网技术窄带城域接入网技术2DDN网络结构网络结构DDN由数字传输电路和相应的数字交叉复用设备组成。DDN网络结构第43页 共142页2 窄带城域接入网技术窄带城域接入网技术3DDN用户接入方式用户接入方式NTU通常与DSU（如基带Modem）配套使用，支持
17、128kbit/s以下速率，提供V.24或V.35接口。DDN网络用户Modem接入低速接入支持64kbit/s以下速率，采用V.24接口。高速接入支持CE1的N64kbit/s，采用V.35接口。第44页 共142页2 窄带城域接入网技术窄带城域接入网技术案例 DDN网络结构第45页 共142页 第46页 共142页3 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计 3.1 电话线路接入电话线路接入ADSL1xDSL技术的类型技术的类型ADSL是以电话线为传输介质的一种宽带接入技术。ADSL上行速率为16640kbit/s;下行速率为1.5448.192Mbit/s;传输距离为35km。第47页 共1
18、42页3 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计 xDSL接入技术有：ADSL （非对称数字用户环路）（非对称数字用户环路） VDSL（甚高速数字用户环路）（甚高速数字用户环路）；HDSL（高速数字用户环路）；（高速数字用户环路）；RADSL（自适应速率数字用户环路）；（自适应速率数字用户环路）；IDSL（ISDN数字用户环路）数字用户环路）；SDSL（单线对数字用户环路）（单线对数字用户环路）等。xDSL技术之间的区别主要在于传输速率、传输方向性、传输距离以及电话线类型。第48页 共142页3 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计 2DSLAM接入网结构模型接入网结构模型ADSL目前采用IP传
19、输模式。ADSL的IP接入称为DSLAM（DSL接入复用器）接入复用器）DSLAM接入网模型第49页 共142页3 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计 DSLAM接入网由局端模块和远端模块组成。远端模块由用户ADSL Modem和语音分离器组成，用户端称为ATU-R。局端模块包括ADSL Modem群和多路复用系统。通常将ADSL Modem群和多路复用系统组合成一个接入设备，称为DSLAM（DSL接入复用器）接入复用器）。ADSL局端称为ATU-C。DSLAM主要功能：对来自用户端的比特流进行分离或复合；将这些数据转发到上连的IP城域网中。第50页 共142页3 宽带城域接入网设计宽带城域
20、接入网设计 BAS（宽带接入服务器）（宽带接入服务器）是IP城域网用户管理设备。BAS功能：用户识别认证计费IP地址管理流量汇聚安全管理等。第51页 共142页3 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计 3DSLAM城域接入网设计城域接入网设计（1）兼容性设计（2）设备选型（3）网络结构设计大容量节点，接入设备采用级联方式，GE上行；小容量节点，采用单台接入设备，FE上行。（4）QoS保证（5）安全机制IP地址绑定，地址黑/白名单，用户接入控制，多域认证，非法流量限制，ACL策略等。第52页 共142页3 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计 （6）网络管理PPPoE、IEEE 802.1x认证
21、系统。支持SNMP、Telnet、RMON、TFTP、BOOTP等远程管理控制技术。第53页 共142页3 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计 案例 DSLAM在城域接入网中的应用第54页 共142页3 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计 案例 DSLAM在城域接入网中的应用第55页 共142页3 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计 案例 DSLAM组网案例第56页 共142页3 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计 3.2 有线电视接入有线电视接入HFC1HFC接入网概述接入网概述CATV（有线电视）（有线电视）网络为单向树形结构，电视信号采用广播方式向用户终端传输。CATV网络改造为
22、HFC（同轴电缆光纤混合网）（同轴电缆光纤混合网）：双向化改造数字化改造多业务化改造第57页 共142页3 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计 2006年统计，美国接入网市场中：双向HFC占44；ADSL占35；光纤接入占1；其他部分占20。第58页 共142页3 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计 HFC优点：不像以太网，因为通信量的增加而导致数据包之间的碰撞增加；不像ADSL网络，因为通信距离的远近而使通信速率发生显著变化。通信质量不会因电视频道数的增加而变化。第59页 共142页3 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计 HFC缺点采用树形结构，树形结构本质是总线共享型，当用户增多时，
23、分配给用户的带宽就会变窄；低频段的回传噪声积累变大（）。广电总局规定：。第60页 共142页3 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计案例 HFC漏斗效应第61页 共142页3 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计 2HFC接入网技术性能分析接入网技术性能分析（1）HFC工作频段HFC采用技术，将51000MHz的频段分割为上行和下行通道。50550MHz用来传输模拟电视信号；，可以安排9060路模拟电视信号。HFC典型频谱安排第62页 共142页3 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计 （2）HFC工作原理HFC将传输信号（电视、话音、数据等）调制为QAM（正交幅度调制）（正交幅度调制）射频波
24、，不同的信号，通过调制得到不同的QAM射频波，实现频分多路。将调制好的射频波合路，再调制成光波，用光纤进行传输。接收端用光接收机得到多路射频信号；通过射频滤波器和解调器恢复传送的基带信号。第63页 共142页3 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计 HFC频分复用的优点：可灵活地增加模拟电视节目的频道数；给数字信号和模拟信号分配不同的频段，实现同时传输；上行和下行信号分配不同频段，实现双向传输；给不同用户分配不同的频段，用于复用寻址。第64页 共142页3 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计 HFC信号调制与传输方式：下行信号采用QAM调制；采用TDMA（时分多址）（时分多址）传输技术；上行
25、信号采用QPSK（正交相移键控）（正交相移键控）调制技术；传输采用FDMA（频分多址）（频分多址）与TDMA组合方式。HFC大多采用DOCSIS（有线电缆数据服务接口）（有线电缆数据服务接口）标准。DOCSIS是基于IP的数据传输标准，侧重于对系统接口的规范。第65页 共142页3 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计 （3）视频节目需要的带宽网络码流速率达到500kbit/s时，在线播放RM视频的清晰度超过了普通电视信号；网络码流速率达到700kbit/s时， MPEG-4视频清晰度可以达到DVD盘片的效果。一路MPEG-2标清视频，需要34Mbit/s的带宽；一路H.264标清视频，需要1
26、1.5Mbit/s的带宽；一路H.264高清视频，需要46Mbit/s的带宽。第66页 共142页3 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计 3双向双向HFC城域接入网设计城域接入网设计案例 双向HFC网络结构第67页 共142页3 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计案例 双向HFC网络结构第68页 共142页3 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计 HFC网络组成：前端（也称为头端），光缆传输，同轴电缆传输和用户分配。（1）前端接入部分CMTS（电缆调制解调器终端系统）（电缆调制解调器终端系统）功能：接收5MHz42MHz的上行射频信号；将信号解调为核心交换机能理解的信号格式；把下行信号经Q
27、AM调制后输出；CMTS的功能相当于一台大型Cable Modem群。第69页 共142页3 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计 服务器功能：用户Cable Modem正常运行前，必须先获得IP地址、配置文件和时间信息。DHCP服务器接收每个用户发出请求信息，向用户传递IP地址，配置文件名，TFTP（简单文件传输协议）服务器IP地址，ToD（时间服务器）的IP地址等。第70页 共142页3 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计 混合器的功能：将下行QAM信号转变为CATV射频信号。为前端多个下行信号进行混合输出；为多路上传信号进行分路。双向光端机功能：接收下行光信号，并转换成多路射频信号；为
28、上行信号提供足够的光功率，并将信号传输到前端机房的CMTS设备中。对上行和下行信号均设置有衰减和均衡功能，调整过高或过低的信号。第71页 共142页3 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计 （2）光缆传输部分光节点功能：由双向光端机等设备组成。完成5860MHz带宽光电信号的转换。光放大器功能：补偿同轴电缆对射频信号的衰减。双向放大和滤波，可调衰减器和均衡器。为了增加传输距离，干线上串接多个光放大器。第72页 共142页3 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计 （3）同轴电缆传输部分分配器功能：将一路输入信号分成几路输出，通常有2/4/6/8/16等分配形式。将高清视频信号通过普通同轴电缆线延
29、长到200m左右。HFC同轴电缆阻抗为75欧姆。第73页 共142页3 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计 （4）用户分配部分终端用户盒（STB）功能：信号输入接口；TV接口与电视机相连，接收电视节目；FM接口供调频收音机信号接收；数据接口与Cable Modem设备相连，连接计算机、数字电视、机顶盒等。第74页 共142页3 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计 Cable Modem功能：在下行方向，接收并解调信号，转换成MPEG-2数据包，再还原为以太帧；在上行方向，PC发送的以太帧由Cable Modem封装，经过QPSK调制后，通过HFC网络传输给CMTS设备。加/解密、桥接、网卡
30、、SNMP代理等。第75页 共142页3 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计案例 有线电视双向网络改造第76页 共142页3 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计案例 华为HFC解决方案第77页 共142页3 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计案例第78页 共142页3 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计 4关于三网融合的讨论关于三网融合的讨论三网融合=电视+电话+数据。技术争论：接入网；如美国和国内的上海，深圳，福州，青岛，大连，大同如美国和国内的上海，深圳，福州，青岛，大连，大同等地。等地。以太接入网（）。日本、韩国等，有成功的应用经验。日本、韩国等，有成功的应用经验。第79页 共1
31、42页3 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计 HFC存在的问题：采用树形网络结构，存在问题。双向改造需要增加反向光发射机，反向光接收机，反向放大器，CMTS等设备。需要改造终端用户盒，加装滤波器。信号平衡调试工作复杂，工程量较大。模拟信号、铜缆传输终究是一种衰落的技术。第80页 共142页3 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计 以太接入网存在的问题：有源器件过多（交换机、光纤收发器等），需要单独供电，防尘，防雷等；需要使用大量交换机、光纤收发器等设备，并重新铺设光纤和网线，一次性投资很高。以太接入网相当于新架设一个网，原有的HFC网络资源没有充分利用。第81页 共142页3 宽带城域接入网
32、设计宽带城域接入网设计 3.3 以太光网以太光网接入接入EPON1EPON技术特征技术特征EPON（以太无源光网络）（以太无源光网络）定义了新的物理层规范，以实现点到多点以太帧的TDM（时分复用）接入。EPON物理层：。第82页 共142页3 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计 EPON支持10km和20km的最大传输距离。EPON采用8B/10B编码，上下行对称传输速率为1Gbit/s（目前技术达到了100Gbit/s）；网络结构支持树形、环形和混合形。EPON的OAM功能：远端故障指示远端环回控制等。第83页 共142页3 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计 EPON数据链路层：在数据
33、链路层， EPON新增加了多点MAC控制协议（MPCP）。MPCP协议功能：在在EPON系统中实现点到点的仿真；系统中实现点到点的仿真；支持点到多点网络；支持点到多点网络；ONU（光网络单元）（光网络单元）的发现和注册；的发现和注册；多个多个ONU之间上行传输资源的分配；之间上行传输资源的分配；本地拥塞状态汇报等。本地拥塞状态汇报等。第84页 共142页3 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计 EPON优点：对光收发模块技术要求低，系统成本较低；支持高速Internet、语音、IPTV、TDM专线、CATV等多种业务接入；具有很好的QoS保证；具有组播业务支持能力。第85页 共142页3 宽带
34、城域接入网设计宽带城域接入网设计 2EPON工作原理工作原理（1）下行传输EPON采用以太技术，因此不需复杂的协议转换。EPON信号下行传输原理第86页 共142页3 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计 （2）上行传输。数据上行时采用时分复用方式EPON信号上行传输原理第87页 共142页3 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计 3EPON关键技术关键技术（1）测距OLT需要测试每一个ONU与OLT之间的逻辑距离，并据此来控制ONU信号发送延时，使不同距离的ONU所发送的信号能在OLT处准确地复用。（2）带宽分配根据用户业务类型与特点分配信道带宽。（3）时钟同步EPON是时钟同步系统，如果O
35、NU与OLT之间时钟不同步，就会发生比特错位或相位突变等问题。第88页 共142页3 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计 4EPON网络结构网络结构EPON组成：OLT（光纤线路终端）（光纤线路终端）ODN（光分配节点）（光分配节点）ONU（光网络单元）（光网络单元）等。第89页 共142页3 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计案例 EPON网络结构第90页 共142页3 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计案例 EPON网络结构第91页 共142页3 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计 （1）OLT （光纤线路终端）（光纤线路终端）OLT组成：OLT是一台交换机或路由器，也是一个多业务
36、提供平台，提供面向无源光网络的光纤接口。OLT功能：放在前端机房，负责数据业务的接入。提供多个1/10/100G的以太接口；支持WDM、SDH传输；对用户进行带宽分配；网络安全和管理配置。第92页 共142页3 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计 （2）ODN（光分配节点）（光分配节点）ODN组成：光纤、光分路器（OBD）、光放大器（EDFA）、光纤接头（AF）等。ODN功能：分发下行数据；集中上行数据。光分路器(OBD)：OBD是无源设备；OBD分线比为1：1/2/4/8/16/32，可以采用多个OBD进行级连。第93页 共142页3 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计 （3）ONU （
37、光网络单元）（光网络单元）ONU功能：接收光信号；转换用户帧格式（以太网、电话、E1等）；提供L2/L3层交换功能。ONU一般为带光纤模块的交换机。ONU一般安装在小区机房或用户室内，主要负责用户端的宽带接入。第94页 共142页3 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计案例 青岛广电EPON网络应用第95页 共142页3 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计案例 EPON在城域网中的应用第96页 共142页3 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计案例 EPON在小区接入中的应用第97页 共142页3 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计案例 EPON承载CDMA业务的组网第98页 共142页3
38、 宽带城域接入网设计宽带城域接入网设计 案例 园区网络的EPON改造第99页 共142页第100页 共142页4 无线通信网络技术无线通信网络技术无线网络是有线网络的补充。无线网络特点：无需敷设线路建设速度快初期投资小受环境制约不大安装灵活维护方便等。第101页 共142页4 无线通信网络技术无线通信网络技术4.1 无线通信的特征无线通信的特征1、无线无线局域网的发展局域网的发展二战时，美军利用无线电信号实现了文件传输。1971年，夏威夷大学实现了基于数据包技术的无线通信网络ALOHANET。经过（无线保真）联盟认证的IEEE 802.11系列产品允许使用Wi-Fi名称。第102页 共142页
39、4 无线通信网络技术无线通信网络技术2无线网络的类型无线网络的类型IEEE将无线网络分为：无线广域网/城域网，无线局域网，无线个域网。（1）无线广域网（WWAN）和无线城域网（WMAN）无线广域网也称为宽带移动通信网络。WWAN需要使用移动通信服务商（如中国电信）提供的通信网络（如3G、4G网络）。第103页 共142页4 无线通信网络技术无线通信网络技术IEEE 802.11无线网络标准发展第104页 共142页4 无线通信网络技术无线通信网络技术ITU无线网标准发展第105页 共142页4 无线通信网络技术无线通信网络技术无线广域网WWAN第106页 共142页4 无线通信网络技术无线通信
40、网络技术无线城域网WMAN第107页 共142页4 无线通信网络技术无线通信网络技术（2）无线局域网（WLAN）由单位或个人用户创建。WLAN传输距离可达100m。无线信号覆盖范围视用户数量，干扰和传输障碍等因素而定。公共区域提供WLAN的位置称为接入热点热点。第108页 共142页4 无线通信网络技术无线通信网络技术无线局域网WLAN第109页 共142页4 无线通信网络技术无线通信网络技术（3）无线个域网（WPAN）通过短距离无线电波，将计算机与周边设备连接起来的网络。WUSB（无线USB）UWB（超宽带无线技术）Bluetooth（蓝牙）Zigbee（紫蜂）RFID（射频识别）IrDA（
41、红外数据组织）等第110页 共142页4 无线通信网络技术无线通信网络技术无线个域网各个标准第111页 共142页4 无线通信网络技术无线通信网络技术Zigbee（紫蜂）第112页 共142页4 无线通信网络技术无线通信网络技术Bluetooth（蓝牙）第113页 共142页4 无线通信网络技术无线通信网络技术无线网络的主要技术参数网络类型网络技术通信标准传输速率应用领域4GLTE -TDDITU100Mbit/s移动通信，移动互联网3GCDMA2000ITU3.1Mbit/s移动通信，移动互联网2GGSMITU9.6kbit/s移动通信，移动互联网WLANWi-FiIEEE802.11n27
42、0Mbit/s无线局域网WPANWUSBIEEE802.15.3110Mbit/s无线USB，数字家庭网络WPANBluetoothIEEE802.15.11Mbit/s蓝牙，语音和数据传输WPANZigbeeIEEE802.15.4250kbit/s紫蜂，无线传感网络WWANWiMax2IEEE802.16m300Mbit/s无线Mesh网络，4G标准WWANLTE-AdvancedIEEE802.201Gbit/s高速移动接入，4G标准第114页 共142页4 无线通信网络技术无线通信网络技术移动通信网络的发展第115页 共142页4 无线通信网络技术无线通信网络技术34G无线网络技术的竞
43、争无线网络技术的竞争4G采用宽带。4G通信系统能以100Mbit/s的速度下载上传速度达到了50Mbit/sLTE和WiMax是4G通信的两个主要竞争标准。LTE设计思想是；WiMax设计思想是。第116页 共142页4 无线通信网络技术无线通信网络技术（1）LTE（长期演进）技术LTE技术是3G的演进LTE按信号传输方式分为：LTE-TDD（长期演进-时分双工）LTE-FDD（长期演进-频分双工）LTE-FDD技术由欧美主导。LTE-TDD技术由中国企业推动。第117页 共142页4 无线通信网络技术无线通信网络技术中国移动通信企业选择的通信技术第118页 共142页4 无线通信网络技术无线
44、通信网络技术LTE-TDD性能：20MHz带宽提供下行100 Mbit/s；上行50 Mbit/s 的峰值传输速率；提高了蜂窝小区通信容量；用户单向传输时延低于5ms；激活时间低于50ms；支持5km半径的小区覆盖；为350km/h高速移动用户提供接入服务等。第119页 共142页4 无线通信网络技术无线通信网络技术44G网络的关键技术网络的关键技术（1）OFDM（正交频分复用）技术将信道分解成若干个正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制在每个子信道上进行传输。（2）软件无线电（SDR）在尽可能靠近天线的地方使用宽带数字/模拟转换器，尽早完成信号的数字化，使无线通信的功能尽可
45、能地用软件来定义和实现。第120页 共142页4 无线通信网络技术无线通信网络技术（3）智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪以及数字波束调节等功能。（4）MIMO（多输入多输出）技术基站放置多个天线，手机也设置多个天线，基站和移动台之间形成MIMO通信链路。MIMO将数据分解为多个并行数据流，在指定带宽内由多个发射天线同时发射。第121页 共142页4 无线通信网络技术无线通信网络技术典型软件无线电体系结构第122页 共142页4 无线通信网络技术无线通信网络技术典型软件无线电体系结构第123页 共142页4 无线通信网络技术无线通信网络技术MIMO（多输入多输出）技术第124页 共142页4
46、无线通信网络技术无线通信网络技术4.2 无线局域网设计无线局域网设计1WLAN标准标准WLAN（无线局域网）（无线局域网）采用IEEE 802.11系列标准。IEEE 802.11标准采用标准推荐采用ISM（工业、科学、医学）无线网络频段，这个频段在国际上是自由频段。第125页 共142页4 无线通信网络技术无线通信网络技术案例 无线网络蜂窝结构第126页 共142页4 无线通信网络技术无线通信网络技术2无线局域网模型无线局域网模型WLAN的最小组成单元是BSS（基本服务集），它包括使用相同协议的无线站点。IEEE无线局域网模型第127页 共142页4 无线通信网络技术无线通信网络技术ESS（
47、扩展服务区）（扩展服务区）由多个BSS单元，以及连接它们的分布式系统（DS）组成。只包含物理层和数据链路层，不包含网络层及以上各层。DS（分布式系统）（分布式系统）可以是LAN，起到连接骨干网络的作用。AP（接入点）（接入点）相当于局域网中的集线器。是小型无线基站，负责信号的调制与收发。覆盖半径为20m25km。第128页 共142页4 无线通信网络技术无线通信网络技术3WLAN网络结构网络结构（1）无中心WLAN结构也称为，它不需要AP。由一组有无线网卡的主机组成，主要用于无线主机之间的直接通信。这种网络与局域网不兼容，只能独立使用。特点：稳定性好，容量有限，只适用于个人用户之间互连通信，并
48、且距离必须足够近。第129页 共142页4 无线通信网络技术无线通信网络技术（2）单中心WLAN结构由AP、无线主机和分布系统组成。AP用于无线主机与有线网络之间的信号接收、缓存和数据转发。特点：扩容方便；网络稳定性较差。第130页 共142页4 无线通信网络技术无线通信网络技术案例 单中心无线网络第131页 共142页4 无线通信网络技术无线通信网络技术（3）多中心WLAN结构多中心结构解决了单点故障问题。但是多中心容易引起AP之间的同频干扰问题。在布置AP时，应当选择支持多信道的AP；AP的信道必须交叉布置，或采用定向天线。第132页 共142页4 无线通信网络技术无线通信网络技术案例 多
49、中心无线网络第133页 共142页4 无线通信网络技术无线通信网络技术IEEE 802.11定义了，每个。多信道同时工作时，两个信道的中心频率间隔不低于25MHz。在一个微蜂窝区内，直序扩频技术最多可以提供3个不重叠的信道同时工作。第134页 共142页4 无线通信网络技术无线通信网络技术4、WLAN网络设计案例网络设计案例第135页 共142页4 无线通信网络技术无线通信网络技术案例 WLAN在城域接入网中的应用第136页 共142页4 无线通信网络技术无线通信网络技术案例 WLAN在城域接入网中的应用第137页 共142页4 无线接入网技术无线接入网技术案例 无线案例案例 企业无线网络结构
50、企业无线网络结构第138页 共142页4 无线通信网络技术无线通信网络技术5无线局域网组建方法无线局域网组建方法第139页 共142页4 无线通信网络技术无线通信网络技术 无线路由器配置第140页 共142页4 无线通信网络技术无线通信网络技术 无线路由器配置第141页 共142页4 无线通信网络技术无线通信网络技术4.3 无线传感网络无线传感网络1、无线传感器网络概述无线传感器网络概述无线传感器网络（WSN）=传感器技术+嵌入式技术+无线通信技术+分布式处理技术。无线传感器网络的三要素：传感器、感知对象传感器、感知对象和观察者观察者。无线传感器可探测：电磁场、温度、噪声、光照、压力、土壤成分
