城市寬頻網是指配置在一個城市地域內(包括市區、郊區和轄區)的寬頻網，通常稱為“城域網”。
寬頻網是指速率在1.544Mbps以上，等待時間在數10ms以內的一種高速數字網路。其傳輸方向為單向或雙向，有線或無線，可提供高速數據訪問以及多媒體服務，如點播視頻、視頻會議等視頻及聲音服務。
根據寬頻網的有線和無來線分類，城市寬頻網又可分為乙太網中的城域網（MAN）和無線城域網（WMAN）。
| 中文名稱 | 城市寬頻網 |
| 英文名稱 | metropolitan broadband network |
| 定 義 | 配置在一個城市地域內(包括市區、郊區和轄區)的寬頻網。 |
| 套用學科 | 通信科技（一級學科），通信網路（二級學科） |
基本介紹
- 中文名：城市寬頻網
- 外文名：metropolitan broadband network
- 定 義：配置在一個城市地域內的寬頻網
- 套用學科：通信科技（一級學科），通信網路
城市寬頻網的概念,城市寬頻網的基本原理,寬頻網的工作原理,無線城域網的工作原理,
城市寬頻網的概念
城市寬頻網是指配置在一個城市地域內(包括市區、郊區和轄區)的寬頻網，通常稱為“城域網”。
寬頻網是指速率在1.544Mbps以上，等待時間在數10ms以內的一種高速數字網路。其傳輸方向為單向或雙向，有線或無線，可提供高速數據訪問以及多媒體服務，如點播視頻、視頻會議等視頻及聲音服務。
數位電視（DTV）、衛星廣播等服務是單向寬頻傳輸，這種單向寬頻傳輸能夠以非常高的速度（或者說寬頻）把數字信息送到客戶端設備。
雙向寬頻傳輸有“混合光纖同軸電纜（HFC）”網路或“數字用戶迴路（DSL）”，可以在同一傳輸介質上以極高的速度傳送和接收數字信息。
根據寬頻網的有線和無來線分類，城市寬頻網又可分為乙太網中的城域網（MAN）和無線城域網（WMAN）。
城市寬頻網的基本原理
寬頻網的工作原理
網路包括電信網、有線電視網和計算機網路，由於這三種網路已經寬頻化，所以寬頻網的探討也涵蓋了這3種網路。此外，寬頻網依其功能以及所在的位置，又可以分為傳輸網、交換網、接入網這3種子網路。
傳輸網也就是所謂的主幹網。在寬頻網中，主幹網的要求是必須能提供高頻寬、長距離以及可靠的傳輸，所使用的傳輸介質通常為光纖。
光纖通信系統是由電發射器、光發射器、光纖導線、中繼器、光接收器、電接收器組成的。
電氣信號發射器利用多路復用技術將多路電氣信號合併為一束高速信號，再送入光發射器，光發射器具有電-光轉換、線路編碼的光調製功能，將電信號轉換為光信號後在光纖上傳輸：中繼器則視距離選用，長距離時採用中繼器將信號放大、處理後再經由光纖送至光接收器，完成光解調和光-電轉換；電接收器再以多路復用分解技術將電氣信號分離為多路電氣信號。
在傳輸機制方面採用SDH/SONET。SDH/SONET為Synchronous Digital Hierarchy/Synchronous Optical Network（同步數字系列/同步光纖網）的縮寫。SDH/SONET有標準的網路接口及網路單元，具備了強大的網路管理和維護的功能，可靈活地支持多種服務。
寬頻網的交換技術必須能夠支持高速及大容量的信息交換，也要能支持多元服務。目前使用最廣泛的技術為“異步傳輸模式(ATM)”，ISDN就是以ATM作為其核心技術。在ATM交換中，各種服務經過適配後，採用統一的固定長度的信號單元。在ATM網交換中，所採用的形式為面向連線的信號信元交換，透過虛擬連線和流量控制機制實現統計多路復用，因而能夠以極高的網路資源利用率實現各種服務的交換。
無線城域網的工作原理
無線城域網（WMAN）是指在地域上覆蓋城市及其郊區範圍的分布節點之間傳輸信息的本地分配無線網路。能實現語音、數據、圖像、多媒體、IP等多業務的接入服務。其覆蓋範圍的典型值為3~5km，點到點鏈路的覆蓋可以高達幾十千米，可以提供支持QoS的能力和具有一定範圍移動性的共享接入能力。MMDS、LMDS和WiMAX等技術屬於城域網範疇。
LMDS是一種點到多點的寬頻固定無線接入技術，可提供非常高的頻寬以實現雙向數據傳輸，在此基礎上推廣多種寬頻互動式數據及多媒體業務，滿足用戶對高速數據和圖像通信的要求。通常系統工作頻率為10~43GHz，在26GHz頻段附近可用的頻譜頻寬最大可達1GHz以上。LMDS網路組織採用類似於蜂窩的服務區結構，即將一個需要提供業務服務的地區劃分為若干服務區，並可相互重疊。一個服務區又可進一步分為不同的扇區，根據需要為不同的扇區提供不同的服務。每個服務區內設定基站，經點到多點無線鏈路與服務區中的固定用戶進行通信。每個基站的覆蓋區域約5km。LMDS下行鏈路採用TDMA工作方式將信號向覆蓋區發射，各用戶終端在特定的頻段內接收屬於自己的信息。上行鏈路採用TDMA或FDMA方式。基站室外單元包括射頻收發器和射頻天線兩部分。射頻收發器負責將來自室內單元的中頻信號進行上變頻處理調製到射頻頻率，進行射頻信號發射，同時將接收到的射頻信號下變頻傳送至室內單元，從而實現中心基站與終端之間的雙向數據通信。因為LMDS採用26GHz頻段，因此其中心基站與終端之間的通信術語視距傳輸的範疇。
MMDS是近些年發展起來的通過無線微波傳送有線電視信號的一種新型無線接入技術。這種技術組成的系統重量輕、體積小，方便安裝調測，非常適合於中小城市或郊區有線電視覆蓋不到的地方。該系統使用的工作頻率一般為2.5~3.5GHz，這樣人們在發射天線周圍50km範圍內可將100套數位電視節目信號直接傳送至用戶，可見僅用一個發射塔就可以覆蓋一個中型城市。MMDS最顯著的一個特點就是哥哥下頻器的本振點可以不同，可由用戶進行選擇，因此經下變頻後的信號可分別落在電視標準頻道的VHFI、III頻段，增補A、B頻段，UHF的13~45CH（頻段），這樣便於避開當地的開路無線電視或CATV所占用的頻段。
WiMAX（全球微波接入互操作性）是一種無線寬頻接入城域網的技術標準。該技術可以提供點到多點的環境下的互操作性，進而無線接入網際網路。WiMAX能夠提供固定、移動、攜帶型的無線連線，並能夠通過其他用戶站的轉接與基站實現高速信息互動。覆蓋範圍可達50km，最大數據速率可達75Mbit/s，可看做NGN的延伸，能夠通過一個基站同時支持六十多個採用TI連線的區域用戶，及數百個採用DSL連線的家庭用戶，通常一個基站最多可以分成6個區段。與Wi-Fi技術相比，可提供更好的可擴展性和安全性，從而實現電信級的多媒體服務，且建設成本低。
