宽带接入网的最新应用.docx

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宽带接入网的最新应用

宽带接入网的最新应用

组员：

宋梓鉴

褚飞亚

袁树鑫

芦凯伦

李斌斌

钊程林

绪论

100多年以来,电信网技术已发生了翻天覆地的变化,无论是交换还是传输大约每隔10-20年就会有新的技术和系统诞生。

然而这种迅速更新和变化只发生在电信网的核心，即长途网和中继网部分。

而电信网的边缘部分,即从本地交换机到用户之间的接入网一直是电信网领域中技术变化最慢、耗资最大、成本最敏感、法规影响最大和运行环境最恶劣的老大难领域。

然而近年来以互联网为代表的新技术革命正在深刻地改变传统的电信概念和体系结构,随着各国接入网市场的逐渐开放。

电信管制政策的放松竞争的日益加剧和扩大,新业务需求的迅速出现,有线技术（包括光纤技术）和无线技术的发展,接入网开始成为人们关注的焦点。

在巨大的市场潜力驱动下,产生了各种各样的接入网技术然而至今尚无一种接入技术可以满足所有应用的需要,接入技术的多元化是接入网的一个基本特征。

接入网的定义

接入网是指骨干网络到用户终端之间的所有设

备。

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"。

接入网的重要特征

（1）接入网对于所接入的业务提供承载能力，实现业务的透明传送。

（2）接入网对用户信令是透明的，除了一些用户信令格式转换外，信令和业务处理的功能依然在业务节点中。

（3）接入网的引入不应限制现有的各种接入类型和业务，接入网应通过有限的标准化的接口与业务节点相连（4）接入网有独立于业务节点的网络管理系统，该系统通过标准化的接口连接TMN，TMN实施对接入网的操作、维护和管理

接入网的分类

1有线技术（包括光纤技术）

1）基于双绞线的ADSL技术

非对称数字用户线系统（ADSL）是充分利用现有电话网络的双绞线资源，实现高速、高带宽的数据接入的一种技术。

ADSL是DSL的一种非对称版本，它采用FDM（频分复用）技术和DMT调制技术，在保证不影响正常电话使用的前提下，利用原有的电话双绞线进行高速数据传输。

2）基于HFC网的CableModem技术

基于HFC网（光纤和同轴电缆混合网）的CableModem技术是宽带接入技术中最先成熟和进入市场的，其巨大的带宽和相对经济性使其对有线电视网络公司和新成立的电信公司很具吸引力。

3）基于五类线的以太网接入技术

4）光纤接入技术

光纤通信具有通信容量大、质量高、性能稳定、防电磁干扰、保密性强等优点

2无线技术

1）MMDS接入技术

MMDS（MultichannelMicrowaveDistributionSystem）多路微波分配系统已成为有线电视系统的重要组成部分，MMDS是以传送电视节目为目的。

2）LMDS接入技术

本地多点分配业务LMDS（LocalMultipointDistributionService）工作在20~40GHz频带上，传输容量可与光纤比拟，同时又兼有无线通信经济和易于实施等优点。

3）卫星通信接入技术

4）不可见光纤无线系统

不可见光纤无线系统是一种采用连续点串接网络结构组成自愈环工作的宽带无线接入系统，兼有SDH自愈环的高可用性能和无线接入的灵活配置特性，可应用于28GHz、29GHz、31GHz和38GHz等毫米波段。

一、家居网定义与组成

家庭网络，是指在家庭范围内（可扩展至邻居或小区）将个人计算机（PC）、家电、安全和照明系统等相互连接，组成一个家庭内部的网络，并与广域网相连接，在家庭内部以及家庭与公网之间提供多种服务的一种新的组网和应用技术。

（1）外部网络：

运营商提供的物理网络接口和服务，如广电网、PSTN、因特网、其它网络等；

（2）家庭主网关：

实现家庭内部网络与外部网络连接的“桥接器”，实现与所附接设备、内部多个子网关的数据传送与控制；

（3）子网关：

实现各子网内部与家庭主网关连接的“桥接器”，实现与所附接设备的数据传送与控制；

（4）终端：

实现不同功能的信息传送、控制等功能。

二、家居网的主要网络技术

HomePlugPowerLineAlliance家庭插座电力线联盟

HomePlug技术使用家庭中的电源线作为家庭网络基础设施，通过覆盖于整个家庭的电源线，进行家庭内部音频、视频、数据业务的传输

用户只需简单地将HomePlug适配器插入一个标准的电源插座，然后将通信终端与该适配器相连，即可通过电源线建立网络

HomePlug技术指标

●物理拓扑结构为共享总线型，逻辑拓扑结构为全互联结构

●单信道带宽为28.2MHz,占用频带1.8-30MHz

●物理层最大速率200Mbps，MAC层最大速率100Mbps

●双工方式为TDD，多址方式为TDMA和CSMA/CA

●支持组播,支持VLAN

●提供基于优先级和基于流的QoS保证

●单个局端支持最大终端数为253个

MoCA

●MultimediaoverCoaxAlliance，同轴电缆多媒体联盟，成立于2004.1

●MoCA技术采用目前有线电视CATV使用的同轴电缆，因此无需另行布线、施工，就可在家庭内部构建高速的家庭网络

●2006.3.28，MoCAMAC/PHYv1.0发布

2007年底，MoCA1.1标准通过

MoCA技术指标

●MoCA网络的频率范围在850MHz-1525MHz，每个信道带宽为50MHz，每个MoCA网络最多可支持16个MoCA节点之间的通信

●MoCA标准的物理层使用TDD方式，MoCAMAC层协议是建立在全协调的TDMA信道上

●MoCA网络中最大的PHY层速率为270Mbps，，最大的MAC层速率为175Mbps，最大的数据包长度为1518字节，最大的网路时延为5ms，平均网络时延为3.5ms

MoCA协议栈

●PHY层进行物理层组帧，信道预均衡，调制技术，功率控制等

●MAC层进行控制帧和数据帧的传输，控制帧包括节点接纳，链路维护，带宽请求，MAP帧等相关帧；数据帧主要指上层数据流

●汇聚层主要功能是将上层数据进行封装,使得上层数据与MAC层进行适配,同时还包括优先级映射等（TS：

transportSystem：

定义若干多媒体流的“封装encapsulation”协议）

HomePNA概述

●HomePNA（HomePhoneLineNetworkingAlliance，家庭电话线网络联盟）

●HomePNA技术利用现有电话线和家庭内部同轴电缆传输宽带数据信号，无需重新布线，满足用户宽带上网的要求

●HomePNA1.0,HomePNA2.0

●2005年5月，ITU推出了数据传输率达128Mbps的HomePNA3.0规范,该标准数据率可以扩展到240Mbps，最大连接设备数目增至50个

●2007年3月,ITU宣布HomePNA3.1规范,HomePNA3.1标准允许服务提供商通过家庭内部电话线和电缆以最高320Mbps的速度提供高速的三重业务整合（triple-play）等互联网服务

无线网络

●IEEE802.11b/g/n

●外网（家庭网关）3G/4G上网卡，以太网，EPON，ADSL等

●专用无线网络：

无线电话子母机，对讲机

●Zigbee网络：

Zigbee协议包括高层应用规范（profile）、汇聚层、网络层、数据链路层和物理层，其中数据链路层和物理层标准由IEEE802.15.4负责制定，网络层和传送层由Zigbee联盟制定。

三、新一代家居网技术

由于目前家庭内部组网的技术很多，为了能够更好的进行信息的互联互通和兼容性的考虑，HomeGrid论坛成员希望制定统一的互联方案，以此来替代诸如MoCA，HomePNA，HomePlug等所作的工作，使用该标准的芯片能以超过1Gbps的速率在同轴电缆，电话线和电力线上传输数据。

●由ITU提出的G.hn（homenetworking）是关于家庭电话线，电源线和同轴电缆的一套协议规范；

●G.hn支持数据传输，高清电视，语音服务，共享服务等所有家庭多媒体业务；

●G.hn标准基于OFDM技术，提供严格的QoS支持以进行可靠的视频传输，并避免与线路中已有服务造成干扰。

G.hn标准特征

●多介质：

电力线，电话线，同轴电缆；

●性能：

高达1G的信息速率；

●突发性：

视频，音频以及数据服务的QoS保证

●安全：

AES128加密；

●共存：

对非G.hn的兼容；

●管理：

遵从TR-69的管理协议；

●网状网：

支持区域扩展和自动中继；

●低功耗：

满足smartgrid和EuropeanCoC要求

●

G.hn协议栈

●G.hn协议栈包括物理层和数据链路层

●G.hn的数据链路层分为3个子层

–APC（应用协议汇聚子层）

–LLC（逻辑链路控制子层）

–MAC（媒质接入控制子层）

●G.hn的物理层分为3个子层

–PCS（物理编码子层）

–PMA（物理媒质连接子层）

–PMD（物理媒质相关子层）