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1、现代通信技术基础Introduction to Modern Communication Technology课课 程程 提提 要要电信交换 通信网基础技术 宽带网络通信 数据通信 第第8章章 宽带网络通信宽带网络通信本章学习目标vv了解宽带通信网的发展特点，了解网络融合的基本概念。了解宽带通信网的发展特点，了解网络融合的基本概念。vv了解接入网的结构功能，了解常用宽带接入技术的技术应用了解接入网的结构功能，了解常用宽带接入技术的技术应用特点。特点。vv了解宽带了解宽带 IPIP网络组网技术、网络组网技术、MPLSMPLS网络、宽带网络、宽带 IPIP城域网的基城域网的基本概念与应用特点。本概
2、念与应用特点。vv了解下一代网络（了解下一代网络（NGNNGN）的发展，了解基于软交换的的发展，了解基于软交换的NGNNGN技技术特点。术特点。内容简介v8.1 宽带网络通信概述 v8.2 宽带接入网技术 v8.3 宽带核心网技术 v8.4 下一代网络（NGN）放映结束放映结束内容简介v8.1 宽带网络通信概述 8.1.1 宽带通信网的发展8.1.2 网络融合 返回主目录返回主目录内容简介v8.2 宽带接入网技术8.2.1 接入网概述8.2.2 数字用户线（DSL）技术8.2.3 光纤接入8.2.4 混合光纤同轴（HFC）接入8.2.5 以太网接入8.2.6 无线局域网（WLAN）8.2.7
3、本地多点分配业务（LMDS）返回主目录返回主目录内容简介v8.3 宽带核心网技术8.3.1 宽带IP网络组网技术8.3.2 MPLS网络8.3.3 宽带IP城域网 返回主目录返回主目录内容简介v8.4 下一代网络（NGN）8.4.1 NGN概述8.4.2 基于软交换的下一代网络 返回主目录返回主目录8.1 宽带网络通信概述vv宽带通信依托综合化、数字化、宽带化、智能化、多样化的宽带通信依托综合化、数字化、宽带化、智能化、多样化的光通信网，向用户提供语音、数据、图像、视频的交互式多光通信网，向用户提供语音、数据、图像、视频的交互式多媒体信息服务。宽带的通信质量和能力都远远超越了窄带通媒体信息服务
4、。宽带的通信质量和能力都远远超越了窄带通信系统，表现于数据通信能力和图像通信能力等。信系统，表现于数据通信能力和图像通信能力等。返回返回8.1.1 宽带通信网的发展1 1.数据宽带网络的发展数据宽带网络的发展数据宽带网络的发展数据宽带网络的发展vv数据业务将超越话音业务数据业务将超越话音业务 vv宽带网络建设进入新阶段宽带网络建设进入新阶段 vv业务种类的多样化和个性化业务种类的多样化和个性化 vv新一代网络技术新一代网络技术宽带通信网的发展2 2.电信宽带网络的发展电信宽带网络的发展电信宽带网络的发展电信宽带网络的发展 vvISDN ISDN vvATM ATM vvATMATMIPIP平台
5、平台 vv宽带宽带IPIP网络网络宽带通信网的发展3 3.下一代网络下一代网络下一代网络下一代网络vv下一代网络（下一代网络（NGNNGN）的基本思路为：具有统一的）的基本思路为：具有统一的IPIP通信协议和通信协议和巨大的传输容量，能以最经济的成本灵活、可靠、持续地支巨大的传输容量，能以最经济的成本灵活、可靠、持续地支持一切已有和将有的业务和信号。其上层联网协议将是持一切已有和将有的业务和信号。其上层联网协议将是TCPTCPIPIP，中间层是，中间层是IPIP或或ATMATM，基础物理层是波分复用（，基础物理层是波分复用（WDMWDM）光传送网。该构架可提供巨大的网络带宽，保证可持续发展光传
6、送网。该构架可提供巨大的网络带宽，保证可持续发展的网络结构、容量和性能以及廉价的成本，支持当前和未来的网络结构、容量和性能以及廉价的成本，支持当前和未来的任何业务和信号。的任何业务和信号。返回返回8.1.2 网络融合 vv根据根据ITU-TITU-T提出的网络分层分割概念，通信网从垂直方向提出的网络分层分割概念，通信网从垂直方向可分为三层，自下而上为传送网、业务网和应用层；从水可分为三层，自下而上为传送网、业务网和应用层；从水平方向也可分为三层，即用户驻地网、接入网与核心网。平方向也可分为三层，即用户驻地网、接入网与核心网。vv我国的网络融合（我国的网络融合（“三网融合三网融合”或称或称“三网
7、合一三网合一”）主要）主要是指国内电信网、计算机网、有线电视网的互连互通。是指国内电信网、计算机网、有线电视网的互连互通。网络融合1 1.网络融合的内涵网络融合的内涵网络融合的内涵网络融合的内涵 vv技术融合技术融合vv网络融合网络融合vv业务融合业务融合vv产业融合产业融合网络融合2 2.网络融合的技术基础网络融合的技术基础网络融合的技术基础网络融合的技术基础（1 1）TCPTCPIPIP协议协议 （2 2）数字化技术和光通信技术）数字化技术和光通信技术（3 3）软件技术）软件技术（4 4）接入技术）接入技术返回返回8.2 宽带接入网技术v宽带网络通信“最后一公里”的接入技术称为宽带接入网技
8、术。宽带接入技术包括有线接入和无线接入等，其主要接入方式有非对称数字用户线（ADSL）、电缆调制解调器（Cable Modem）、光纤同轴电缆混合网（HFC）、以太网等有线接入等；还可利用无线接入如无线局域网（WLAN）、第三代移动通信系统（3G）等传送信息，保证网络的先进性、安全性和可靠性。返回返回8.2.1 接入网概述 vv接入网指端局本地交换机（或远端交换模块）至用户之间的接入网指端局本地交换机（或远端交换模块）至用户之间的部分，由传统的用户环路（从电话端局交换机到用户终端设部分，由传统的用户环路（从电话端局交换机到用户终端设备之间）发展而来，已经从功能和概念上替代了传统的结构，备之间）
9、发展而来，已经从功能和概念上替代了传统的结构，成为通信网中的重要组成部分。成为通信网中的重要组成部分。vv接入网分为有线接入网和无线接入网。接入网的投资比重约接入网分为有线接入网和无线接入网。接入网的投资比重约占整个电信网的占整个电信网的50%50%。接入网概述1 1.接入网在电信网中的位置接入网在电信网中的位置接入网在电信网中的位置接入网在电信网中的位置 vv目前流行的电信网划分形式如目前流行的电信网划分形式如图图8-18-1所示。所示。（1 1）电信管理网（）电信管理网（TMNTMN）vvTMNTMN是一个综合、智能、标准化的电信管理系统，其提供是一个综合、智能、标准化的电信管理系统，其提
10、供一个有组织的网络结构，以取得各种类型的操作系统之间、一个有组织的网络结构，以取得各种类型的操作系统之间、操作系统与电信设备之间互联。操作系统与电信设备之间互联。（2 2）核心网）核心网 vv核心网包含了交换网和传输网的功能。核心网包含了交换网和传输网的功能。接入网概述（3 3）接入网（）接入网（ANAN）vv接入网由核心网和用户驻地网之间的所有实施设备与线路组接入网由核心网和用户驻地网之间的所有实施设备与线路组成，是为传送电信业务提供所需传送承载能力的实施系统，成，是为传送电信业务提供所需传送承载能力的实施系统，可经维护管理接口（可经维护管理接口（Q3Q3）由电信管理网进行配置和管理。）由电
11、信管理网进行配置和管理。vv接入网依赖于各种接口，将各种类型的业务从用户端接入到接入网依赖于各种接口，将各种类型的业务从用户端接入到各个电信业务网。在不同的配置下，接入网有不同的接口类各个电信业务网。在不同的配置下，接入网有不同的接口类型，主要接口包括：用户网络接口（型，主要接口包括：用户网络接口（UNIUNI）、业务节点接口）、业务节点接口（SNISNI）和维护管理接口（）和维护管理接口（Q3Q3）。）。接入网概述（4）用户驻地网（CPN）vCPN指用户终端到用户网络接口（UNI）之间所包含的线路与设备（属于用户自己的网络），其在规模、终端数量和业务需求方面差异很大。CPN的组成可以大至企业
12、网或校园网中的局域网所有设备；也可以小至普通住宅中的一部话机和一对双绞线。接入网概述（5）维护管理接口（Q3）vQ3是电信管理网与电信网其余部分相连的标准接口，在一个接入网中，与V5接口（本地数字交换机数字用户接口的国际标准）关联的功能可通过Q3管理接口进行灵活配置和操作。接入网通过Q3接口与TMN相连来实施TMN对接入网的管理与协调，从而提供用户所需的接入类型及承载能力。接入网概述（6 6）用户网络接口（）用户网络接口（UNIUNI）vvUNIUNI是用户和网络间的接口，位于接入网的用户侧，支持多是用户和网络间的接口，位于接入网的用户侧，支持多种业务的接入，如模拟电话接入、种业务的接入，如模
13、拟电话接入、N-ISDNN-ISDN业务接入、业务接入、B-B-ISDNISDN业务接入、数字或模拟的租用线业务的接入等。业务接入、数字或模拟的租用线业务的接入等。接入网概述（7 7）业务节点接口（）业务节点接口（SNISNI）vvSNISNI是接入网和业务节点间的接口，位于接入网的业务侧。是接入网和业务节点间的接口，位于接入网的业务侧。根据不同的用户业务需求，需要提供相对应的业务节点接口，根据不同的用户业务需求，需要提供相对应的业务节点接口，使其能与交换机相连接。使其能与交换机相连接。SNISNI由交换机的用户接口演变而来，由交换机的用户接口演变而来，分为模拟接口（分为模拟接口（Z Z接口）
14、和数字接口（接口）和数字接口（V5V5接口）两大类。接口）两大类。V5V5接口能同时支持多种接入业务，可分为接口能同时支持多种接入业务，可分为V5.1V5.1接口（由单个接口（由单个2 2 Mbit/sMbit/s链路构成）、链路构成）、V5.2V5.2接口（最多为接口（最多为1616条并行条并行2 Mbit/s2 Mbit/s链路链路构成），以及支持构成），以及支持B-ISDNB-ISDN的的VB5.1VB5.1和和VB5.2VB5.2接口。接口。vv图图8-28-2示出了接入网在电信网中的位置。示出了接入网在电信网中的位置。接入网概述2 2.接入网的功能接入网的功能接入网的功能接入网的功能
15、vv接入网主要完成交叉连接、复用和传输功能，一般不含交换接入网主要完成交叉连接、复用和传输功能，一般不含交换功能（且独立于交换机）。其功能结构包括：用户口功能、功能（且独立于交换机）。其功能结构包括：用户口功能、业务口功能、核心功能、传送功能和接入网系统管理功能。业务口功能、核心功能、传送功能和接入网系统管理功能。接入网概述3 3.接入网的特点接入网的特点接入网的特点接入网的特点vv具备复用、交叉连接和传输功能（一般不含交换功能），具备复用、交叉连接和传输功能（一般不含交换功能），其提供开放的其提供开放的V5V5标准接口，可实现与任何种类的交换设备标准接口，可实现与任何种类的交换设备的连接。的
16、连接。vv接入业务种类多，业务量密度低。接入业务种类多，业务量密度低。vv接入距离（网径）长短不一，成本与用户有关。接入距离（网径）长短不一，成本与用户有关。vv线路施工难度大，设备运行环境恶劣。线路施工难度大，设备运行环境恶劣。vv网络拓扑结构多样，组网能力强大。网络拓扑结构多样，组网能力强大。返回返回8.2.2 数字用户线技术 vv铜线接入技术是利用电话网铜线实现宽带传输的技术，称为铜线接入技术是利用电话网铜线实现宽带传输的技术，称为数字用户线技术（数字用户线技术（DSLDSL），），而各种数字用户线技术（而各种数字用户线技术（xDSLxDSL）则则是这些传输技术的组合。是这些传输技术的组
17、合。vv xDSLxDSL 采用先进的数字信号自适应均衡技术、回波技术和高采用先进的数字信号自适应均衡技术、回波技术和高效的编码调制技术，在不同程度上提高了双绞铜线对的传输效的编码调制技术，在不同程度上提高了双绞铜线对的传输能力。能力。数字用户线技术1 1.数字用户线技术概述数字用户线技术概述数字用户线技术概述数字用户线技术概述vvDSLDSL技术包括高比特率数字线（技术包括高比特率数字线（HDSLHDSL）、甚高速数字用户线）、甚高速数字用户线（VDSLVDSL）、非对称数字用户线（）、非对称数字用户线（ADSLADSL）、速率自适应数字用）、速率自适应数字用户线（户线（RADSLRADSL
18、）等。其主要的差别体现在信号的传输速率与距）等。其主要的差别体现在信号的传输速率与距离、上行速率和下行速率以及对称性等方面。离、上行速率和下行速率以及对称性等方面。vvxDSLxDSL技术比较如表技术比较如表8-1 8-1 所示。所示。技术方式技术方式ADSLHDSLSDSLVDSLRADSL下行速率下行速率1.58 Mb/s1.52 Mb/s768 kb/s1352 Mb/s1.57 Mb/s上行速率上行速率640 kb/s1.0 Mb/s1.52 Mb/s768 kb/s1.52.3 Mb/s16640 kb/s传输距离传输距离3.6 km35 km3 km0.31.5 km3.61 km
19、表表8-1 8-1 xDSLxDSL技术比较技术比较数字用户线技术数字用户线技术2 2.非对称数字用户线（非对称数字用户线（非对称数字用户线（非对称数字用户线（ADSLADSL）vADSL是在无中继的用户环路网上使用电话线提供高速数字接入的传输技术。ADSL中的“非对称”是指非双向平均传输高速信号，即上行信息传输速率和下行速率不一样。vADSL系统示意图如图8-3 所示。数字用户线技术（1 1）ADSLADSL系统的基本组成系统的基本组成vvADSLADSL采用先进的信号调制方式（包括正交调幅采用先进的信号调制方式（包括正交调幅QAMQAM、无载、无载波幅度相位调制波幅度相位调制CAPCAP和
20、离散多频和离散多频DMTDMT技术）、数字相位均衡技术）、数字相位均衡技术和回波抑制技术，从而达到信道频谱充分利用和信道传技术和回波抑制技术，从而达到信道频谱充分利用和信道传输的高质量。输的高质量。vvADSLADSL系统主要由局端收发机和用户终端收发机两部分组成系统主要由局端收发机和用户终端收发机两部分组成数字用户线技术（2）ADSL的频谱划分vADSL将用户的双绞线频谱分成低频、上行信道和下行信道三部分。由于采用频分复用（FDM），因此3个信息通道可同时工作于一对电话线。ADSL频谱划分如图8-4所示。数字用户线技术v低频部分：提供普通电话业务（POTS）信道，通过无源滤波器使其与数字信道
21、（含上行信道和下行信道）分开。v上行信道：是640 kbit/s 1 Mbit/s的中速传输通道（占据10 50 kHz的频带），主要用于传送控制信息。v下行信道：是速率为1.5 9 Mbit/s的高速数字传输通道（占据50 kHz以上的频带）。数字用户线技术2.高比特率数字用户线（高比特率数字用户线（HDSL）vHDSL技术是在两对或多对铜线上实现E1速率（2 Mbit/s）全双工通信的技术。vHDSL由2 台分别安装在交换机和用户处的HDSL设备、2对（或3对）双绞线组成。vHDSL技术可提高传输速率和延长通信距离。vHDSL的缺点是需对现有的用户线网进行改造。数字用户线技术3.3.甚高速
22、数字用户线（甚高速数字用户线（甚高速数字用户线（甚高速数字用户线（VDSLVDSL）vvVDSL VDSL 以以ADSLADSL为基础，以缩短双绞铜线长度的方法，来传送为基础，以缩短双绞铜线长度的方法，来传送比比ADSLADSL更高速的数据。其最大下行速率为更高速的数据。其最大下行速率为 5155 Mbit/s5155 Mbit/s，传，传输距离不超过输距离不超过300 m300 m；当传输速率低于；当传输速率低于13 Mbit/s13 Mbit/s时，传输距离时，传输距离可达到可达到 1.5 km1.5 km；上行速率则为；上行速率则为 1.6 Mbit/s 1.6 Mbit/s 以上。以上
23、。vv和和ADSLADSL相比，相比，VDSLVDSL传输带宽更高，由于距离缩短，码间干传输带宽更高，由于距离缩短，码间干扰小，处理技术简化，成本降低。扰小，处理技术简化，成本降低。返回返回8.2.3 光纤接入 1.1.光纤接入网的组成光纤接入网的组成光纤接入网的组成光纤接入网的组成 vv如如图图8-58-5所示，光接入网由光线路终端（所示，光接入网由光线路终端（OLTOLT）、光分配网络）、光分配网络（ODNODN）、光网络单元（）、光网络单元（ONUONU）及适配功能（）及适配功能（AFAF）组成，与）组成，与同一光线路终端相连的光分配网络可能有若干个。同一光线路终端相连的光分配网络可能有
24、若干个。光纤接入（1 1）光线路终端（）光线路终端（OLTOLT）vvOLTOLT是为光纤接入网提供网络侧与本地交换机之间连接的接是为光纤接入网提供网络侧与本地交换机之间连接的接口，并经光配线网（口，并经光配线网（ODNODN）与用户侧的光网络单元（）与用户侧的光网络单元（ONUONU）通）通信。信。vvOLTOLT的任务是分离交换和非交换业务，管理来自的任务是分离交换和非交换业务，管理来自ONUONU的信令的信令和监控信息，为和监控信息，为ONUONU和自身提供维护和指配功能。其功能可和自身提供维护和指配功能。其功能可分为三部分：分为三部分：核心部分：包括数字交叉连接、传输复用、核心部分：包
25、括数字交叉连接、传输复用、ODNODN接口等功能接口等功能 业务部分：主要指业务端口功能。业务部分：主要指业务端口功能。公共部分：提供供电和操作管理维护功能。公共部分：提供供电和操作管理维护功能。光纤接入（2 2）光分配网络（）光分配网络（ODNODN）vvODNODN为为OLTOLT与与ONUONU之间提供光传输手段，主要完成光信号的之间提供光传输手段，主要完成光信号的传输和功率分配，同时提供光路监控等功能。传输和功率分配，同时提供光路监控等功能。ODNODN采用树型采用树型分支结构。分支结构。vvODNODN是由无源光元件组成的无源分配网，是是由无源光元件组成的无源分配网，是OAN OAN
26、 的关键部的关键部分，其中的无源元件有：单模光纤和光缆、无源光衰减器、分，其中的无源元件有：单模光纤和光缆、无源光衰减器、光纤带和带状光缆、光纤接头、光连接器和光分路器。光纤带和带状光缆、光纤接头、光连接器和光分路器。光纤接入（3）光网络单元（ONU）vONU位于ODN和用户设备之间，为光纤接入网提供直接的或远端的用户侧的电接口。其功能也分为三部分：核心部分：提供用户和业务复用、传输复用、ODN接口等功能；业务部分：为用户端口配置和信令转换；公共部分：包括供电和操作管理维护功能。光纤接入（4）适配功能（AF）vAF为ONU和用户设备提供适配功能。光纤接入2 2.光纤接入网的类型光纤接入网的类型
27、光纤接入网的类型光纤接入网的类型（1 1）按网络拓扑结构划分）按网络拓扑结构划分 （2 2）按室外传输设备中有否有源设备划分）按室外传输设备中有否有源设备划分（3 3）按承载的业务带宽情况划分）按承载的业务带宽情况划分（4 4）按照光网络单元的不同位置划分）按照光网络单元的不同位置划分返回返回8.2.4 混合光纤同轴电缆接入 vv有线电视网（有线电视网（CATV CATV）大多采用由光缆和同轴电缆共同组成的大多采用由光缆和同轴电缆共同组成的树型分支结构，向众多用户提供广播式模拟电视业务，具有树型分支结构，向众多用户提供广播式模拟电视业务，具有频带宽、覆盖面广等特点，但信号的传送为单向。频带宽、
28、覆盖面广等特点，但信号的传送为单向。vv混合光纤同轴电缆（混合光纤同轴电缆（HFCHFC）接入技术利用现有接入技术利用现有CATV CATV 网，采用网，采用频分复用方式传输多种信号，是解决电视、电话和数据业务频分复用方式传输多种信号，是解决电视、电话和数据业务的综合接入的宽带接入技术。的综合接入的宽带接入技术。混合光纤同轴电缆接入1.HFC1.HFC的结构与频谱分配的结构与频谱分配的结构与频谱分配的结构与频谱分配vvHFCHFC接入网实际上是将现有光纤同轴电缆混合组成的单向接入网实际上是将现有光纤同轴电缆混合组成的单向模拟有线电视网（模拟有线电视网（CATVCATV）改造为双向网络。）改造为
29、双向网络。HFCHFC接入网是一接入网是一种综合应用模拟和数字技术、同轴电缆和光缆技术以及射频种综合应用模拟和数字技术、同轴电缆和光缆技术以及射频技术的高分布式接入网络，是电信网和有线电视网相结合的技术的高分布式接入网络，是电信网和有线电视网相结合的产物。产物。vvHFCHFC系统的典型结构如系统的典型结构如图图8-68-6所示。所示。混合光纤同轴电缆接入vHFC上、下行频谱的分配为：5 30 MHz是前端与用户间的上行信道，传输语音、数据和信令；40 750 MHz为下行信道，最多可提供约110个模拟电视频道，其中550 750 MHz也可传送电话、数据、VOD和数字电视广播。混合光纤同轴电
30、缆接入2 2.HFC.HFC的技术特点的技术特点的技术特点的技术特点vv存在的主要问题：存在的主要问题：vv上行信道频带窄、噪音严重，难以保证数据安全性。上行信道频带窄、噪音严重，难以保证数据安全性。vv现有现有CATVCATV网络中的同轴电缆中带宽仅为网络中的同轴电缆中带宽仅为450 450 MHzMHz，与与HFCHFC需需求的求的750 750 MHzMHz带宽差距较大，改造费用高。带宽差距较大，改造费用高。vv HFC HFC的模拟传输方式落后于网络数字化趋势。的模拟传输方式落后于网络数字化趋势。返回返回 8.2.5 以太网接入 1 1.以太网接入概述以太网接入概述以太网接入概述以太网
31、接入概述vv以太网由于其具有使用简便、价格低、速率高等优点，已成以太网由于其具有使用简便、价格低、速率高等优点，已成为局域网的主流。为局域网的主流。vv若接入网采用以太网，将形成从局域网、接入网、城域网到若接入网采用以太网，将形成从局域网、接入网、城域网到广域网全部是以太网的结构，采用与广域网全部是以太网的结构，采用与IPIP统一的以太网帧结构，统一的以太网帧结构，各网间无缝连接，中间不需格式转换，将提高运行效率、方各网间无缝连接，中间不需格式转换，将提高运行效率、方便管理、降低成本便管理、降低成本 。vv以太网技术的实质是一种介质访问控制技术，可以在双绞线以太网技术的实质是一种介质访问控制技
32、术，可以在双绞线上（上（5 5类线或以上）传送，也可与其他接入介质相结合，形成类线或以上）传送，也可与其他接入介质相结合，形成多种宽带接入技术。多种宽带接入技术。以太网接入2 2.以太网接入系统结构以太网接入系统结构以太网接入系统结构以太网接入系统结构vv如如图图8-78-7所示。所示。vv局侧设备：一般位于小区内或商业大楼内，局侧设备提供与局侧设备：一般位于小区内或商业大楼内，局侧设备提供与IPIP骨干网的接口。局侧设备与路由器不同，路由器维护的是骨干网的接口。局侧设备与路由器不同，路由器维护的是端口端口 网络地址映射表，而局侧设备维护的是端口网络地址映射表，而局侧设备维护的是端口 主机地址
33、主机地址映射表。局侧设备支持对用户的认证、授权和计费以及用户映射表。局侧设备支持对用户的认证、授权和计费以及用户IPIP地址的动态分配，还具有汇聚用户侧设备网管信息的功能地址的动态分配，还具有汇聚用户侧设备网管信息的功能以太网接入vv用户侧设备：一般位于住宅楼（或办公楼）内，提供与用户用户侧设备：一般位于住宅楼（或办公楼）内，提供与用户终端计算机相接的终端计算机相接的1010100 Base-T100 Base-T接口。用户侧设备与以太接口。用户侧设备与以太网交换机不同，以太网交换机隔离单播数据帧，不隔离广播网交换机不同，以太网交换机隔离单播数据帧，不隔离广播地址的数据帧，而用户侧设备的功能仅
34、仅是以太网帧的复用地址的数据帧，而用户侧设备的功能仅仅是以太网帧的复用和解复用；用户侧设备只有链路层功能，工作在复用器方式和解复用；用户侧设备只有链路层功能，工作在复用器方式下，各用户之间在物理层和链路层相互隔离，从而保证用户下，各用户之间在物理层和链路层相互隔离，从而保证用户数据的安全性。数据的安全性。以太网接入3.通过以太网接入因特网通过以太网接入因特网v光纤接入与以太网结合（FTTX+LAN），将在保证用户接入带宽的前提下，使以太网的传输距离大为扩展。具体应用的连接方式如图8-8 所示。4.住宅小区以太网接入宽带住宅小区以太网接入宽带IP城域网城域网v住宅小区以太网接入宽带IP城域网的模
35、型如图8-9所示。返回返回8.2.6 无线局域网 vv无线局域网（无线局域网（WLANWLAN）是利用射频（是利用射频（RFRF）无线信道或红外信道无线信道或红外信道而构成的局域网络，是计算机网络与无线通信技术相结合的而构成的局域网络，是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。产物。vvWLANWLAN以无线多址信道作为传输介质，提供传统有线局域网以无线多址信道作为传输介质，提供传统有线局域网LANLAN的功能，使用户实现不限时间地点的宽带网络接入。的功能，使用户实现不限时间地点的宽带网络接入。无线局域网1 1.无线局域网的传输方式无线局域网的传输方式无线局域网的传输方式无线局域网的传输方式（1
36、 1）跳频扩频（）跳频扩频（FHFHSSSS）（2 2）直接序列扩频（）直接序列扩频（DSDSSSSS）（3 3）正交频分复用（）正交频分复用（OFDMOFDM）方式方式无线局域网2 2.无线局域网的工作方式无线局域网的工作方式无线局域网的工作方式无线局域网的工作方式vv中心节点控制功能（中心节点控制功能（PCFPCF）方式：）方式：WLANWLAN需架设一个无线访问需架设一个无线访问节点（节点（APAP）以协调整个网络的操作。在该方式下，）以协调整个网络的操作。在该方式下，WLANWLAN主主机只能通过无线接口向机只能通过无线接口向APAP发送和接收数据，再通过发送和接收数据，再通过APAP
37、实现实现数据转发。一般情况下，数据转发。一般情况下，APAP具有到外部网络（如因特网）的具有到外部网络（如因特网）的接口，使得接口，使得WLANWLAN的节点能够通过的节点能够通过APAP访问因特网。访问因特网。无线局域网v分布式控制功能（DCF）方式：WLAN不需用专门的无线访问节点（AP），节点之间通过无线信道可实现点到点的直接通信。当两个节点的距离超过无线信号传输范围时，两节点还可通过多跳转发方式进行通信。若WLAN中某个节点具有因特网接口，网络中的其他节点即可先把数据包转发到具有该接口的节点，再由后者发送到因特网。无线局域网3 3.无线局域网标准无线局域网标准无线局域网标准无线局域网标
38、准vvIEEE 802.11aIEEE 802.11avvIEEE 802.11bIEEE 802.11bvvIEEE 802.11g IEEE 802.11g vvIEEE802.11nIEEE802.11n返回返回8.2.7 本地多点分配业务 1.LMDS1.LMDS的基本概念的基本概念的基本概念的基本概念vvL L（本地）：指信号传播是在由其频率范围限定的一个小区（本地）：指信号传播是在由其频率范围限定的一个小区的覆盖区域内；的覆盖区域内；vvMM（多点）：指由基站到用户的信号以点到多点或广播方式（多点）：指由基站到用户的信号以点到多点或广播方式发送，而用户到基站的信号回传以点到点方式传
39、送；发送，而用户到基站的信号回传以点到点方式传送；vvD D（分配）：指信号的分配方式，可同时包括话音、数据、（分配）：指信号的分配方式，可同时包括话音、数据、IPIP和视频等业务，将不同的业务信号分配到不同的用户站；和视频等业务，将不同的业务信号分配到不同的用户站；vvS S（业务）：指网络运营者与用户之间在业务上是提供与使用（业务）：指网络运营者与用户之间在业务上是提供与使用关系。关系。本地多点分配业务2 2.LMDS.LMDS的系统结构的系统结构的系统结构的系统结构 （1 1）LMDSLMDS的基本结构的基本结构 vvLMDSLMDS由一系列蜂窝无线发射枢纽组成，每个蜂窝由点对多由一系列
40、蜂窝无线发射枢纽组成，每个蜂窝由点对多点的基站和用户站构成。点的基站和用户站构成。vvLMDSLMDS的系统结构如的系统结构如图图8-108-10所示。所示。本地多点分配业务（2 2）LMDSLMDS系统组成系统组成vvLMDSLMDS系统通常由多个小区组成，每个小区由一个中心站和系统通常由多个小区组成，每个小区由一个中心站和众多用户站组成，各中心站通过带自愈功能的高速光纤线路众多用户站组成，各中心站通过带自愈功能的高速光纤线路相连。相连。vv中心站由网络节点设备与射频设备组成。中心站由网络节点设备与射频设备组成。v用户站由网络接口单元和射频部分组成，其结构与中心站基本相同。v中心站一般采用全
41、向天线或扇形天线，用户站则采用方向性极强的高增益天线。本地多点分配业务（3）LMDS系统的主要问题vLMDS的主要问题为：存在来自其他小区的同信道干扰和覆盖区范围限制。因为系统要求工作在高频段，所以即使发射机和接收机位置固定，交通工具和树木也会造成信号衰落。本地多点分配业务3 3.LMDS.LMDS的主要技术特点的主要技术特点的主要技术特点的主要技术特点（1 1）工作频段）工作频段vvLMDSLMDS系统工作在系统工作在10 40 10 40 GHzGHz的频率范围（的频率范围（2424、2626、2828、3131和和3838GHzGHz频段内使用比较集中），其中频段内使用比较集中），其中2
42、7.5 29.5 27.5 29.5 GHzGHz频段频段最为集中。最为集中。（2 2）多址方式）多址方式vvLMDSLMDS系统传输分上、下行两个方向，一般多址方式是指上系统传输分上、下行两个方向，一般多址方式是指上行传输（用户终端到基站方向）的接入方式。系统上行采用行传输（用户终端到基站方向）的接入方式。系统上行采用时分多址（时分多址（TDMATDMA）和频分多址（）和频分多址（FDMAFDMA）两种方式。）两种方式。本地多点分配业务（3）调制方式v目前LMDS系统中应用较多的调制方式为QPSK（四相相移键控）、16QAM（正交调幅）及64QAM等。（4）拓扑结构vLMDS系统的拓扑结构与
43、局域网类似，有星形和环形两种主要结构。本地多点分配业务3 3.LMDS.LMDS的应用的应用的应用的应用vv租用线业务租用线业务vv突发数据业务突发数据业务vv交换话音业务交换话音业务vv数字视频业务数字视频业务返回返回8.3 宽带核心网技术 vv宽带核心网络技术包括：宽带核心网络技术包括：宽带核心网络技术包括：宽带核心网络技术包括：vvATMATM网络网络vvIPIP网络网络vvMPLSMPLS网络网络vv汇聚网络汇聚网络vv吉比特以太网等吉比特以太网等返回返回8.3.1 宽带IP网络组网技术 vv目前宽带目前宽带目前宽带目前宽带IPIP网络的组网技术：网络的组网技术：网络的组网技术：网络的
44、组网技术：vvIP over ATMIP over ATM：异步传输模式上传输异步传输模式上传输IPIPvvIP over SDH IP over SDH：光同步传送模式上传输光同步传送模式上传输IPIPvvIP over WDM IP over WDM：波分复用传输波分复用传输IPIP宽带IP网络组网技术1 1.基于基于基于基于ATMATM的的的的IPIP传输（传输（传输（传输（IP over ATMIP over ATM）vvIP over ATMIP over ATM是把面向连接的是把面向连接的ATMATM的能力引入到无连接的的能力引入到无连接的IPIP中中去，利用去，利用ATMATM优
45、良的服务质量（优良的服务质量（QoSQoS）保证、对多业务的支）保证、对多业务的支持以及高稳定性，为持以及高稳定性，为IPIP网络提供高质量的稳定的具有兼容性网络提供高质量的稳定的具有兼容性的核心平台。若已建设完善的核心平台。若已建设完善的的ATMATM网，即可在网，即可在ATMATM网上传送网上传送IPIP业务。业务。vvATMATM以网络的形式支持以网络的形式支持IPIP（即（即IP over ATMIP over ATM），不但提高了传），不但提高了传输效率，同时也缩短了传输时延，从而大大提高输效率，同时也缩短了传输时延，从而大大提高IPIP网的性能网的性能宽带IP网络组网技术vIP o
46、ver ATM的组网技术如下:（1）LANE技术（2）CLIP技术（3）MPOA技术（4）IP交换（5）标记交换（6）多协议标记交换（MPLS）宽带IP网络组网技术2 2.基于基于基于基于SDHSDH的的的的IPIP传输（传输（传输（传输（IP over SDHIP over SDH）vvIP over SDHIP over SDH的基本思想，是在高速路由器基础上并具有一定的基本思想，是在高速路由器基础上并具有一定的服务质量（的服务质量（QoSQoS）之后，用）之后，用SDHSDH光传输设备将这些高速路光传输设备将这些高速路由器互连形成由器互连形成IPIP骨干网，而不必经过骨干网，而不必经过A
47、TMATM环节。环节。vv以以IP over SDHIP over SDH网络作为网络作为IPIP数据网络的物理传输网络，使用数据网络的物理传输网络，使用PPPPPP协议（链路适配及成帧的点对点协议）对协议（链路适配及成帧的点对点协议）对IPIP数据包进行数据包进行封装，然后按字节同步的方式，把封装后的封装，然后按字节同步的方式，把封装后的IPIP数据包映射到数据包映射到SDHSDH的同步净负荷封装中，按其各次群相应的线速率进行连的同步净负荷封装中，按其各次群相应的线速率进行连续传输。与续传输。与SDH SDH 设备相连的路由器可根据所传的设备相连的路由器可根据所传的IPIP业务速率业务速率来
48、选用，并保证路由器与来选用，并保证路由器与SDHSDH设备的互操作性。设备的互操作性。宽带IP网络组网技术vvIP over SDHIP over SDH的主要优点：的主要优点：的主要优点：的主要优点：vv简化了简化了IPIP网络体系结构，提高数据传输效率。网络体系结构，提高数据传输效率。vv兼容各种不同的技术和标准，实现网络互联。兼容各种不同的技术和标准，实现网络互联。vv利用利用SDHSDH技术的各种优点，保证网络的可靠性。技术的各种优点，保证网络的可靠性。vv有利于实施有利于实施IPIP多点广播技术；适用于多点广播技术；适用于IPIP骨干网。骨干网。宽带IP网络组网技术3 3.基于基于基
49、于基于WDMWDM的的的的IPIP传输（传输（传输（传输（IP over WDMIP over WDM）vvIP over WDM IP over WDM（光因特网），也指光因特网），也指 IP over DWDMIP over DWDM。能极大能极大地拓展现有的网络带宽，最大限度地提高线路利用率，并能地拓展现有的网络带宽，最大限度地提高线路利用率，并能实现与吉比特以太网的无缝接入。实现与吉比特以太网的无缝接入。vv基本思想：将基本思想：将IPIP直接放在光路上传输，省去中间的直接放在光路上传输，省去中间的ATM ATM 层和层和 SDH SDH 层。该体系结构最简单直接，简化层次，减少网络设
50、备层。该体系结构最简单直接，简化层次，减少网络设备和功能重叠，减轻网络配置的复杂性，额外的开销最低，传和功能重叠，减轻网络配置的复杂性，额外的开销最低，传输速率最高。输速率最高。宽带IP网络组网技术vIP over WDM和IP over SDH的区别，在于承载业务量的大小和适应不对称业务的灵活性上。IP over WDM的优势在于其巨大的带宽潜力，可以满足IP业务巨大的带宽要求，并解决IP业务的不对称性问题。WDM系统的业务透明性可以兼容不同协议的业务，实现业务会聚。依靠WDM的高带宽和简单的优先级方案，还可以基本解决服务质量QoS问题。返回返回8.3.2 MPLS网络技术vMPLS是在开放