第七章多媒体传输网络_2
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第7章 多媒体传输网络
7.1 概述
第7章 多媒体传输网络
7.2 多媒体信息传输对网络的要求
7.3 网络的类别 7.4 电路交换广域网对多媒体信息传输的支持 7.5 分组交换广域网对多媒体信息传输的支持 7.7 以太网对多媒体信息传输的支持
7.6 ATM网对多媒体信息传输的支持
7.8 IP网对多媒体信息传输的支持 7.12宽带用户接入网
第7章 多媒体传输网络 3、系统结构
（有线电视中心）
HFC系统的构成
第7章 多媒体传输网络
有线电视中心的CMTS的构成 •CMTS：电缆调制解调终接设备； •CM：电缆调制解调器，与PC机相连； •DOCSIS/802.14是电缆调制解调系统广泛采用的数据传输协议；
第7章 多媒体传输网络
7.12.4 宽带无线接入
第7章 多媒体传输网络
(1)高速数字用户线路（HDSL）
•高速数字用户线路（HDSL），为在电话局的CSA（载波服务范围， 对于26芯和24芯铜缆，相当于2.7~3.6km）之内的中小企业用户提供 2Mb/s的双向数据接入服务； •一个高速数字线路（HDSL）用户，一般使用2对线路，这样可以 减少串话干扰，同时减少传输衰损，使信号的传输距离加长； (2)非对称数字用户线路（ADSL） •ADSL是在一对线路上进行非对称的双向数据接入和传输，上行数 据率低，下行数据率高，适合于家庭用户的信息查询应用； •ADSL ，实行频分复用，常规电话或N-ISDN业务数据，采用低频 段传送；高速率数据，则调制到线路的高频段传输；
第7章 多媒体传输网络
（家庭用户）
（有线电视中心）
第7章 多媒体传输网络
2、频带分配 •现代同轴电缆带宽可达750MHz，860MHz甚至1GHz，传输距 离300到600米，适合于作为家庭用户的接入线； •由于同轴电缆具有较好的频带宽度，在HFC网上，除了传统的 模拟有线电视服务，还可以采用频分复用的方式加入其他的服 务内容（如：数据、电话、电视点播VOD等等）； 同轴电缆的频带分配如下图所示，（其中，上行、下行频段为 同一服务区的所有用户所共用）；
第7章 多媒体传输网络
2、有源多星型结构
•OLT：设在交换局的光线路终端； •ONU：用户端的光网络单元； •V5：交换机与接入网之间的接口标准； •有源复用器：提供光缆信道复用服务，可降低网络成本，但属于有 源节点，会增加维护成本，而且容易形成限制光缆容量扩充的瓶颈；
第7章 多媒体传输网络
3、无源多星型结构 无源多星形结构的出现，为光缆到户的接入真正成为可行的方案； （1）结构及其说明
•OLT：设在交换局的光线路终端； •ONU：用户端的光网络单元； •V5：交换机与接入网之间的接口标准； •无源（光）分路器/分支器：下行方向，通过无源分路器，将光信 号分配到各个ONU；上行方向，通过无源分支器，将各个ONU的光 信号汇集到OLT；
第7章 多媒体传输网络
（2）复用技术 在无源星形结构中，实现一点到多点的通信，需要采用复用技术； 如：时分双工复用，如下： •下行方向，OLT将各ONU的信号以TDM（时分复用）方式复用为一 个信号，再向各ONU进行广播，各ONU在各自特定的时隙接收得到 各自的数据； •上行方向，信号的汇集和时分复用会存在一些困难，这要求来自各 ONU的数据严格同步，否则容易出现不同ONU发出的信号重叠在一 起的现象；移动通信中的测距协议，可以帮助区分来自不同的ONU 的数据，避免重叠的发生。
第7章 多媒体传输网络
第7章 多媒体传输网络
低速率数据 （电话）
电话机
高速率Leabharlann Baidu据 机顶盒STB 或PC机
ADSL 接入：
ADSL应用示例
第7章 多媒体传输网络
(3)甚高速数字用户线路（VDSL） •VDSL常常作为最后一段铜缆，用在光缆到路边、光缆到企业等高 端用户的应用中； •VDSL ，传输距离500m~1km，传输速率双向对称可达25Mb/s，非 对称时，上行：1.5~6Mb/s，下行：13~52Mb/s。
在用户稀疏和有线网络难以接入的地区，使用无线接入是个比 较好的替代方案。 •传统的无线接入技术有：LMDS（本地多点分配系统）和 NMDS（多信道多点分配系统）； •近来出现的IEEE802.16标准，又称为WiMAX标准，是为未来的 无线城域网（WMAN）制定的、占主导地位的协议标准；它在 很多方面借鉴了电缆数据传输DOCSIS协议标准。 1、NMDS与LMDS 在NMDS与LMDS覆盖范围内，二者都采用全方位的微波发 射机，提供与同轴电缆网络（HFC）类似的业务；
第7章 多媒体传输网络
7.12.2 光缆接入
光缆直接到户，或到接近用户的路边，可以为用户提供高速率 （25~51Mb/s）的数据传输服务，这很吸引人，但是造价昂贵；新 加坡已经率先实现了光缆到户的接入服务。 光缆到户，有多种拓扑连接结构：
1、单星型结构
•OLT：设在交换局的光线路终端； •ONU：用户端的光网络单元； •V5：交换机与接入网之间的接口标准；
•还有其他复用方式，有：空分双工SDD、方向分离双工DDD（有： 波分双工、子载频双工、时间压缩复用）等等；
第7章 多媒体传输网络
7.12.3 光缆-同轴电缆混合接入（HFC）
1、网络结构
（1）早期的有线电视网CATV 是由同轴电缆构成的多枝杈的大型树状网络，有线电视各级中心 （又称：头端）位于树根处，枝杈伸向用户家庭；网络中含有众多 的级联放大器，做信号的中继放大，会增加维护费用，降低可靠性。 （2）光缆-同轴混合方式（HFC） 是指在CATV网的干线（头端到混合节点）使用光缆，光缆从头端 呈星形、或环形辐射分布，通过混合节点与到家庭用户的同轴电缆 相连。 •一个混合节点所服务的小区称为一个服务区； •头端和头端之间、头端与主头端之间，还可以通过光缆环（如： SDH环）相连，以构成更大规模的网络；
第7章 多媒体传输网络
7.12 宽带用户接入技术
•本节主要介绍：数字用户接入、光缆接入、光缆-同轴电缆混合接 入、无线宽带接入、移动通信网等内容；
7.12.1 数字用户线路接入
1、数字用户线路上影响数据传输的因素 •回波与回波抑制； •码间干扰与均衡滤波； •串话与脉冲干扰； 2、传输高速数字数据的xDSL技术 •随着大规模集成电路（VLSI）的发展，可以将自适应数字滤波器 集成到芯片上，使得自适应回波抑制和均衡技术走向实用，从而利 用铜线传输多媒体高速数据的数字用户线路（ xDSL ）成为可能； •xDSL，主要包括： HDSL（高速）、 ADSL （非对称）、 VDSL （甚高速） ；
7.1 概述
第7章 多媒体传输网络
7.2 多媒体信息传输对网络的要求
7.3 网络的类别 7.4 电路交换广域网对多媒体信息传输的支持 7.5 分组交换广域网对多媒体信息传输的支持 7.7 以太网对多媒体信息传输的支持
7.6 ATM网对多媒体信息传输的支持
7.8 IP网对多媒体信息传输的支持 7.12宽带用户接入网
第7章 多媒体传输网络 3、系统结构
（有线电视中心）
HFC系统的构成
第7章 多媒体传输网络
有线电视中心的CMTS的构成 •CMTS：电缆调制解调终接设备； •CM：电缆调制解调器，与PC机相连； •DOCSIS/802.14是电缆调制解调系统广泛采用的数据传输协议；
第7章 多媒体传输网络
7.12.4 宽带无线接入
第7章 多媒体传输网络
(1)高速数字用户线路（HDSL）
•高速数字用户线路（HDSL），为在电话局的CSA（载波服务范围， 对于26芯和24芯铜缆，相当于2.7~3.6km）之内的中小企业用户提供 2Mb/s的双向数据接入服务； •一个高速数字线路（HDSL）用户，一般使用2对线路，这样可以 减少串话干扰，同时减少传输衰损，使信号的传输距离加长； (2)非对称数字用户线路（ADSL） •ADSL是在一对线路上进行非对称的双向数据接入和传输，上行数 据率低，下行数据率高，适合于家庭用户的信息查询应用； •ADSL ，实行频分复用，常规电话或N-ISDN业务数据，采用低频 段传送；高速率数据，则调制到线路的高频段传输；
第7章 多媒体传输网络
（家庭用户）
（有线电视中心）
第7章 多媒体传输网络
2、频带分配 •现代同轴电缆带宽可达750MHz，860MHz甚至1GHz，传输距 离300到600米，适合于作为家庭用户的接入线； •由于同轴电缆具有较好的频带宽度，在HFC网上，除了传统的 模拟有线电视服务，还可以采用频分复用的方式加入其他的服 务内容（如：数据、电话、电视点播VOD等等）； 同轴电缆的频带分配如下图所示，（其中，上行、下行频段为 同一服务区的所有用户所共用）；
第7章 多媒体传输网络
2、有源多星型结构
•OLT：设在交换局的光线路终端； •ONU：用户端的光网络单元； •V5：交换机与接入网之间的接口标准； •有源复用器：提供光缆信道复用服务，可降低网络成本，但属于有 源节点，会增加维护成本，而且容易形成限制光缆容量扩充的瓶颈；
第7章 多媒体传输网络
3、无源多星型结构 无源多星形结构的出现，为光缆到户的接入真正成为可行的方案； （1）结构及其说明
•OLT：设在交换局的光线路终端； •ONU：用户端的光网络单元； •V5：交换机与接入网之间的接口标准； •无源（光）分路器/分支器：下行方向，通过无源分路器，将光信 号分配到各个ONU；上行方向，通过无源分支器，将各个ONU的光 信号汇集到OLT；
第7章 多媒体传输网络
（2）复用技术 在无源星形结构中，实现一点到多点的通信，需要采用复用技术； 如：时分双工复用，如下： •下行方向，OLT将各ONU的信号以TDM（时分复用）方式复用为一 个信号，再向各ONU进行广播，各ONU在各自特定的时隙接收得到 各自的数据； •上行方向，信号的汇集和时分复用会存在一些困难，这要求来自各 ONU的数据严格同步，否则容易出现不同ONU发出的信号重叠在一 起的现象；移动通信中的测距协议，可以帮助区分来自不同的ONU 的数据，避免重叠的发生。
第7章 多媒体传输网络
第7章 多媒体传输网络
低速率数据 （电话）
电话机
高速率Leabharlann Baidu据 机顶盒STB 或PC机
ADSL 接入：
ADSL应用示例
第7章 多媒体传输网络
(3)甚高速数字用户线路（VDSL） •VDSL常常作为最后一段铜缆，用在光缆到路边、光缆到企业等高 端用户的应用中； •VDSL ，传输距离500m~1km，传输速率双向对称可达25Mb/s，非 对称时，上行：1.5~6Mb/s，下行：13~52Mb/s。
在用户稀疏和有线网络难以接入的地区，使用无线接入是个比 较好的替代方案。 •传统的无线接入技术有：LMDS（本地多点分配系统）和 NMDS（多信道多点分配系统）； •近来出现的IEEE802.16标准，又称为WiMAX标准，是为未来的 无线城域网（WMAN）制定的、占主导地位的协议标准；它在 很多方面借鉴了电缆数据传输DOCSIS协议标准。 1、NMDS与LMDS 在NMDS与LMDS覆盖范围内，二者都采用全方位的微波发 射机，提供与同轴电缆网络（HFC）类似的业务；
第7章 多媒体传输网络
7.12.2 光缆接入
光缆直接到户，或到接近用户的路边，可以为用户提供高速率 （25~51Mb/s）的数据传输服务，这很吸引人，但是造价昂贵；新 加坡已经率先实现了光缆到户的接入服务。 光缆到户，有多种拓扑连接结构：
1、单星型结构
•OLT：设在交换局的光线路终端； •ONU：用户端的光网络单元； •V5：交换机与接入网之间的接口标准；
•还有其他复用方式，有：空分双工SDD、方向分离双工DDD（有： 波分双工、子载频双工、时间压缩复用）等等；
第7章 多媒体传输网络
7.12.3 光缆-同轴电缆混合接入（HFC）
1、网络结构
（1）早期的有线电视网CATV 是由同轴电缆构成的多枝杈的大型树状网络，有线电视各级中心 （又称：头端）位于树根处，枝杈伸向用户家庭；网络中含有众多 的级联放大器，做信号的中继放大，会增加维护费用，降低可靠性。 （2）光缆-同轴混合方式（HFC） 是指在CATV网的干线（头端到混合节点）使用光缆，光缆从头端 呈星形、或环形辐射分布，通过混合节点与到家庭用户的同轴电缆 相连。 •一个混合节点所服务的小区称为一个服务区； •头端和头端之间、头端与主头端之间，还可以通过光缆环（如： SDH环）相连，以构成更大规模的网络；
第7章 多媒体传输网络
7.12 宽带用户接入技术
•本节主要介绍：数字用户接入、光缆接入、光缆-同轴电缆混合接 入、无线宽带接入、移动通信网等内容；
7.12.1 数字用户线路接入
1、数字用户线路上影响数据传输的因素 •回波与回波抑制； •码间干扰与均衡滤波； •串话与脉冲干扰； 2、传输高速数字数据的xDSL技术 •随着大规模集成电路（VLSI）的发展，可以将自适应数字滤波器 集成到芯片上，使得自适应回波抑制和均衡技术走向实用，从而利 用铜线传输多媒体高速数据的数字用户线路（ xDSL ）成为可能； •xDSL，主要包括： HDSL（高速）、 ADSL （非对称）、 VDSL （甚高速） ；