有線寬帶接入技術(shù)-FTTX+LAN

第6章有線寬帶接入技術(shù)—FTTX+LAN

6.1OAN接入技術(shù)

6.2FTTx+LAN接入技術(shù)

6.3FTTx+LAN接入網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

6.4FTTx+LAN、ADSL、VDSL接入技術(shù)比較

6.1

OAN接入技術(shù)6.1.1OAN概述

光接入網(wǎng)（OAN）就是指在接入網(wǎng)中采用光纖作為主要傳輸媒質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)信息傳送的網(wǎng)絡(luò)形式。接入網(wǎng)中的光區(qū)段可以是點(diǎn)到點(diǎn)、點(diǎn)到多點(diǎn)的結(jié)構(gòu)。OAN可以分為無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（PON）和有源光網(wǎng)絡(luò)（AON）。 PON主要采用無(wú)源光功率分配器（耦合器）將信息送至各客戶端。較適合短距離使用；若傳輸距離較長(zhǎng)，或用戶較多，可采用光纖放大器（EDFA）來(lái)增加功率。 AON采用有源的電復(fù)用器分路，將信息送給用戶。其主要優(yōu)點(diǎn)是傳輸距離遠(yuǎn)、傳輸容量大、用戶信息隔離度好、易于擴(kuò)展帶寬、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和運(yùn)行的靈活性大。1．光接入網(wǎng)的參考配置

圖6-1光接入網(wǎng)的參考配置 SNI為業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口，UNI為用戶網(wǎng)絡(luò)接口，Q3為網(wǎng)絡(luò)管理接口；S為光發(fā)送參考點(diǎn)，與ONU/OLT光發(fā)送端相鄰；R為光接收參考點(diǎn)，與ONU/OLT光接入端相鄰；V為業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)接口參考點(diǎn)；T為用戶網(wǎng)絡(luò)接口參考點(diǎn)；a為AF與ONU間的參考點(diǎn)。

光接入網(wǎng)一般是一個(gè)點(diǎn)到多點(diǎn)的光傳輸系統(tǒng)，主要由光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）、光線路終端（OLT）、光配線網(wǎng)絡(luò)(ODN)/光遠(yuǎn)程終端（ODT）和適配功能塊（AF）等組成。①光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）②光線路終端（OLT）③光配線網(wǎng)絡(luò)（ODN）④光遠(yuǎn)程終端（ODT）⑤適配功能塊（AF）3．光接入網(wǎng)的應(yīng)用類型圖6-3光接入網(wǎng)的應(yīng)用類型（1）光纖到路邊（FTTC）（2）光纖到樓（FTTB）（3）光纖到戶（FTTH）（4）光纖到辦公室（FTTO）4．光接入網(wǎng)的傳輸技術(shù)（1）空分復(fù)用（SDM）技術(shù) 是指上行信號(hào)和下行信號(hào)使用不同的光纖分開傳輸。

（2）時(shí)分復(fù)用(TDM)/時(shí)分多址（TDMA）技術(shù) 是指在同一個(gè)光載波波長(zhǎng)上，將時(shí)間分割成周期性的幀，每幀再分割成若干個(gè)時(shí)隙，按一定的時(shí)隙分配原則，使每個(gè)ONU在指定時(shí)隙內(nèi)以分組方式向OLT發(fā)送信號(hào)

（3）時(shí)間壓縮復(fù)用(TCM)/時(shí)間壓縮多址（TCMA）技術(shù) 是指利用一根光纖，傳輸時(shí)不斷改變收、發(fā)方向，使兩個(gè)方向的信號(hào)以脈沖串的形式輪流在同一根光纖中傳輸。（4）波分復(fù)用(WDM)/波分多址（WDMA）技術(shù) 是指在同一根光纖上，上行信號(hào)和下行信號(hào)分別使用不同波長(zhǎng)的光信號(hào)傳輸6.1.2ATM無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（APON）1．APON系統(tǒng)結(jié)構(gòu) APON是指采用ATM信元傳輸方式的PON。APON主要由光線路終端（OLT）、光分路器、光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）和光纖光纜等組成。圖6-9APON系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 傳輸線路的標(biāo)稱速率有兩種，即對(duì)稱速率（155.52Mbit/s）和非對(duì)稱速率（上行155.52Mbit/s，下行622.08Mbit/s）。實(shí)現(xiàn)雙向傳輸?shù)姆绞揭灿袃煞N，一是采用單纖波分復(fù)用方式，二是采用單向雙纖空分復(fù)用方式。 APON系統(tǒng)一般采用波分復(fù)用方式及TDM/TDMA傳輸復(fù)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)單纖雙向傳輸。（1）光線路終端（OLT）

OLT通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)業(yè)務(wù)接口與外部網(wǎng)絡(luò)連接，通過(guò)PON專用接口與ODN相連，按要求提供光接入。（2）光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）

ONU通過(guò)PON專用接口與ODN相連，通過(guò)多種UNI接口與不同用戶終端相連，支持多種用戶終端接入。（3）光配線網(wǎng)絡(luò)（ODN）

ODN在OLT和一個(gè)或多個(gè)ONU之間提供一條或多條光信道。6.1.3以太無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（EPON） 把簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)的以太技術(shù)與PON的傳輸結(jié)構(gòu)結(jié)合起來(lái)的EthernetoverPON概念，自2000年開始引起技術(shù)界和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的廣泛重視。 EPON是幾種最佳的技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的結(jié)合。EPON采用點(diǎn)到多點(diǎn)結(jié)構(gòu)，無(wú)源光纖傳輸方式，在以太網(wǎng)之上提供多種業(yè)務(wù)。 EPON不需任何復(fù)雜的協(xié)議，光信號(hào)就能精確傳送到終端用戶，來(lái)自終端用戶的數(shù)據(jù)也能被集中傳送到中心網(wǎng)絡(luò)。2．EPON技術(shù)的基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

一個(gè)典型的EPON系統(tǒng)由OLT、ONU、POS組成?；揪W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖6-14所示。由業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)接口到用戶網(wǎng)絡(luò)接口部分為EPON網(wǎng)絡(luò)，EPON通過(guò)SNI接口與業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)相連，通過(guò)NUI接口與用戶設(shè)備相連。6.2FTTx+LAN接入技術(shù)6.2.1以太網(wǎng)技術(shù)

以太網(wǎng)是目前應(yīng)用最廣泛的局域網(wǎng)技術(shù)，并且在很多新的領(lǐng)域得到擴(kuò)展。 在開放系統(tǒng)互連模型的7層模型里，以太網(wǎng)包括數(shù)據(jù)鏈路層、物理層和網(wǎng)絡(luò)層。1．以太網(wǎng)的種類 以太網(wǎng)按傳輸速率可分為10Mbit/s以太網(wǎng)、100Mbit/s以太網(wǎng)、1000Mbit/s以太網(wǎng)等。表6-2 IEEE802系列以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議編號(hào)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容協(xié)議編號(hào)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容802.1高層和互操作性（包括網(wǎng)絡(luò)管理）802.3CSMA/CD802.1d媒體訪問(wèn)控制（MAC）網(wǎng)橋（生成樹協(xié)議）802.3ab1000Base-T802.1g遠(yuǎn)程媒體訪問(wèn)控制橋接802.3u100Base-T(快速以太網(wǎng))802.1p服務(wù)等級(jí)802.3x全雙工流量控制802.1q虛擬局域網(wǎng)802.3z1000Base-CX，LX，SX802.1ad多鏈路段聚合802.3ae10Gbit/s以太網(wǎng)802.2邏輯鏈路控制3．載波監(jiān)聽多路訪問(wèn)和碰撞檢測(cè)協(xié)議 多路訪問(wèn)是指多個(gè)節(jié)點(diǎn)共享同一傳輸介質(zhì)發(fā)送信息，而載波監(jiān)聽是指信道上的各個(gè)節(jié)點(diǎn)在發(fā)送信息前先對(duì)信道進(jìn)行監(jiān)聽，若檢測(cè)到信道上有載波信號(hào)正在傳輸，則說(shuō)明此時(shí)某個(gè)節(jié)點(diǎn)正訪問(wèn)信道，信道處于“忙”狀態(tài)。節(jié)點(diǎn)只有在聽不到載波信號(hào)時(shí)，才能向信道發(fā)送信息。圖6-17以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)6.2.2FTTX+LAN寬帶接入網(wǎng) 它主要是采用高速IP路由交換技術(shù)和千兆以太網(wǎng)光纖傳輸技術(shù)，充分利用光纖帶寬資源，配合綜合布線系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)寬帶多媒體多業(yè)務(wù)信息網(wǎng)絡(luò)的高速接入。1．FTTX+LAN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) FTTX+LAN寬帶接入網(wǎng)由中心接入設(shè)備和邊緣接入設(shè)備組成，圖6-18FTTX+LAN寬帶接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 可根據(jù)小區(qū)規(guī)模的大小，或接入用戶數(shù)量的多少將小區(qū)接入網(wǎng)絡(luò)分為小規(guī)模、中規(guī)模和大規(guī)模等三大類。（1