基于S-CDMA的HFC宽带接入网络MAC层原理与实现

摘要

第一章介绍了宽带接入网技术的发展现况,比较了目前几种流行的宽带接入技术,对HFC网络的体系结构、国际标准、关键技术和发展前景作了介绍.第二章研究了HFC网络MAC层的原理.介绍了多址接入技术,讨论了接入模式、时隙同步和冲突解决的办法,提出了CDMA的上行多用户接入技术.第三章对MAC层协议作了系统的描述.将DOCSIS标准与CDMA技术相结合,提出了一套基于S-CDMA的HFC接入网络的MAC层协议.对下行传输汇聚(TC)子层、MAC帧结构、协议流程、上行带宽分配、冲突解决和服务质量(QOS)作了一一介绍.第四章描述了MAC层的具体实现.首先介绍了在用户端MAC层的各个硬件功能模块和它们的工作原理,然后讲述了中心端(CMTS)DSP软件的设计思想,给出了DSP的数据结构,流程,和上行带宽分配算法.第五章对研究人员的MAC层协议建立离散时间和马尔可夫链模型,推导了系统吞吐量表示式,对仿真结果和系统参数对性能的影响进行了分析.

目录

摘要

ABSTRACT

第一章绪论

1.1冲刺“最后一公里”

1.2宽带接入网技术

1.3 HFC网络的发展

1.4 HFC网络的国际标准

1.5 HFC网络的主要技术问题

1.6本文的工作

第二章HFC网络MAC层原理

2.1多址接入技术

2.2 HFC上行信道的若干问题

2.3接入模式

2.3.1随机接入

2.3.2预约接入

2.3.3同步接入

2.4时隙同步和功率控制

2.5冲突解决

2.6基于CDMA的HFC上行信道

2.6.1为什么要选择CDMA

2.6.2基于S-CDMA的上行物理层

2.6.3 CDMA与TDMA的结合

2.7本章小结

第三章HFC网络MAC层协议

3.1 MAC层协议的基本概念

3.2下行传输汇聚子层

3.3 MAC帧格式

3.3.1 MAC帧基本格式

3.3.2 MAC帧高级格式

3.3.3请求帧

3.3.4数据帧

3.3.5定时帧

3.3.6上行带宽分配帧

3.3.7测距请求帧

3.3.8测距响应帧

3.4 MAC层协议流程

3.4.1上行带宽分配

3.4.2消息单元和时隙

3.4.3带宽请求

3.4.4 MAP帧的传输和参数选择

3.5 MAC层协议的相关过程

3.5.1定时和同步

3.5.2测距

3.5.3时间关系

3.5.4上行传输和冲突解决

3.5.5出错处理

3.6 MAC层协议举例

3.7服务质量

3.8 MAC地址和SID的分配

3.9本章小结

第四章HFC网络MAC层实现

4.1 MAC层总体结构

4.2 CM端MAC层的实现

4.2.1系统结构

4.2.2接收模块

4.2.3发送模块

4.2.4发送/接收缓存

4.2.5发送/接收缓存接口

4.2.6 DSP接口模块

4.2.7 DSP软件的实现

4.3 CMTS端MAC层的实现

4.3.1系统结构

4.3.2 CMTS的DSP工作原理

4.3.3软件设计中的一些问题

4.3.4 DSP数据结构

4.3.5带宽分配算法

4.3.6 DSP工作流程

4.4本章小结

第五章系统仿真与性能分析

5.1系统仿真模型

5.2系统性能分析

5.2.1 M=1时系统吞吐量性能分析

5.2.2 M≠1时系统吞吐量性能分析

5.3仿真与结果分析

5.3.1 gm对系统吞吐量的影响

5.3.2 M对系统吞吐量性能的影响

5.3.3 M对单个码分信道吞吐量的影响

5.4本章小结

结束语

致谢

参考文献