【正文】 入 ” 的英文簡(jiǎn)稱，利用光纖+5 類線方式實(shí)現(xiàn) “ 千兆到小區(qū)、百兆到大樓、十兆到家庭 ” 的共享式寬帶接入方案，小區(qū)內(nèi)的交換機(jī) 和局端交換機(jī)以光纖相連，小區(qū)內(nèi)采用綜合布線，用戶上網(wǎng)速率最高可達(dá) 10Mbps(FTTX+LAN 方式采用星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，眾多用戶共?210Mbps 帶寬 )，網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性較強(qiáng)，投資規(guī)模小 。 圖 14 （ 4）其他接入方式： PLC： PLC(Power Line Communication)即電力線通信是指利用電力線傳輸數(shù)據(jù)和話音信號(hào)的一種通信方式 。 寬帶無線接入方式 ： 無線接入是指從交換節(jié)點(diǎn)到用戶終端之間，部分或全部采用了無線手段 ， 分為兩種：一種為移動(dòng)方式，包括 CDPD（蜂窩數(shù)字分組數(shù)據(jù)）、電路交換蜂窩、分組無線傳輸 PCS（個(gè)人通信業(yè)務(wù)）；另一種為固定方式，包括微波、擴(kuò)頻微波、衛(wèi)星、無線光傳輸和 UHF（特高頻）。城市小區(qū)中，因?yàn)椴季€等各種設(shè)施已經(jīng)相當(dāng)成熟，并且移動(dòng)性不強(qiáng)。所以，暫不考慮以上 2 種情況，針對(duì)小區(qū)的寬帶接入，重點(diǎn)討論 ADSL， HFC 及 FTTX+Lan 三種方式。電信公司采用被稱為數(shù)字用戶線的新技術(shù)來提供社區(qū)寬帶業(yè)務(wù)，以充分利用他們價(jià)值不扉的現(xiàn)有電話線。 現(xiàn)有模擬窄帶電信業(yè)務(wù)特性 電信公司在提供傳統(tǒng)普通電話業(yè)務(wù)時(shí)，通過位于本地交換局內(nèi)的電話交換設(shè)備而用戶建立電話連接，用戶通過一對(duì)被稱為本地環(huán)路的用戶線連接至電話交換機(jī)。用戶申請(qǐng)電話服務(wù)后，技術(shù)人員將通往家中的引入線與束群內(nèi)的一對(duì)線相連 。從饋線電纜和小對(duì)數(shù)的配線電纜中抽取出單線對(duì)并通過引入線連接戶內(nèi)。 模擬本地環(huán)路特性 在 公共交換 電話網(wǎng)絡(luò)公共交換電話網(wǎng)絡(luò) （ PSTN）中，模擬本地環(huán)路通常提供 300～ 3400Hz 的通路帶寬作為話音通信的服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，其根據(jù)是人類語音能量大約有 80%集中在這一范圍。偶然原因，人們發(fā)現(xiàn)采用另一根導(dǎo)線形成回路，即“金屬回波”可以顯著的消除串音，大大的改善語音質(zhì)量，從此本地環(huán)路變成雙線。不久，人們發(fā)現(xiàn) 把線對(duì)絞起來可以在一定程度上減輕衰減，這相當(dāng)于增加了一種所謂互感的電學(xué)性質(zhì)來抵消線上的電容。此外，人們還發(fā)現(xiàn)非屏蔽雙絞線還可降低串音。然而電感也改變電壓與電流的相位，但與電容恰恰相反。盡管增加電感可以抵消衰減和信號(hào)損失，但通過對(duì)絞只能增 加有限的電感，解決辦法是在 UTP 上增加額外的電感。在被加載的本地環(huán)上，抗衰減效果十分理想如圖 21 中給出未加載的曲線當(dāng)頻率增加時(shí)，信號(hào)的損失要大的多，另外，用 22AWG 銅線， 在加載環(huán)路上增加 88mH 的電感，線圈間距為 1800M時(shí)，信號(hào)的損失要小的多。對(duì)用戶來說，一次性投資很小。利用它用戶可以簡(jiǎn)單方便的接入 Inter，是目前個(gè)人接入 Inter 的主要手段。話帶調(diào)制解調(diào)器的最大優(yōu)勢(shì)在于，無論是多么慢的終端設(shè)備，無論在任何地點(diǎn)，只要有電話，就能立即完成數(shù)據(jù)傳輸。處于本地交換網(wǎng)絡(luò)邊緣的濾波器將語音 信號(hào)限制為 。 與在模擬電話線路上以模擬信號(hào)方式傳遞數(shù)據(jù)的 MODEM 不同， ISDN 是數(shù)字式端到端解決方案，采用數(shù)字用戶環(huán)路 DSL 技術(shù)實(shí)現(xiàn)用戶接入。 １１ DSL 直接將數(shù)字信號(hào)調(diào)制在電話線上，并沒有經(jīng)過模擬 /數(shù)字轉(zhuǎn)換，所以可以獲得比普通 調(diào)制解調(diào)器更多的帶寬和速率。 除了ISDN，還有其他數(shù)字環(huán)路技術(shù)，為了方便，人們長(zhǎng)用 xDSL 來表示各種 DSL的總稱。 圖 22 DSL 技術(shù)按上行信道（用戶到網(wǎng)絡(luò)）和下行信道的速率是否相同可分為速率對(duì)稱型和非速率對(duì)稱型兩種類型。速率非對(duì) 稱 DSL 有非對(duì)稱數(shù)字用戶線，速率自適應(yīng)數(shù)字用戶線 RADSL，通用非對(duì)稱數(shù)字用戶線 UADSL，甚高速數(shù)字用戶線 VDSL， ISDN 數(shù)字用戶線。在各種速率非對(duì)稱 DSL 技術(shù)中， ADSL 技術(shù)現(xiàn)在的表現(xiàn)最為引人注目，受到了技術(shù)廠家和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商廣泛的關(guān)注。 ADSL 體系結(jié)構(gòu) 不對(duì)稱數(shù)字用戶環(huán)路技術(shù)于 1989 年由 Bellcore 提出，是一種新興的標(biāo)準(zhǔn)化調(diào)制解調(diào)技術(shù)，其關(guān)鍵是上下行速率的“不對(duì)稱”。以次避免了常規(guī) 對(duì)稱傳輸系統(tǒng)所難以避免的用戶側(cè)干擾問題，提高了傳輸速率，延長(zhǎng)了傳輸距離。圖 23 描述了組成多媒體通信系統(tǒng)的整體網(wǎng)絡(luò)組成要素，顯示了論壇的工作范圍，并對(duì) ADSL 在網(wǎng)絡(luò)從同步傳輸模式轉(zhuǎn)換到異步傳輸模式過程中可能會(huì)遇到的傳輸配置提出了一系列建議。 ATUC 可以 被集中在一個(gè)接入節(jié)點(diǎn)中 ATUR 處于用戶末端的傳輸單元。接入節(jié)點(diǎn)可以位于被地交換局或者遠(yuǎn)端站點(diǎn) B 輸入到服務(wù)模塊的輔助數(shù)據(jù) 數(shù)字廣播 單工模式下的寬帶數(shù)據(jù)輸入（典型的是廣播視頻） 寬帶網(wǎng)絡(luò) 速度超過 環(huán)路 銅雙絞電話線。把 ATUR 連接到服務(wù)模塊的系統(tǒng)。多點(diǎn)可能是總線或星型 PSTN 公共電話交換網(wǎng)絡(luò) SM 服務(wù)模塊。它可以集成在 ATU 中，也可以從 ATU 中物理分離分離出來，或者分為高通和低通，其中低通部分與 ATU 物理分離。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)無源連接時(shí)，它與 T 接口相同。 TSM 接口可以集成在業(yè)務(wù)模塊中 T 房屋分配網(wǎng)和業(yè)務(wù)模塊間的接口。當(dāng) ATUR 被集成在服務(wù)模塊中時(shí)，可以注意到T 接口在物理級(jí)上消失 UC 網(wǎng)絡(luò)端電話線和 POTS 濾波器間的接口。盡管通過一條物理連接也可以傳送所有信號(hào)，但它仍可有多條物理連接 和 ATUR 組件 ATUC ATUR。 POTS 業(yè)務(wù)所占頻帶高端為 4000Hz,數(shù)字業(yè)務(wù)所用帶寬的分配使用頻分復(fù)用或者回波消除的模式。由于使用寬頻，實(shí)用傳輸距離 比較近。 圖 24 提供了回波消除的一個(gè)使用實(shí)例：下行通道的頻率完全覆蓋了上行通道的頻譜；在頻譜重疊的部分使用回波消除技術(shù)。另外一端傳送的新信號(hào)和第一方信 號(hào)的回波混雜在一起。當(dāng)只有一次回波時(shí)，這個(gè)方法效果很好，但橋接抽頭能夠造成多次回波，這使回波消除速率降低。 FDM因?yàn)榭梢越档?ATUR的費(fèi)用和得以廣泛使用。 DSLAM 基本功能是： ? 包含一組 ATUC 接口； ? 將流量從多個(gè) ATUC 統(tǒng)計(jì)服用至一個(gè)連到傳輸網(wǎng)絡(luò)的高速主干上； ? 將多路復(fù)用的流量從傳輸網(wǎng)絡(luò)上分接并交給對(duì)應(yīng)的 ATUC； ? 協(xié)商線路數(shù)據(jù)； ? 作為一個(gè)中央管理平臺(tái)； ? 如信號(hào)以 ATM 包方式傳送至 ATUR，則終結(jié) ATM； ? 選擇時(shí)延路徑，也就是將下行的負(fù)載分類為高時(shí)延或低時(shí)延。信道分兩大類型：?jiǎn)喂つＪ?，?shù)據(jù)只能一個(gè)方向傳輸；雙工模式，數(shù)據(jù)可以雙向傳輸。所有的信道是一一對(duì)應(yīng)的，所以這些信道可以復(fù) 用同一物理鏈接 。實(shí)際的信道速率上限是根據(jù)鏈接和信道情況決定的最大承載容差，所以 AS0 實(shí)際上可以支持更高的速率。在北美單向數(shù)據(jù)速率從 32kbit/s 到 （在歐洲和其他地區(qū)上限為 ） AS2 選擇性支持。在北美單向數(shù)據(jù)速率從 32kbit/s 到 （在歐洲和其他地區(qū)不支持 ） LS0 必須支持。雙向傳輸速率 32kbit/s 到 640kbit/s 以 32kbit/s 倍增 LS2 選擇性支持。該方案用一個(gè)具有良好接受效果的公用主天線接收電視信號(hào)，經(jīng)適當(dāng)?shù)姆糯筇幚砗笥秒娎|分配給用戶，有效地解決了個(gè)體接收所存在的接收效果差、居民住宅區(qū)屋頂天線林立的問題。 由于 MATV 系統(tǒng)節(jié)目容量小，支持的 用戶數(shù)量小，在其基礎(chǔ)上通過引入更多的節(jié)目信號(hào)源和相應(yīng)的前端設(shè)備，形成了以電纜為傳輸煤體的閉路電視系統(tǒng)。 隨著閉路電視系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，對(duì)信號(hào)的遠(yuǎn)距離傳輸、分配、前端設(shè)備性能等均提出了更高的要求。 進(jìn)入 90 年代中期以來，以 Inter 為代 表的信息高速公路成為世人關(guān)注的焦點(diǎn)，隨著光纖傳輸技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，有線電視網(wǎng)絡(luò)也發(fā)生了革命性的變化。由于有線電視網(wǎng)具有網(wǎng)絡(luò)帶寬寬、用戶覆蓋面大的優(yōu)點(diǎn)，而成為多媒體寬帶接入網(wǎng)的最佳選擇之一。 有線電視的組成 、特點(diǎn) 與分類 有線電視系統(tǒng)是一個(gè)為了完成電視信號(hào)的傳輸而右各種互相聯(lián)系的部件設(shè)備組成的整體。 圖 31 顯示出了傳統(tǒng)有線電視系統(tǒng)的組成的原理方框圖。 傳統(tǒng)有線電視網(wǎng)絡(luò)利用帶通傳輸系統(tǒng)將電視信號(hào)沿下行方向從前端傳向用戶，并利用頻分復(fù)用方式承載多個(gè)模擬信號(hào)。調(diào)制器是將一個(gè)視頻信號(hào)和相應(yīng)的伴音調(diào)制成一個(gè)具有 8MHz 帶寬的、由殘留邊帶 調(diào)幅視頻信號(hào)和調(diào)頻伴音信號(hào)組成的中頻信號(hào)；變頻器將此 8MHz 帶寬的中頻信號(hào)變換成指定的電視頻道頻率；最后由信號(hào)混合器將所有頻道的射頻信號(hào)混合后送入干線傳輸系統(tǒng)加以分配。網(wǎng)絡(luò)中接收同一頻道的用戶數(shù)或不同頻道組合的用戶數(shù)不受限制。 （ 1）信號(hào)源 信號(hào)源是有線電視系統(tǒng)電視節(jié)目的信息源，它一般包括電視接收天線、調(diào)頻廣播接收天線、衛(wèi)星電視地面接收站、微波接收機(jī)和有線電視臺(tái)自辦的節(jié)目等。前端位于信號(hào)源和干線傳輸系統(tǒng)之間，其任務(wù)是把信號(hào)源從來的信號(hào)進(jìn)行濾波、變頻、放大、加擾、調(diào)制、混合等，使其適于在干線傳輸系統(tǒng)中進(jìn)行傳輸和付費(fèi)管理。 （ 3）干線傳輸系統(tǒng) 干線傳輸系統(tǒng)是一個(gè)傳輸網(wǎng)，由一系列把前端接收處理混合后的電視信 １８ 號(hào)傳送到用戶分配系統(tǒng)的設(shè)備組成。其任務(wù)是把前端輸出的高頻電視信號(hào)高質(zhì)量地傳輸給用戶分配網(wǎng) ，傳輸方式主要有同軸電纜、微波和光纖。但因?yàn)殡娎|對(duì)信號(hào)電平損失較大，每隔幾百米就要安裝一個(gè)干線放大器 來提高信號(hào)電平，由此引入較多的噪聲和非線性失真，使信號(hào)質(zhì)量受到影響。 （ 2）按干線傳輸方法分為： 同軸電纜系統(tǒng)、光纜 系統(tǒng)、多頻道微波分配系統(tǒng)、衛(wèi)星電視分配系統(tǒng)、光纜與電纜混合系統(tǒng)以及雙向查系統(tǒng)等。 （ 4）按系統(tǒng) 交互特性分： 單向廣播式傳輸分配系統(tǒng)； 雙向交互式按需分配接入系統(tǒng)。 （ 1）可靠差，維護(hù)困難 在傳統(tǒng)的以同軸電纜為傳輸干線的有線電視網(wǎng)絡(luò)中存在著大量的有源部件，如干線放大器、分配放大器等。因此，減少網(wǎng)絡(luò)中的放大器數(shù)量不僅可以減少系統(tǒng)成本，而且可以大大增加系統(tǒng)的可靠性。由于同軸電纜干線傳輸系統(tǒng)需要采用大量的放大器來補(bǔ)償因電纜損耗而衰減的信號(hào)，從而造成系統(tǒng)載噪比的下降，引入非線性失真。 １９ HFC有線電視網(wǎng) HFC 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是在 20 世紀(jì) 80 年代后提出來的，有效地解決了傳統(tǒng)有線電視系統(tǒng)在支持傳統(tǒng)電視廣播方面存在的問題。由于光纖傳輸系統(tǒng)在長(zhǎng)局里傳輸時(shí)具有非常低的信號(hào)損耗，因而顯著地減少了前端至每一個(gè)最終用戶間的放大器數(shù)量。 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 在 HFC 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，它不僅僅是利用光纖來代替同軸電纜做干線中繼，而更中要的是引入光節(jié)點(diǎn)，光節(jié)點(diǎn)的主要功能是完成干線光纖中繼和同軸電纜分配網(wǎng)之間信號(hào)的光電轉(zhuǎn) 換。 圖 32 HFC 采用的這種節(jié)點(diǎn)式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)增加了系統(tǒng)的可靠性。而只限定在一小部分特定用戶內(nèi)，因而它在用光纖代替同軸電纜 減少放大器數(shù)量使可靠性增加的基礎(chǔ)上，使可靠性得到進(jìn)一步的提高。 HFC 網(wǎng)絡(luò)采用先進(jìn)的光纖傳輸技術(shù)并 利用新型的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，有效地利用?shù)字傳輸技術(shù)增加了上下行通道的承載能力，具備了承載雙向交互式寬帶業(yè)務(wù)的能力。傳統(tǒng) CATV 網(wǎng)一直是單向的，僅能提供信號(hào)的單向傳輸下行傳給用戶，而這對(duì)開展新業(yè)務(wù)應(yīng)用是不夠的， CATV 網(wǎng)可以通過改進(jìn)來提供回傳通路或上行通信。 空間分割法是采用雙電纜完成光節(jié)點(diǎn)以下信號(hào)的上下行傳輸。目前空間分割法是采用有線電視網(wǎng)與普通電話網(wǎng)相結(jié)合，利用高速線纜調(diào)制解調(diào)器通過有線電視網(wǎng)傳送下行的信號(hào)，利用常規(guī)模擬調(diào)制解調(diào)器通過 PSTN 網(wǎng)實(shí)現(xiàn)上行信號(hào)的傳輸。 以分割頻率的高低不同，它又可分為： 低分割：分割頻率為 30～ 40MHz 中分割：分割頻率為 100MHz 左右 高分割：分割頻率為 200MHz 左右 高中低三中分割方法的選擇主要 取決于系統(tǒng)的功能和所需的傳輸?shù)男畔⒘俊ｋp向有線電視系統(tǒng)目前主要采用頻率分割的方式，即用不同的頻段分別傳輸上行和下行信號(hào)。 雙向放大器的基本組成如 圖 33。 圖 33 ２１ HFC寬帶接入網(wǎng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 在 HFC 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，模擬電視和數(shù)字電視、電話和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)雜中心局進(jìn)行綜合。在光節(jié)點(diǎn)處，將下行光信號(hào)變換成射頻信號(hào)。從用戶來的電話和數(shù)據(jù)信號(hào)在綜合業(yè)務(wù)用戶單元（ ISU）處變換為上行射頻信號(hào)，送到光節(jié)點(diǎn)變換成光信號(hào)。圖 34 為寬帶用戶網(wǎng)絡(luò)示意圖。因特網(wǎng)的接入是一個(gè)非對(duì)稱的業(yè)務(wù)，這意味著來自前端的數(shù)據(jù)多于送往前端的數(shù)據(jù)，而這正是有線電視網(wǎng)低分割的寬帶分布特點(diǎn)。在有線電視網(wǎng)絡(luò)上開展數(shù)據(jù)服務(wù)業(yè)務(wù)的關(guān)鍵 是線纜調(diào)制解調(diào)器 Cable Modem 的發(fā)展。如果用它來傳送數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，就要使用線纜調(diào)制解調(diào)器。 Cable Modem 通常有兩個(gè)接口，一個(gè)用來接墻上的有線電視接口，另一個(gè)與計(jì)算機(jī)相連。 線纜調(diào)制 解調(diào)器也是通過調(diào)頻或調(diào)幅對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的，這也同電話調(diào)制解調(diào)器的物理層傳輸機(jī)制一致。在上行方向，速率最高可達(dá) 10Mbit/s。在非對(duì)稱方式中，下行通道要比上行通道占用大的多的頻率帶寬。而圖象、聲音、視頻等多媒體數(shù)據(jù)流在下行方向占用頻帶則是相當(dāng)大的。但如果真正解決寬帶多媒體業(yè)務(wù)的接入 ，就必須將光纖引入到接入網(wǎng)中。大容量、高速率的光纖系統(tǒng)在長(zhǎng)途干線和本地 網(wǎng)中的廣泛使用，形成了一個(gè)寬帶、高速、安全、可靠的傳輸網(wǎng)。 在引入光纖化方面，目前目前比較成熟的技術(shù)是傳統(tǒng)電信部門的數(shù)字環(huán)路載波系統(tǒng)（ DLC）。 光纖接入網(wǎng)是用光纖作為主要的傳