智能建筑与智能小区应用技术3

山东省建设厅建筑智能化技术培训班智能建筑与智能小区应用技术哈尔滨工业大学建筑设计研究院建筑智能化技术研究所所长刘晓胜(博士后•副教授)手机：1361-365-1278电话：[phone]第三部分网络接入技术2019/8/63网络接入技术•网络接入技术概念•网络接入技术分类常用网络接入技术•N-ISDN用户接入环路•xDSL技术–高比特率数字用户线技术(HDSL)–不对称数字用户线技术(ADSL)–超高速率数字用户线技术(VDSL)网络接入技术2019/8/64常用网络接入技术–速率自适应数字用户线技术(RADSL)–单对对称高比特速率数字用户线技术(SHDSL/SDSL)–HomePNA技术(家庭电话线网络联盟)•HFC技术•光纤接入网•无线接入网技术智能小区与接入网技术•智能小区中常用的接入网技术•智能小区接入网技术的选择网络接入技术2019/8/65接入网技术(1)接入网(AN，AccessNetwork)是指本地交换机与用户端设备之间的传输系统，它可以部分或全部代替传统的用户本地线路网，可以包含复用、交叉连接和传输功能。网络接入技术2019/8/66(2)接入网功能结构Q3Q3用户室内网络(CPN)图5-1接入网功能结构用户网络接口UNITF业务节点(SN)业务节点接口SNIUPFSMFCFCFUPFTMN接入网网络接入技术2019/8/67(2)接入网物理参考模型网络接入技术配线段馈线段交换机引线段用户网络线路终端灵活连接点网络终端图4-2接入网物理参考模型接入网SNIUNI分配点2019/8/68网络接入技术分类(1)铜线接入技术电话线调制解调器(Modem)接入:•调制/解调•28.8,33.6,56kb/s•内置/外置N-ISDN接入高速数字用户线(HDSL)接入不对称数字用户线(ADSL)接入网络接入技术2019/8/69超高速数字用户线VDSL/VHDSL接入HomePNA接入(2)有线电视同轴电缆调制解调器(CableModem)(3)光纤接入(4)HFC接入网(5)无线接入技术(WirelessAccessTechnology)网络接入技术2019/8/610常用网络接入技术(1)N-ISDN用户接入环路Narrow-IntegratedServicesDigitalNetwork网络终端交换机线路终端用户终端分路合路用户线传输方式T用户线V接口线传输方式ISDN用户线传输系统用户线端局(SLT)图4-3ISDN用户传输系统NTTELT网络接入技术2019/8/611(1)N-ISDN用户接入环路:关键技术是二线双向数字化，主要有以下方法：–频率分割法(频率复用法)–时间压缩复用法(乒乓传输法)：技术简单，线路损耗大，4~5km，日本等–回波抵消法等(单频双工法):技术复杂，6~7km，美国和欧洲等网络接入技术2019/8/612网络接入技术用户线路收发同步控制时间扩展器时间压缩器时间扩展器时间压缩器收发同步控制收发开关收发开关交换机S/T点图5-4时间压缩法框图2019/8/613网络接入技术TRA发送B接收B发送A接收A接收B接收A发送TGTDTBTR窄脉冲重复时间；TB窄脉冲周期TD：延迟时间；TG：保护时间图5-5时间压缩法脉冲时间关系2019/8/614网络接入技术-+dkckbkbkakak2/4线发送接收自适应数字滤波器2线电路图5-6回波产生示意图2019/8/615用户线路--+发送接收自适应数字滤波器图5-7回波抵消法框图混合电路自适应数字滤波器混合电路发送+接收网络接入技术2019/8/616表5-1三种传输方法的比较传输方法频率分割法时间压缩复用法回波抵消法原理收发使用不同频率，按频带区分信号收发使用不同时间，按时间区分信号用混合线圈进行2/4线转换，用回波抵消器消除回波。所需频带宽(两倍于信号频带)宽(两倍于信号频带)窄(与信号频带同宽)电路复杂度简单比较简单复杂主要限制因素噪声干扰远端串音和噪声干扰近端串音传输距离短短（≤4km）长（≤8km）使用情况基本不用有些国家使用普遍使用网络接入技术2019/8/617高比特率数字用户线技术(HDSL)HighbitrateDigitalSubscriberLine(1)两对或三对双绞线来提供全双工的1.5Mbit/s(T1)/2.048Mbit/s(E1)数字连接能力。(2)ANSI下属T1E1.4工作组制定有关HDSL规范。(3)欧洲电信标准委员会ETSI也制定了有关HDSL标准DTR/TM-3017。(4)HDSL2是最近发展的利用一对双绞线提供T1/E1的DSL技术。网络接入技术2019/8/618高比特率数字用户线技术(HDSL)2.048Mbit/s2.048Mbit/sE1中继E1中继E1中继E1中继标准E1收发器标准E1收发器E12.048MbpsE12.048Mbps(b)2.048Mbps基本传输HDSL收发器HDSL收发器E12.048MbpsE12.048Mbps1.168Mbit/s1.168Mbit/s(a)传统E1传输设备结构图4-8传统E1与HDSL结构对比网络接入技术2019/8/619HDSL的主要特点：①传输速率：能提供1.5Mbit/s和2Mbit/s的传输能力；②传输距离：由于采用了自适应滤波技术、信号处理技术，可以自动处理环路中的近端串音、噪声对信号的干扰，在无中继器的情况下，0.4～0.6线径的铜线电缆，传输距离可以达到3～5km；③传输准确度：HDSL传输误码率可达到1010，可以满足决大多数传输精度要求；④安装设计：HDSL无需中继器，简化了工程设计、安装和线路维护，同时也降低了运营成本。网络接入技术2019/8/620网络接入技术2.048Mbps2.048Mbps2.048MbpsE1接口数据映射收发两用机收发两用机收发两用机收发两用机数据映射E1接口微处理器G.703微处理器2.048Mbps双绞线2×1168kbit/s2B1Q编码双绞线G.703RS232cRS232c远端设备局端设备图5-9HDSL系统组成结构2019/8/621不对称数字用户线技术(ADSL)AsymmetricDigitalSubscriberLine(1)上行速度640Kb/s,下行速度8Mb/s;(2)上行频率26~138kHz,下行频率138kHz~1.0104MHz(FDM模式)(3)上行输出功率13.6dBm,下行输出功率20dBm。网络接入技术2019/8/622网络接入技术电平10kHz50kHzPOTS电话上行信道下行信道频率图4-11ADSL频谱分布原理不对称数字用户线技术(ADSL)AsymmetricDigitalSubscriberLine2019/8/623不对称数字用户线技术(ADSL)AsymmetricDigitalSubscriberLine特点：速度快、抗干扰性强：上行：640kbps(2Mbps)；下行：8Mbps(53Mbps)；上下行不对称适合于服务器和客户机之间的信息传输方式；独占带宽：点对点连接，专线服务，保证带宽独占建设简单、经济性好：使用原有电话线网络，无需光纤，投资少实时连接：语音与数据分离，数据信号不通过交换机设备，不需拨号，专线上网；多任务进程：一条线路上同时数据下载、上传和电话语音传送；适合开展多方面的业务，例如VOD等网络接入技术2019/8/624滤波器滤波器ADSLADSL公共电话网宽带业务宽带业务电话机用户端局端图4-12ADSL系统框图双绞线不对称数字用户线技术(ADSL)AsymmetricDigitalSubscriberLine网络接入技术2019/8/625网络接入技术分离器ATU-CATU-CATU-CATU-C分离器ATU-RPSTN电话窄带网络宽带网络数字广播网络管理T.E.T.E.T.E.T.E.用户分配网络T.E.访问节点VCVAU-C2U-CU-RU-R2I-SMTPOTS-CPOTS-R图5-13ADSL系统参考模型环路2019/8/626ADSL实质上是一告诉调制解调器。正交幅度调制QAM；无载波幅度相位调制CAP；离散多频调制DMT网络接入技术......f干扰大的信道可关闭不用图5-14DMT频谱划分2019/8/627不对称数字用户线技术(ADSL)技术标准–ADSLG.dmt：•DiscreteMulti-Tone•全速率ADSL标准：640kbps/8Mbps•用户端安装pots分离器•适用于小型企业或SOHO办公网络接入技术2019/8/628–ADSLG.lite•Compaq，Microsoft，Intel发起成立了ADSL工作小组(UAWG),通过了ADSLG.lite标准；•这是一个ADSL简化方案；•低速ADSL标准：512kbps/1.5Mbps•无需分离器，适用于普通家庭用户网络接入技术2019/8/629ADSL接口形式–ATM25–以太网–PCI–USB等ADSL按功能分为–ADSL路由器–ADSL桥接器网络接入技术2019/8/630不对称数字用户线技术(ADSL)应用ADSLADSL交换机路由器图4-15使用ADSL实现住户与局域网、局域网与和广域网互连局域网任意广域网网络接入技术2019/8/631不对称数字用户线技术(ADSL)应用ADSL用户端设备交换机路由器图使用ADSL实现住户局域网小区服务器组小区电话网(电话线配线架)ADSL宽带网络设备互联网网络接入技术2019/8/632甚高比特率数字用户线技术(VDSL)–也称作VADSL或BDSL；–原理同ADSL，只是在更短的距离上传输更高速率信号的接入技术；–主要指标：上行速率：1.5~2.3Mb/s,下行速率：13~52Mb/s;传输距离1km;–可提供业务：ADSL业务外，ATM的B-ISDN接入，HDTV等数据业务。网络接入技术2019/8/633单线路数字用户线(SDSL)技术–SDSL是一种对称的DSL技术；–与HDSL的区别在于使用一对铜线；–SDSL实际运行，运行良好；标准尚未确定；速率自适应数字用户线(RADSL)技术–与ADSL基本相同；–区别：RADSL速率根据传输距离动态自适应；当距离增大时，速率自动降低。网络接入技术2019/8/634HomePNA（HomePhonelineNetworkingAlliance)–该组织是1998年由3Com，AT&T，HP，IBM，Compaq，Inter等11家公司发起设立。–1998年HomePNA1.0版（基于1Mbps传输速率）。1999年12月发布HomePNA2.0版（基于10Mbps传输速率）。–HomePNA的工作原理是利用现存电话线，采用分频技术，在一条电话上实现话音和数据同时传送，且相互不产生干扰。网络接入技术2019/8/635–通常电话频率在20Hz~3.4KHz，而xDSL的传输在25KHz~1.1MHz。HomePNA则是工作在更高的传输频率2MHz以上。–HomePNA完全遵循IEEE802.3CSMA/CD，实现局域网络的软硬件兼容性。–目前主要利用现存电话线实现局域网的连接。–应用场所遍及证券、POS机、酒店，社区，院校，医院，办公大楼等一切有电话线的地方网络接入技术2019/8/636网络接入技术2019/8/637HFC技术(HybirdFiber/Coax)分支器用户同轴电缆光纤前端光节点光节点光节点图4-17HFC网络拓扑结构网络接入技术2019/8/638HFC频谱分配图4-18HFC的频谱分配上行数字信道下行数字信道......下行模拟信道...545550750MHz网络接入技术2019/8/639表5-2我国HFC网络频段划分频段频带(MHz)主要业务R5.00～10.0上行电视及非广播业务R130.0～42.0上行非广播业务I48.5～92.0模拟广播电视FM87.0～108.0调频立体声广播A1111.0～167.0模拟广播电视Ⅲ167.0～