数字化社区通信系统接入网技术的研究

摘要
现实社区与数字化技术所营造的虚拟社区的有机组合可形成数字化社区，数字化社区的核心部分是通信网络建设：传输速率有所不同，可以通过各种通信信息和数据的属性不一样，可以用宽带网络传输，用户需要用其他网络传输线路来传输到用户室内，则需要建立用户终端设备和各种业务网的业务节点之间各种关联网络，即数字接入网；它是一种传输网络的业务网，其功能是能够建立各种业务网与用户终端设备信息传输的要求，可以综合业务的接入，尤其是Media业务和IP业务的综合接入。
本论对接入网络的物理型态、业务功能及数字交换、复用等进行了深入探讨与研究,对数字社区中的通信体系进行了方案设计,比方说光纤网接入、铜缆网接入、HCF网接入等设计、在以太网接入过程中可以完善相关的方案及无线网接入;最终坚持利用这些数字性的社区系统实现工程化,同时在有线及无线接入中进行工程设计,并对这些方案的设计要素进行分析,进而实现了相应的性能。
FTTX+ADSL+HFC/LAN将接入网的设计方案通过光纤形式接入并实现了综合宽带的接入,很容易实现社区不同信息的满足。数字性的社区通信体系在接入过程中，可以实现的解决方案主要是FTTH,并将所有业务接入。
关键词：数字化；接入网；设计

Abstract
Digital community organic composition real communities by the digital technology to create a virtual community, the communication network construction is the core of digital community: The properties of the various communication information and data of different transmission rates vary, through the broadband network transmission, the user do not want a variety of business network transmission line respectively to customer premises, the objective needs to establish a connection between the user terminal equipment and a variety of business network service nodes integrated transport network that modern access network; it has nothing to do with the business transfer network, to meet a variety of business information between transmission networks and user terminal equipment requirements to achieve access to the integrated services, especially integrated access services and IP multimedia services.
The theory explores the physical access network showing the reference type, involved in theoretical research and business functions characteristic of digital switching, digital multiplexing technology, pointed out the figure of community-based programs designed to access the communication system such as fiber access network, the copper access network, access network design HCF programs to achieve access to the appropriate program design and design of wireless networks via Ethernet access; eventually insist these figures of the community system implementation engineering, simultaneous engineering in wired and wireless access, and the design elements of these programs are analyzed, so as to realize the corresponding performance.
FTTX + ADSL + HFC / LAN to the access network through the fiber in the form of access to the design and implementation of integrated broadband access, it is easy to meet different information communities. Community of digital communication systems in the access process, the solution can be achieved mainly FTTH, and all service access.
Keywords: digital; access network; design
目录
第1章 引言 1
1.1 概述 1
1.2　研究内容 1
第2章 数字化社区通信系统接入网技术的研究 3
2.1 数字化社区通信系统接入技术的理论基础 3
2.1.1 接入网的物理参考模型 3
2.1.2 接入网的业务性能及特征 3
2.1.3 接入网的理论基础 4
2.2 接入网技术的比较分析 5
2.2.1 接入网分类 5
2.2.2 XDSL技术 6
第3章 数字化社区通信系统接入网设计方案 9
3.1 接入网设计方案概述 9
3.1.1 数字化社区通信系统组成 9
3.1.2 接入网方案比较 9
3.2 光纤接入网设计方案 10
3.3 铜缆接入网设计方案 11
3.4 以太网接入网设计方案 12
3.5 无线接入网设计方案 15
3.5.1 无线接入网工程设计的技术要求 15
3.5.2 无线接入网的典型方案 16
第4章 数字化社区通信系统接入网典型工程设计案例 18
4.1 有线接入网工程设计案例 18
4.1.1 工程概况及要求 18
4.1.2 FTTX+ADSL+HFC／LAN综合接入网解决方案 18
4.2 无线接入网工程设计案例 20
4.2.1 设计根据 20
4.2.2 方案设计说明 21
第5章 结论 23
参考文献 24
致谢 25

第1章 引言
1.1 概述
当前现代化的建筑、自动监控计算机、现代通信等技术有了高速发展,在智能领域中其在世界上的范围中呈现出全新的局面。同时当前智能建筑也有了高速发展,其数字性的智能区域也有了完善的发展。数字社区是相对安全的，是物业管理及多元数据间的服务、通过家庭及计算机体系网络的优化及管理完善智能系统,并完善住宅区服务、管理及智能化,提升社区的服务及管理，并为广大居民提供更为安全、便利及舒心的发展环境。
对于数字化社区中的核心体系,最关键的是网络建设，在建设宽带网络的过程中，有两个核心的技术指的是骨干网及接入网技术。前者又可以称为核心网络,它可以实现用户共享,传递骨干数据流。在骨干网中一般是以光纤为基础的,可以实现最大范围，也就是城市及国家间的数据流传递。而这些网络一般是在高速传输的基础上实现的,实现高速的交换设施来进行网络路由的完善。
在接入网中一般有最后一公里之间的链接并不断实现用户及骨干之间网络的连接性。也就是通信体系接入网属于智能性家庭的建立,在施行小区综合管制的过程中，通过与外界进行信息的彼此互通,属于数字性的智能社区基础性项目投入,这与小区开发商在投资上的具体费用息息相关，对于小区的通信及网络的现代化建设来说,其进行了相应的综合数据信息及资讯服务能力的完善。同时当前网络有了高速发展,人们在远程教学、办公、医疗以及视频会议、视频点播和网络浏览中都充分运用了多媒体,对于电子商务而言更属于网络发展的典范。总的来说,人类需要对网络需求进行完善，对于带宽及速率都有更完善的需求规范,推风网络由低速走向高速、由共享走向交换并实现窄带向宽带的高速运营。
传统意义上的社区网络体系一般包含电话网、数据网和有线电网三种，他们彼此间是互相独立的,但是对于数字性社区而言，应当将电话网、数据网进而有线电网统一起来,在宽带接入的基础上实现社区网络运用的统一平台建设,最有代表性的宽带接入技术主要是指铜线接入、光纤接入、混合光纤以及接入技术等，其实现了不同有线及无线技术的接入等。
1.2　研究内容
第1章对数字性的社区内涵、内容系统及数字性的社区接入网进行了阐述,系统分析了数字性的社区通信体系网络接入技术在世界上的研究情况；
第2章对接入网本身的物理参考型态、业务功能特征及数字转换、光纤传递、数字服用等技术的理论进行了研究,分析与研究了常见的接入网技术;
第3章在数字社区中进行通信体系，并对网络接入进行设计与介绍，同时在光纤网、铜缆网、以太网及无线网等进行方案设计;
第4章对不同的数字性社区通信体系进行了接入网工程的设计,分别是有线与无线两种接入形式。

第2章 数字化社区通信系统接入网技术的研究
2.1 数字化社区通信系统接入技术的理论基础
2.1.1 接入网的物理参考模型
电信网通常可以将线路分为两种,也就是交换机间的继线和用户之间的用户线。后者属于最后无数字性的线路,对电信业务的传输具有核心制约,对很多媒体的业务发展带来了网络运用。实现用户环路的深入发展与数字性及宽带性的高速发展,实现了国际性电联在最近几年的发展,指出接入网(AN)核心理念。网络接入 一般是指运用本地交换及用户端进行不同设施的系统传递,在传统性用户实现对线路网的替代,同时运用的连接方式是交叉、复用就传送。
接入网的物理参考模型如图2.1所示。

图2.1 接入网的物理参考模型
接入网在交换局及用户终端间，能够对不同交换及非交换项目进行完善,此外在通过这些项目的结合并以公共传送通道进行业务节点的推进,比如UNI信令转向SNI。馈线段之间的综合性布线系统的端局充分体现了设备间的配合,它的搭配及布线系统的配合和楼层架构时互相对应的,不过其引线段之间的水平布线系统充分实现了用户插座信息。同时可以为电信项目的传递带来需要的承载的系统施行,在接入网中，其属于电信网的核心组建,其目的就是建立一种有标准的接口形式,通过可以监控的接入网络,实现对用户话音、数据多媒体及有线电业务完善,同时运用网络接入技术实现相应的性能。
2.1.2 接入网的业务性能及特征
1、接入网业务性能:
(l)模拟电话业务;
(2)窄带ISDN业务(ZB+D,30B+D);
(3)宽带ISDN业务;
(4)分组数据业务;
(5)租用线业务;
基于电路模式的租用线业务;
基于分组模式租用线业务;
基于ATM的租用线业务;
(6)可以通过视频和音频业务;
(7)载波的数字视频和低频业务(数据和语音业务)。
2、接入网特征
(1)接入网能提供交叉连接和传输功能,不可以具有交换性能;
(2)提供功能VS接口,可以采用其他设备进行交换连接;
(3)能提供各种综合业务;
(4)能够适应各种环境,可以没有人看守;
(5)组网能力强;
(6)可用其他多种接入技术来实现;
(7)接入网可以通过多功能来全面的维护网络系统。
2.1.3 接入网的理论基础
接入网处在电信网的最后,其具有面大量宽的特征,在信息高速公路中是“最后一公里”,其核心问题在于解决怎样实现图像、数据及语音等不同业务之间的综合传输。从具体情况来说,接入网指的是本地交换及用户间的链接,它的核心功能属于复用性,在交叉链接及传输中，不具有交换性能,同时也独立存在于交换机中[ 蒋青泉.接入网技术.北京：人民邮电出版社 2008]。相对核心网、用户驻地网及接入网等共同构成了电信网,如图2.2所示。

用户网络接口

业务接点接口
图2.2 电信网的组成示意图
近年来，随着通信网络技术的发展，核心网络组成的智能化和网络化数字水准仪基本实现；而目前接入网是非常低的，绝大多数是铜线接入网，体积小，频带窄，难易容，已经成为通信的瓶颈。从电信网络和用户需求的角度的快速发展，需要接入网络可以提供的数字化，宽带传输通道，因此，数字化、宽带接入网是一个关键问题。光纤传输理论和接入网络的简单介绍。
光纤传输技术
光纤传输具有外形小，重量轻，寿命长，价格低，灵敏度高，其他的电磁噪声干扰少，宽带传播率高，通信量减少，传输距离长等，上世纪九十年代以来，随着电缆端维护迅速降低成本，逐渐在世界的普及光纤传输信息。随着电信网络和主干网络的发展，网络接入馈线和线逐渐开始转移到室内，光纤网络技术已成为世界未来的发展方向。
2.2 接入网技术的比较分析
2.2.1 接入网分类
接入网通常有很多划分方式,诸如传输媒体、技术运用、接口规范、业务带宽、拓扑结构及业务种类等。充分考虑这些要素,可以实现接入网的自然接入,通过基础性的设施完善与再造进行重复建设，国内通信网络当前已完成了模拟走向的转变,表2.1所示。
表2.1 接入网类型

接入网

有线接入
铜缆接入 线对增容
高比特数字用户线（HDSL）
非对称数字用户线（ADSL）
甚高比特数字用户线（VDSL）

光纤接入 窄带有源光纤接入（OAN）
无源光纤接入（PON） 无源宽带（BPON）
无源窄带（NPON）
同步宽带（APON）
混合光纤同轴（HFC）

无线接入 “一点多址”微波
无绳与蜂窝
VSAT卫星

1．HFC接入网
HFC（混合光纤同轴电缆）是一种宽带接入网络的模拟传输后，现有的有线电视网络改造。综合接入HFC功能可以实现模拟和数字，视频点播，视频会议，数据，电话和互联网服务。同轴电缆（双向同轴光纤混合接入传输系统）/ SDV（数字视频接入系统可以交换，也基于混合光纤同轴电缆同轴电缆传输，但只有下行信号）；HFC / SDV拓扑是树型或总或型，下行物理通常广播模式；比较等方法获得的，HFC / SDV特征是可以混合的模拟和数字信号的传输。
2．光纤接入网
光纤接入系统可分为有源与无源系统，有源光网络又可分为基于SDH的AON和基于PDH的AON。有源光网络的局端设备（CE） 和远端设备（RE）通过有源光传输设备相连。无源即PON(无源光网络)，可分为频带和宽带，宽带PON基于 ATM被标准化为PON，APON。PON本身倒是点到多点的系统，上行大多点基于点，上行线可以解决用户传输问题，上行采用TDMA（时分多址）技术。
3．无线接入网
无线接入网络是将组成部分或全部的无线电波传输介质连接用户交换中心，因此，它通常不仅可以提供固定的用户接入，同时也提供移动用户接入。其次有线接入网络比较，无线接入网络的使用灵活性更大的发展空间和更强的抗灾能力，因此无线网络有非常广阔的发展前途。特别是在以后的个人通信中，无线接入网络将发挥重要的作用是不可替代的有线接入网络。经常使用固定无线接入网（FWA），基于无绳电话技术（如无绳电话），集团电话，蜂窝移动通信，微波通信和卫星通信等可以给通信分类，对应于不同的频带，带宽和容量，覆盖不同。无线接入点对多点的主要途径，多用户争用频分多址技术解决上行链路FDMA（频分多址），TDMA（时分多址）和CDMA（码分多址），最佳的频谱效率的CDMA，TDMA第二。在CDMA扩频（DS）和跳频（FH）和同步（SCDMA）等。
2.2.2 XDSL技术
XDSL技术一般可以包含HDSL(高速数字的环路)及ADSL(非对称性的数字环路)以及高速数字用户环路等技术。通过XDSL进行双绞铜线的设立，并将音频及高频分离器分离开来,在4kHz下实现音频及XDSL的设立，并与高频信号之外的波器过滤,并在此基础上用话音及高速信息来同时传递。在XDSL技术中通过已有的双绞铜线进行传送,可以在一定程度上节省费用,比较经济,而且也可以为电信企业当前的成熟技术实现宽带运用。
1、HDSL(高比特率数字用户线)
HDSL是数字用户线，由ISDN基本速率DSL传输技术的发展和延伸，它使用电话线铜线用户线在两对或三对双绞线现有提供全双工l.5mb／s（T1）/ 2.048mb／s（E1）的数字化连接。在现代数字通信的HDSL传输技术，自适应均衡的自适应回波抵消技术和线路编码技术，利用线2blq码编码。必须使用两对或三对模块（COT）和网络终端模块（用户），每对双绞线提供传输速率1168kb／s，两对2Mb/s的线提供E1业务，HDSL的无中继传线传输速度为3 ～ 5Km。
（1）HDSL的主要特点
①传输速率：可以提供1．5Mbps和2Mbps的传输能力；
②传输距离：自动滤波技术，信号处理技术可以自动处理近端串扰噪声的干扰，信号回路，在0.4～0.6mm中继器的情况下，以直径的铜线传输距离可以达到3～ 5Km；
③传输准确度；HDSL传输错码率可达到10-10，能够满足精度要求，绝大多数传输；
④安装设计：HDSL是无中继嚣，安装和线路维护工程优化的设计，随时可以降低了运营成本。
（2）HDSL应用及特点
HDSL可以接入网络，主要基于DDN节点中继，无线呼叫，移动通信基站基于继电器，局域网之间的互连，会议电视可以提高数据传输速率等，为业务用户提供低成本中继器通路。通过使用HDSL传输技术可以结合MPEG视频压缩技术相结合，视频传输的宽带服务，如视频信号和视频的多媒体视频会议系统的信号传输。根据H.261建议可以用来作为一个传输接入系统2Mbit／s的视频会议。此外，还可以用于传输视频电话，发送购物，远程诊断，远程教育，多媒体业务传输。HDSL是不太复杂，低消耗电，其次消耗电小到接入铜线供电成为可能消耗特性。
HDSL的另一个重要的优点是数据的安全性：由于HDSL传输是主要是用原来有的电话线，每个用户通过点对点连接接入网。而用户不是透明的。安全线的连接意味着HDSL的接入网络可以确保互联网对用户的服务质量，不会因为对服务质量造成很大的影响。
HDSL2是最近新研究起来的利用一对双绞线来提供Tl／El速率的DSL技术，调制方式和信号处理技术和HDSL技术使用方法相同的。
2、ADSL(非对称数字用户环路)
HDSL使用两对电话线传输，用于住宅等应用场合是不合适的。基于ADSL在HDSL原来基础上继承了HDSL技术的重要成就，并使用更先进的技术在信号的调制与解调，相位均衡，回声消除。ADSL使用一对电话线传输模式，充分考虑和众多的应用范围从上行和下行速度不同的特点，为了更好适应多媒体应用技术提供了一种有效的宽带业务传输技术。
双绞铜线可以对用户，提供两个不同方向的上速率不对称的宽带信息业务，因为ADSL利用了双绞线这一特点。他的下行速率最高可达6～％lbit／S，传播的长度可达3～5km，特殊的下行速率有E1、Tl、Ds2(6．31 2MbjL／S)、E2(8．418Mbit／S)。而对于上行速率比较低，因为不同类型公司的产品而不同，一般为16～640kbiL／s。ADSL还可以在一对电话线上同一时刻传送同一路高速的下行类型数据、一路是普遍较低速率的数据、另一路是模拟的电话。不同类型信号所采用的频分复用方法所包含用不同的频带，一般低频段传送的是话音：中问较窄频带是传送上行信道数据和控制的信息；剩下的高频段传给下行的信道的数据、较高的数据或比例图像。
现有的电话用户线路而设计的语音，可能话音频带应该在300Hz到3．4Hz之间，所有的线路设计都要围绕电话音频带区进行的，不管音频速率高低，所有的语音信号带宽都必须在这个话音频带范围内。目前，在这个带宽内实现的最高56kbpS带数据传输速率。一个普通的电视信号通过MPEG标准压缩后的数据速率为1．5MbPS，压缩之后普通电视信号的传输数据速率为6MbpS。如数据传输速率如此高的话路带宽内调制技术所无发行动。
3、XDSL技术的展望
(1）XDSL面临的技术挑战
xDSL的性能是由线路状态，而造成用户线路的复杂性受到限制，其中包括线路长度，半径和变化，桥接抽头，线圈间距，串扰，窄带干扰和脉冲噪声。xDSL不允许存在线路加感线圈。此外，串扰的影响早期T1／E1和其它数字设备产生的xDSL设备是致命的直径。
(2)XDSL面临的商业挑战
有线电视网络运营商，电信XBSL业务无法胜过ISDN业务的发展。xDSL的主要缺点相比HFC网络带宽的不足。但是DSL视频最后用于可视无线电话网络，另按数据流量来承担，但xDSL是主要独立于介质的最大优点，通信比较安全，更好的QoS保证。HFC是一个公共信道，对于每个用户的带宽是有限制的，其实最大的问题是由大众传媒所引起的安全问题
(3)XDSL设各的经济性问题
如今，XDSL设备的费用如此昂贵，超出用户想象力，对于一个普通家庭用户所接受困难。
总之，尽管XDSL在技术上和商业上都存在着这样那样的问题，但他的优点在用户面前是有目共睹的。随着产品成本逐渐下降，加上ADSL接入网络，投资小、易实施，目前ADSL已经成为主要的宽带接入网技术。微软、英特尔、康柏等著名的计算机公司已经预见到XDSL大发展的时期即将到来，XDSL逐渐成为个人电脑的基本配置，估计将会自动安装Windows操作系统来支持微软。即使是现在，日本FTTH的全面实施，也正在全面考虑扩大xDSL的可能性。很多国家专家都坚信认为，基于ADSL的xDSL技术的商家以后将成为赢家的铜双绞线。目前，普通的拨号调制解调器和N- ISDN技术接入用户将逐步过渡到ADSL宽带接入方式，并且最后实现光纤接入网络。

第3章 数字化社区通信系统接入网设计方案
3.1 接入网设计方案概述
3.1.1 数字化社区通信系统组成
数字社区的中心在于充分提升与健全现实社区,不断使用数字技术进行服务性管理。在通信网络体系下实现数字性的社区完善核心,这其中涵盖了数字程控及交换机。它是数据、图像及语音等可以实现的传送信息的基础,同时又和外部通信体系息息相关,使得社区管理人员及住户间可以充分运用不同形式实现信息的交换,因为现代化网络浏览器自身的先进性及多态性,以及不同网络技术在多媒体中的充分应用,可以提高完成不同的虚拟区域。
3.1.2 接入网方案比较
接入网核心在于对全部用户及核心的网络接入,目前核心网络正在运用相关技术实现光纤宽带;而网络接入应用的则属于先进的技术思想，实现不同传送方式的竞争,不同传输机制的运用,在技术手段及方案中实现多样化。如表3.1所示。
表3.1 接入网方案比较
接入方式 设备类型 设备安放 特点
光纤接入 光线路终端（OLT） 电信局或小区机房 传输带宽、速度快、距离远，性能稳定、防电磁干扰、保密性强
光网络单元（ONU） 小区机房或楼宇设备间
传输网系统 社区内
铜缆接入 局端设备 电信部门或小区机房 利用现有铜缆，技术成熟带宽9Mb/s（下行8Mb/s，上行512kb/s）
远端设备 小区机房或楼宇设备间
光纤同轴网接入 光网设备\电缆分配小区机房或楼宇设备间 带宽高于铜缆，成本低于光纤
以太网接入 光纤互连装置集线器或交换机配线架 小区机房或楼宇设备间 用户端不需各种调制解调器，与IP网无缝结合，带宽高，可扩展性强
无线接入 基站 小区、住宅、用户处 带宽高，可承载各种业务（包括话音、数据、图像等）安装简单，易扩展，易维护
控制单元 小区机房或楼宇设备间
3.2 光纤接入网设计方案
光纤接入网使用的是光纤在传输媒介中对双绞线的替代，并完善网络接入,这就在一定程度上实现了交换机及远端模型的光纤性通体系。因为光纤上实现的传输属于光信号,所以应当在换局将实现信号的光转换发展为光纤传输。对于用户端还需用通过光网络单元(ONU,Optical Network Unit)实现光电的再次转换与恢复，并形成相应的信号输送。光纤在进行网络接入时其也会进行铜缆网络接进，难以完成高于25000G的高带宽、其耗能相对较低,由此就不会承受到电磁干扰、有着极高的封闭性等,因此可以实现绝大多数业务的网络化接入。
1、光纤接入典型总体结构
（1）光纤接入典型总体结构示意图如图3.1所示。

图3.1 光纤接入典型总体结构示意图
(2)方案说明
通过光缆完成对用户的各项服务,充分找出可以适应业务发展中的小区服务,特别是建立好更完善的社区,不断实现对FTTC及FTTB等满足;主干ONU和分支ONU也可以通过双绞线(ADSL)及同轴电缆实现连接。
OLT可以实现公用网络的安装，加强对小区电话及物业机房的完善;
可以取代小型局使用交换机,规避现有的交换局,同时带来更多的业务、进行简单施工、强化维护并实现的基本维护。
双绞线完成了楼内大部分综合性布线相对绞线的配备,对于E3接口则使用了75Q进行同轴电缆双绞。
3.3 铜缆接入网设计方案
近几年使用通信网络可以通过用户线及用户的业务,以用户铜线中的网络分布实现的，同时运用铜线完成网络接入并延长周期。最开始铜线用于增容技能,只要对铜缆线上传输速率都实现64kbit/S话路及数据信息的开设。为了提升铜线自身的传送速率,研究出新的数字性用户线(DSL)技术,并不断完善高速率的数字信号中存在的传输问题。
具有对称特点的DSL的上行速率及下行速率基本一致。没有对称型的DSL在下行速率上要比上行速率高很多,最核心的原因在于因特网接入、视频播放等其速率要比上行速率大很多,而ADSL的科技水平可以说是最成熟的。
1、ADSL接入方案示意图
ADSL接入方案示意图如图3.2所示。

图3.2 ADSL接入示意图
2、ADSL接入说明
(1)ADSL接入适配器
ADSL的接入适配器的组成部分主要有网络接口(NT)、ADSL线路终端(LT)、I0OTS分离器。通过用户完成LT的数据信息流，通过ATM总线的重复使用，直到NT;通过ATM主干实现网络的数据信息流，经过ATM的总线将会被分成对应的LT。ATM的总线通常需要不同比特率实现数据信息的重复使用。
(2)ADSL网络终端(ANT)
将电话线机及用户终端同安装在用户室中的ANT连接起来，ANT可以对Ethernet接口表示支持。由于ATMF接口拥有更加显著的透明性，可以为ATM连接提供良好保证。CP机功能可以和ANT、TCP八P软件共同组成送给笔记本客户。Ethernet接口对Server、hub等设施及安装的Ethernet网卡实现连接运用。
(3)POTS分离器
往上来说，用户端在POTS分离器上的安装可以充分提升其电话机中的模拟信号机ANT数字信号;往下来说，POST分离器将AA收到的两方面信号在进行费力输送至电话机及ANT上，也可以将POST分离器传送到ANT中。
一对铜绞线上中的ADS通常有3条通道，也就是POTS模拟电话、低速率传输及高速下行通道。他们运用频分复用的方法传输信息，可上行传递的1Mbit/S数字信息是最大的，而下行传输图像及宽带是带图文的。但是ADSL也有两个显著缺陷值得我们注意：一是设备的抗干扰能力较弱，容易受到其他信号的干扰，因此不适合安装在工厂和市区电磁干扰较多的地区；另一个是可以运用的频率较少，传输距离较短，现如今只适用于容量较小的单纯业务的局域网区域，所以这种方法最终会被时代所淘汰。
3.4 以太网接入网设计方案
以太网接入方案是基于FTTB为基础的网络技术结合：主要实现网络光纤的运用，我们一般可以把千兆进小区、百兆到楼、十兆入户称为星型三层以太网结构，各个用户的计算机都可以连接到太网内。通过使用太网交换设备将网通和太网连接，从而使一定范围内的局域网相互连接成一个整体的局域网。在太网交换设备连接端口建立数个采用宽带独占模式的单项传输通道，在一定程度上提高网络传输速率，降低网络传输拥堵的发生。
1、小区以太接入网的系统结构
小区网络接入网三部分组成: 网络中心交换机、楼宇网络交换机和小区机房的汇接交换机。楼宇交换机可以连接到每个网络用户；中心交换机网络的主要作用是扩散网络信号，为上层IP局域网和各个服务器提供网络连接服务；汇接交换接的主要组成部分是多台具有光接口的交换机。
小区以太接入网的系统结构如图3.3所示。

图3.3 小区以太接入网的系统结构
2、以太接入网方案说明
(1)楼宇交换机将统一楼内的网络用户连接起来组成一个小规模的局域网，然后用太接入网的五类线（UTP）做基础和外界的光纤主干网络连接。
（2）中心交换机的主要组成是一个具有1310nmSX上行口和12个850nmSX下行口的千兆路由交换机，它用千兆的网络传输速度构成了局域网的主要网络力量，除此之外还可以扩展其他模块，为大网络的开发运用提供充足的宽带。
（3）建立楼宇交换机来使用属于850nmsx，以太网接入方案使用在线的互联网用户，基于传统的数字系统上使用10M/1OOM以太网适配器可以独自享用10M/1OOM网络速度。和企业管理的住宅区太网络无缝连接的真正的家庭，一个多功能的网络到用户家庭，安装，维修非常方便，可以进行统一的监控和管理，可以提高重要的业务服务质量的保证。除了这个小区的内部信息网络的传输和传递也有广泛的发展和改进。如果居民上网的频率不是那么高，然后交换机和布线的生产将减少，住宅楼的交换和区间的长度不得超过一百米
3、以太网宽带接入特点及应用
基于以太网技术的宽带接入网由局侧设备和用户侧设备组成。局侧设备一般位于小区内，用户侧设备一般位于居民楼内；或者局侧设各位于商业大楼内，而用户侧设备位于楼层内。局侧设备提供与IP骨干网的接口，用户侧设备提供与用户终端计算机相接的10／100BASE-T接口。
采用以太网技术构建宽带接入网的优势是非常明显的，由于基于局域网(尤其是以太)相关技术已经非常成熟而且相关产品的价格也比较低，兼之以太相关技术的发展正处于一个很火爆的阶段，世界一些主要厂家正加强这方面的新产品的研发力度，因此，建议使用以太相关设备构建宽带接入网。如果进一步采用以太技术构建宽带接入网和核心网，全网就可以采用统一的帧格式，从而进一步提高效率，降低成本。
以太网接入技术采用以太网交换机，可将多个局域网网段连接起来形成更大的局域网。以太网交换机能在端口之间建立多个不同的点对点专用通道，它采用带宽独占模式，大大降低了网络发生拥塞的可能性，显著提高网络的传输效率。其特点包括：
(1)用户隔离。保障小区用户数据的安全，隔离携带用户个人信息的广播消息，防止关键设备受到攻击。因此，网络要保证单播地址帧只有指定用户才能接受。
(2)用户管理。用户必须进行开户登记，通过运营商对用户进行的认证、授权后，才能连接到Internet或小区的应用服务器；杜绝非法用户进入网络，占用网络资源，影响合法用户的使用，并根据用户的属性让用户享有不同服务等级和相应的权利。同时，在通信时进行计费管理。
(3)带宽管理和QOS(服务质量)。小区接入以太网具有带宽控制能力，即保证用户撮低接入速率，限制用户的最高接入速率；对于需要开展语音、视频传播等对带宽有较高要求的业务，能够提供业务的QOS保证。
(4)集中管理和维护。小区以太网具有集中管理功能，小区中心能够监视网络运行和用户对网络的使用状况，避免用户因出现误操作或恶意攻击对网络正常运行带来的影响，能够及时发现和处理问题。
宽带以太网接入技术具有强大的网管功能。与其它接入网技术一样，能进行配置管理、性能管理、故障管理和安全管理；还可以向计费系统提供丰富的计费信息，使计费系统能够按信息量、按连接时长或包月制等计费方式。
基于高速以太网接入五型线是一种很好的选择。它比较适合密集城市居住环境，中国的条件非常适合。因为中国居民的生活条件不像西方发达国家，个人居住地方比较分散，中国住户绝大部分集中居住，特别适合发展光纤到到户，提供快速以太网光纤到户的接入方式。IP协议主要运行在以太网上，即IP数据包直接封装在以太网帧中，以太网协议是目前配合最好的是IP协议。以太网接入技术已经开始成为宽带接入的一个新趋势，它即将很快融入家庭。目前，大多数的商业建筑和住宅建筑综合布线，将以太网插口布置到自已床边。以太网接入能够给每一个住户提供10Mb／S或100Mb／s的网速，带宽速度是其它网络方式的几倍或者几十倍。能够满足宽带接入用户的需求。尽管ADSL的速度比56K还要快，但和以太网相比起来还有一段差距，它只是人们迈向宽带过程中的一个过渡技术。造价和成本平均每一户将超过1000元。而以太网每户费用在几百元左右。所以以太网接入方式，在性能价格比上既适合中国国情，又符合网络未来发展趋势。在商业大楼和新建高档住宅楼，以太网接入将会是最有前途的宽带接入手段。它只是人们对过程中的宽带过渡技术。成本和每一个家庭的平均成本将超过1000元。以太网在几百元家庭开支。因此，以太网，为中国的条件下，在性能价格比，但也符合未来网络的发展趋势。在商业大楼和新建高档住宅楼，以太网是最有前途的宽带接入手段。
3.5 无线接入网设计方案
无线接入网络主要组成部分或者全都运用无线电波的传输来实现的传送,它通常不仅可以为用户带来固定接入,同时也能带来无线网络接入。相对有线网络接入,无线网络接入网拥有更大的发展空间及灵活性和抗灾力,所以有着非常广阔的发展。特别是在个人未来通信的发展中,无线网络接入会实现有线网络接入的替代作用。
3.5.1 无线接入网工程设计的技术要求
（1）工程原则
保障系统实现优质覆盖,降低成本,提升性价比;
对天线数量、方位、输出率及覆盖性保障分布均匀;
主要考虑周边建筑物每座楼层的架构、高度、对基站馈线合理布局；
（2）直放站的设计
直放站主要对移动无线基站和用户终端(如手机)在无线基站射频中具有接收功能,主要实现无线、有线和光纤可以覆盖整个社区。
直放站一般不超过四副天线,也就是源天线发送天线信号:室内信号一般通过屋顶天线来发送信号,在隧道中信号一般通过周边天线塔来发送信号，地下车库建一个简单普通基站能够定向的天线转换成信号。
如若一个直放站很难实现某区域的覆盖,可以通过级联实现。
3.5.2 无线接入网的典型方案
无线互联网络接入，一般可以划分为固定式和移动式两种。
1、固定无线接入网方案
固定无线接入网示意图如图3.4所示。

图3.4 固定无线接入网示意图
2、移动无线接入网
移动无线接入网一般包括蜂窝移动电话网、移动通信网和个人通信网是全球卫星系统。
(1)蜂窝移动无线基站网结构
典型蜂窝移动无线基站网结构如图3.5所示。

图3.5 典型蜂窝移动无线基站网
(2)蜂窝移动无线基站网方案说明
①蜂窝移动电话网属于大容量、小区制(蜂窝制小区)，以信道共用，同频复用为特征的公用移动电话网，可以构成大面积覆盖的移动电话网，也可构成小范围内的覆盖系统；
②蜂窝移动通信系统多采用三级网结构，由众多的移动台用户(MS)一级、移动电话交换局(MTS0)一级以及与公用电话交换网(PSTN)相互连接中继线等组成；
③基站和移动台具有收发器和天线等设备，每个基站必须有一个通信服务范围，社区的网络主要由发射机功率和基站天线高度决定；
④交换中心主要是网络信息和集成控制系统的组成；
⑤移动无线电话交换网和蜂窝无线基站网之间采用有线或微波或光缆相互联系。
第4章 数字化社区通信系统接入网典型工程设计案例
4.1 有线接入网工程设计案例
当前现代通信、多媒体网络、计算机及信息产业正在飞速发展，信息化、网络化和数字化已经渐渐进入到寻常百姓的生活当中，各行各界的人们对现代化社区综合服务的要求也在不断扩展，如何为住户提供更为便捷的综合性的社区数字网络通信化建设的难题。
4.1.1 工程概况及要求
（1）某个住户小区共有十栋大厦构成，其包含家居、商务及亿元等不同性能的单位将近千个，所有大厦基本上有100个光缆传送，200个语音点，300多个数据点和50个保安监控处。
（2）主网通过6芯多模光缆，可以有低耗能及高功率的的优点，可以充分保障系统的完善。在大厦中，其所有的安装都会出现信息点，但是有些用户可以利用光纤转换器实现安装，在光配线架的调节下进行市话光缆的引入及多模过渡。
（3）信息垂直于主网之上并通过25对电缆频，实现传送速度增加到100Mbps。
（4）语音干线体系通过三类25对非屏蔽双绞线，能够衔接不通书评的语音通讯需求。
（5）机房主配线架在安装上拥有标准化的设施配备，可以充分提升网络设施及配线架的统一，极大地提升了设施的安全及兼容性，拥有较高的可维护特点。与此同时，达到高效率模板化，数据、语音和光纤统一到一个配线架上，将跳线模板进行模板化安装，根据每个住户的需要不同进行适当调整。
4.1.2 FTTX+ADSL+HFC／LAN综合接入网解决方案
1、综合接入网方案的总体结构
FTTX+ADSL+HFC/LAN利用综合网络接入的方案设计与光纤完善，并将其当成最关键的连接方法，不断实现不同信息需要。
2、FTTX+ADSL+H7C/LAN综合接入网方案设计思路
FTTX+ADSL+HFC/LAN利用综合网络接入的方案设计与光纤完善，它由光纤线路的终端器OLT、网管系统及光纤网络构成。光纤线路终端器是局域网络数据、语言和图像等各种信息的结合处，十多种网络业务的侧借口区域。光纤网络是一种用户实现设施架构，可以通过电话、数据信息机图像为客户提供服务，OLT及ONU间通过光缆实现连接，并通过OLT放到社区旁白的市话分局，在ONU中进行智能大厦放置，而具体的操作及实践方式也能在华为企业实行光纤接入。
FTTX+ADSL+HFC/LAN综合接入网解决方案总体结构图如图4.1所示。

图4.1 FTTX+ADSL+HFC/LAN综合接入网解决方案
华为的HONET在进行综合性的业务实现网络接入，然后建立光纤接入网模式，其OLT业务体现为不同设施之间的接口差异，建立综合的业务连接；OUN是直接面向各个用户的设备，运用不同业务借口为不同需求的用户提供各种服务，真正做到了语音、数据和图像的三项合一。OLT利用不同El、V5.2接口协议实现与交换机线的链接，在OLT上通过E1接口及数据信息实现链接，在入网之后进行链接。OLT也能接进CATV信号，而这一信号主要来源于电视广播。
OLT由多种单元构成，如光纤接口服务单元、业务接口和协议处理单元、CATV单元、后台管理模块（BAM）等。其经典结构如图4.2所示：

CATV信号

LE V5.2

网管

图4.2 OLT的典型结构如图
OLT是SIPP的重点作用对象，主要是解决VS协议的一个途径，条件是在连接LE与VS接口时，从广播电视中心接收到的电视信号在CATV单元的作用下转换为光信号，再借助光纤维散播到每个ONU，光纤接口服务单元（OSU），从而结束复用、解复用和光电转变作用。网管接口与完成远程聚集网管接口来自后管理模块（BAM）。
3.接入网设备选择
FTTX十ADSL十HFC/LAN网络接入方案为HONET综合宽带业务接入网，其构成部分为华为公司研发的光线路终端(OLT)和光网络单元(ONU)。
（1）光线路终端(OLT);
（2）光网络单元(ONU):室内型机柜的型号是ONU一1000AONU一1000A，选取华为B型机柜，1024的用户容量，在用户需求量上升的情况下，采用叠加达到扩容目的。
OTL包括S工PP(业务接口与协议处理)部分、传输部分、CATV部分与后台管理模块。称为“业务汇接点”的OLT，重点供给业务层设备的接口，保证综合业务的成功接入。
4.2 无线接入网工程设计案例
所有的数字化社区都属于8幢楼，卧室中早就实现了款带的有线接入，然而无线接入网系统的安装，更是实现了不论何时何地，居民都可以充分的体验到网上冲浪、新闻电影观看的快感的，以及高收入层次居民的不同需要也得到了保证。
4.2.1 设计根据
1、有关依据
(l)我国卫生部下发的“环境电磁波卫生标准”；
(2)IEEE802.1lb国际标准；
(3)建筑、地点、电磁环境实际探测数据；
(4)我国无线电管理委员会相关规定；
2、无线基站分布点选取原则
以彼此相零位合理建筑位置，为了使建筑单侧都能接收到强度较大的无线信号，并实现无线信号对室内外的完全覆盖，可使用增益的天线定向发射到建筑的一侧，并且，窗户的存在保证了无线信号的成功发射。
4.2.2 方案设计说明
1、无线接入网系统结构
无线基站被设在每幢楼的楼部，无线基站的相互补充使无线信号能够覆盖整个社区，无线基站由多种组成部分，如高增益定向(或扇面、或全向)天线、UPS电源、避雷器、无线接入点(AP)设备、设备箱等。在距离因素的限制下，必须借助功率放大器，尤其是远距离的无线基站。无线基站都有一定的作用范围，在多个无线基站的共同作用下实现对住宅全方位的无线覆盖。就本方案而言，不论宽带接入还是用户终端的使用都使用无线方式,系统结构如图4.3所示。

图4.3 无线接入网系统结构
2、设备选型及安放
选用Z一COM公司的无线接入网点(AP)和无线网卡。
(1)AP型号:Xl一1500系列；
(2)无线网卡:Xl一300、Xl一600、Xl一750、Xl一800系列；
El一300;掌上电脑用Xl一800系列与Xl一750(USB)系列或Xl一600(PCI一PCMCIA)+XI300系列分别为笔记本电脑网卡类型与台式电脑的无线网卡类型。主楼以及其他大楼均安置AP，由于可能会损害原建筑物，房间内AP数量的提高，布线难度太高以及施工时间太长等不利因素的存在，其他大楼的AP均放在室外，比如楼梯间。
主楼是中心站点，AP安置在楼顶，在APX工一1500的帮助下，实现主楼与其他大楼的AP相连。只要居民在终端设备安装无线网卡，就能顺利使用互联网。
3、方案分析
(1)宽带流量计算
宽带总体流量一般是100Mbps,单一的AP在流量上体现为11Mbps。若此社区的每栋楼均有100户，宽带的使用率为百分百，同一时间点使用宽带的有80户，则经计算得每户传输速度是140KbpS左右。因此,在安置AP以后,楼顶仅需1个11Mbps的AP,就能完全保证用户的需求。
(2)中心机房介绍
为使100MbpS的电信宽带能够成功接入社区，在主楼AP和百兆口交换机连接与中心机房的服务器与电信宽带连接的基础上，保证这两者相连。
为了有效管理社区无线局域网，比如非法用户登陆此网络、对无线终端的计费等，代理服务器可安装一些管理软件，如防火墙、计费软件等。
和百兆交换机相连的AP共享10OMbp、频宽均来自于百兆交换机(Switch)，交换机的位置比较灵活，可据具体情况设定，主楼楼顶一般会建立电源等监控办公室，将交换机实现楼顶设置，交换机可以运用8口实现交换。
(3)大楼内无线接入设计
社区大楼运用的网络架构相同。全向天线的有效运用极大增加了无线网络的覆盖面积。结合具体要求挑选处于SDBI一IODBI之内。所有大楼中都安设了AP可借助一个四口的HUB，实现与其他大楼AP的连接。

第5章 结论
数字化社区是在现实社区的基础上而形成的，要实现数字化社区，必须借助坚实的技术，此社区的首要内容是建立在宽带的数字化平台之上的宽带网络。其内部网络为Intranet，和外部网络即Internet（互联网）连接出口。Intranet是由综合布线、网络设备、计算机等基础设施结合而成的物理网。重中之重是建设由支持软件组成的结合管理与服务的综合系统平台。
数字化社区的信息大部分为住户信息、设备信息、管理信息以及服务信息等特有信息，这些信息有关社区居民的隐私，从另一个角度而言，若社区居民的信息没有使内部网络进行过滤、处理就上传到Internet,必然会导致时间延长，信息处理不及时的状况，从而引发出口宽带增加的问题，直接提高了运营成本。在数字化社区通信系统接入网的建设过程中，必须要考虑多种情况，如内部网络（局域网）的构建，以及与社会信息共享密切联系的外部网络出口带宽等。
为实现向全光传输网的转换，在已G.652光缆和SDH技术的协助下，我国又运用了一些其他技术如ODXC(光交叉连接)技术、G.655光缆和DWDM(密集波分复用)技术等。为了加快我国的宽带接入网建设和应用的进程，以及尽快达到FTTH，特别是在新社区引进FTTH，在多种形式的接入网能够共存的情况下，接入网可设置主要为光纤接入网，再次为无线接入，政府和社会公众应该积极参与，全面推进此工作。

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致谢
随着致谢的出现，笔者写作已经告一段落了，短暂的学习生涯已经告一段落了，仔细回想近几年的学习生涯，有过甜、有过苦，有过喜、有过忧，但终究还是美好的，值得回忆的人与事是在太多了，但在回味之余，难免顿生怀念之情，那些曾经给与我过帮助的人，我想借此机会向他们致以真挚的感激之情。
首相要感谢的是我的导师李翠梅和赵红霞老师，俗话说，一日为师终生为父，在这几年的学习生涯里李翠梅和赵红霞老师对我的照顾无微不至，不仅教会我们一些专业知识，还及时的辅导我们学习，使我重新燃烧起了拼搏进取的斗志，更重要的是，李翠梅和赵红霞老师还教会了我们一些做人最基本的道理，让我们学会自律，不管到哪里，都要做一个对国家、对社会发展有贡献的人。
在此，我也要感谢一下我的同窗好友们，在这几年的学习生涯里，我们互相学习，一起玩耍，使得本来单调的学习生活，变得充满乐趣，感谢我的室友们给予我的一些帮助，我相信，我们永远都是最好的朋友。
最后，我想感谢一下我的父母和亲人们，是你们让我有了进入大学学习的机会，二十多年来，你们默默奉献，不求回报，并一直给与我精神上的支持，使我能够顺利的完成学业。真心感谢你们的付出，我会一直牢记在心中。
谨以此文献给他们，以他们表达我真挚的感激之情！

周诗裕
2014年4月22日