小区宽带ADSL接入网组网设计 文献综述.docx
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小区宽带ADSL接入网组网设计文献综述
东华理工大学长江学院
毕业设计
文献综述
学生姓名：
张伟
学号：
09323119
专业：
信息工程
系别：
信息工程
指导教师：
谌洪茂职称：
讲师
二0一三年六月五日
小区宽带ADSL接入网组网设计
摘要
以实现建苑小区住宅用户的入网需求为出发点，即满足网上冲浪、图片传输、下载影音等，即每个宽带用户至少分配2Mbits/s带宽，也有4Mbits/s带宽的上网速度，在了解建苑小区各栋楼层，各个单元的分布后，在AutoCAD下通过对建苑小区布线的设计，对小区网络拓扑结构的分析，对宽带接入网的设备配置的选择，实现网络进入建苑小区的所有用户，满足他们的上网需求。
关键词：
小区；接入网；AutoCAD
目录
1.引言1
2.ADSL相关技术1
2.1ADSL概述1
2.2ADSL基本特点和工作原理2
3.接入网技术3
3.1接入网的定义及特点3
3.2接入网的基本结构及功能4
4.AutoCAD技术与发展趋势5
5.小区宽带接入技术的发展6
5.1新摩尔定律6
5.2高速主干网6
5.3配线及引入线部分7
5.4宽带信息化服务8
6.小结8
7.参考文献9
1.引言
因特网的蓬勃发展,这是因为市场的推动。
我们知道,现在因特网已经渗入到人们生活的方方面面,政治、军事、经济、文化、教育、休闲…..因特网无所不在。
特别是近年,随着科技的进步和人们要求的提高,宽带业务的需求大大增加,除高速上网外,网络游戏、网上电影、远程教育、远程医疗、网上购物等,已进入到人们的生活中。
人们对带宽的需求空前提高;另一方面,技术的发展也为宽带接入带来了可能,特别是ADSL技术的日益成熟,也为宽带接入创造了条件。
ADSL原先采用ATM技术,端口成本高,现在ADSL的DSLAM采用IP内核,可直接利用IP同因特网相连,使成本得到了降低,因而使ADSL发展很快。
ADSL技术是一种新兴的宽带接入技术，随着因特网技术的快速发展，因特网正在人们生活中起到越来越大的作用。
现在很多小区居民有因特网接入的需求，然而在小区中铺设光纤比较困难，给工程带来了难度。
针对这种现状，最好的解决方案就是采用接入技术。
由于接入业务的不同，接入方法不同，正确的选择相应的接入技术可在满足业务要求的前提下减少投入，利国利民。
2.ADSL相关技术
2.1ADSL概述
ADSL（AsymmetricDigitalSubscriberLine，非对称数字用户环路）是一种新的数据传输方式。
它因为上行（用户到电信服务提供商方向，如上传动作）和下行（从电信服务提供商到用户的方向，如下载动作）带宽不对称（即上行和下行的速率不相同）因此称为非对称数字用户线环路。
它作为一种传输层的技术，充分利用现有的铜线资源，采用频分复用技术把普通的电话线分成了电话、上行和下行三个相对独立的信道，从而避免了相互之间的干扰。
即使边打电话边上网，也不会发生上网速率和通话质量下降的情况。
通常ADSL在不影响正常电话通信的情况下可以提供最高3.5Mbps的上行速度和最高24Mbps的下行速度。
有效传输距离在3～5公里范围以内，从而克服了传统用户在"最后一公里"的"瓶颈"；被欧美等发达国家誉为“现代信息高速公路上的快车”，因具有下行速率高、频带宽、性能优等特点而深受广大用户的喜爱，成为继Modem、ISDN之后的一种全新更快捷、更高效的接入方式。
随着Internet的爆炸式发展，在Internet上的商业应用和多媒体等服务也得以迅猛推广。
要享受Internet上的各种服务，用户必须以某种方式接入网络。
为了实现用户接入网的数字化、宽带化，提高用户上网速度，光纤到户（FTTH）是用户网今后发展的必然方向，但由于光纤用户网的成本过高，在今后的十几年甚至几十年内大多数用户网仍将继续使用现有的铜线环路，于是近年来人们提出了多项过渡性的宽带接入网技术，包括N-ISDN、CableModem、ADSL等等，其中ADSL（非对称数字用户环路）是最具前景及竞争力的一种,将在未来十几年甚至几十年内占主导地位。
目前,ADSL的热潮席卷世界各地，PC业界领袖MIC（Microsoft、Intel、Compaq）等以及世界范围内各大网络公司3COM、CISCO、Siemens、Alcatel、Paradyne等相继推出ADSL的产品并致力于ADSL的发展；全球许多电信公司、ISP也纷纷推广各自的ADSL服务，北美、新加坡等率先正式投入营业，日本、台湾、韩国等等国家也已进入试验阶段，中国电信在北京、上海、广东、福建等地已进行相关的网络测试并开始试验性推广，而深圳更是已进入了实用阶段。
深圳是国内最早提供ADSL服务的地区，早在1999年就推出了ADSL的接入，当时采用包月制的方式。
目前深圳ADSL主要提供Internet高速宽带接入的服务，用户只要通过ADSL接入，访问相应的站点便可免费享受多种宽带多媒体服务。
2.2ADSL基本特点和工作原理
DSL（数字用户线路，DigitalSubscriberLine）是以铜质电话线为传输介质的传输技术组合，ADSL技术主要就是体现在信号传输速度和距离的不同以及上行速率和下行速率对称性的不同这两个方面[3]。
采用的传输介质为二芯电话线或电缆、双绞线、光纤，它在传输方面的特点有：
1、一条电话线可同时接听，拨打电话并进行数据传输，实现上网打电话两不耽误。
2、虽然使用的还是原来的电话线，但ADSL传输的数据并不通过电话交换机，所以ADSL上网不需要缴付额外的电话费，节省了费用。
3、ADSL的数据传输速率是根据线路的情况自动调整的，它以“尽力而为”的方式进行数据传输。
4、独享带宽、安全可靠采用点对点的拓扑结构，用户可独享高带宽，信息传递快速可靠安全。
图2.2传输特点
非对称数字用户线路，在线路上产生三个信息通道：
一个速率1.5Mbps-8Mbps的高速下行通道，用于用户下载信息；一个速率为16Kbps-1Mbps的中速双工通道；一个普通的老式电话服务通道；且这三个通道可以同时工作。
ADSL采用高级的数字信号处理技术和新的算法压缩数据，使大量的信息得以在网上高速传输[2]。
众所周知，在现有的较长的铜制双绞线（普通电话线）上传送数据，其对信号的衰减是十分严重的，ADSL在如此恶劣的环境下实现了大的动态范围，分离的通道，以及保持低噪声干扰，其难度可想而知。
为了在电话线上分隔有效带宽，产生多路信道，ADSL调制解调器一般采用两种方法实现，频分多路复用（FDM）或回波消除（EchoCancellation）技术。
FDM在现有带宽中分配一段频带作为数据下行通道，同时分配另一段频带作为数据上行通道。
下行通道通过时分多路复用（TDM）技术再分为多个高速信道和低速信道。
同样，上行通道也由多路低速信道组成。
而回波消除技术则使上行频带与下行频带叠加，通过本地回波抵消来区分两频带。
此技术来源于V.32和V.34调制解调器中，它非常有效的使用了有限的带宽，但从复杂性和价格来说，其代价较大。
当然，无论使用两种技术中的哪一种，ADSL都会分离出4KHz的频带用于老式电话服务（POTS）。
当前ADSL调制解调设备多采用3种线路编码技术，分别称为抑制载波幅度和相位，离散多音复用，以及离散小波多音复用。
其中CAP的基础是正交幅度调制（QAM），在CAP中，数据被调制到单一载波之上；而在DMT中，数据被调制到多个载波之上，每个载波上的数据使用QAM进行调制。
DMT中使用为大家熟知的快速傅里叶变换算法做数字信号处理，而在DWMT中，则用近年来新兴的小波变换算法代替快速傅里叶变换。
一个ADSL调制解调器将多路下行通道中，双工通道中以及维护信道中的数据流组合成数据块（block），并在每一数据块中附加纠错代码，接受端则通过此纠错代码对在传输过程中产生的误码进行纠错。
实验表明，此纠错编码技术完全可以达到MPEG-2和其他数字图像压缩方法的要求。
3.接入网技术
3.1接入网的定义及特点
接入网是由SNI和UNI之间的一系列传送实体组成，为传送电信业务而提供所需传送承载能力的实施系统，经由Q3接口配置和管理。
原则上对接入网可以实现的UNI和SNI的类型和数目没有限制。
接入网不解释信令。
1992年接入网的概念在欧洲被首次提出后，1994年ITU正式采纳接入网这个名词，正式确立接入网在用户网中的位置和传送网、交换网、接入网三者在通信网中的构成模式。
定界：
接入网（AN）由3个接口来定界：
通过UNI与UTE相连；通过SNI与SN相连；通过Q3与TMN相连。
为了进一步规范用户接入网的概念，国际电联（ITU2T）标准部根据近年来通信网的发展演变趋势，在其G.963建议中定义接入网（AN）为本地交换机（LE）与用户端设备（CPE）之间的实施系统，它可以部分或全部代替传统的用户本地线路网，包含复用、交叉连接和传输功能。
如图3-1所示：
图3-1用户接入网结构
由上可知，接入网为用户网充实了新的内涵，规范了新的界定，接入网与原来的用户网比较，主要有如下的特点：
（1）可提供模拟传输，具备数字传输能力；
（2）可以传输电信号，也可以传输光信号；
（3）可提供话音和低速数据业务，也能够开展高速、宽带综合业务。
（4）不仅含有传输功能，而且还具备复用、交叉连接功能。
接入网（AN）是由网络节点接口和相关用户接口之间一系列传送实体所组成的，为传送电信业务提供所需传输承载能力的实施系统。
3.2接入网的基本结构及功能
接入网的基本功能概括来说主要有用户接口功能（UPF）、核心功能（CF）、传送功能（TF）、业务端口功能（SPF）、接入网系统管理功能（AN2SMF）五项。
接入网功能体系如图3-2示：
图3-2接入网功能体系
（1）用户接口功能：
指将用户网络接口UNI的要求适配为核心和管理功能。
即在接入业务上包括电话、数据、传真、视像和多媒体等窄带和宽带业务，并将这些业务终接、数/模转换、信令变换、激活/去激活、承载通道/能力处理、接口测试、维护及管理控制。
（2）业务端口功能：
指将业务节点接口SNI的要求适配为公共承载信道，并为在接入网的系统管理中处理选择信息。
包括SNI功能的终接、将承载要求、定时管理及操作要求映射进核心功能，并在需要时对特殊SNI协议映射和业务节点接口的测试、端口的维护及管理控制。
（3）核心功能：
使各个业务端口承载要求和用户接口承载要求适配为公共传送承载。
该功能完成根据被要求的协议适配和通过接入网的传送复用进行协议承载处理。
主要包括承载通道集线、信令和分组信息复用、为ATM传送承载进行电路仿真和控制、管理功能。
核心功能分散在整个接入网内。
（4）传送功能：
指为公共承载的传送提供通路并为所用的传输媒介提供媒介适配、完成复用。
根据重组和配置的交叉连接、管理、物理媒介等。
（5）系统管理功能：
对接入网中的用户接口功能、业务端口功能、核心功能、传送功能的指标、操作和维护进行协调。
同时，通过业务节点接口对业务网、通过用户网络接口对用户终端的操作功能进行协调。
如进行配置和控制、指配协调、故障检测/指示、使用信息和性能数据采集、安全控制、定时精度管理和对用户接口功能操作要求的协调、资源管理等。
由于接入网具有的上述功能，它可以部分或全部代替传统的用户本地线路网，其传输媒体具有多样性。
可灵活支持各种接入类型和业务。
接入网在电路结构上包括N×64kbit/s（1/N）×64kbit/s分组交换、帧中继、ATM等基本形式；在通道方面有基于64kbit/s通道、基于帧中继通道、基于ATM通道；在传输上概括了双绞线系统、同轴系统、光纤系统和无线系统等用户接入手段。
4.AutoCAD技术与发展趋势
AutoCAD（AutoComputerAidedDesign）是美国Autodesk公司首次于1982年开发的自动计算机辅助设计软件，用于二维绘图、详细绘制、设计文档和基本三维设计。
现已经成为国际上广为流行的绘图工具。
AutoCAD具有良好的用户界面，通过交互菜单或命令行方式便可以进行各种操作。
它的多文档设计环境，让非计算机专业人员也能很快地学会使用。
在不断实践的过程中更好地掌握它的各种应用和开发技巧，从而不断提高工作效率。
AutoCAD具有广泛的适应性，它可以在各种操作系统支持的微型计算机和工作站上运行。
它具有如下特点：
⑴具有完善的图形绘制功能。
⑵有强大的图形编辑功能。
⑶可以采用多种方式进行二次开发或用户定制。
⑷可以进行多种图形格式的转换，具有较强的数据交换能力。
⑸支持多种硬件设备。
⑹支持多种操作平台
⑺具有通用性、易用性，适用于各类用户此外，从AutoCAD2000开始，该系统又增添了许多强大的功能，如AutoCAD设计中心（ADC）、多文档设计环境（MDE）、Internet驱动、新的对象捕捉功能、增强的标注功能以及局部打开和局部加载的功能。
总之，Autocad将向智能化，多元化方向发展。
5.小区宽带接入技术的发展
随着现代通信技术、计算机网络技术以及信息产业飞速发展，数字化网络化和信息化正日益融人们生活的各个方面，人们对住宅小区业务的需求宽带化小区的建设已成为人们关注的焦点。
以前，人们上网一般是在自己的工作单位，现在人们希望下班后在家中上网。
可以在网上“冲浪”。
基于这种要求，小区必须进行互联网接人，而且必须是宽带接人。
当前，我国城市小区宽带接人在网络建设和应用上主要面临的问题来自三个方面：
主干线部分、配线及引入线部分，宽带信息服务。
5.1新摩尔定律
新摩尔定律是由联合国1999世界电信论坛会议，副主席约翰·罗斯（JohnRoth）在论坛开幕演说时提出的：
互联网带宽每9个月会增加一倍的容量，但成本降低一半，比晶片变革速度的每18个月还快。
这一定律又称为“光纤定律”，（OpticalLaw）。
摩尔定律（Moore，8IAw）过去用来形容半导体科技的快速变革，平均每18个月，晶片的容量会成长一倍，成本却减少一半，”光纤定律则用来形容网络科技实际情况证明新摩尔定律是正确的。
5.2高速主干网
要想实现智能小区宽带接人，前提条件是主干网应该有足够的带宽。
长时间以来，上网速度一直都是困扰国内网络用户的一大问题，而由此引发的一系列问题也在困扰着国内的网络界，这些问题给发展我国的网络事业带来了巨大的负面影响，严重制约了我国网络经济的发展，更是对国内互联网的发展带来了许多障碍。
可以说，带宽控制了互联网的一切。
就目前的情况来说，速度仍然制约着国内互联网的发展。
国内的几千万网民，已经饱受信息高速公路阻塞的痛苦，对网络用户来说，一方面，他们上网是为了寻找比普通生活更为精彩的享受，大家只用一台电脑和一根电话线就可走遍天下。
但是由于网络带宽的影响，网民在网上冲浪得到的享受只局限在一些精彩的文字上面，缺乏多媒体效果和其他社会化应用服务内容。
中国最大的互联网提供商中国电信的CHI—NAN、在过去几年的发展中，虽然投入了大量资金不断进行带宽扩展，但其主干网的带宽一直只有155M直到最近才拓展到2.5G。
其它几个互联网提供商如金桥网、教育网和科技网等更是因为资金和其它资源的投入问题，其带宽一直上不去。
各个互联网提供商的网络互通性电有待提高，如CHINANET的用户登录属于教育网的网站速度就较慢。
由于上网的速度慢，客观上造成用户在获取相资源时所需要的时间增加，相应投入的成本就增加。
对于ISP/ICP来说，狭窄的带宽造就了的上升，用户数量增加缓慢。
一直以来，ISP/ICP都是在亏损中经营，在互联网天，中国的ISP企业并没有得到相应的发展，电在另一个方面严重制约着国内互联网行业的发展。
因此，建设高速的数据主干网是今后中国互联网事业发展的一个重要方面。
8月初，中国电信成功开通了京沪穗间的2.5G高速环状电路，使得CHINANET网络性能和技术水平在国内乃至国际处于领先水平。
进入2000年以来，中国电信就推出了一系列举措来提高国内网络性能，拓展带宽，使得国内的网络用户的访问速度和上网质量都有了相应的提高。
据悉，在中国电信的努力下，目前国内的骨干网带宽已有了较大的提高，而国际出口带宽也将在下半年达到1G左右。
到时，网络用户访问国内国际站点的速度和质量都将有大幅度的提高。
在主干网的建设中，建议主干网采用环形结构，可以是SDH自愈环或光纤环。
自愈环最适合于已有很大业务量。
且不允许中断的地区。
光纤环主要是利用大芯数光缆组成环路。
一旦光缆被切断，每个光网络单元（0NU）可沿反方向传输，从而达到保护的目的。
光缆环最适合于向潜在的用户提供双路由保护。
5.3配线及引入线部分
目前，接入网市场竞争非常激烈，主要原因是接入网技术多种多样及其建设的复杂性。
把握宽带接入网技术发展的新趋势对已进入高速增长期的我国接入网建设至关重要。
宽带信息服务开始兴起，首先解决IP接人。
如果在接入网的主干层采用SDH—ADM组成的自愈环或ATM光纤接入等宽带技术，对于IP业务的解决已不成问题。
关键在于配线层、引人层。
目前可用的宽带IP接入技术有XDSL、HFC和以太网技术，这些技术各有特色适用于不同的应用。
用户业务多样化个人化，窄带宽带将在一定时期内共存且平滑过渡。
随着宽带信息服务的发展，将来的接人XDSL和HFC接人网技术。
XDSL足电信企业推崇的基于电话线传输的宽带HFC是广播电视业推崇的基于同轴电缆传输的,其应用前提是为了利用己敷没好的电话线只要增加XDSLMODEM或CABLE就可以上Internet，并最终瞄准了未来IP电话因此．谁先把整个小区拿到手，谁就掌握了未来的服务。
ADSL技术只能提供1．5M下行带最新的XDSL技术也只能提供下行8M，上行80OK而HFC技术共享40M的带宽，用户越多，分配得这两种技术可以应用于那些原来已布但是根据新摩尔定律，两种技术将由于信息量的不断增加最限的带宽不堪重负，不得不退出市场的竞争。
以太网的拓扑结构的灵活性已经为大家所熟悉，可管理控制一直是网络技术发展的杰出代表。
随着市场的发展，以太网技术口新月异，从初期的IOM带宽发展到100M、1GB甚至IOGB带宽，显示出其强大的生命力，特别是局域网交换技术出现后，以太网的交换技术发展更是快速，市场占有率不断扩大，以至许多早期的局域网技术渐渐被挤出市场。
可以说，在当今的局域网包括园区网市场上，以太网已经占有绝对的领先地位。
以太网接入技术具有线路稳定、访问速度高、拥有固定IP地址、造价相对低廉和适合大规模推广的优点，对于用户的投资更是节省，只需在自己的Pc机上安装一块价格低廉的网卡即可实现高速宽带接入互联网。
在三十多年的发展历程中，以太网技术所拥有的强大生命力和惊人的发展速度，使得它逐渐脱离于企业内部网络的领域，向最终用户接人网发展，成为最新的接人网技术，建设采用以太网技术的宽带接人网还有许多有利因素：
该技术不仅解决窄带问题，还向用户提供以太网接口和数字图像接口，支持多种多样的宽带、IP业务的接人，易于解决接人网的许多问题，它代表了接人网技术的发展方向。
5.4宽带信息化服务
建设智能小区的目标是为小区住户提供宽带交互式多媒体信息的高质量服务，提供一个文化与教育、休闲与娱乐、购物与服务良好的信息化环境，向用户提供一个实用的、廉价的网络平台，同时也使教育与文化信息等多媒体信息与成果能够直接受益于internet的革命。
实现宽带接人后，可以开展VOD视频点播业务、宽带多媒体信息服务（远程通讯、网上购物、网上教学、远程医疗、视频会议、电子商务、居家办公、异地问的资源共享）、小区内的信息查询等。
不断丰富宽带信息服务内容，为用户提供更多的宽带增值业务，使宽带网成为真正意义的宽带网是十分重要的，它关系到网络的生存和发展，同时它也是宽带网络未来发展的必然方向。
6.小结
目前家庭用户实现宽带上网的主要方式是ADSL和LAN。
LAN技术成熟、成本低、结构简单、连接稳定、可扩充性好、便于网络升级，对于用户来说，上网速度较快。
但是，LAN在地域上受到极大限制，只有已经铺设了LAN的小区才能够使用这种接入方式，而且在接入用户家中时，还要架设网线，破坏用户家中的装潢。
此外，LAN方式也面临着高端设备相对缺乏、IP地址资源要求数量大、运营管理水平要求较高等问题。
我觉得ADSL方式不用对网络进行大规模改造，只要在现有铜绞线的两端分别加上一个调制解调器，即可使传输速率增加几十倍。
利用ADSL技术开展宽带接入业务的优势非常明显，首先可以充分利用电信网现有的铜缆资源，减少资金投入并充分发挥铜线的潜力。
其次，用户随时可以上网，无须每次重新建立连接，而且不会影响电话的使用，每个用户都可以独享高速通道，没有阻塞问题。
此外，ADSL接入保密性好，安全可靠。
因此，ADSL成为电信运营企业的首推宽带接入服务。
但是，ADSL线路上能够提供的最高速率对距离和铜线质量十分敏感，距离增加时，串音尤其是远端串音增加，将使线路品质劣化。
总之，我觉得随着现今通信技术的不断进步和改革，各种通信网络的迅速发展，竞争也日益巨增。
当前的宽带业务与窄带业务之间接入的情况都要被组网时考虑在内的。
采取一种新型的接入手段和装备，以此来建设自身的宽带接入网，来减少资金过多的投入和避免“二次”建设，这样的话我相信实现所有小区用户的智能化需求是指日可待的。
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