第5章 广电宽带城域网交互信道接入网技术小结一、宽带接入技术概述1、 宽带接入：速率超过1Mbps 的接入。
2、 主流并且比较成熟的接入技术：Cable 接入、以太网接 入、xDSL 接入、光纤接入和无线宽带接入等。
3、 有线电视网络逻辑结构图3、目前有线电视双向网主要接入技术（1） HFC 接入，也即 CMTS+ Cable Modem 接入， （2） EPON+LAN ，（3） EPON +EOC （ C- DOCSIS 、 HINOC 、 C- Home plug AV ），（4） FTTH 等。
4、面向NGB 的三种接入网技术方案 （1）适用于家庭用户的PON+缆桥技术方案单向HFC 网有线电视双向网总丽端总前端IP 网貉核心備由*交换、传输 分前端 分前端光节点 光节点 用户电缆分配网 用户分酊网广播STB广播STBCMTS双向光站CPE 设备型端设备回传电缆网络(2)适合企业数据用户的PON以太交换机技术方案(3)适合于未来发展的PON光纤到桌面技术方案5、NGB接入网的三个最新标准(1)HINOC ( High performance Network Over Coax )(2)C-DOCSIS ( China —Data-over-Cable Service Interface Specification )(3)C-Homeplug AV (China —Homeplug AV )、HFC宽带接入技术(一)双向HFC的实际组网图1、Cable Modem 系统的主要功能：实现前端和用户端之间符合IP协议的数据包的透明传输。
2、C MTS的三个主要功能：(1)直接与相关的服务器连接；并可通过网络与远端服务器相连。
（2）通过HFC网与用户的CM连接。
（3）给每个CM授权，分配带宽，解决信道竞争，并根据不同需求提供不同的服务质量。
3、CM的三个主要功能：（1）通过HFC网与前端CMTS 连接。
（2）接受CMTS授权，并根据CMTS传来的参数，实现对自身的配置。
（3）在用户侧可与用户设备（CPE）连接，包括用户计算机，HUB或局域网；部分地完成网桥，路由器，网卡和集线器功能。
（二）HFC双向改造1、上行光链路设计原则（1）光链路参考增益准则：选择一个最长的回传光链路作为参考光链路”，以它的光链路增益或损耗为基准，将其他所有的光链路增益或损耗调整到与参考光链路相同。
（2）合适的光端输入等级：回传光发射机激光器的输出光功率一般为-3~+3dBm 光接收机的接收功率为-16〜OdBm。
（3）前端长短链路混合准则：将长、短不一的4〜6路上行光链路回传接收机在前端混合，在混合时，长的链路应该和短的链路搭配，使所有信号的载噪比都在一个合适的范围。
（4）每Hz固定功率法：首先将总的可用功率以1Hz增量划分，然后以每种业务占有的带宽为依据，将每Hz的功率指派到每个业务信道上。
2、同轴电缆部分设计要求（1）回传最大无源路径电损耗控制在32dB以内：从最差的用户至最近的放大器站点回传电损耗控制在32dB以下。
（2）回传最大的电平差控制在8dB以内：尽力减少无源分配网中用户的电平差，回传最大的电平差不能超过8dB。
（3）每个放大器之间都按单位增益法”设计：在两个回传放大器单位增益设定点之间一段电缆链路上，放大器增益”和电缆衰减”应当相等，保证回传系统的电平一致性。
3、HFC回传设计六大准则（1）光链路0dB准则（光链路单位增益准则）（2）每Hz固定功率法准则（3）射频线路OdB准则（RF单位增益准则一同轴线路单位增益准则）（4）前端混合准则（高低信号混合准则）（5）适当RF运行电平准则（32dB准则）一从最差用户到最近放大器损耗在30〜32dB以下。
（6）用户电平差异准则（8dB准则）一用户之间的电平差在6〜8dB以内。
单位增益准则：每个站点的增益精确补偿站点之间和站点内部的损耗，相邻站点的净增益为零dB。
（三）双向HFC网基本特性1、双向HFC网频率规划2、下行通道的特性主要技术参数应达到GY/T 106 - 1999有线电视广播系统技术规范》中表1的规定。
3、上行通道的特性必须满足GY/T 180-2001 《HFC网络上行传输物理通道技术规范》的要求。
经纠错后数字传输误码率（BER）应达到：一级光节点BER W 10,二级光节点BER W 10,用户终端点BER W 10。
4、数字信号调制方式上行通道信号调制方式：QPSK和16QAM方式，下行通道信号调制方式：64QAM和256QAM。
（四）CM接入技术标准—DOCSIS标准1、DOCSIS :电缆数据业务接口规范,在Cable上传输数据的接口协议。
2、DOCSIS 四个版本：DOCSIS 1.0、DOCSIS 1.1、DOCSIS 2.0 和DOCSIS 3.0。
3、DOCSIS 3.0主要特点：（1）信道捆绑（Channel Bonding）:下行速率可以达到200Mbps以上，上行速率可以达到120Mbps以上。
（2）上下行频率物理范围有所扩展：下行频率从750MHz 可扩展到1GHz，上行频率范围从5-65 MHz可扩展为5-85 MHz。
（3）兼容性：3.0网络同样可以向下兼容使用 2.0,1.1,1.0的Cable Modem ，3.0的Cable Modem 也可以在非3.0的网络环境中使用。
（4）其它改进：增强安全保障，支持IPv6，增强的IP组播，管理扩展。
2、DOCSIS制定的具体标准：在数据链路层:(1)链路安全子层(Link Security基线加密标准BPI)°( 2) MAC ( DOCSIS MAC 子层 (DOCSIS MAC)标准。
在物理层：(1)下行传输汇聚子层 (TC),( 2)物理媒体子层(PMD )。
3、DOCSIS的三类接口(1)CMTS —NSI接口 :前端CMTS与数据网络边界之间的接口。
CMCI接口：CM与用户侧设备 (CPE)之间的接口。
(2 ) DOCS —OSSI接口 : CMTS 与操作支持系统 (OSS)间的接口。
(3)有线电视网络各系统间的射频接口 :包括CMTS与HFC 网络间的上下行射频接口，HFC网络与CM间的射频接口，安全及接入控制系统接口。
4、相关概念(1)测距”:一种保证CM获得正确的定时偏移、动态调节CM的传输与正确的微时隙边界对齐的机制。
测距补偿因为CMTS与CM之间的距离不同而引起的传输时延差异，使所有CM感觉到与CMTS的逻辑距离相等。
(2)大环负反馈电路 (长环路AGC) : CMTS和CM 之间构成的动态AGC大环路。
CMTS将定时偏移和功率电平调整、频率偏移调整等信息发送到CM , CM据此信息进行正确调整。
（3） 上行带宽分配映射 MAP :由CMTS 发出的可变长度 的MAC 管理信息，用来定义上行通道每个时间单位 （可能是多 个时隙）的使用参数和用途。
（4） 上行信道描述符UCD :由CMTS 定期发出描述上行信 道特性的信息。
（五） HFC 光链路组网方式。
1、 共享回传组网方式 2、 独立回传组网方式 （六） 实用方案光纤到小区、电缆调制入户（FTTC+CMTS ）1、组网说明：分前端部署机房反向光接收机、搭建反向射 频混合线路；增加光节点和放大器的反向模块；开通光节点至机房的1310nm 反向光链路，在所有覆盖用户门头增加高通滤 波器；配置机房CMTS 设备，完成系统开通。
网络拓扑结构为环-星”型，光站输出带一级电放大器或直接覆盖用户 ，电缆网 络采取 双向传输、集中接入”的原则设计。
光站和放大器（可 选）均需要I iJitiM-i d A—®-“W “”；比「叩姑；* 1 ■ 11 1 1 1 1 «1 1 | |«rfr1 |配 1 1| 11 1彳鷲孟咻心Mt 加槿好M 也也心JIIF1光隹收机iT 冋发ThVO»L.EI\1 EH^Ll巧列数字环 网堵M 件is 也;冋带射频S-瓦►-!电夏玄■ 应5配置回传模块。
光节点覆盖用户数范围为500户以内。
2、各部分结构分别描述如下：（1）分前端部署汇聚交换机和CMTS头端等设备，提供双向数据业务信号。
（2）分前端至小区接入线路占用2芯双向光纤。
（3）小区接入点放置光站，实现正向和回传的1310nm波长光信号进行光电和电光转换。
（4）楼栋接入点放置楼栋设备箱，箱内可配置电放大器。
（5）用户信息终端：部署数字机顶盒接收广播式或交互式数字电视信号，并可通过Cable Modem向用户提供数据业务。
三、以太网接入技术（一）以太网接入网1、国际标准：IEEE802.3ah—2004 ,也叫第一公里以太网EFM （只支持全双工链路）。
信息产业部行业标准：〈接入网技术要求一基于以太网技术的宽带接入网》2、物理层的两个发展（1 ）传输速率提高：10Mbps 二100Mbps 二1Gbps二10Gbps（2）传输介质改变：基带同轴电缆=双绞线=光纤3、交换以太网（Switched Ethernet ）:以数据链路层的帧为数据交换单位，以以太网交换机为基础构成的网络。
它从根本上解决了共享以太网所带来的问题。
4、IP Over Ethernet 协议模型：IP二MAC= PHY5、以太网远端馈电标准：IEEE 802.3af-2003（二）网络结构1、局侧设备的功能：（1）负责汇聚（透传或代理）用户侧设备的流量。
（2）具有对接入用户的管理控制功能。
2、用户侧设备功能：完成链路层帧的复用与解复用。
（三）宽带接入认证1、3A接入控制：①认证（Authentication ）：验证用户的身份与可使用的网络服务②授权（Authorization ）:依据认证结果开放网络服务给用户③计帐（Accounting ）:记录用户对各种网络服务的用量，并提供给计费系统2、宽带接入认证主要方式：有三种认证方式：①PPPoE认证，②WEB认证，③802.1X 认证。
（三）以太网接入组网方案1、三层交换机接入组网方案。
2、B RAS接入组网方案。
3、802.1X接入组网方案。
四、光接入网技术（一）ITU-T定义的光接入网（OAN ）1、接入网：在业务节点接口（SNI）和与其关联的每一个用户网络接口（UNI）之间由提供电信业务的传送实体组成的系统。
有三类接口：（1）SNI。
（2）UNI。
（3）Q3。
2、光接入网OAN （Optical Access Network）:接入网中部分或全部使用光纤作为传输介质，并利用光波作为光载波传送信号的接入网。
3、ITU-T定义的光接入网组成结构图I IIV参考点T参考点SNI UNI（1）光线路终端OLT（Optical Line Termination ）:提供网络侧与本地交换机之间的接口并经一个或多个ODN与用户侧的ONU通信。