HFC宽带接入网中数字调制技术的研究

HFC宽带接入网中数字调制技术的研究

吴玺[1]2003年在《HFC宽带接入网中数字调制技术的研究》文中研究说明光纤/同轴电缆混合(HFC)网具有高入户率、高带宽、建网成本低并且可以综合传输视频、话音和数据双向业务等诸多优势,是国内外宽带接入网研究和应用的热点。 本文对HFC网的系统结构、网络拓扑、频谱分配方案和业务信号的调制方式等进行了详细的阐述和分析,并且全面地比较了HFC和ADSL的优缺点,总结出HFC具有较高的性价比,是我国宽带接入网的优选方案。 本文深入研究了HFC系统中采用的高性能、高速多进制的数字调制解调技术——MPSK和MQAM的实现原理,并探讨了它们的功率利用率和频带利用率两个重要指标。 本文重点研究了MPSK和MQAM的BER性能。尝试采用基于信号空间的分析方法,给出了AWGN信道中MPSK和MQAM的BER的计算方法以及由这种方法得到的BER性能曲线,然后将信号空间分析法得到的结果与通信系统仿真的结果进行比较,证明其与仿真结果较好地吻合。最后在分析MPSK和MQAM的BER性能后,总结出不同调制方式的优缺点,这对我国有线电视网络的研究以及HFC网络中数字调制方案的确立和参数选择具有一定的参考价值。

张庆[2]2003年在《基于HFC宽带接入网的集中器技术研究》文中指出随着Internet网的迅猛发展,人们对远程教学、远程办公、远程医疗、可视电话、VOD点播、WWW浏览等宽带业务的需求正大幅度增加,电子商务也已成为网络应用的一大热点,这使得信息高速公路“最后一公里”的宽带接入技术迅速发展。HFC网络正以其独特的带宽优势和极高的普及率受到宽带接入网研究者的瞩目和研究。本论文首先对HFC网络的拓扑结构、它作为宽带接入网的优势所在、能够提供的业务等方面进行了充分的研究,然后在仔细研究和分析目前的HFC宽带接入网存在的问题及其相应的解决方法的基础上,结合现代通信技术,提出了一种新型的HFC宽带接入网方案。这种新型的HFC宽带接入网具有抗“漏斗噪声”的能力强、传输速率高及建设费用低等优点,有可能发展成为一种重要的宽带接入网。论文重点探讨了该新型HFC宽带接入网的关健设备――集中器的实现。基于HFC宽带接入网的集中器是一种全新的宽带接入设备,但随着该新型的HFC宽带接入网方案的推广,它必将成为信息高速公路的关键设备,所以本课题的研究不仅具有学术价值,更具有实用价值。在对集中器的研究设计中,首先分析了集中器的功能组成,划分其功能模块,并对其中的交换机的选择进行了方案比较分析,最终确定了对以太网交换机选择。另外还提出了在集中器中数字电视信号的接收及其在以太网中传输的软硬件实现方法。在硬件芯片的选择上体现了高集成化的思路,并对其各部份功能组件进行了详细的探讨;软件的操作系统选择了目前最出色、最流行的VxWorks操作系统,其丰富的网络的产品为软件的开发带来了极大的便利。在软件的具体实现上采用了VxWorks的多任务编程思想,为了提高传输效率,对在CPU的GPIO端口的TS数据包的接收任务和在CPU的PCI端口的数据发送任务分为不同的优先级处理,并且为了提高通信效率,我们采用组播的方式传输数字电视信号到相应的用户。总之,这些的技术具有非常重要的应用前景,对于同行技术人员,具有重要的参考价值。

任丹萍[3]2012年在《光与无线融合宽带接入网中的智能管控技术研究》文中认为随着全业务和互联网的迅速发展,用户对多媒体应用如高清电视、视频点播等高速率、大带宽、高质量业务的需求日益增长。同时,在移动业务的推动下,用户提出了全覆盖、移动性等接入灵活、应用便利的需求。用户对信息通信的需求越来越多样化,业务应用也趋于多媒体化,需要综合的宽带化网络来满足用户需求。接入需求的多样性、接入环境的复杂性,以及无线接入在带宽和传输距离之间的矛盾,决定了无线依托于光,无线接入和光接入共存、互补,光与无线融合的发展趋势。另一方面,随着网络规模的不断扩大和业务提供多样性的增强,网络智能化逐渐向网络边缘和业务层延伸的全网智能化方向演进,进而对宽带接入网在业务提供的差异化和智能化以及管控技术的灵活性和动态性等方面提出了挑战。“光与无线接入”结合光通信与无线通信两者的优势,实现了动态、灵活、宽带的信息接入。本文针对光通信和无线通信两者之间良好的互补特性,提出了一种基于以太网无源光网络(EPON)技术和无线局域网技术WLAN(IEEE802.11)的融合宽带接入组网方案。基于EPON和WLAN的融合组网方案,本论文对融合宽带接入网中的智能管控技术展开了深入研究,主要包括分布式异构环境下的业务切换机制、基于动态资源分配和联合路由算法的保护机制及节能管理机制等几个方面。本论文的主要研究成果和创新点如下:1.针对网络技术和电信业务的复杂性和多样性,深入研究了光与无线融合的网络结构,提出和设计了一种基于以太网无源光网络(EPON)技术和无线局域网技术WLAN (IEEE802.11)的联合绍网方案。该方案依赖于两种网络技术的互补特性,基于联合组网资源调度与网络优化技术,实现了无线网络部分和光网络部分的信息交互和功能协作,提供动态、灵活、宽带的信息接入,有利于未来全业务运营,降低投资和运营成本,并提供更好的服务。2.针对融合接入网络中移动用户对于连续性服务的要求,提出了一种基于用户位置管理和网络资源动态分配的业务切换机制,该机翩包括用户位置管理、网络资源动态分配和配置两部分。其中用户位置管理机制针对复杂网络环境,提出了一种环境感知距离无关的定位算法(EARL),该算法可以有效克服无线信号在复杂网络环境中的不规则传输,减少定位误差。与现有的定位算法Dv-hop和CDL相比,该算法具有更高的定位精度。另外,为了实现业务在用户层的无缝切换和网络资源的动态分配,设计和开发了一个中间件(middleware)结构来支持融合网络环境下的用户移动性,以保证当用户的物理环境发生变化时保持用户的逻辑业务环境不变,保障业务的差异性,提高网络资源的利用率3.针对融合网络中的生存性和故障管理,提出了一种基于无线Mesh技术的无线保护切换机制。当网络发生故障时,该机制根据网络拓扑、可用资源、业务配置等信息,利用无线Mesh网络的自组织网络结构智能地为受故障ONU影响的业务提供最佳恢复路由。同时,由于用户对移动性的需求以及光纤布线的困难,提出了一种具有无线接入和自动保护倒换功能的ONU,简称为WONU,并讨论了基于该WONU的融合网络结构中的故障检测、保护倒换和带宽调整等问题。进一一步针对网络中的视频业务提出了一种QoS保证的动态带宽分配机制以提高网络资源利用率,保证用户服务质量。4.针对通信网络尤其是接入网中的能量消耗,结合ITU-T和IEEE标准讨论内容,提出了一种基于休眠和周期唤醒的ONU节能机制。基于ONU的休眠机制和融合网络的分层结构,融合网络在光网络部分采用流量聚合的ONU休眠机制,在无线网络部分采用能耗和时延感知的路由机制以实现绿色网络通信。提出的ONU节能机制在OLT端集中实现对ONUs工作状态的监测和控制,通过OLT和ONU之间的消息控制机制(请求和授权)来实现ONU的周期唤醒,以降低ONU的能量消耗。通过实验观测和硬件平台验证了融合网络中该节能机制的有效性。实验结果表明,基于流量聚合的ONU休眠机制可以减少网络至少40%的能量消耗,而能耗感知的无线路由技术以牺牲系统时延换取降低系统能耗。

参考文献:

[1]. HFC宽带接入网中数字调制技术的研究[D]. 吴玺. 合肥工业大学. 2003

[2]. 基于HFC宽带接入网的集中器技术研究[D]. 张庆. 重庆大学. 2003

[3]. 光与无线融合宽带接入网中的智能管控技术研究[D]. 任丹萍. 北京邮电大学. 2012

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