第9章xjs現(xiàn)代通信

1、1第九章第九章 現(xiàn)代通信網(wǎng)現(xiàn)代通信網(wǎng)n9.1 引言引言n9.2 通信網(wǎng)的結構描述通信網(wǎng)的結構描述n9.3 基本通信網(wǎng)基本通信網(wǎng)n9.4 接入網(wǎng)接入網(wǎng)n9.5 現(xiàn)代通信網(wǎng)的支撐網(wǎng)現(xiàn)代通信網(wǎng)的支撐網(wǎng)n9.6 下一代網(wǎng)絡下一代網(wǎng)絡29.1 引言引言 傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡由傳輸、交換、終端三大部分組成，又稱為通信網(wǎng)的三要素。 傳輸部分又稱為網(wǎng)絡的鏈路（Link），交換部分為網(wǎng)絡的節(jié)點（Node）。 通信網(wǎng)的功能就是要適應用戶呼叫的需要，以用戶滿意的程度傳輸網(wǎng)內(nèi)任意兩個或多個用戶之間的信息。 39.2 通信網(wǎng)的結構描述通信網(wǎng)的結構描述圖9-1 現(xiàn)代通信網(wǎng)的分層結構 從功能上可以將網(wǎng)絡分為信息應用、業(yè)務網(wǎng)和接入與

2、傳送網(wǎng)。網(wǎng)絡的分層分層使各層的功能相對獨立，簡化了網(wǎng)絡的規(guī)劃和設計。信息應用層信息應用層直接面向用戶提供各種業(yè)務。它包括各種終端設備。業(yè)務網(wǎng)業(yè)務網(wǎng)為終端提供語音、數(shù)據(jù)、多媒體等業(yè)務，完成交換、連接等功能. 包括電話網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)、智能網(wǎng)、綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)等。傳送網(wǎng)傳送網(wǎng)實現(xiàn)信息的傳送。包括傳輸媒質(zhì)、傳輸系統(tǒng)、傳輸節(jié)點設備。支撐網(wǎng)支撐網(wǎng)支持網(wǎng)絡更好地運行，增強網(wǎng)絡功能，提高全網(wǎng)服務質(zhì)量，以滿足用戶要求。它包括信令網(wǎng)、同步網(wǎng)和信令網(wǎng)、同步網(wǎng)和電信管理網(wǎng)電信管理網(wǎng)。49.3 基本通信網(wǎng)基本通信網(wǎng) 9.3.1 電話網(wǎng)電話網(wǎng) 電話網(wǎng)由交換設備、傳輸線路和電話機組成。 電話網(wǎng)目前主要有固定電話網(wǎng)、移動電話網(wǎng)和I

3、P電話網(wǎng)。 固定電話網(wǎng)即公用電話交換網(wǎng)（PSTN：Public Switched Telephone Network）。 電話通信系統(tǒng)的基本任務是提供從任意一個電話終端到另一個電話終端傳送話音信息的通路，完成信息傳輸和信息交換，為終端提供良好的語音服務。 5 1、 電話網(wǎng)的基本組成 圖9-2 電話通信系統(tǒng)的基本構成圖 終端設備就是電話機； 傳輸設備是指終端設備與交換中心以及交換中心到交換中心之間的傳輸線路及其相關設備。 交換設備根據(jù)主叫終端所發(fā)出的選擇信號來選擇被叫終端，使這兩個終端建立連接，然后經(jīng)過交換設備所連通的路由傳遞電信號。6圖圖9-5 單局制電話網(wǎng)單局制電話網(wǎng)7圖圖9-6 匯接制電話

4、網(wǎng)匯接制電話網(wǎng)82、我國電話網(wǎng)的結構 我國電話網(wǎng)采用等級結構等級結構。 等級結構就是全部交換局劃分成兩個及以上等級，低等級交換局與管轄它的高等級交換局相連，各等級交換局將本區(qū)域的通信流量逐級匯集起來。 電話網(wǎng)可分為本地電話網(wǎng)、國內(nèi)長途電話網(wǎng)和國際長途電話網(wǎng)。 我國電話網(wǎng)最早分為五級，長途網(wǎng)分為四級，一級交換中心之間相互連接成網(wǎng)狀網(wǎng)，其余各級交換中心以逐級匯接為主。 目前我國電話長途網(wǎng)已由四級向兩級轉(zhuǎn)變電話長途網(wǎng)已由四級向兩級轉(zhuǎn)變。DCl構成長途兩級網(wǎng)的高平面網(wǎng)(省際平面)，DC2構成長途網(wǎng)的低平面網(wǎng)(省內(nèi)平面)，然后逐步向無級網(wǎng)和動態(tài)無級網(wǎng)過渡 。9圖圖9-7 長途兩級網(wǎng)的網(wǎng)路結構長途兩級網(wǎng)的

5、網(wǎng)路結構10基干路由基干路由 由具有上下級匯接關系的相鄰等級交換中心由具有上下級匯接關系的相鄰等級交換中心之間以及長途之間以及長途網(wǎng)和本地網(wǎng)的最高等級交換中心之間的低呼損電路群組成。電網(wǎng)和本地網(wǎng)的最高等級交換中心之間的低呼損電路群組成。電路群的路群的呼損指標呼損指標應小于應小于1%，且話務量不允許溢出至其他路由且話務量不允許溢出至其他路由。低呼損直達路由低呼損直達路由 直達路由是指由任意兩個交換中心之間的電路群組成的，直達路由是指由任意兩個交換中心之間的電路群組成的，不經(jīng)過其他交換中心轉(zhuǎn)接的路由。不經(jīng)過其他交換中心轉(zhuǎn)接的路由。 低呼損直達路由是由任意兩個等級交換中心之間低呼損電低呼損直達路由是

6、由任意兩個等級交換中心之間低呼損電路群所組成，可以旁路或部分地旁路基干路由。在該路由上路群所組成，可以旁路或部分地旁路基干路由。在該路由上有有呼損指標，呼損指標，話務量不允許溢出至其他路由話務量不允許溢出至其他路由 。高效直達路由高效直達路由 由任意兩個等級的交換中心之間的高效直達電路組成。由任意兩個等級的交換中心之間的高效直達電路組成。沒有沒有呼損指標，其上的話務量可以溢出至其他路由呼損指標，其上的話務量可以溢出至其他路由。兩交換中心之。兩交換中心之間的高效直達路由可以疏通其間的終端話務，也可以疏通由這間的高效直達路由可以疏通其間的終端話務，也可以疏通由這兩個交換中心轉(zhuǎn)接的話務。兩個交換中心

7、轉(zhuǎn)接的話務。呼損：呼損：發(fā)生線群阻塞而產(chǎn)生的呼叫損失次數(shù)占總呼叫次數(shù)的發(fā)生線群阻塞而產(chǎn)生的呼叫損失次數(shù)占總呼叫次數(shù)的比值，或者說呼損等于一個呼叫發(fā)生后它被損失掉的概率。比值，或者說呼損等于一個呼叫發(fā)生后它被損失掉的概率。11（2）、本地網(wǎng) 本地電話網(wǎng)簡稱本地網(wǎng)，是在同一長途編號區(qū)范圍內(nèi)，由若干個端局和匯接局及局間中繼線、用戶線和話機終端等組成的電話網(wǎng)。本地網(wǎng)用來疏通本長途編號區(qū)范圍內(nèi)，任何兩個用戶間的電話呼叫和長途發(fā)話、來話業(yè)務。 本地網(wǎng)內(nèi)可設置端局和匯接局。端局通過用戶線與用戶相連，它的職能是負責疏通本局用戶的去話和來話話務。匯接局與所管轄的端局相連，以疏通這些端局間的話務；匯接局還與其他匯

8、接局相連，疏通不同匯接區(qū)間端局的話務；根據(jù)需要，匯接局還可與長途交換中心相連，用來疏通本匯接區(qū)內(nèi)的長途轉(zhuǎn)話話務 。129.3 基本通信網(wǎng)基本通信網(wǎng)圖圖9-8 本地網(wǎng)的結構本地網(wǎng)的結構(特、大城市)(中小城市)13 3、國內(nèi)、國際長途電話網(wǎng) 國內(nèi)長途電話網(wǎng)是指全國各城市間用戶進行長途通話的電話網(wǎng)，網(wǎng)中各城市都設一個或多個長途電話局，各長途局間由各級長途電路連接起來。 國際長途電話網(wǎng)是指將世界各國的電話網(wǎng)相互連接起來進行國際通話的電話網(wǎng)。 每個國家都需設一個或幾個國際電話局進行國際去話和來話的連接。一個國際長途通話實際上是由發(fā)話國的國內(nèi)網(wǎng)部分、發(fā)話國的國際局、國際電路和受話國的國際局以及受話國的國

9、內(nèi)網(wǎng)等幾部分組成的。 我國在北京，上海和廣州都設有國際接口局。我國國內(nèi)打國際電話，都要經(jīng)國內(nèi)的市話局、長途局，接至北京、上海和廣州的國際接口局，再經(jīng)國際電話網(wǎng)接至對方國家的被叫用戶 14 4、電話網(wǎng)的編號計劃 所謂編號計劃指的是本地網(wǎng)、國內(nèi)長途網(wǎng)、國際長途網(wǎng)、特種業(yè)務以及一些新業(yè)務等各種呼叫所規(guī)定的號碼編排和規(guī)程。 電話網(wǎng)中每一個用戶都分配一個編號，用來在電信網(wǎng)中選擇和建立接續(xù)路由和作為呼叫的目的。每一個用戶號碼必須是惟一的，不得重復。規(guī)則如下： 國際長途字冠：國際自動呼叫時，國內(nèi)交換機識別為國際通話的數(shù)字，其形式由各國自由選擇，CCITT沒有具體建議。例如：中國：00；英國：010；日本：0

10、0X ； 國家號碼：為13位的數(shù)字，例如中國為“86 ”； 國內(nèi)長途區(qū)號：表示一個國家內(nèi)的長途區(qū)號，為14位的數(shù)字。 本地號碼：同一國內(nèi)長途區(qū)號中識別用戶的數(shù)字。 號碼總位數(shù)不超過15位。15 5、電話網(wǎng)的性能要求 對電話通信網(wǎng)的三項要求是：接續(xù)質(zhì)量、傳輸質(zhì)量和穩(wěn)定質(zhì)量。 接續(xù)質(zhì)量，通常用接續(xù)損失（呼損）和接續(xù)時延來度量和表征用戶通話被接續(xù)的速度和難易程度。 傳輸質(zhì)量，是指用戶接收到的話音信號的清楚逼真程度，可以用響度、清晰度和逼真度來衡量。 穩(wěn)定質(zhì)量是指通信網(wǎng)的可靠性，其指標主要有：失效率、平均故障間隔時間、平均修復時間等。 我國數(shù)字電話網(wǎng)的全程呼損指標為：我國數(shù)字電話網(wǎng)的全程呼損指標為：

11、數(shù)字長途電話網(wǎng)全程呼損數(shù)字長途電話網(wǎng)全程呼損0.098； 數(shù)字本地電話網(wǎng)全程呼損數(shù)字本地電話網(wǎng)全程呼損0.043； 數(shù)字市內(nèi)電話網(wǎng)全程呼損數(shù)字市內(nèi)電話網(wǎng)全程呼損0.027。16 話務量話務量話務量：單位時間內(nèi)系統(tǒng)所發(fā)生的通話時間長度。話務量：單位時間內(nèi)系統(tǒng)所發(fā)生的通話時間長度。話務量話務量(強度強度)定義定義: 通信系統(tǒng)單位時間內(nèi)形成的話務量：通信系統(tǒng)單位時間內(nèi)形成的話務量： A= Ct / T 其中，其中，C為為T時間內(nèi)的通信（話）次數(shù)，時間內(nèi)的通信（話）次數(shù)，t 為平均通信（話）為平均通信（話）時長，時長，T為考察的時間長度。為考察的時間長度。（一般（一般T取取1小時，指電話局在最繁忙小時

12、，指電話局在最繁忙1小時的話務量）。小時的話務量）。話務量單位：話務量單位： “愛爾蘭愛爾蘭”，Erl，無量綱。，無量綱。 其它單位：其它單位：每小時百秒呼（每小時百秒呼（CCS），），1 Erl = 36 ccs 例如，電話網(wǎng)的平均來話率例如，電話網(wǎng)的平均來話率= 300次次/時時5次次/min，每次，每次通話平均時間通話平均時間2min（即（即1/ = 2min），則此電話網(wǎng)的流入話），則此電話網(wǎng)的流入話務量務量 A = 3002 min / 60 min10 Erl。 17 9.3.2 智能網(wǎng) 1、智能網(wǎng)的概念 智能網(wǎng)是在原有通信網(wǎng)絡的基礎上，為快速、方便、經(jīng)濟、靈活地提供各種新業(yè)務而設

13、置的附加網(wǎng)絡結構。 其核心是運用新的技術和軟件，高效地向用戶提供各種新業(yè)務，為現(xiàn)在、未來的所有通信網(wǎng)絡服務，包括電話網(wǎng)（PSTN）、綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)（ISDN）、因特網(wǎng)（Internet）等。 智能網(wǎng)是當今通信網(wǎng)絡發(fā)展的主要潮流之一，在國內(nèi)、外都引起了廣泛的重視，被稱為21世紀的通信網(wǎng)。 18智能網(wǎng)與現(xiàn)有通信網(wǎng)的關系: 智能網(wǎng)是建立在所有通信網(wǎng)之上的一種體系結構化的概念，它可以為各種通信網(wǎng)提供增值業(yè)務，是疊加在各種通信網(wǎng)基礎上的一種網(wǎng)絡。 通常將疊加在PSTN/ ISDN 網(wǎng)上的智能網(wǎng)系統(tǒng)稱為固定智能網(wǎng)，疊加在移動通信網(wǎng)基礎上的智能網(wǎng)系統(tǒng)稱為移動智能網(wǎng)，疊加在B-ISDN寬帶網(wǎng)上的智能網(wǎng)系統(tǒng)稱為

14、寬帶智能網(wǎng)。19智能業(yè)務智能業(yè)務: 當前在國際上使用比較普遍的智能業(yè)務主要有：電話卡業(yè)務（300業(yè)務）、被叫付費業(yè)務（800）業(yè)務、虛擬專用網(wǎng)業(yè)務（600業(yè)務）、個人通信號碼業(yè)務（700業(yè)務）、電話投票業(yè)務（400業(yè)務）、優(yōu)惠費率業(yè)務和大眾呼叫業(yè)務、預付費業(yè)務（PPS）。 我國的智能網(wǎng)目前可以提供的業(yè)務主要有：300業(yè)務、800業(yè)務、600業(yè)務和預付費業(yè)務。 當然，智能網(wǎng)業(yè)務還有許多，今后還會有更多，智能網(wǎng)的結構形式為進一步引入新業(yè)務提供了良好的基礎。 20 9.3.3 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)數(shù)據(jù)通信網(wǎng) 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)是一個由分布在各地的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)是一個由分布在各地的數(shù)據(jù)終端設備、數(shù)據(jù)交換設備和數(shù)據(jù)傳輸鏈

15、路所終端設備、數(shù)據(jù)交換設備和數(shù)據(jù)傳輸鏈路所構成的網(wǎng)絡，在網(wǎng)絡協(xié)議的支持下，實現(xiàn)數(shù)構成的網(wǎng)絡，在網(wǎng)絡協(xié)議的支持下，實現(xiàn)數(shù)據(jù)終端間的數(shù)據(jù)傳輸和交換。據(jù)終端間的數(shù)據(jù)傳輸和交換。 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)傳送和交換的主要是數(shù)據(jù)信數(shù)據(jù)通信網(wǎng)傳送和交換的主要是數(shù)據(jù)信息，其終端主要是機器而不是人息，其終端主要是機器而不是人。 當終端是服務器和計算機時，人們常稱為“計算機網(wǎng)”，其業(yè)務主要是數(shù)據(jù)、文字、圖像、多媒體等。 21 1、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的分類 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)可以進行數(shù)據(jù)交換和遠程信息的處理，其交換方式普遍采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式的分組交換分組交換。 （1）按網(wǎng)絡拓撲結構，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)可以分為網(wǎng)狀型網(wǎng)與不完全網(wǎng)狀型網(wǎng)（格型網(wǎng)）、星型網(wǎng)、

16、樹型網(wǎng)、環(huán)型網(wǎng)和總線網(wǎng)等。骨干網(wǎng)一般采用網(wǎng)狀網(wǎng)或樹型網(wǎng)，本地網(wǎng)中可采用星型網(wǎng)。 22 （2）按傳輸技術，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)可分為交換網(wǎng)和廣播網(wǎng)。 交換網(wǎng)是指由交換節(jié)點和通信鏈路構成的網(wǎng)絡。根據(jù)交換方式的不同，交換網(wǎng)又可分為電路交換網(wǎng)、分組交換網(wǎng)和幀中繼網(wǎng)、數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)(DDN)、以太網(wǎng)、ATM網(wǎng)(B-ISDN)、IP網(wǎng)等。 廣播網(wǎng)是指每個數(shù)據(jù)站的收發(fā)信機共享同一個傳輸媒質(zhì)的網(wǎng)絡。在廣播網(wǎng)中，從任一數(shù)據(jù)站發(fā)出的信號可被所有其他數(shù)據(jù)站接收，沒有中間交換節(jié)點。局域網(wǎng)中絕大多數(shù)屬于廣播網(wǎng)。 23 3）按傳輸距離，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)可分為局域網(wǎng)、局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。 局域網(wǎng)是指傳輸距離一般在幾公里以內(nèi)局

17、域網(wǎng)是指傳輸距離一般在幾公里以內(nèi)，速率在10Mbits以上，數(shù)據(jù)傳輸采用共享介質(zhì)的訪問方式，協(xié)議標準采用1EEE802協(xié)議標準的網(wǎng)絡。 城域網(wǎng)是指傳輸距離一般在城域網(wǎng)是指傳輸距離一般在50-100km之內(nèi)之內(nèi)，傳輸速率比局域網(wǎng)還高，能覆蓋整個城區(qū)和城郊的網(wǎng)絡 廣域網(wǎng)(又稱遠程網(wǎng))是指作用范圍通常為幾十到幾千公里的網(wǎng)絡。今天的Internet就是廣域網(wǎng)。 24圖9-11 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)示意圖 2、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的構成 數(shù)據(jù)終端設備是數(shù)據(jù)網(wǎng)中數(shù)據(jù)終端設備是數(shù)據(jù)網(wǎng)中的信息傳輸?shù)脑袋c和終點，它的信息傳輸?shù)脑袋c和終點，它的主要功能是向網(wǎng)的主要功能是向網(wǎng)(傳輸鏈路傳輸鏈路)輸出數(shù)據(jù)和從網(wǎng)中接收數(shù)據(jù)，輸出數(shù)據(jù)和從網(wǎng)

18、中接收數(shù)據(jù)，并具有一定的數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)并具有一定的數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)傳輸控制功能。傳輸控制功能。 數(shù)據(jù)交換設備是數(shù)據(jù)交換數(shù)據(jù)交換設備是數(shù)據(jù)交換網(wǎng)的核心。它的基本功能是完網(wǎng)的核心。它的基本功能是完成對接入交換節(jié)點的數(shù)據(jù)傳輸成對接入交換節(jié)點的數(shù)據(jù)傳輸鏈路的匯集、轉(zhuǎn)接接續(xù)和分配。鏈路的匯集、轉(zhuǎn)接接續(xù)和分配。 數(shù)據(jù)傳輸鏈路就是前面所數(shù)據(jù)傳輸鏈路就是前面所講的數(shù)字通信系統(tǒng)講的數(shù)字通信系統(tǒng) 。 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的硬件構成包括數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的硬件構成包括數(shù)據(jù)終端設備、數(shù)數(shù)據(jù)終端設備、數(shù)據(jù)交換設備及數(shù)據(jù)傳輸鏈路據(jù)交換設備及數(shù)據(jù)傳輸鏈路。25 9.3.4 數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng) 1、基本概念 數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)DDN是利用數(shù)字信道傳輸

19、數(shù)據(jù)的一種傳輸網(wǎng)絡。傳輸媒介有光纜、數(shù)字微波、衛(wèi)星信道，用戶端可用普通電纜和雙絞線。具有傳輸質(zhì)量高、速度快、帶寬利用率高等優(yōu)點。 DDN向用戶提供的是半永久性的數(shù)字連接，沿途不進行復雜的軟件處理，因此延時較小，避免了分組交換網(wǎng)中傳輸時延大且不固定的缺點； DDN采用數(shù)字交叉連接裝置，可根據(jù)用戶需要，在約定的時間內(nèi)接通所需帶寬的線路，信道容量的分配和接續(xù)在計算機控制下進行，具有較大的靈活性。26 9.3.5 綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)ISDN 1、ISDN的概念(Integrated Services Digital Network ) IDN：在兩個或多個規(guī)定點之間通過一組數(shù)字節(jié)點（交換節(jié)點

20、）與數(shù)字鏈路提供數(shù)字連接，IDN實現(xiàn)從本地交換節(jié)點至另一端本地交換節(jié)點間的數(shù)字連接，但并不涉及用戶連接到網(wǎng)絡的方式。 ISDN是以電話IDN為基礎發(fā)展演變而成的通信網(wǎng)，依靠電話IDN的64 Kbit/s電話交換及接續(xù)功能提供電話及各種非話的多種電信業(yè)務。 ISDN分為窄帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)(N-ISDN)和寬帶業(yè)務數(shù)字網(wǎng)(B-ISDN)。27 2、ISDN的網(wǎng)絡結構 初期的初期的ISDN一般是在電話一般是在電話IDN的基礎上再加上一定的的基礎上再加上一定的ISDN功能部件構成的。功能部件構成的。 隨著隨著ISDN的不斷發(fā)展，除提供電路的不斷發(fā)展，除提供電路交換業(yè)務（包括交換業(yè)務（包括64 Kbit

21、/s的電路連接和的電路連接和N64 Kbit/s的選路的選路與連接）之外，還要引入分組交換業(yè)務，并逐步實現(xiàn)除話音以與連接）之外，還要引入分組交換業(yè)務，并逐步實現(xiàn)除話音以外的各種非話業(yè)務，如傳真、數(shù)據(jù)、圖像及可視圖文等綜合接外的各種非話業(yè)務，如傳真、數(shù)據(jù)、圖像及可視圖文等綜合接入，并使之逐步具有智能功能，以便提供各種新業(yè)務。入，并使之逐步具有智能功能，以便提供各種新業(yè)務。 圖圖9-13 1SDN的網(wǎng)絡形式的網(wǎng)絡形式28寬帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)（寬帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)（B-ISDN） B-ISDN是以異步轉(zhuǎn)移模式ATM交換技術組成的寬帶業(yè)務網(wǎng)絡，又稱為ATM網(wǎng)。 B-ISDN可為用戶提供任何需要的信息服務，

22、特別是圖像服務，如可視電話、圖像監(jiān)視、有線電視以及高清晰度電視等高速數(shù)字、數(shù)據(jù)業(yè)務。網(wǎng)絡本身與業(yè)務無關，網(wǎng)絡運行、維護、管理復雜程度降低，從而大大提高了網(wǎng)絡的效率和資源利用率。 ATM的傳送模式高速分組傳送模式。它將話音、數(shù)據(jù)及圖像等所有的數(shù)字信息分解成長度固定（48字節(jié)）的數(shù)據(jù)塊，并在各數(shù)據(jù)塊前裝配地址、丟失優(yōu)先級、流量控制、差錯控制（HEC）信息等構成的信元頭（5字節(jié)），形成53字節(jié)的完整信元。29 N-ISDN對用戶提供業(yè)務一般為64Kbit/s，或者說用戶/網(wǎng)絡接口處速率不高于PCM一次群2.048Mbit/s。 B-ISDN能夠提供高于PCM一次群（2.048Mbit/s）以上以至于

23、高達155Mbit/s、622Mbit/s，甚至更高達幾千Mbit/s的信息速率。 B-ISDN能支持或提高的業(yè)務有交互型業(yè)務、消息型、會話型、檢索型、分配型以及控制型等多種業(yè)務，主要兼容N-ISDN的窄帶話音和非話音業(yè)務及寬帶用戶業(yè)務，如高清晰度電視HDTV（100150Mbit/s）等多種寬帶多媒體業(yè)務。 30 9.4接入網(wǎng)接入網(wǎng) 9.4.1 接入網(wǎng)概述接入網(wǎng)概述 整個電信網(wǎng)分為三部分：傳送網(wǎng)、交換網(wǎng)、接入網(wǎng) 。 圖9-16 傳統(tǒng)電信網(wǎng)的組成結構模型 31 ITU-T的G.902建議中對接入網(wǎng)做出如下定義： 接入網(wǎng)（接入網(wǎng)（AN）是指由業(yè)務節(jié)點接口（）是指由業(yè)務節(jié)點接口（SNI）和）和相關

24、用戶網(wǎng)絡接口（相關用戶網(wǎng)絡接口（UNI）之間的一系列傳送實體）之間的一系列傳送實體（例如線路設施和傳輸設施）所組成，為傳送電信（例如線路設施和傳輸設施）所組成，為傳送電信業(yè)務提供所需傳送承載能力的現(xiàn)代通信系統(tǒng)業(yè)務提供所需傳送承載能力的現(xiàn)代通信系統(tǒng)。 AN是指從本地交換局到用戶之間的信息傳送網(wǎng)。 AN的目標是建立一種標準化的接口方式，以一個可監(jiān)控的接入網(wǎng)絡，使用戶能夠獲得話音、租用線業(yè)務、數(shù)據(jù)多媒體、有線電視等綜合業(yè)務。 AN主要完成使用戶接入到核心網(wǎng)的任務。 32 圖9-17 接入網(wǎng)的示意圖33 9.4.2 接入網(wǎng)的種類接入網(wǎng)的種類 34 9.4.3 有線接入方式有線接入方式 有線接入主要采取

25、如下措施： 是在原有銅質(zhì)導線的基礎上通過采用先進的數(shù)字信號處理技術來提高雙絞銅線對的傳輸容量，提供多種業(yè)務的接入。 是以光纖為主，實現(xiàn)光纖到路邊、光纖到大樓和光纖到家庭等多種形式的接入。 是在原有CATV的基礎上，以光纖為主干傳輸，經(jīng)同軸電纜分配給用戶的光纖同軸混合接入。351. 銅雙絞線接入網(wǎng)銅雙絞線接入網(wǎng) 1.DSL 1.DSL的起源的起源 語音語音modemmodem只能提供只能提供56kbit/s56kbit/s的數(shù)據(jù)速率。因為通信網(wǎng)中的數(shù)據(jù)速率。因為通信網(wǎng)中的交換機有限制，它對電話通信只是分配一個語音頻帶。只的交換機有限制，它對電話通信只是分配一個語音頻帶。只要避開窄帶交換機，用戶就

26、可以把寬帶數(shù)據(jù)信號送進通信網(wǎng)，要避開窄帶交換機，用戶就可以把寬帶數(shù)據(jù)信號送進通信網(wǎng)，因此用戶線如避開了窄帶的語音交換機，就可成為因此用戶線如避開了窄帶的語音交換機，就可成為“數(shù)字用數(shù)字用戶線戶線”（Digital Subscriber LineDigital Subscriber Line，DSLDSL）。 ISDN-DSLISDN-DSL（IDSLIDSL）、）、HDSLHDSL、SDSLSDSL、VDSLVDSL、ADSLADSL與與RADSLRADSL等等多種不同類型的多種不同類型的DSLDSL接入技術。這些統(tǒng)稱為接入技術。這些統(tǒng)稱為“xDSL”xDSL” 。 按是否支持對稱傳輸來劃分按

27、是否支持對稱傳輸來劃分DSLDSL可分為兩類：可分為兩類： 一類是一類是非對稱傳輸非對稱傳輸?shù)模饕ǖ?，主要包括ADSLADSL、VDSLVDSL和和RADSLRADSL； 另一類是支持另一類是支持對稱傳輸對稱傳輸?shù)模ǖ?，包括IDSLIDSL、HDSLHDSL、SDSLSDSL、UDSLUDSL和和G.SHDSLG.SHDSL。36 （1）HDSL技術技術 HDSLHDSL（High-data-rate Digital Subscriber LoopHigh-data-rate Digital Subscriber Loop）即）即高速率數(shù)字用戶線，上、下行速率相同，在兩對電話銅線上高

28、速率數(shù)字用戶線，上、下行速率相同，在兩對電話銅線上的兩個方向上均可達到的兩個方向上均可達到1.544Mbit/s1.544Mbit/s的數(shù)據(jù)速率。若用三對的數(shù)據(jù)速率。若用三對電話線，速率可提升到電話線，速率可提升到2.048Mbit/s2.048Mbit/s。傳輸距離可達。傳輸距離可達3km3km6km6km。 （2）SDSL技術技術 SDSLSDSL（Single-pair Digital Subscriber LoopSingle-pair Digital Subscriber Loop）即單）即單對線路數(shù)字用戶環(huán)路，它與對線路數(shù)字用戶環(huán)路，它與HDSLHDSL技術基本相同，但技術基本相同

29、，但SDSLSDSL僅使僅使用一對銅線進行全雙工通信，支持傳輸速率達到用一對銅線進行全雙工通信，支持傳輸速率達到T1/E1T1/E1對稱對稱的上行和下行信道，同時傳輸距離可達到的上行和下行信道，同時傳輸距離可達到3.3km3.3km。 （3）IDSL技術技術 IDSLIDSL（ISDN Digital Subscriber LoopISDN Digital Subscriber Loop）即綜合數(shù)字業(yè)）即綜合數(shù)字業(yè)務用戶環(huán)路，它也與務用戶環(huán)路，它也與HDSLHDSL基本相同，但雙向只能提供基本相同，但雙向只能提供144kbit/s144kbit/s的傳輸速率，與其他對稱的傳輸速率，與其他對稱D

30、SLDSL相比低許多。最遠可相比低許多。最遠可以支持以支持7km7km。37 (4). ADSL技術技術 ADSL（Asymmetrical Digital Subscriber Loop）即非對稱數(shù)字）即非對稱數(shù)字用戶環(huán)路，用戶線的上行速率和下行速率不同，用戶環(huán)路，用戶線的上行速率和下行速率不同，上行速率低，下行速率高上行速率低，下行速率高。利用現(xiàn)有的銅線資源，在一對雙絞線上，理論上可提供利用現(xiàn)有的銅線資源，在一對雙絞線上，理論上可提供上行上行16kbit/s640kbit/s，下行下行1Mbit/s8Mbit/s的帶寬的帶寬，有效傳輸距離在有效傳輸距離在5.5km以以內(nèi)內(nèi)。 ADSL2/A

31、DSL2+ 理論傳輸帶寬提高到了24Mbps/1Mbps, 可支持IPTV(2Mbps)，高清IPTV(8Mbps) ADSL1，G.992.1/G.992.2 ，1999年 (G.992.1，全速率，要求用戶端安裝，全速率，要求用戶端安裝POTS語音分離器語音分離器)ADSL2，G.992.3/G.992.4 ，2002年 ADSL2，G.992.5 ，2003年應用范圍：應用范圍： n幾百米內(nèi)：幾百米內(nèi)：VDSL：n13km ：ADSL2：n大于大于3km：ADSL2與與ADSL差不多差不多38 （5）RADSL技術技術 RADSLRADSL（Rate Adaptive Digital S

32、ubscriber LoopRate Adaptive Digital Subscriber Loop）是自適應速率的是自適應速率的ADSLADSL技術，所以也是技術，所以也是ADSLADSL接入技術的一個改接入技術的一個改進版本。進版本。 它同樣能夠在一對銅質(zhì)雙絞線上提供它同樣能夠在一對銅質(zhì)雙絞線上提供1Mbit/s1Mbit/s8Mbit/s8Mbit/s下行速率和下行速率和640kbit/s640kbit/s1Mbit/s1Mbit/s上行速率通道，以及傳統(tǒng)的上行速率通道，以及傳統(tǒng)的電話通道，并且這電話通道，并且這3 3個通道可以同時工作，其傳輸距離最遠個通道可以同時工作，其傳輸距離最遠

33、也可以達到也可以達到5.5km5.5km。 RADSLRADSL與與ADSLADSL相比最大的不同就是它能根據(jù)傳輸線路質(zhì)相比最大的不同就是它能根據(jù)傳輸線路質(zhì)量的好壞，以及傳輸距離的遠近動態(tài)地調(diào)整傳輸速率，把工量的好壞，以及傳輸距離的遠近動態(tài)地調(diào)整傳輸速率，把工作速率調(diào)到線路所能處理的最高速率，最大限度地利用現(xiàn)有作速率調(diào)到線路所能處理的最高速率，最大限度地利用現(xiàn)有的通信資源。連接速率可以根據(jù)連接期間的線路狀況作出選的通信資源。連接速率可以根據(jù)連接期間的線路狀況作出選擇，也可以根據(jù)從中心端傳來的信號選擇。擇，也可以根據(jù)從中心端傳來的信號選擇。39 (6) VDSL (2004年，年，G.993.1

34、) VDSLVDSL（Very-high-speed Digital Subscriber LoopVery-high-speed Digital Subscriber Loop）即）即甚高速數(shù)字用戶環(huán)路。甚高速數(shù)字用戶環(huán)路。VDSLVDSL可以看做是可以看做是ADSLADSL的快速版本。的快速版本。VDSLVDSL系統(tǒng)可支持系統(tǒng)可支持對稱對稱和和不對稱兩種傳輸模式不對稱兩種傳輸模式。對稱模式下雙對稱模式下雙向傳輸速率最高為向傳輸速率最高為26Mbit/s26Mbit/s，傳輸距離不超過，傳輸距離不超過500m500m，主要適，主要適用于企事業(yè)單位用戶。在不對稱模式下，用于企事業(yè)單位用戶。在不

35、對稱模式下，VDSLVDSL速率大小通常速率大小通常取決于傳輸線的長度，取決于傳輸線的長度，最大下行速率目前考慮為最大下行速率目前考慮為51Mbit/s51Mbit/s55Mbit/s55Mbit/s，長度不超過，長度不超過300m300m，13Mbit/s13Mbit/s以下的速率可傳輸距以下的速率可傳輸距離為離為1.5km1.5km。 VDSL2/VDSL2 300m300m以內(nèi)，傳輸速率以內(nèi)，傳輸速率100Mbps/60Mbps (100Mbps/60Mbps (下行下行/ /上行上行 ) )； 1000m1000m內(nèi)，速率內(nèi)，速率40Mbps /10Mbps40Mbps /10Mbps

36、； LR-VDSL2LR-VDSL2能在能在4 4 5km5km范圍支持范圍支持1 14Mbps 4Mbps 的下行數(shù)據(jù)傳輸。的下行數(shù)據(jù)傳輸。 VDSLVDSL技術在技術在短距離高速接入短距離高速接入具有優(yōu)勢，特別適合于對具有優(yōu)勢，特別適合于對上下上下行速率要求很高行速率要求很高的商業(yè)用戶。的商業(yè)用戶。 40 在一對普通銅線兩端，各加一臺在一對普通銅線兩端，各加一臺ADSL收發(fā)信機。收發(fā)信機。 ADSL把把1MHz的帶寬分成了的帶寬分成了3個信息通道：一個高速下行數(shù)個信息通道：一個高速下行數(shù)據(jù)通道、一個中速雙工（上行據(jù)通道、一個中速雙工（上行/下行）數(shù)據(jù)通道和一個常規(guī)的語下行）數(shù)據(jù)通道和一個常

37、規(guī)的語音通道。音通道。 局端模塊包括中心位置的局端模塊包括中心位置的ADSL Modem(稱為稱為ATU-C)和接和接入多路復合系統(tǒng)，組合成入多路復合系統(tǒng)，組合成 “DSLAM” 。 遠端模塊由用戶遠端模塊由用戶ADSL Modem和濾波器組成，用戶端和濾波器組成，用戶端ADSL Modem通常被稱為通常被稱為ATU-R（ADSL Transmission Unit-Remote）。）。ADSL技術原理技術原理41 在有線電視網(wǎng)的基礎上，以在有線電視網(wǎng)的基礎上，以模擬傳輸方式模擬傳輸方式綜合接入多種業(yè)務。綜合接入多種業(yè)務。 目前有線電視網(wǎng)采用的是一種目前有線電視網(wǎng)采用的是一種“光纖到服務區(qū)光纖

38、到服務區(qū)”的體系結構，的體系結構，即即用單根光纖把有線電視網(wǎng)的前端連接到居民小區(qū)，然后在光節(jié)用單根光纖把有線電視網(wǎng)的前端連接到居民小區(qū)，然后在光節(jié)點再以同軸電纜連接每個用戶。點再以同軸電纜連接每個用戶。2.光纖與同軸電纜混合接入光纖與同軸電纜混合接入(Hybrid Fiber/Coaxial Cable HFC)HFCHFC由信號源、前由信號源、前端端( (分前端分前端) )、饋線、饋線網(wǎng)網(wǎng)( (光纖主干網(wǎng)光纖主干網(wǎng)) )、配線網(wǎng)配線網(wǎng)( (同軸電纜同軸電纜分配網(wǎng)分配網(wǎng)) )和用戶引和用戶引入線等組成入線等組成42頻譜劃分頻譜劃分 一般從一般從42MHz750MHz電視頻道中分離出一條電視頻道

39、中分離出一條6MHz的信的信道用于下行傳送數(shù)據(jù)。通常下行數(shù)據(jù)采用道用于下行傳送數(shù)據(jù)。通常下行數(shù)據(jù)采用64QAM(正交調(diào)幅正交調(diào)幅)調(diào)調(diào)制方式制方式,最高速率可達最高速率可達27Mb/s。 上行數(shù)據(jù)一般通過上行數(shù)據(jù)一般通過542MHz之間的一段頻譜傳輸，上行速之間的一段頻譜傳輸，上行速率最高可達率最高可達10Mb/s。用戶的上行信號采用多址技術復用到上。用戶的上行信號采用多址技術復用到上行信道，由同軸電纜傳送到小區(qū)光節(jié)點進行電光轉(zhuǎn)換，然后經(jīng)行信道，由同軸電纜傳送到小區(qū)光節(jié)點進行電光轉(zhuǎn)換，然后經(jīng)光纖傳至前端。光纖傳至前端。 缺點：缺點：采用共享結構采用共享結構(小區(qū)用戶共享小區(qū)用戶共享27M帶寬帶

40、寬)；安全性保密；安全性保密性較差；各地的有線電視網(wǎng)自成一體。性較差；各地的有線電視網(wǎng)自成一體。431HFC的優(yōu)點的優(yōu)點（1）成本較低。與FTTC相比，僅線路設備低2030。（2）HFC頻帶較寬，能適應未來一段時間內(nèi)的業(yè)務需求，并能向光纖接入網(wǎng)發(fā)展。（3）HFC適合當前模擬制式為主體的視像業(yè)務及設備市場，用戶使用方便。（4）與現(xiàn)有銅線接入網(wǎng)相比，運營、維護、管理費用較低。2HFC的不足之處的不足之處 (1)成本雖然低于光纖接入網(wǎng)，但要取代現(xiàn)存的銅線環(huán)境投入將很大。（2）建設周期長。（3）拓撲結構需進一步改進，以提高網(wǎng)絡可靠性，一個光電節(jié)點為500用戶服務，出問題影響面大。（4）電話信道有限，擴

41、容難。44 3. 光纖接入技術光纖接入技術 光纖接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)(OAN)指在接入網(wǎng)中采用光纖作為主要傳輸媒指在接入網(wǎng)中采用光纖作為主要傳輸媒質(zhì)來實現(xiàn)信息傳輸?shù)木W(wǎng)絡。質(zhì)來實現(xiàn)信息傳輸?shù)木W(wǎng)絡。 只有引入光纖接入網(wǎng)，才能從根本上解決接入網(wǎng)的只有引入光纖接入網(wǎng)，才能從根本上解決接入網(wǎng)的“瓶頸瓶頸效應效應”，實現(xiàn)真正的信息高速公路。光纖接入網(wǎng)是接入網(wǎng)發(fā)展，實現(xiàn)真正的信息高速公路。光纖接入網(wǎng)是接入網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢。的必然趨勢。 光纖接入網(wǎng)的特點：光纖接入網(wǎng)的特點： 可傳輸寬帶業(yè)務，傳輸質(zhì)量好，可靠性高；網(wǎng)徑一般比可傳輸寬帶業(yè)務，傳輸質(zhì)量好，可靠性高；網(wǎng)徑一般比較小，可不需中繼器，但由于需分配的用戶多，可

42、能需要光纖較小，可不需中繼器，但由于需分配的用戶多，可能需要光纖放大器進行光功率補償；投資成本大，網(wǎng)絡管理復雜，遠端供放大器進行光功率補償；投資成本大，網(wǎng)絡管理復雜，遠端供電比較復雜。電比較復雜。45UNI：用戶網(wǎng)絡接口。：用戶網(wǎng)絡接口。SNI：業(yè)務結點接口。：業(yè)務結點接口。S：光發(fā)送參考點。：光發(fā)送參考點。 R：光接收參考點。：光接收參考點。 AF：適配功能。：適配功能。 V：與業(yè)務結點間的參考點。：與業(yè)務結點間的參考點。T：與用戶終端間的參考點。：與用戶終端間的參考點。a: AF與與ONU之間的參考點。之間的參考點。 光接入網(wǎng)光接入網(wǎng)(OAN) 從系統(tǒng)配置上可以分為從系統(tǒng)配置上可以分為無源

43、光網(wǎng)絡無源光網(wǎng)絡(PON，Passive Optical Network )和有源光網(wǎng)絡和有源光網(wǎng)絡(AON) 。 無源光網(wǎng)絡無源光網(wǎng)絡(PON)主要組成主要組成 光線路終端光線路終端OLT ：提供：提供OAN網(wǎng)絡側接口，并且連接一個或多個網(wǎng)絡側接口，并且連接一個或多個ODN。光分配網(wǎng)絡光分配網(wǎng)絡ODN ： 是是OLT和和ONU之間的光傳輸媒質(zhì)，由無源光之間的光傳輸媒質(zhì)，由無源光器件組成。器件組成。光網(wǎng)絡單元光網(wǎng)絡單元ONU ，提供，提供OAN用戶側接口，并且連接到一個用戶側接口，并且連接到一個ODN。46 在OLT和和ONU之間沒有任何有源電子設備的光接入網(wǎng)稱之間沒有任何有源電子設備的光接入

44、網(wǎng)稱為無源光網(wǎng)絡為無源光網(wǎng)絡(PON)。PON對各種業(yè)務是透明的，易于升級對各種業(yè)務是透明的，易于升級擴容，便于維護管理，缺點是擴容，便于維護管理，缺點是OLT和和ONU之間的距離和容量之間的距離和容量受到限制受到限制。 用有源設備或有源網(wǎng)絡系統(tǒng)的用有源設備或有源網(wǎng)絡系統(tǒng)的ODT代替無源光網(wǎng)絡中的代替無源光網(wǎng)絡中的ODN，便構成有源光網(wǎng)絡，便構成有源光網(wǎng)絡(AON)。 AON的傳輸距離和容量大大增加，易于擴展帶寬，運行和網(wǎng)絡規(guī)劃的靈活性大，不足之處是有源設備需要供電、機房等。 目前，用戶網(wǎng)光纖化的途徑主要有兩個：一是在現(xiàn)有電話銅纜用戶網(wǎng)的基礎上，引入光纖傳輸技術改造成光接入網(wǎng)； 二是在現(xiàn)有有線

45、電視(CATV)同軸電纜網(wǎng)的基礎上，引入光纖傳輸技術使之成為光纖/同軸混合網(wǎng)(HFC)。 47 光接入網(wǎng)的應用類型光接入網(wǎng)的應用類型 根據(jù)根據(jù)ONU的位置不同，光接入網(wǎng)有以下幾種應用類型：的位置不同，光接入網(wǎng)有以下幾種應用類型： 光纖到結點光纖到結點(FTTN)、光纖到路邊、光纖到路邊(FTTC)、光纖到小區(qū)、光纖到小區(qū)(FTTZ)光纖到大樓光纖到大樓(FTTB)、光纖到辦公室、光纖到辦公室(FTTO)和光纖到家和光纖到家(FTTH)等。等。 FTTBxDSLFTTBLANFTTH48 FTTC結構中，結構中，ONU設置在路邊的人孔或電線桿上的分線設置在路邊的人孔或電線桿上的分線盒處，有時也可

46、以設置在交接箱處。從盒處，有時也可以設置在交接箱處。從ONU到用戶之間采用雙到用戶之間采用雙絞線銅纜，若要傳送寬帶業(yè)務則要用高頻電纜或同軸電纜。絞線銅纜，若要傳送寬帶業(yè)務則要用高頻電纜或同軸電纜。 FTTB是將是將ONU直接放在大樓內(nèi)直接放在大樓內(nèi)(如企業(yè)、事業(yè)單位辦公樓如企業(yè)、事業(yè)單位辦公樓或居民住宅公寓內(nèi)或居民住宅公寓內(nèi))，再由銅纜將業(yè)務分配到各個用戶。，再由銅纜將業(yè)務分配到各個用戶。 FTTB比比FTTC的光纖化程度更進一步，更適合高密度用戶區(qū)，也更的光纖化程度更進一步，更適合高密度用戶區(qū)，也更容易滿足未來寬帶業(yè)務傳輸?shù)男枰?。容易滿足未來寬帶業(yè)務傳輸?shù)男枰?如果將如果將FTTC結構中設

47、置在路邊的結構中設置在路邊的ONU換成無源光分路器，換成無源光分路器， 將將ONU移到大企業(yè)事業(yè)單位移到大企業(yè)事業(yè)單位(如公司、政府機關、大學或研究所如公司、政府機關、大學或研究所)的辦公室內(nèi)就成了的辦公室內(nèi)就成了FTTO。將。將ONU移到用戶家里就成了移到用戶家里就成了FTTH。 49 nFTTHFTTH結構是一種全光纖網(wǎng)，即從本地交換機一直到用戶全部結構是一種全光纖網(wǎng)，即從本地交換機一直到用戶全部為光連接，中間沒有任何銅纜，也沒有有源電子設備，是真為光連接，中間沒有任何銅纜，也沒有有源電子設備，是真正全透明的網(wǎng)絡。正全透明的網(wǎng)絡。 主要特點：主要特點： (1) (1) 整個用戶接入網(wǎng)是全透

48、明光網(wǎng)絡，對傳輸制式、帶寬、整個用戶接入網(wǎng)是全透明光網(wǎng)絡，對傳輸制式、帶寬、波長和傳輸技術沒有任何限制，適于引入新業(yè)務；波長和傳輸技術沒有任何限制，適于引入新業(yè)務； (2)(2)由于本地交換機與用戶之間沒有任何有源電子設備，由于本地交換機與用戶之間沒有任何有源電子設備，ONUONU安裝在住戶處，因而環(huán)境條件比戶外不可控條件大為改善，安裝在住戶處，因而環(huán)境條件比戶外不可控條件大為改善，可以采用低成本元器件；可以采用低成本元器件； ONUONU可以本地供電，降低成本，維可以本地供電，降低成本，維護成本也低；護成本也低； (3)(3)只有當光纖直接通達住戶，每個用戶才真正有了名副只有當光纖直接通達住

49、戶，每個用戶才真正有了名副其實的寬帶鏈路，真正發(fā)掘光纖巨大潛在帶寬才有可能。其實的寬帶鏈路，真正發(fā)掘光纖巨大潛在帶寬才有可能。 (4)FTTH(4)FTTH是光接入網(wǎng)的最理想的一種形式，也是光接入網(wǎng)是光接入網(wǎng)的最理想的一種形式，也是光接入網(wǎng)發(fā)展的最終趨勢。發(fā)展的最終趨勢。50 n光纖雙向傳輸技術光纖雙向傳輸技術 下行數(shù)據(jù)與上行數(shù)據(jù)可采用不同的激光波長信號傳輸。下行數(shù)據(jù)與上行數(shù)據(jù)可采用不同的激光波長信號傳輸。 下行數(shù)據(jù)：下行數(shù)據(jù)：1490nm，上行數(shù)據(jù)：，上行數(shù)據(jù)：1310nm， 1550nm波段留著未來傳輸電視信號。波段留著未來傳輸電視信號。n上行多址接入技術上行多址接入技術 多用戶的上行數(shù)據(jù)

50、接入也可有多種方式，主要有時分多址接入多用戶的上行數(shù)據(jù)接入也可有多種方式，主要有時分多址接入（TDMA)、副載波多址接入、副載波多址接入(SCMA)、空分多址、空分多址(SDMA)、碼分多址、碼分多址(CDMA)、波分多址、波分多址(WDMA) 等多種方式。等多種方式。 目前主要采用目前主要采用TDMA時分多址接入方式。時分多址接入方式。EPON及及GPON的上行數(shù)據(jù)的上行數(shù)據(jù)都采用都采用TDMA方式。方式。 波分波分WDMA方式具有最好的性能，但成本高，是未來演進的方向。方式具有最好的性能，但成本高，是未來演進的方向。(WDM-PON) 51IMS/SS/2G/3GInternet城域網(wǎng)城域

51、網(wǎng)/傳輸傳輸OLT分光器分光器流媒體流媒體xDSL監(jiān)控監(jiān)控FTTB10GE/GEIPTVPCPhoneMDUCPEHGIPTVPCPhoneFEFTTBFEONTMDUONTEOC合成器 EOC終端住戶電視PC電話有線電視網(wǎng)CATVFTTH語音語音數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)IPTV監(jiān)控監(jiān)控FTTBFemto/微蜂窩微蜂窩FTTX應用滿足FTTB/FTTH靈活的接入模式?？膳c廣電網(wǎng)絡合作提供同軸網(wǎng)絡寬帶接入。52 PON下行方向的運行情況下行方向的運行情況PON上行方向的運行情況上行方向的運行情況下行方向下行方向: 采用廣播方式從采用廣播方式從OLT傳送到傳送到ONU。每。每個幀的前導碼中攜帶個幀的前導碼中攜帶邏

52、輯鏈路識別符，唯邏輯鏈路識別符，唯一地標識了數(shù)據(jù)所要一地標識了數(shù)據(jù)所要到達的特定到達的特定ONU。用。用戶只能識別自己的數(shù)戶只能識別自己的數(shù)據(jù)。據(jù)。上行方向上行方向; 采用采用TDMA技術，技術，將將多個多個ONU的上行信息組的上行信息組成一個成一個TDM的信息流傳的信息流傳送到送到OLT。每個。每個ONU都都分配一個傳輸時隙，分配一個傳輸時隙，并利并利用測距功能用測距功能，以防止不同，以防止不同ONU的數(shù)據(jù)幀在共用的的數(shù)據(jù)幀在共用的通道上發(fā)生碰撞。通道上發(fā)生碰撞。無源光網(wǎng)絡（無源光網(wǎng)絡（PON）接入網(wǎng)）接入網(wǎng)53 PON的標準的標準 基于基于ATM的寬帶無源光網(wǎng)絡的寬帶無源光網(wǎng)絡(BPON/

53、APON，ITU-T G.983) 以太無源光網(wǎng)絡（以太無源光網(wǎng)絡（EPON，IEEE802.3-2005） 吉比特無源光網(wǎng)絡（吉比特無源光網(wǎng)絡（GPON，ITU-T G.984） 波分復用無源光網(wǎng)絡（波分復用無源光網(wǎng)絡（WDM-PON，現(xiàn)在成本高，未來？，現(xiàn)在成本高，未來？) 主要差異在于采用不同的二層技術。主要差異在于采用不同的二層技術。 BPON/APON的最高速率的最高速率622Mbit/s，二層采用的是，二層采用的是ATM技術。定長幀技術。定長幀152.7us，(隨著隨著ATM的衰敗，已自然淘的衰敗，已自然淘汰汰) 。 EPON可支持可支持1.25Gbit/s對稱速率，將來速率還能升

54、級到對稱速率，將來速率還能升級到10Gb/s，二層采用，二層采用Ethernet技術。不定長幀，以太業(yè)務。技術。不定長幀，以太業(yè)務。 GPON是指支持吉比特速率的是指支持吉比特速率的PON，采用，采用GPON專有的適專有的適配協(xié)議配協(xié)議GEM幀進行多業(yè)務適配。定長幀幀進行多業(yè)務適配。定長幀125us。GPON可承可承載有載有Qos保障的多業(yè)務保障的多業(yè)務，并具有，并具有強大的強大的OAM能力能力。54 EPON PON采用采用點到多點點到多點的拓撲結構，的拓撲結構，下行采用廣播方式下行采用廣播方式、上行采用上行采用TDMA方式實現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)傳輸。方式實現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)傳輸。 EPON技術的核心是在保留

55、傳統(tǒng)以太網(wǎng)體系結構的基礎技術的核心是在保留傳統(tǒng)以太網(wǎng)體系結構的基礎上定義了一種上定義了一種新的應用于新的應用于EPON系統(tǒng)的物理層系統(tǒng)的物理層（主要是光接（主要是光接口）規(guī)范、一種口）規(guī)范、一種新的新的MAC多點控制層協(xié)議（多點控制層協(xié)議（MPCP），），以實以實現(xiàn)在現(xiàn)在點到多點無源光網(wǎng)絡中的以太網(wǎng)幀的時分多址接入點到多點無源光網(wǎng)絡中的以太網(wǎng)幀的時分多址接入，以，以及一種運行維護和管理（及一種運行維護和管理（OAM）機制。）機制。 EPON的優(yōu)點的優(yōu)點：消除了：消除了ATM和和SDH層，降低了初始成本和運層，降低了初始成本和運行成本；可以大量采用以太網(wǎng)技術成熟的芯片，實現(xiàn)簡單，行成本；可以大量

56、采用以太網(wǎng)技術成熟的芯片，實現(xiàn)簡單，相對成本低，維護簡單，容易擴展，易于升級。相對成本低，維護簡單，容易擴展，易于升級。 EPON缺點缺點：總體效率較低，難以支持以太網(wǎng)之外的業(yè)務。：總體效率較低，難以支持以太網(wǎng)之外的業(yè)務。當遇到話音如當遇到話音如TDM業(yè)務時，就會引起業(yè)務時，就會引起QoS問題，全業(yè)務支持問題，全業(yè)務支持能力差。能力差。55 EPON的目標是用最簡單的方式實現(xiàn)一點到多點結構的目標是用最簡單的方式實現(xiàn)一點到多點結構的吉比特以太網(wǎng)光纖接入系統(tǒng)。的吉比特以太網(wǎng)光纖接入系統(tǒng)。 對于向全對于向全IP網(wǎng)絡過渡是網(wǎng)絡過渡是一個很好的選擇。一個很好的選擇。 EPON的優(yōu)點是的優(yōu)點是：消除了：消

57、除了ATM和和SDH層，降低了初始層，降低了初始成本和運行成本；可以大量采用以太網(wǎng)技術成熟的芯片，成本和運行成本；可以大量采用以太網(wǎng)技術成熟的芯片，實現(xiàn)簡單，相對成本低，維護簡單，容易擴展，易于升級。實現(xiàn)簡單，相對成本低，維護簡單，容易擴展，易于升級。 EPON的主要缺點的主要缺點：總體效率較低，難以支持以太網(wǎng)之：總體效率較低，難以支持以太網(wǎng)之外的業(yè)務。當遇到話音如外的業(yè)務。當遇到話音如TDM業(yè)務時，就會引起業(yè)務時，就會引起QoS問問題，全業(yè)務支持能力差。題，全業(yè)務支持能力差。56以太網(wǎng)最大幀長以太網(wǎng)最大幀長1518byte，論詢，論詢32個用戶，每個用戶論詢間隔最個用戶，每個用戶論詢間隔最大

58、約大約0.5ms接入網(wǎng)允許的最大時間延遲接入網(wǎng)允許的最大時間延遲1.5ms57 GPON nGPON與EPON具有相同的網(wǎng)絡拓撲結構。n下行采用廣播方式，上行采用時分多址(TDMA)接入技術。上行幀由復用的突發(fā)傳輸時隙(slot)組成，每幀包括一個或多個ONU的傳輸時隙，通過下行幀的US BMmap(上行帶寬映射)域指示相應ONU的上行數(shù)據(jù)發(fā)送。n下行速率可達2.5Gbps。n很好地支持TDM業(yè)務。TDM業(yè)務映射到GEM幀中，GPON TC幀幀長為125us能夠直接支持TDM業(yè)務.n強大的OAM能力。n有QoS保證的全業(yè)務接入。GPON能夠同時承載ATM信元和GEM幀.nGEM幀是GPON區(qū)別

59、于APON、EPON的本質(zhì)特征，是GPON專有的適配協(xié)議。GPON依靠GEM實現(xiàn)對各種業(yè)務的有效適配、保證QoS。n技術相對復雜設備成本較高，目前GPON沒有EPON成熟。5859n PON的關鍵技術的關鍵技術 1.多業(yè)務的適配和成幀技術多業(yè)務的適配和成幀技術 如何在PON中提供具備QoS保證的TDM業(yè)務傳輸。2.動態(tài)帶寬分配技術動態(tài)帶寬分配技術 如何最大限度的有效利用PON系統(tǒng)的帶寬。目前多業(yè)務的GPON以及EPON，要求保證各種業(yè)務的QoS，因此就需要具有非常靈敏的帶寬分配機制。在多長的調(diào)度周期上完成一次帶寬分配以及帶寬分配算法，將直接影響系統(tǒng)的上行帶寬利用率和各類業(yè)務的服務質(zhì)量。3.突發(fā)

60、發(fā)送突發(fā)發(fā)送/接收控制技術接收控制技術 PON在上行方向上采用TDMA方式，在1.25Gbps上行速率下的突發(fā)模式激光驅(qū)動器(ONT側)及其發(fā)射功率控制，突發(fā)模式接收機和時鐘提取技術(OLT側)，都將面臨新的挑戰(zhàn)。4. 測距技術測距技術： 為防止各ONT之間上行信號沖突，必須具有精確的測距機構。60 n測距測距 為了避免各為了避免各ONU發(fā)送給發(fā)送給OLT的信號重疊發(fā)生，把每個的信號重疊發(fā)生，把每個ONU都調(diào)整到與都調(diào)整到與OLT有相同的邏輯距離上，使得每個有相同的邏輯距離上，使得每個ONU的上行信號到達的上行信號到達OLT所需的延遲時間均為所需的延遲時間均為Tequ，該功能通常，該功能通常被