多媒体通信课件第5章

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1、第5章多媒体通信用户接入5.1引言5.2基于LAN的接入5.3基于交互式电视网的接入5.4基于电话网的ADSL接入5.1引言从支持多媒体通信的角度,广域网技术朝着三网融合的方向发展。所谓三网融合,是指基于分组交换的数据网、基于电路交换的电话网以及有线电视网由于业务的需要而相互融合。由于三大网的基础结构不同,各自的应用难以集成。随着数据业务量的发展,大量的话音和视频信息需要在数据网上传输。三网融合就是以宽带IP网络为基础,从网络基础结构上解决数据、话音和视频流的综合传输和资源协调问题,实现各种应用的有机集成,使整个广域网络具有高度的适应性、开放性和可伸缩

2、性。目前,宽带IP网络技术已取得重要进展,它是以ATM、SONET、SDH和DWDM等高速网络为基础的,这些网络可以提供高达10Gb/s的传输速率;通过IPOverATM、IPOverSONET、IPOverSDH以及IPOverDWDM等技术提供基于IP的集成平台;并且网络还具有多媒体流的融合能力,协调网络资源,保证各种媒体流有条不紊地传输,通过IPv6、RSVP和区分服务等协议支持QoS和特性化服务,以满足应用对网络服务质量的需求。这种宽带IP网络也是下一代Internet(Internet2)的核心技术。5.2基于LAN的接入图5.1基于LAN的

3、接入方式5.3基于交互式电视网的接入图5.2ITV网构成传输系统通常采用光纤电缆混合(HybridFiber/Coax,HFC)介质,光纤作为主干线,宽带同轴电缆作为入户线,整个网络带宽上限为860～1000MHz,并且通过多路复用技术将网络信道分成模拟信道和数字信道以及上行信道和下行信道,可以同时传输不同的媒体信息和交互信息。从前端到用户端沿途各个放大器必须是双向的,能够对上行和下行信道的信号同时进行放大,这也是将单向CATV网改造成双向ITV网的关键点之一。HFC的频谱分配如下:5～500MHz用于普通电话业务;500～550MHz用于CATV,可

4、传输6～100路PAL制式模拟视频信号;550～750MHz为400路压缩的数字通道;750～1000MHz保留,将来作为个人通信使用。用户终端主要有电缆调制解调器(CableModem)和机顶盒(SetTopBox),分别适用于不同的应用场合,以满足不同的用户需求。电缆调制解调器主要用于将计算机接入ITV网,它的一端与电视终端盒连接,而另一端则与计算机连接,可为计算机用户提供上行10Mb/s和下行10Mb/s的网络带宽。机顶盒提供了模拟视频接口、数字视频接口、电话接口、计算机接口等多种接口,可以用于连接不同的终端设备,既要保证现有的模拟电视机能够正常

5、地收看电视节目,又为其它终端设备接入ITV网提供了双向信道,根据不同的接口,其传输速率是不同的。5.3.1ITV网络协议5.3.1.1网络拓扑结构图5.3IEEE802.14网络结构·主干线采用光纤/同轴电缆;·馈线采用同轴电缆;·入户线采用同轴电缆;·从前端到最远用户端的长度为80km;·级联放大器的最大数量为4～10;·每条光纤可连接的最大用户数量为500～3000。5.3.1.2物理层协议·根据实际的有线电视网的频率范围制定ITV网络的频段分配方案。例如,在北美地区,使用50～550MHz的频带传输NTSC制式的模拟电视信号,下行信道频

6、带为550～750MHz,其中包括数字视频广播。上行信道采用较低的传输速率和较窄的频带,以降低误码率;·每个子网可使用单独的光纤作为上行信道,并独占整个上行信道带宽,也可以是几个子网共同使用一条光纤作为上行信道,并共享上行信道带宽;·传输距离的长短将会对网络性能、光纤和同轴电缆的分布、有源器件的数量以及有源器件所带来的噪声等方面因素产生影响;·由于ITV是建立在现有的CATV系统基础上的,因此ITV必须与现有CATV系统的设计标准相兼容,如频道空间、系统性能等;·用户终端的优劣将直接影响网络系统的性能,家用电器的噪声、元器件的质量、安装过程以及出错

7、恢复过程等将对物理层性能产生直接影响;·在开发新的用户终端(如数字式机顶盒)时,要考虑其它家用电器(如电视机、录像机等)将会对物理层造成的影响;·物理层应具有一定的容错功能,包括故障诊断、传输控制、差错检验以及故障隔离等;·可以灵活地利用闲置的带宽,以提高传输速率。5.3.1.3MAC层协议MAC层协议定义了在共享介质上用户终端传输数据的方法和规范。有线电视网是一种分布式网络环境,具有上行和下行信道,传输距离长,用户数多,多种业务(视频、音频和数据)并存等特点,MAC层协议能够充分满足基于有线电视网的用户传输需求,提供了如下功能特性:·提供

8、面向连接和无连接两种传输服务;·面向连接的传输服务具有QoS支持能力,即在建立连接时可指定该