多媒體寬帶接入網(wǎng)接入方式

時(shí)間：2022-02-17 10:42:01 | 來(lái)源：信息時(shí)代

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1.電話(huà)接入網(wǎng)(xDSL接入網(wǎng))

傳統(tǒng)的PSTN已經(jīng)很難適應(yīng)多媒體業(yè)務(wù)的帶寬要求，但隨著ISDN、xDSL等技術(shù)的發(fā)展，特別是電話(huà)的日益普及，極大地推動(dòng)了電話(huà)線(xiàn)接入技術(shù)的發(fā)展，其中xDSL技術(shù)發(fā)展得特別迅速。ADSL已經(jīng)成為電信主推的寬帶接入方案之一。

(1)xDSL接八同性能分析

xDSL(用戶(hù)數(shù)字環(huán)路)是利用先進(jìn)的數(shù)字處理技術(shù)及調(diào)制解調(diào)技術(shù)將4k以下的音頻信號(hào)與數(shù)字調(diào)制后的高頻信號(hào)經(jīng)濾波器分開(kāi)，使得話(huà)音信號(hào)和高速數(shù)據(jù)信號(hào)在對(duì)稱(chēng)電話(huà)線(xiàn)上共同傳輸?shù)募夹g(shù)。

由于DSL技術(shù)采用了現(xiàn)有的電話(huà)線(xiàn)為傳輸介質(zhì)，傳輸?shù)乃俾矢?，傳輸距離較遠(yuǎn)，安裝方便，性能價(jià)格比高。目前被廣泛采用的ADSL調(diào)制技術(shù)有3種：QAM（quadatureampli—tudemodulation)、CAP(carrierlessamplitude-phasemodulation]、DMT(discretemultitone)，其中DMT調(diào)制技術(shù)被ANSI標(biāo)準(zhǔn)化小組T1E1．4制訂的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所采用。

DSL技術(shù)按上行(用戶(hù)到網(wǎng)絡(luò))和下行(網(wǎng)絡(luò)到用戶(hù))速率的是否相同，可分為速率對(duì)稱(chēng)型和速率非對(duì)稱(chēng)型兩種類(lèi)型。對(duì)稱(chēng)DSL技術(shù)主要有以下幾種：HDSL(High-bif-rateDSL)高速數(shù)字用戶(hù)環(huán)路、SDSL(Single—lineDSL)對(duì)稱(chēng)數(shù)字用戶(hù)環(huán)路、IDSL(ISDN數(shù)字用戶(hù)線(xiàn))：非對(duì)稱(chēng)DSL技術(shù)主要有以下幾種：ADSL(AsymmetricDSL)非對(duì)稱(chēng)數(shù)字用戶(hù)環(huán)路、RADSL(RateAdaptiveDSL)速率自適應(yīng)數(shù)字用戶(hù)環(huán)路、VDSL(VeT-HiShDataRateDSL)超高速數(shù)字用戶(hù)環(huán)路。

DSL的網(wǎng)絡(luò)呈星型結(jié)構(gòu)，用戶(hù)的線(xiàn)路和帶寬都是獨(dú)享的，不會(huì)出現(xiàn)因?yàn)榕c他人共享線(xiàn)路和帶寬而必然引起的速率受并發(fā)用戶(hù)數(shù)影響的情況。用戶(hù)的速率和帶寬基本保持不變，特別適臺(tái)需要恒定速率和帶寬的業(yè)務(wù)應(yīng)用，例如高速數(shù)據(jù)下載和視頻服務(wù)等：而且，由于線(xiàn)路和帶寬的獨(dú)享特性，DSI用戶(hù)間的信息是互相隔離的，用戶(hù)有完全的安全性保證。

(2)xDSL接入網(wǎng)存在的缺陷及解決方案

由于xDSL是建立在傳統(tǒng)的電話(huà)線(xiàn)上，可能遇到回路范圍和距離等問(wèn)題。回路范圍對(duì)于電信公司的新業(yè)務(wù)覆蓋范圍具有最重要的意義，這取決于路由選擇因素(隨回路長(zhǎng)度的半徑、導(dǎo)線(xiàn)線(xiàn)徑、電信中心局類(lèi)型／位置和周?chē)貐^(qū)而變化)?；芈贩秶介L(zhǎng)，覆蓋的區(qū)域就越大。另一方面，xDSL數(shù)據(jù)速率對(duì)距離是敏感的，由于信號(hào)的衰減．?dāng)?shù)據(jù)速率隨距離的增加而減少。所以不顧衰減損耗，能夠再生雖強(qiáng)信號(hào)的接收器設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)較高的數(shù)據(jù)速率數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)這樣的算法，但是這需要足夠的CPU處理能力來(lái)改進(jìn)性能。此外，電話(huà)上的xDSL傳輸容易遭受各種線(xiàn)路的損害，如橋接抽頭、串話(huà)干擾和射頻干擾：另外一天的溫度和濕度變化的結(jié)果，回路的信道容量可能隨時(shí)間緩慢的變化。DMT技術(shù)比較適應(yīng)線(xiàn)路損害，使用比特加載算法不斷地把比特從具有高差錯(cuò)率的信道上撤出，轉(zhuǎn)到具有低差錯(cuò)率的信道，試圖均衡每個(gè)子信道的差錯(cuò)率，并在時(shí)間上保持這種均衡．以實(shí)現(xiàn)最佳性能。

2.HFC接入網(wǎng)

針對(duì)我國(guó)實(shí)際情況，CATV網(wǎng)絡(luò)是目前建設(shè)最為廣泛、最接近用戶(hù)的寬帶廣播通信阿。它以光纖為主干傳輸媒體，以同軸電纜作為用戶(hù)接入，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的帶寬可達(dá)1000MHz，除傳輸傳統(tǒng)的有線(xiàn)電視節(jié)目外，還具有豐富的頻帶資源。

(1)HFC接入網(wǎng)性能分析

混合光纖／同軸電纜(HFC)以其特有的大容量、低成本、高帶寬、多功能雙向性、強(qiáng)抗干擾能力等多種優(yōu)勢(shì)，成為目前應(yīng)用最廣泛的用戶(hù)接入形式。

HFC可具有l(wèi)GHz的頻譜，為各個(gè)用戶(hù)共享。通常上行信號(hào)頻帶為5～42blHz，采用QPSK調(diào)制方式，傳輸速率可達(dá)3Mbit／s，用于傳輸數(shù)字化的語(yǔ)音和數(shù)據(jù)；下行信號(hào)頻帶為48或54—860MHz，其中600blHz以下分配給模擬有線(xiàn)電視信號(hào)，根據(jù)不同制式，可傳輸36～60路電視信號(hào)和幾十路模擬或數(shù)字聲音信號(hào)；如果使用64一QAM，那么8MHz頻道能夠容納385Mbit／s的有敬載荷容量，且不會(huì)對(duì)鄰頻道產(chǎn)生干擾。這樣對(duì)于MPEG一2的壓縮視頻信號(hào)，一個(gè)8MHz模擬信號(hào)頻道能夠容納4～10個(gè)數(shù)字電視信號(hào)，600~860MHz就可用于傳送約200路blPEG一2數(shù)字視頻點(diǎn)播(VOD)信號(hào)；高于860MHz被用于其他雙向業(yè)務(wù)。下圖是一種典型的同軸電纜頻譜分配方案。

利用HFc的下行傳輸信道可以用于高速數(shù)據(jù)傳輸，來(lái)實(shí)現(xiàn)Internet數(shù)據(jù)廣播業(yè)務(wù)，傳輸信息高速公路豐富的數(shù)據(jù)信息，并利用其上行通道(或者使用電話(huà)模擬調(diào)制解訶器)來(lái)提供信息回傳，構(gòu)成雙向通信接入Intemet。

(2)HFC接入網(wǎng)存在的缺陷及解決方案

在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上，HFC網(wǎng)存在著一些缺陷，主要有系統(tǒng)采用的模擬頻分多路復(fù)用技術(shù)，與主干通信阿數(shù)字化趨勢(shì)相悖，增加了同步、網(wǎng)管和信令等技術(shù)難度；樹(shù)支拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，保密性不夠理想，上行帶寬不足，易產(chǎn)生上行信號(hào)的噪聲積累，在上行通道中5—20blHz存在嚴(yán)重的漏斗噪聲，即'漏斗效應(yīng)'，髟吭上傳信號(hào)質(zhì)量。另外HFC系統(tǒng)與銅線(xiàn)接入網(wǎng)相比，初期投人較大；能開(kāi)通的電信信道有限，擴(kuò)容難，可靠性較差，遇上一個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問(wèn)題，影響的用戶(hù)較多；HFC的建設(shè)周期也比較長(zhǎng)。

為了提高上行通道帶寬，可以考慮使用數(shù)字技術(shù)，包括時(shí)分復(fù)用(TDM)，在節(jié)點(diǎn)處將上行光譜數(shù)字化，將大大改善反向帶寬。另外通過(guò)媒體訪(fǎng)問(wèn)控制(MAC)功能確保數(shù)據(jù)傳輸至正確的目的地．并且盡量減少上行傳輸?shù)挠脩?hù)同搶現(xiàn)象，可以支持會(huì)議電視和可視電話(huà)等多媒體業(yè)務(wù)。此外，在條件允許的情況下，還可以通過(guò)HFC雙向改造來(lái)實(shí)現(xiàn)帶寬要求更高的業(yè)務(wù)。

可以采用高通濾波器和反向通道均衡器來(lái)消腺和抵抗噪聲，改善QoS。另外干線(xiàn)地線(xiàn)的穩(wěn)妥設(shè)置，定期維護(hù)干線(xiàn)保證增益的校正和線(xiàn)路的固化，也可以基本上濾除掉外部干擾的侵入。

3以太接入網(wǎng)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是層次結(jié)構(gòu)、分級(jí)交換的，它具有平滑升級(jí)的特點(diǎn)，具有自適應(yīng)路由和自適應(yīng)帶寬的能力，具有開(kāi)放的體系結(jié)構(gòu)，便于實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一同管和全程全網(wǎng)統(tǒng)一網(wǎng)管。另外，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)經(jīng)過(guò)發(fā)展，已經(jīng)比較成熟，實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較方便。

(1)太接入網(wǎng)性能分析

由于多媒體通信業(yè)務(wù)要求帶寬高，傳送速率陜，并且具有交互性。HFC接入網(wǎng)雖然提供了上下行通道實(shí)現(xiàn)交互，但上下行通道不對(duì)稱(chēng)，上行通道寬較窄。而以太同采用分組交換方式．上下行傳輸信息是相同的帶寬，可以滿(mǎn)足雙向交互式的多媒體業(yè)務(wù)的要求

提高以太網(wǎng)接入帶寬，可以通過(guò)升級(jí)路由器的串口來(lái)實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較方便。由于以太網(wǎng)使用無(wú)沖突的交換式、全雙工的結(jié)構(gòu)．應(yīng)當(dāng)認(rèn)為此時(shí)的吞吐率將可以接近全雙工的理論上的最大吞吐量：

寬帶以太同由于完全與以前的以太網(wǎng)兼容，所以網(wǎng)絡(luò)升級(jí)十分方便，解決了網(wǎng)絡(luò)管理員所面臨的如何升級(jí)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，但不至于造成網(wǎng)絡(luò)癱瘓的問(wèn)題。另外，以太網(wǎng)技術(shù)是十分成熟和穩(wěn)定的技術(shù)，它所組成系統(tǒng)的可靠性已經(jīng)接近一般的電話(huà)通信系統(tǒng)。'千兆以太網(wǎng)仍然是以太網(wǎng)'意味著寬帶以太網(wǎng)是可以信賴(lài)的技術(shù)。

從臺(tái)式機(jī)聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)卡、集線(xiàn)器、交換機(jī)、路由器和其他各種設(shè)備，寬帶以太同和其他類(lèi)似速率的通信技術(shù)比較，價(jià)格總是低廉的。并且由于用戶(hù)早巳熟悉了以太同技術(shù)、以太同的維護(hù)和糾錯(cuò)手段．因此以太網(wǎng)維護(hù)的開(kāi)銷(xiāo)也較少。從技術(shù)本身的特征分析，寬帶以太網(wǎng)的技術(shù)復(fù)雜度也較低。網(wǎng)絡(luò)管理人員不需要記憶很多術(shù)語(yǔ)，不需要經(jīng)過(guò)復(fù)雜的額外培訓(xùn)。以太網(wǎng)靈活的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，可以支持多種交換、路由和共享方式。所有當(dāng)今的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)，包括第三、四層交換技術(shù)和干兆以太網(wǎng)都是兼容的。

(2)以太接入網(wǎng)存在的缺陷及解決方案

傳統(tǒng)的以太網(wǎng)是基于電路偵聽(tīng)、沖突檢測(cè)、存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)、無(wú)連接機(jī)制的局域同技術(shù)，雖然技術(shù)簡(jiǎn)單、造價(jià)低，但QoS保障差，存在時(shí)延、時(shí)延抖動(dòng)和擁塞丟包問(wèn)題；網(wǎng)絡(luò)管理不夠完善，管理范圍也有限；還缺乏故障自愈機(jī)制。

以太網(wǎng)是非實(shí)時(shí)處理，采用分組交換模式，當(dāng)遇到業(yè)務(wù)量大的時(shí)候，其實(shí)時(shí)處理能力將會(huì)延誤實(shí)時(shí)多媒體點(diǎn)播業(yè)務(wù)，會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)路擁塞。近年來(lái)發(fā)展的基于線(xiàn)速路由、第三層交換的寬帶以太網(wǎng)，采用ATM的MPLS(多協(xié)議標(biāo)記交換)、流量監(jiān)控、優(yōu)先級(jí)控制等，還采取了RCT／RTCP(實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議／實(shí)時(shí)控制協(xié)議)、RSVP(資源預(yù)留)、過(guò)度帶寬等QoS策略，使得網(wǎng)絡(luò)擁塞、時(shí)延和時(shí)延抖動(dòng)、網(wǎng)絡(luò)管理等都得到很大改善。另外對(duì)業(yè)務(wù)分類(lèi)后通過(guò)優(yōu)先級(jí)排隊(duì)，如加權(quán)公平排隊(duì)(WrQ)和基于業(yè)務(wù)級(jí)別排隊(duì)(CBQ)，改善網(wǎng)絡(luò)擁塞問(wèn)題，并依賴(lài)上層協(xié)議如生成樹(shù)及第三層路由技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)快速故障排除，一些最新出現(xiàn)的彈性鏈路、鏈路聚焦、多點(diǎn)鏈路聚焦等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了亞秒級(jí)的故障排除時(shí)間。