現(xiàn)代接入網(wǎng)技術 課件全套 賴小龍 第1-9章 接入網(wǎng)概述 - 廣域網(wǎng)接入技術

第1章接入網(wǎng)概述隨著通信和互聯(lián)網(wǎng)技術的迅速發(fā)展，電信業(yè)務逐步向綜合化、數(shù)字化、智能化、寬帶化和個人化的方向發(fā)展，人們對電信業(yè)務多樣化的需求也在不斷增加。如何充分利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡資源增加業(yè)務類型、提高服務質(zhì)量，已日益成為電信專家和運營商關注與研究的課題，“最后一公里”問題成為大家最關心的焦點問題之一。1.1接入網(wǎng)是什么1.1.1接入網(wǎng)的定義電信是指利用有線、無線的電磁系統(tǒng)或光電系統(tǒng)，對語音、文字、數(shù)據(jù)、圖像及其他形式的電信號進行傳輸?shù)倪^程。電信網(wǎng)是由一定數(shù)量的節(jié)點和傳輸鏈路按照規(guī)定的協(xié)議，實現(xiàn)兩點或多點之間通信的網(wǎng)絡?？梢詫㈦娦啪W(wǎng)劃分為公用電信網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)兩大類，其中用戶駐地網(wǎng)為用戶所有，故通常電信網(wǎng)僅指公用電信網(wǎng)部分。公用電信網(wǎng)按功能，可劃分為傳輸網(wǎng)、交換網(wǎng)和接入網(wǎng)三部分，交換網(wǎng)和傳輸網(wǎng)合在一起稱為核心網(wǎng)。電信網(wǎng)的基本組成如圖1-1所示。核心網(wǎng)主要負責連接的建立、信息的交換、鏈路的拆除和釋放，是整個電信網(wǎng)的核心部分。接入網(wǎng)主要完成將用戶接入核心網(wǎng)的任務。圖1-1電信網(wǎng)的基本組成1.1.2接入網(wǎng)的定界1995年7月，國際電信聯(lián)盟（ITU）通過了關于接入網(wǎng)框架結構的標準G.902建議，其對接入網(wǎng)的定義是：接入網(wǎng)由業(yè)務節(jié)點接口（SNI）和用戶網(wǎng)絡接口（UNI）之間的一系列傳送實體（如線路設施和傳輸設施）組成，為供給電信業(yè)務而提供所需的傳送承載能力，可通過Q3管理接口進行配置和管理。接入網(wǎng)所覆蓋的范圍可由三種接口來定界：網(wǎng)絡側(cè)經(jīng)由SNI與業(yè)務節(jié)點連接；用戶側(cè)經(jīng)由UNI與用戶駐地網(wǎng)連接；管理側(cè)則經(jīng)Q3管理接口與電信管理網(wǎng)連接。

圖1-2接入網(wǎng)的定界業(yè)務節(jié)點（SN）是能夠獨立提供某種業(yè)務的實體（設備或模塊），是一種可以接入各種交換型或非交換型電信業(yè)務的網(wǎng)元。SNI是接入網(wǎng)和業(yè)務節(jié)點之間的接口，可分為支持單一接入的SNI和支持綜合接入的SNI。UNI是接入網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)之間的接口，它能夠支持目前網(wǎng)絡所能提供的各種接入類型和業(yè)務，接入網(wǎng)的發(fā)展應當支持當前所有的接入類型和業(yè)務。Q3管理接口是電信管理網(wǎng)與電信網(wǎng)各部分相連的標準接口。作為電信網(wǎng)的一部分，接入網(wǎng)的管理也必須符合電信管理網(wǎng)的策略。1.1.3接入網(wǎng)的功能結構接入網(wǎng)有5種基本功能，即用戶接口功能（UPF）、核心功能（CF）、傳送功能（TF）、業(yè)務接口功能（SPF）、接入網(wǎng)系統(tǒng)管理功能（AN-SMF）。接入網(wǎng)的功能結構圖如圖1-4所示。

圖1-4接入網(wǎng)的功能結構圖1．用戶接口功能（UPF）將特定的UNI要求與核心功能和管理功能相適配，具體功能有：（1）終結UNI功能；（2）A/D轉(zhuǎn)換和信令轉(zhuǎn)換功能；（3）UNI的激活/去激活功能；（4）處理UNI承載通路及容量功能；（5）UNI的測試和UPF的維護功能、管理及控制功能。2．核心功能（CF）將各個用戶接口承載要求或業(yè)務接口承載要求適配到公共傳送承載體之中，包括對協(xié)議承載通路的適配和復用處理。核心功能可以分布在整個接入網(wǎng)內(nèi)，具體功能有：（1）接入承載通路的處理功能；（2）承載通路的集中功能；（3）信令和分組信息的復用功能；（4）ATM傳送承載通路的電路模擬功能；3．傳送功能（TF）為接入網(wǎng)中不同位置的公共承載通路提供傳輸通道，并進行所用傳輸介質(zhì)的適配，具體功能有：（1）復用功能；（2）交叉連接功能（包括疏導和配置）；（3）管理功能；（4）物理介質(zhì)功能。4．業(yè)務接口功能（SPF）將特定SNI規(guī)定的要求與公共承載通路相適配，以使用核心功能進行處理，并選擇有關信息，以便在AN系統(tǒng)中進行處理，具體功能有：（1）終結SNI功能；（2）將承載要求、時限管理和操作運行及時映射進核心功能；（3）特定SNI所需要的協(xié)議映射功能；（4）SNI的測試和SPF的維護功能。5．接入網(wǎng)系統(tǒng)管理功能（AN-SMF）對UPF、SPF、CF和TF功能進行管理，進而通過UNI與SNI來協(xié)調(diào)用戶終端和業(yè)務節(jié)點的操作，具體功能有：（1）配置和控制功能；（2）業(yè)務協(xié)調(diào)功能；（3）故障檢測與指示功能；（4）用戶信息和性能數(shù)據(jù)的采集功能；（5）安全控制功能；（6）通過SNI協(xié)調(diào)UPF和SN的時限管理與運行要求功能；（7）資源管理功能。1.1.4接入網(wǎng)的特點（1）接入網(wǎng)結構變化大、網(wǎng)徑大小不一。接入網(wǎng)用戶類型復雜，結構變化大，規(guī)模小，由于各用戶所在位置不同，因此接入網(wǎng)的網(wǎng)徑大小不一。（2）接入網(wǎng)支持各種不同的業(yè)務。（3）接入網(wǎng)技術的可選擇性大、組網(wǎng)靈活。（4）接入網(wǎng)成本與用戶有關、與業(yè)務量無關。1.2接入網(wǎng)的發(fā)展接入網(wǎng)的概念是由英國電信于1975年首先提出的，并且在1976年開始進行接入網(wǎng)組網(wǎng)的可行性試驗，1977年在蘇格蘭和倫敦地區(qū)進行了較大規(guī)模的推廣應用，1978年正式提出了接入網(wǎng)組網(wǎng)的概念。ITU參與了英國電信的前期工作，于1979年開始著手制定接入網(wǎng)的標準。1995年11月，第一個接入網(wǎng)的標準G.902建議出臺，接入網(wǎng)首次作為一個獨立的網(wǎng)絡出現(xiàn)了，它是基于電信網(wǎng)的接入網(wǎng)。同時，為了打破交換機廠家的壟斷，ITU強制推出了接入網(wǎng)的規(guī)范，推動了接入網(wǎng)的發(fā)展。2000年11月，第二個接入網(wǎng)的標準Y.1231建議出臺，它基于的是IP網(wǎng)的接入網(wǎng)，符合Internet迅猛發(fā)展的潮流，揭開了IP接入網(wǎng)迅速發(fā)展的序幕，ADSL、CableMODEM和以太網(wǎng)接入技術等新興技術也逐漸流行。2003年前后，光纖的成本大大降低，而且光纖通信的質(zhì)量和傳輸容量大大地超越了銅線，F(xiàn)TTx的接入方式開始普及。按照工業(yè)和信息化部在“寬帶中國2013專項行動”中提供的數(shù)據(jù)，2012年我國光纖到戶（FTTH）覆蓋家庭新增4900萬戶，累計達到9400萬戶；固定寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入用戶新增2510萬戶，累計達到1.75億戶；使用4Mbit/s及以上接入帶寬的用戶占比提高了23%，已超過了63%；全國單位帶寬平均資費水平同比下降超過30%，寬帶性價比有效提升。2016年5月底，全國FTTH覆蓋家庭規(guī)模達到70?400萬戶，其中全國主導運營企業(yè)FTTH覆蓋家庭平均比例已接近90%，部分省市（如江蘇、天津）已覆蓋接近100%的家庭。2016年在主導業(yè)務區(qū)，中國電信（中國電信集團有限公司）與中國聯(lián)通（中國聯(lián)合網(wǎng)絡通信集團有限公司）為保持自身在寬帶市場中的優(yōu)勢，通過合作等方式對城市老舊小區(qū)和重點鄉(xiāng)鎮(zhèn)繼續(xù)加大FTTH網(wǎng)絡建設的改造力度，中國移動（中國移動通信集團公司）在固定寬帶市場持續(xù)發(fā)力。同時，農(nóng)村地區(qū)寬帶提速也在積極推進，目前在農(nóng)村地區(qū)開展光纖到戶建設也逐步成為共識。截至2016年5月底，全國行政村的光纖通達比例超過80%，寬帶接入能力超過12Mbit/s的行政村比例超過50%，農(nóng)村地區(qū)FTTH端口占FTTH總端口的比例達到31.6%，其中山東省和浙江省的占比已經(jīng)超過45%。未來我國接入網(wǎng)的發(fā)展方向主要表現(xiàn)在以下方面。（1）寬帶接入是接入網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢。（2）寬帶接入基于IP是大趨勢。（3）未來接入網(wǎng)必定是全業(yè)務接入網(wǎng)。（4）分階段、有步驟地向FTTH/FTTO演進，是接入網(wǎng)切實可行的發(fā)展方向。（5）接入網(wǎng)對多種因素敏感，還沒有一種絕對主導的技術。1.3接入網(wǎng)的分類1.3.1按拓撲結構分類接入網(wǎng)的拓撲結構指的是機線設備的集合排列形狀，它反映了物理上的連接性。當前，接入網(wǎng)中常見的拓撲結構有星狀網(wǎng)、環(huán)狀網(wǎng)、總線狀網(wǎng)和樹狀網(wǎng)等，如圖1-5所示。在實際應用中還可以將以上各種拓撲結構進行組合，形成其他形式的網(wǎng)絡結構。接入網(wǎng)的成本在很大程度上受拓撲結構的影響，拓撲結構與接入網(wǎng)的效能、可靠性、經(jīng)濟性和提供的業(yè)務直接相關。下面分別介紹有線接入網(wǎng)絡和無線接入網(wǎng)絡的拓撲結構。圖1-5接入網(wǎng)按拓撲結構分類（1）銅線接入網(wǎng)拓撲結構銅線接入網(wǎng)主要是指基于固定電話網(wǎng)的用戶數(shù)字線（xDSL）接入網(wǎng)，其復用系數(shù)小。所采用的拓撲結構與固定電話網(wǎng)的拓撲結構相似，除用戶駐地網(wǎng)（CPN）外，都以網(wǎng)狀、星狀和復合狀拓撲結構為主。（2）光纖接入網(wǎng)拓撲結構光纖接入網(wǎng)所采用的拓撲結構應考慮光纖的特點，其復用系數(shù)大，成本較低，以總線狀、星狀、環(huán)狀、樹狀為基本拓撲結構，在實際工作中還可采用網(wǎng)狀、雙星狀、雙環(huán)狀等拓撲結構。（3）HFC接入網(wǎng)拓撲結構HFC接入網(wǎng)是指基于有線電視（CATV）的接入網(wǎng)，所采用的拓撲結構以樹狀拓撲結構為主。（4）無線接入網(wǎng)拓撲結構無線接入網(wǎng)拓撲結構通常分為兩類：無中心拓撲結構和有中心拓撲結構。在無中心拓撲結構中，一般所有站點都使用公共的無線廣播信道，并采用相同的協(xié)議征用無線信道，任意兩個節(jié)點之間都可以直接進行通信。這種結構的優(yōu)點是組網(wǎng)簡單、成本低、網(wǎng)絡穩(wěn)定性好；缺點是當站點增多時，網(wǎng)絡服務質(zhì)量會下降，網(wǎng)絡的布局受到限制。無中心拓撲結構適用于用戶數(shù)較少的情況。在有中心拓撲結構中需要設立中心站點，所有站點對網(wǎng)絡的訪問均受其控制。這種結構的優(yōu)點是當站點增多時，網(wǎng)絡服務質(zhì)量不會急劇下降，網(wǎng)絡的布局受限小，擴容方便；缺點是網(wǎng)絡穩(wěn)定性差，一旦中心站點出現(xiàn)故障，網(wǎng)絡就會陷入癱瘓，并且中心站點的引入增大了網(wǎng)絡成本。1.3.2按傳輸介質(zhì)分類在整個通信網(wǎng)中，接入網(wǎng)屬于通信網(wǎng)的末端，直接與用戶連接。根據(jù)所采用的傳輸介質(zhì)，接入網(wǎng)可以分為有線接入網(wǎng)和無線接入網(wǎng)，如圖1-6所示。有線傳輸介質(zhì)是指在兩個通信設備之間的物理連接部分，它能將信號從一方傳輸?shù)搅硪环?。有線傳輸介質(zhì)主要有雙絞線、同軸電纜和光纖，其中，雙絞線和同軸電纜傳輸電信號，光纖傳輸光信號。圖1-6接入網(wǎng)按傳輸介質(zhì)分類無線傳輸介質(zhì)是指自由空間。利用無線電波在自由空間中的傳播可以實現(xiàn)多種無線通信。電磁波根據(jù)頻率的不同，可分為無線電波、微波、紅外線和激光等，信息被加載到不同頻率的無線電波上進行傳輸。無線接入網(wǎng)根據(jù)通信終端的狀態(tài)，可分為移動無線接入網(wǎng)和固定無線接入網(wǎng)。固定無線接入網(wǎng)主要為固定位置的用戶或僅在小區(qū)內(nèi)移動的用戶提供服務，主要包括衛(wèi)星直播系統(tǒng)、多路多點分配業(yè)務、本地多點分配業(yè)務、無線局域網(wǎng)（WLAN）、全球微波接入互操作性（WiMAX）等。移動接入網(wǎng)主要為移動用戶提供各種電信業(yè)務，包括蜂窩移動通信、衛(wèi)星移動通信和WiMAX等。1.3.3按傳輸信號的形式分類按傳輸信號的形式分類，接入網(wǎng)可以分為數(shù)字接入網(wǎng)和模擬接入網(wǎng)。（1）數(shù)字接入網(wǎng)：接入網(wǎng)中傳輸?shù)氖菙?shù)字信號，如HDSL、光纖接入網(wǎng)、以太網(wǎng)接入等。（2）模擬接入網(wǎng)：接入網(wǎng)中傳輸?shù)氖悄M信號，如ADSL等。1.3.4按接入業(yè)務的速率分類按接入業(yè)務的速率分類，接入網(wǎng)可以分為窄帶接入網(wǎng)和寬帶接入網(wǎng)。按接入業(yè)務的速率分類，接入網(wǎng)可以分為窄帶接入網(wǎng)和寬帶接入網(wǎng)。不同時期、不同國家、不同行業(yè)有不同的定義，寬帶與窄帶的一般劃分標準是用戶網(wǎng)絡接口上的速率。早些年將用戶網(wǎng)絡接口上的最高接入速率超過2Mbit/s的用戶接入稱為寬帶接入。接入速率的高低是區(qū)分窄帶與寬帶的一個因素，窄帶接入網(wǎng)與寬帶接入網(wǎng)更本質(zhì)的區(qū)別是信息的傳輸方式不同。窄帶接入網(wǎng)基于電路方式傳輸業(yè)務，適用于對語音等帶寬固定、對QoS要求比較高的實時業(yè)務的傳輸，而對以IP為主流的高速數(shù)據(jù)業(yè)務的支持能力較差。接入網(wǎng)支持的窄帶業(yè)務主要有普通電話業(yè)務、模擬租用線業(yè)務、ISDN基本速率和基群速率業(yè)務、低速數(shù)據(jù)業(yè)務，以及N×64kbit/s數(shù)據(jù)租用業(yè)務等。寬帶接入網(wǎng)則以分組傳輸方式為基礎，這些分組可以是ATM信元、IP數(shù)據(jù)包、幀中繼幀或以太網(wǎng)幀等，寬帶接入網(wǎng)適合用來解決數(shù)據(jù)業(yè)務的接入問題。接入網(wǎng)支持的寬帶業(yè)務主要有高速數(shù)據(jù)業(yè)務、VOD業(yè)務、數(shù)字電視分配業(yè)務、交互式圖像業(yè)務、多媒體業(yè)務、遠程醫(yī)療業(yè)務、遠程教育業(yè)務等。1.3.5按接入技術分類1．銅線接入技術2．以太網(wǎng)接入技術3．HFC接入技術4．光纖接入技術5．無線接入技術1．銅線接入技術按帶寬的不同，銅線接入技術可分為銅線窄帶接入技術和銅線寬帶接入技術。銅線窄帶接入技術包括PSTN撥號接入技術、ISDN撥號接入技術和DDN接入技術。銅線寬帶接入技術也稱為xDSL接入技術，是指采用不同的調(diào)制方式將數(shù)據(jù)信息送到普通電話銅線上實現(xiàn)高速傳輸?shù)募夹g，數(shù)據(jù)業(yè)務與電話業(yè)務共享同一條電話線，采用頻分復用技術實現(xiàn)數(shù)據(jù)和語音的同時傳輸，充分利用埋在地下的銅線資源實現(xiàn)寬帶接入，具體接入結構如圖1-7所示。xDSL接入技術是對多種用戶線高速接入技術的統(tǒng)稱，包括ADSL、HDSL、VDSL、SDSL、RDSL等，其中應用較廣的是ADSL。圖1-7xDSL接入結構xDSL技術在同一條銅線上分別傳輸數(shù)據(jù)和語音信號，充分使用現(xiàn)有銅線網(wǎng)絡設施提供可視電話、多媒體檢索、LAN互聯(lián)、Internet接入等業(yè)務。xDSL作為由窄帶接入網(wǎng)到寬帶接入網(wǎng)過渡的主流技術，在我國電信發(fā)展史上具有重要的作用，但其在應用上也存在諸多問題。（1）經(jīng)濟性差。造價較高，與新建無源光纖點對多點復用相比，已無優(yōu)勢可言。（2）實用線路質(zhì)量難以適應xDSL的高技術標準。線路傳輸帶寬不足，不能實現(xiàn)高速視頻。（3）xDSL的驅(qū)動功率較大，線間串擾較大，對其他低頻通信設備會造成干擾。2．以太網(wǎng)接入技術以太網(wǎng)接入技術是一種較實用的寬帶接入技術。以太網(wǎng)接入技術自1990年開始發(fā)展，目前已經(jīng)非常成熟。據(jù)統(tǒng)計，以太網(wǎng)的端口數(shù)約為所有網(wǎng)絡端口數(shù)的85%。傳統(tǒng)以太網(wǎng)技術不屬于接入網(wǎng)范疇，而屬于用戶駐地網(wǎng)領域，然而其應用領域正在向包括接入網(wǎng)在內(nèi)的其他公共網(wǎng)領域發(fā)展。利用以太網(wǎng)作為接入手段的主要原因如下：（1）以太網(wǎng)有巨大的網(wǎng)絡基礎和長期應用的經(jīng)驗知識；（2）目前所有流行的操作系統(tǒng)和應用都與以太網(wǎng)兼容；（3）性價比高、可擴展性強、可靠性高、容易安裝和開通；（4）以太網(wǎng)接入方式與IP網(wǎng)是最佳匹配。3．HFC接入技術HFC（HybirdFiber-opticCable，混合光纖同軸電纜）接入網(wǎng)是一種綜合應用模擬和數(shù)字傳輸技術、同軸電纜和光纜技術、射頻技術的高度分布式智能型接入網(wǎng)絡，是通信網(wǎng)和有線電視（CATV）網(wǎng)相結合的產(chǎn)物，可以提供有線電視、寬帶數(shù)據(jù)、電話等多種業(yè)務的接入。HFC接入網(wǎng)的干線部分以光纖為傳輸介質(zhì)，配線網(wǎng)部分保留原有的樹狀?分支狀同軸電纜網(wǎng)。HFC接入網(wǎng)模擬頻分復用信道，其信號調(diào)制方式與光纖CATV網(wǎng)兼容，一般為殘留邊帶調(diào)幅（VSB-AM）方式。HFC接入網(wǎng)在原有的有線電視系統(tǒng)的基礎上，引入CableMODEM技術，實現(xiàn)多種業(yè)務的接入。CableMODEM的通信和普通MODEM一樣，是數(shù)據(jù)信號在模擬信道上交互傳輸?shù)倪^程，其前端設備為電纜調(diào)制解調(diào)器（CMTS），用于管理和控制CableMODEM，用戶側(cè)設備為CM（CableMODEM）。圖1-8HFC接入網(wǎng)的結構4．光纖接入技術接入網(wǎng)已由銅線接入發(fā)展為光纖接入，即所謂的“光進銅退”，前面介紹的xDSL技術、HFC技術大多用到了銅線，在一定時期內(nèi)可以滿足一部分寬帶接入的需求，但這些都是過渡技術。以光纖為傳輸介質(zhì)的光纖接入技術具有容量大、衰減小、傳輸距離遠、防干擾能力強、保密性好等諸多優(yōu)點，且其建設成本也相對較低，因此，光纖接入成為當前寬帶接入的主流技術。光纖接入網(wǎng)可分為兩大主流技術網(wǎng)絡：有源光網(wǎng)絡（ActiveOpticNetwork，AON）和無源光網(wǎng)絡（PassiveOpticNetwork，PON）。二者的區(qū)別主要是網(wǎng)絡中是否含有有源電子設備。PON具有成本低、對業(yè)務透明、易于升級和易于維護管理的優(yōu)勢，近年來發(fā)展得十分迅猛。基于PON技術的寬帶接入網(wǎng)根據(jù)光網(wǎng)絡單元（ONU）的位置可分為多種應用類型，有FTTC（光纖到路邊）、FTTB（光纖到大樓）、FTTH（光纖到戶）等幾種形式，因此光纖接入網(wǎng)又稱為FTTx接入網(wǎng)。從該圖可看出，一個光纖接入網(wǎng)主要由光線路終端（OLT）、光分配網(wǎng)絡（ODN）、光網(wǎng)絡單元（ONU）、適配功能模塊（AF）組成。其中，OLT主要用于提供骨干網(wǎng)與配線網(wǎng)之間的接口；ODN位于OLT和ONU之間，用于完成光信號功率的分配；ONU位于ODN和用戶之間，ONU的網(wǎng)絡具有光接口，而用戶側(cè)為電接口，因此需要具有光/電轉(zhuǎn)換功能，并能實現(xiàn)對各種電信號的處理與維護。適配功能模塊主要為ONU和用戶設備提供適配功能。5．無線接入技術隨著通信技術的飛速發(fā)展，在敷設最后一段用戶線時通常會面臨一系列的難題：銅線和雙絞線的長度在4～5km時會出現(xiàn)高環(huán)阻問題，通信質(zhì)量難以保證，在山區(qū)、島嶼、城市用戶密度較大而管線緊張的地區(qū)架設用戶線困難且耗時、費力、成本高。為了解決這個所謂的“最后一公里”問題，達到快速安裝、價格低廉的目的，無線接入技術便應運而生。無線接入網(wǎng)是指從業(yè)務節(jié)點接口到用戶終端全部或部分采用無線方式，即利用衛(wèi)星、微波及超短波等向用戶提供各種電信業(yè)務的接入系統(tǒng)。無線接入網(wǎng)又可分為固定無線接入網(wǎng)和移動無線接入網(wǎng)。習題1．畫圖并說明按照網(wǎng)絡功能劃分時的電信網(wǎng)的基本組成。答：公用電信網(wǎng)按網(wǎng)絡功能，可劃分為傳輸網(wǎng)、交換網(wǎng)和接入網(wǎng)三部分習題

2．接入網(wǎng)是如何定義的？有哪些接口？答：接入網(wǎng)由業(yè)務節(jié)點接口（SNI）和用戶網(wǎng)絡接口（UNI）之間的一系列傳送實體（如線路設施和傳輸設施）組成，為供給電信業(yè)務而提供所需的傳送承載能力，可通過Q3管理接口進行配置和管理。由SNI、UNI和Q3管理接口所包圍的范圍為接入網(wǎng)習題

3．常用的接入技術有哪些？答：接入網(wǎng)包括銅線接入技術、以太網(wǎng)接入技術、HFC接入技術、光纖接入技術、無線接入技術等習題

4．簡述未來我國接入網(wǎng)的發(fā)展方向。答：未來我國接入網(wǎng)的發(fā)展方向主要表現(xiàn)在以下方面。（1）寬帶接入是接入網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢。（2）寬帶接入基于IP是大趨勢。（3）未來接入網(wǎng)必定是全業(yè)務接入網(wǎng)。（4）分階段、有步驟地向FTTH/FTTO演進，是接入網(wǎng)切實可行的發(fā)展方向。（5）接入網(wǎng)對多種因素敏感，還沒有一種絕對主導的技術。習題

5．走訪固網(wǎng)運營商，了解固網(wǎng)運營商面臨哪些挑戰(zhàn)。面對這些挑戰(zhàn)，簡要說明解決問題的對策或技術方案。答：略6．查找相關資料，調(diào)查目前主要應用的寬帶接入技術，比較各種寬帶接入技術的優(yōu)點和缺點，完成一篇《寬帶接入技術綜述》文章。答：略現(xiàn)代接入網(wǎng)技術第2章接入網(wǎng)的體系結構第2章接入網(wǎng)的體系結構接入網(wǎng)總體標準——G.902建議IP接入網(wǎng)總體標準——Y.1231建議相關標準1995年11月2日，國際電信聯(lián)盟（InternationTelecommunicationUnion,IUT）發(fā)布了接入網(wǎng)的第一個總體標準——G.902建議。G.902建議的重點內(nèi)容包括：強調(diào)接入網(wǎng)的功能，從功能角度定義接入網(wǎng)，并說明接入網(wǎng)對傳輸介質(zhì)層的功能性需求；規(guī)定并描述了接入網(wǎng)的體系結構，以及與總體結構相關的業(yè)務節(jié)點、接入網(wǎng)支持的接入類型、傳送承載能力及對其與業(yè)務節(jié)點有關的管理概念和管理需求、接入的運行和控制。

2.1.1G.902建議概述G.902建議的目的G.902建議的目的是為進一步的相關工作提供框架。進一步的相關工作包括業(yè)務節(jié)點和業(yè)務節(jié)點接口、用戶網(wǎng)絡接口、接入網(wǎng)內(nèi)部接口、接入類型、接入承載能力需求的定義及具體的接入網(wǎng)等。G.902建議在很大程度上受到傳統(tǒng)電信技術的影響，其定義的接入網(wǎng)特別是接入網(wǎng)的功能體系、接入類型、接口規(guī)范等，更多地適用于電信網(wǎng)絡。因此，當關于IP接入網(wǎng)的總體標準Y.1231建議問世以后，人們有時將G.902建議稱為“電信接入網(wǎng)總體標準”。G.902建議中的接入網(wǎng)定義如下。接入網(wǎng)（AN）是由一系列實體（如線纜裝置、傳輸設備等）組成的，在一個業(yè)務節(jié)點接口（SNI）和每個與之相關聯(lián)的用戶網(wǎng)絡接口（UNI）之間提供電信業(yè)務所需的傳輸能力。接入網(wǎng)可以經(jīng)由Q3管理接口進行配置和管理。對接入網(wǎng)可以實現(xiàn)的UNI和SNI的類型與數(shù)量在原則上沒有限制。接入網(wǎng)不解釋用戶信令。

2.1.2接入網(wǎng)的基本定義2.1.3接入網(wǎng)的結構和定界

接入網(wǎng)（AN）是由一系列實體（如線纜裝置、傳輸設備等）組成的，在一個業(yè)務節(jié)點接口（SNI）和每個與之相關聯(lián)的用戶網(wǎng)絡接口（UNI）之間提供電信業(yè)務所需的傳輸能力。接入網(wǎng)的結構和定界一個AN可以與多個SN相連，這樣一個AN既可以接入多個分別支持特定業(yè)務的SN，又可以接入多個支持相同業(yè)務的SN。必須注意：UNI與SN的關聯(lián)是靜態(tài)的，即關聯(lián)的確立是通過與相關SN的協(xié)調(diào)指配功能來完成的，對SN接入承載能力的分配也是通過協(xié)調(diào)指配功能來完成的。接入網(wǎng)定界的方法是一種“黑箱理論”的定義方法，這種方法通過指出一個系統(tǒng)與所有外部系統(tǒng)的關系來定義此系統(tǒng)。這在系統(tǒng)內(nèi)部結構不夠明確或系統(tǒng)內(nèi)部結構過于復雜或可能變化過大時，是一種重要的方法，2.1.4接入網(wǎng)的接口接入網(wǎng)有三種主要接口，即用戶網(wǎng)絡接口（UNI）、業(yè)務節(jié)點接口（SNI）和Q3管理接口。由于這三種接口的定義都有傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡的特點，在IP接入網(wǎng)中另有相應的定義用戶網(wǎng)絡接口（UNI）業(yè)務節(jié)點接口（SNI）Q3管理接口UNI是用戶與網(wǎng)絡之間的接口，用戶終端通過UNI連接到AN。UNI進一步分為單個UNI和共享UNI。單個UNI包括PSTN和ISDN中各種類型的UNI。SNI是AN與SN之間的接口，是SN通過AN向用戶提供電信業(yè)務的接口。SN有多種類型，包括特定業(yè)務的業(yè)務節(jié)點和模塊化業(yè)務節(jié)點等。AN需要標準化Q3管理接口，以便電信管理網(wǎng)TMN通過Q3管理接口對AN進行配置和管理。2.1.5管理、控制和操作G.902建議規(guī)定了AN所要求的管理結構和AN的管理功能。網(wǎng)絡的可靠運行是運營網(wǎng)絡的基本要求，也是接入網(wǎng)的運行需要。因此，對接入網(wǎng)功能進行控制和監(jiān)視是AN的必備操作。此外，接入網(wǎng)系統(tǒng)管理功能還包括通常的配置管理、故障管理、性能管理和安全管理。配置管理功能包括設備管理和軟件管理。設備管理必須連續(xù)監(jiān)視AN的邏輯表示和具體實現(xiàn)之間的映射，包括對現(xiàn)場可代替單元的管理。對于這些部件，均可以實行配置管理、故障管理和性能管理。軟件管理包括軟件下載、版本管理、軟件故障檢測和恢復機制。根據(jù)對網(wǎng)管動作響應時間的實時性要求，AN的管理功能可以分為即時（TimeCritical）管理功能和非即時（Non-timeCritical）管理功能兩大類。即時管理功能（如由接入網(wǎng)內(nèi)部故障導致的用戶端口阻塞）要求與SN實時協(xié)調(diào)，由AN和SN的系統(tǒng)管理功能通過SNI通信來完成。非即時管理功能（如接口和用戶端口的指配）則只需要SNI兩側(cè)（AN與SN的系統(tǒng)管理功能）通過Q3管理接口協(xié)調(diào)工作。值得注意的是，ISO/OSI著名的5大管理域是配置管理、故障管理、性能管理、安全管理和記賬管理，而G.902建議中的接入網(wǎng)網(wǎng)管功能基本取消了記賬功能。此外，AN只能通過Q3管理接口接受TMN的管理而沒有給SNMP網(wǎng)管預留地位，這也是G.902建議的缺點。2.2IP接入網(wǎng)總體標準——Y.1231建議

2.2.1IP接入網(wǎng)系列標準概述Y.1231建議是IP接入網(wǎng)的總體標準，這是在IP技術潮流推動下通信技術界的重要發(fā)展。Y.1231建議不僅對IP接入網(wǎng)具有指導性意義，對電信網(wǎng)絡的IP化具有強烈的推動作用，而且對一般接入網(wǎng)的總體結構也有重要影響。

2.2.2ITUY系列建議與GII20世紀90年代末，互聯(lián)網(wǎng)在全球取得了巨大的成功，全球都開始討論NII（NationalInformationInfrastructure，國家信息基礎設施）和GII（GlobalInformationInfrastructure，全球信息基礎設施）。ITU預見到IP技術在未來通信領域?qū)鸬街匾饔?，甚至是革命性作用，因此，?999年開始進行了全面的重心遷移，ITU-T各研究組開始了基于IP技術的一系列標準的研究。ITU-T成立了“多協(xié)議和IP網(wǎng)絡及其互通研究組”的SG13，開始研究IP網(wǎng)絡體系結構，以及基于IP技術的電信傳統(tǒng)業(yè)務發(fā)展策略等。經(jīng)過大量的研究，SG13提出了Y系列建議，定義了“基于IP的全球信息基礎設施GII”。隨后IP技術用于電信網(wǎng)絡的勢頭越來越猛。在ITUY系列建議中，重要的建議如下Y.1001建議是“IP框架結構——電信網(wǎng)絡和IP網(wǎng)絡技術融合的框架結構”。它是Y系列中最基本的一個標準。Y.1241建議是“利用IP傳輸能力來支持基于IP的業(yè)務”，它定義了專用網(wǎng)和公用網(wǎng)環(huán)境中不同的IP傳輸能力所支持的不同IP業(yè)務。該建議把IP業(yè)務定義為由業(yè)務平面利用IP傳輸能力向終端用戶提供的業(yè)務。該建議還把IP業(yè)務分成了5大類，并對各類IP業(yè)務的通信配置和性能保證屬性進行了描述。在ITUY系列建議中，重要的建議如下Y.1401建議提出“與IP網(wǎng)絡互通的一般要求”，它主要規(guī)定了IP網(wǎng)絡和非IP網(wǎng)絡互通時的框架結構。該建議將IP層以上的各種業(yè)務應用都放在業(yè)務平面上，并從網(wǎng)絡互通和業(yè)務互通角度出發(fā)，考慮了互通的通信方案，規(guī)定了互通功能單元在用戶平面、控制平面、管理平面上的要求。Y.1541建議是“IP通信業(yè)務——IP性能和可用性指標和分配”建議。它把IP業(yè)務QoS分為4類，其中第0類為電信級通信業(yè)務。該建議還規(guī)定了IP性能指標的分配、路由長度計算方法、核實IP性能指標的參考路徑、IP性能測量方法等相關信息。

2.2.3IP接入網(wǎng)概述Y.1231建議于2000年11月通過，命名為“IP接入網(wǎng)體系結構”（IPAccessNetworkArchitecture）。Y.1231建議從體系、功能、模型的角度描述IP接入網(wǎng)，提出了IP接入網(wǎng)的定義、功能要求和功能模型、承載能力、可能的接入類型及接口。IP接入網(wǎng)的功能模型包括提供IP業(yè)務的IP網(wǎng)絡高層體系和模型。Y.1231建議比G.902建議更加簡潔、抽象、統(tǒng)一和先進，其內(nèi)容更加精練；使用抽象概念參考點RP（ReferencePoint）代替了G.902建議中的UNI、SNI和Q3管理接口，使接入網(wǎng)的接口更抽象、統(tǒng)一。而且，Y.1231建議定義的IP接入網(wǎng)適用于一切基于IP技術的技術，可以提供數(shù)據(jù)、語音、視頻和其他多種業(yè)務，滿足了未來融合網(wǎng)絡的需要。Y.1231建議具有以下功能

交換功能IP接入網(wǎng)解釋用戶信令并可以動態(tài)切換業(yè)務提供商。如果使用G.902建議，那么用戶端口功能可以動態(tài)地切換到不同的業(yè)務節(jié)點，這種功能有利于用戶即時選擇各種業(yè)務。

接入管理和控制功能除接入網(wǎng)必須具有的用以承載業(yè)務的傳送承載能力外，IP接入網(wǎng)的功能模型中還定義了IP-AF（IP接入功能），可以對用戶接入進行認證和控制，十分有利于接入網(wǎng)的獨立運營。

2.2.4IP接入網(wǎng)的定義IP接入網(wǎng)是指在“IP用戶和IP業(yè)務提供者（ISP）之間提供所需IP業(yè)務接入能力的網(wǎng)絡實體的實現(xiàn)”。IP接入網(wǎng)是用IP作為第三層協(xié)議的網(wǎng)絡。IP網(wǎng)絡業(yè)務是通過用戶與業(yè)務提供者之間的接口，以IP包格式傳輸數(shù)據(jù)的一種服務。IP接入網(wǎng)的功能包括接入功能、端功能、網(wǎng)絡終端功能，它與用戶駐地網(wǎng)（CPN）、ISP之間的接口是參考點RP。從IP接入網(wǎng)的定義來看，IP接入網(wǎng)與G.902建議中定義的接入網(wǎng)有很多不同。IP接入網(wǎng)位于IP核心網(wǎng)與用戶駐地網(wǎng)之間，IP接入網(wǎng)與用戶駐地網(wǎng)和IP核心網(wǎng)之間的接口是參考點RP，而不是傳統(tǒng)的用戶網(wǎng)絡接口（UNI）和業(yè)務節(jié)點接口（SNI）。參考點RP是指邏輯上的參考連接，在某種特定的網(wǎng)絡中，其物理接口不是一一對應的。

2.2.5IP接入網(wǎng)的位置IP網(wǎng)絡通用體系結構如圖2-2所示。該圖描述了IP接入網(wǎng)在IP網(wǎng)絡中的位置，是IP接入網(wǎng)中最基礎、最重要的結構圖。IP接入網(wǎng)位于用戶駐地網(wǎng)（CPN）和IP核心網(wǎng)之間，IP接入網(wǎng)與CPN和IP核心網(wǎng)之間的接口均為通用的參考點RP。2.2.6IP接入網(wǎng)的參考模型IP接入網(wǎng)的總體結構功能包含三種：接入網(wǎng)傳送功能、IP接入功能（IP-AF）和IP接入網(wǎng)系統(tǒng)管理功能2.2.7IP接入網(wǎng)的接入類型IP接入網(wǎng)允許的接入類型有很多，原則上，一切可以運行IP協(xié)議的物理接口均可在IP接入網(wǎng)中使用。Y.1231建議列出的接入類型如下。N-ISDN：包括BR接入（2B+D）和PR接入（30B+D）。B-ISDN：接口速率為155Mbit/s和622Mbit/s。xDSL。

無線和衛(wèi)星。PON、SDV、HFC和其他光系統(tǒng)。CATV接入。LAN/WAN。2.3相關標準標準對通信行業(yè)的所有參與者都是非常重要的。沒有統(tǒng)一的標準，眾多的制造商和網(wǎng)絡互聯(lián)環(huán)境就不可能共存。只有遵循統(tǒng)一的標準，不同的制造商才能生產(chǎn)出適應不同網(wǎng)絡協(xié)議、介質(zhì)和設備的相互競爭的產(chǎn)品。對于終端用戶，標準可以確保硬件和軟件按照說明書工作，可以確保硬件和軟件的成功互操作。協(xié)議組織英文簡稱任務和貢獻國際標準化組織ISOOSI參考模型國際電報電話咨詢委員會CCITT電信標準國際電信聯(lián)盟電信標準化部門ITU-TCCITT的繼承者美國國家標準學會ANSI信息系統(tǒng)標準電氣和電子工程師協(xié)會IEEE制定局域網(wǎng)的國際標準電子工業(yè)協(xié)會EIA局域網(wǎng)標準、布線標準協(xié)議組織及其任務和貢獻規(guī)

格介

質(zhì)數(shù)據(jù)傳輸速率/（Mbit/s）傳輸距離/m傳輸技術10Base550Ω同軸電纜（10mm）10500基帶10Base250Ω同軸電纜（5mm）10185基帶10BaseTSTP/UTP10100基帶FOIRL光纖101000基帶10BROAD3675Ω同軸電纜101800基帶企業(yè)網(wǎng)絡中的一般線纜規(guī)格小結1．G.902建議中的接入網(wǎng)定義是：接入網(wǎng)（AN）是由一系列實體（如線纜裝置、傳輸設備等）組成的，在一個業(yè)務節(jié)點接口（SNI）和每個與之相關聯(lián)的用戶網(wǎng)絡接口（UNI）之間提供電信業(yè)務所需的傳輸能力。接入網(wǎng)可以經(jīng)由Q3管理接口進行配置和管理。對接入網(wǎng)可以實現(xiàn)的UNI和SNI的類型與數(shù)量在原則上沒有限制。接入網(wǎng)不解釋用戶信令。2．接入網(wǎng)定界：AN以UNI、SNI、Q3管理接口為邊界連到其他網(wǎng)絡實體，AN通過UNI和SNI連接用戶終端和業(yè)務節(jié)點SN，為傳輸SNI和與之關聯(lián)的UNI之間的電信業(yè)務提供承載能力，AN通過Q3管理接口與TMN進行管理交互。3．IP接入網(wǎng)是指在“IP用戶和IP業(yè)務提供者（ISP）之間提供所需IP業(yè)務接入能力的網(wǎng)絡實體的實現(xiàn)”。4．常見的協(xié)議組織有：ISO、CCITT、ITU-T、ANSI、IEEE、EIA。習題1．G.902建議是基于何種網(wǎng)絡的接入網(wǎng)標準？它如何定義接入網(wǎng)？通過哪些接口來定界接入網(wǎng)？這些接口分別有哪些功能？2．Y.1231建議是基于何種網(wǎng)絡的接入網(wǎng)標準？它如何定義接入網(wǎng)？接入網(wǎng)通過什么接口與核心網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)相連？3．Y.1231建議和G.902建議相比有哪些優(yōu)勢？4．自選研究方向，在相關協(xié)議組織網(wǎng)站查找協(xié)議標準第3章銅線接入技術銅線接入技術概述3.1

非對稱數(shù)字用戶線（ADSL）接入技術3.2超高速數(shù)字用戶線（VDSL）接入技術3.33.1銅線接入技術概述1.DSL技術的特點（1）DSL技術利用已有的電話線提供寬帶接入業(yè)務，不需要新的接入傳輸網(wǎng)絡建設投

入，在接入網(wǎng)中可節(jié)省大量成本，并且省時便捷。（2）與最初的撥號接入相比，采用DSL技術可在開通數(shù)據(jù)業(yè)務的同時不影響語音業(yè)務，用戶能在打電話的同時上網(wǎng)。3.1.1DSL技術發(fā)展2.DSL技術的分類DSL技術統(tǒng)稱為xDSL，其中，“x”代表不同種類的數(shù)字用戶線路技術。各種數(shù)字用戶線路技術的不同之處主要體現(xiàn)在信號的傳輸速率和傳輸距離，以及上行速率、下行速率的對稱和非對稱上。對稱DSL技術主要用于替代傳統(tǒng)T1/E1接入技術，與傳統(tǒng)T1/E1接入技術相比，DSL技術具有對線路質(zhì)量要求低、安裝和調(diào)試簡便等特點，而且通過復用技術還可以提供語音、視頻與數(shù)據(jù)多路傳輸?shù)确铡Ｄ壳?，對稱DSL技術主要有HDSL、SDSL、MVL及IDSL等幾種。非對稱DSL技術適用于對雙向帶寬要求不一致的應用，如Web瀏覽、多媒體點播及信息發(fā)布等，非對稱DSL技術主要有ADSL、RADSL及VDSL等。（1）HDSLHDSL（高比特率DSL）是目前眾多DSL技術中較成熟的一種，并已得到了一定程度的應用。這種技術的特點是利用兩對雙絞線實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，支持N×64kbit/s速率，最高可達E1速率。HDSL不用借助放大器即可實現(xiàn)3.6km以內(nèi)的正常數(shù)據(jù)傳輸。與傳統(tǒng)T1/E1接入技術相比，HDSL最突出的優(yōu)勢是部署成本低廉、安裝簡便，是T1/E1接入技術的較為理想的替代技術之一。

（2）SDSLSDSL（單線DSL）是HDSL的單線版本，可提供雙向高速可變比特率連接，速率范圍為160kbit/s～2.084Mbit/s。SDSL利用單對雙絞線，可支持最高達E1速率的多種連接速率，在0.4mm雙絞線上的最大傳輸距離可達3km。與HDSL相比，SDSL可節(jié)省一對雙絞線，因而部署更簡單、方便。（3）SHDSLSHDSL（單對線高速DSL）遵循ITU-TG.991.2、G.994.2等協(xié)議標準。SHDSL是在HDSL技術的基礎上發(fā)展而來的，由于SHDSL只需要一對電話線，所以可以大大減小運營商和用戶的銅線資源的消耗。SHDSL采用TC-PAM16/32/64編碼方式，編碼等級越高，傳輸速度越快，可應用于語音、數(shù)據(jù)和視頻等通信傳輸。（4）ADSLADSL（非對稱DSL）能夠在現(xiàn)有的電話雙絞線上提供高達8Mbit/s的下行速率及1Mbit/s的上行速率，有效傳輸距離可達3～5km。ADSL充分利用現(xiàn)有的PSTN電話網(wǎng)絡，只需在線路兩端加裝ADSL設備即可為用戶提供高速寬帶服務，無須重新布線，因而可極大地降低服務成本。（5）VDSLVDSL（甚高速數(shù)字用戶環(huán)路）可以在相對短的距離上實現(xiàn)極高的數(shù)據(jù)傳輸速率，最高可以達到58Mbit/s。在用戶回路長度小于1.5km的情況下，可提供13Mbit/s或更高的接入速率。從技術角度而言，VDSL是ADSL的升級技術，其平均數(shù)據(jù)傳輸速率是ADSL的5～10倍。另外，根據(jù)市場或用戶的實際需求，VDSL可以設置成對稱的，也可以設置成不對稱的。技

術

名

稱傳

輸

方

式最高上行速率最高下行速率最大傳輸距離傳

輸

介

質(zhì)HDSL對稱2.32Mbit/s2.32Mbit/s5km1～3對雙絞線SDSL對稱2.32Mbit/s2.32Mbit/s3km1對雙絞線SHDSL對稱5.7Mbit/s5.7Mbit/s7km1～2對雙絞線VDSL非對稱2.3Mbit/s58Mbit/s2km1對雙絞線ADSL非對稱1Mbit/s8Mbit/s5km1對雙絞線表3-15種DSL技術的比較1.2B1Q編碼2B1Q碼是無冗余度的4電平脈沖幅度調(diào)制碼，屬于基帶型傳輸碼。

其傳輸特性與模擬信號在雙絞線上的傳輸特性相似，要求所用的傳輸線具有較好的線性幅頻特性。3.1.2DSL關鍵技術bit電平幅度00+301+110-111-3表3-22B1Q編碼規(guī)則

圖3-12B1Q編碼示例

2B1Q編碼的本質(zhì)是四進制（電平）編碼調(diào)制，與每個符號代表傳輸1bit的二進制調(diào)制方式相比，2B1Q能在相同時間內(nèi)傳輸2倍長度的數(shù)據(jù)。如果需要進一步提高傳輸比特用是從頻域上將整個信道劃分為獨立的兩個或多個頻帶，分別用于上行和下行傳輸，彼此之間不會產(chǎn)生干擾?；夭ǖ窒旌霞夹g用于上行、下行傳輸頻段相同的通信系統(tǒng)，可將本地發(fā)送信號在本地接收端的泄漏衰減到最小。2．CAP調(diào)制

無載波幅度/相位調(diào)制（CarrierlessAmplitudeModulation/PhaseModulation，CAP）技術是以QAM技術為基礎發(fā)展而來的，可以說是QAM技術的變種。CAP技術在原理上類似于QAM技術，但不采用正交載波，而通過兩個數(shù)字橫向帶通濾波器進行調(diào)制，其輸出結合起來即為發(fā)送信號。在接收側(cè)用“軟判決”技術對信號進行解調(diào)，再用判決前饋均衡器對電纜芯徑變化和橋接抽頭進行適配。3．dmt調(diào)制

DMT（DiscreteMulti-Tone，離散多音）調(diào)制是當前使用得最廣泛的ADSL調(diào)制技術，它將雙絞線傳輸頻帶（0～1.104MHz）劃分為最多由256個頻率指示的正交子信道（每個子信道占用4kHz帶寬）。在每個離散的子載波中，根據(jù)各自信噪比的大小可實現(xiàn)16～256點的星座編碼，即每個子載波中的一個符號可以代表4～8bit。圖3-2DMT調(diào)制框圖4．頻分復用和回波抵消混合技術

采用頻分復用和回波抵消混合技術可實現(xiàn)DSL系統(tǒng)中的全雙工與非對稱通信。頻分復用是從頻域上將整個信道劃分為獨立的兩個或多個頻帶，分別用于上行和下行傳輸，彼此之間不會產(chǎn)生干擾。回波抵消混合技術用于上行、下行傳輸頻段相同的通信系統(tǒng)，可將本地發(fā)送信號在本地接收端的泄漏衰減到最小。5．信號分離器技術

在同時傳輸語音信號和數(shù)據(jù)信號的DSL技術中，需要用專門的方式對語音信號和數(shù)據(jù)信號進行分離，這就是信號分離器技術，實現(xiàn)信號分離的裝置稱為分離器（Splitter）。

3.2非對稱數(shù)字用戶線（ADSL）接入技術3.2.1ADSL定義與特點非對稱數(shù)字用戶線（AsymmetricDigitalSubscriberLine，ADSL）是一種利用現(xiàn)有的傳統(tǒng)電話線路高速傳輸數(shù)字信息的技術，其上行速率和下行速率不相等。ADSL下行速率接近8Mbit/s，上行速率接近640kbit/s，并且在同一對雙絞線上可以同時傳輸傳統(tǒng)的模擬語音信號。采用非對稱傳輸模式的主要原因有兩個：一是在目前的DSL應用中，大多用戶從主干網(wǎng)絡大量獲取數(shù)據(jù)，而發(fā)送出去的數(shù)據(jù)卻少得多；二是非對稱傳輸可以大大減小近端串擾。ADSL接入技術主要特點：（1）充分利用現(xiàn)有銅線網(wǎng)絡及帶寬，只要在用戶線路兩端加裝ADSL設備即可，方便、靈活，時間短，系統(tǒng)投資小。（2）同時提供普通電話業(yè)務、數(shù)字通路（個人計算機）、高速遠程接收（電視和電話頻道）。（3）使用高于3kHz的頻帶傳輸數(shù)字信號。（4）使用高性能的離散多音頻DMT調(diào)制編碼技術。（5）使用FDM頻分復用和回波抵消混合技術。（6）使用Splitter信號分離技術。

ADSL系統(tǒng)結構如圖3-3所示，在用戶環(huán)路的雙絞線兩端各加裝一臺ADSL局端設備和ADSL遠端設備。3.2.2ADSL系統(tǒng)構成圖3-3ADSL系統(tǒng)結構

圖3-4ADSL收發(fā)信機原理框圖ADSL系統(tǒng)的核心是ADSL收發(fā)信機（局端設備和遠端設備），其原理框圖如圖3-4所示。其中，前向糾錯碼（FEC）是具有一定糾錯能力的碼型，它在接收端解碼后，不僅可以發(fā)現(xiàn)錯誤，而且能夠判斷錯誤碼元所在的位置并自動糾錯。這種糾錯碼信息不需要存儲、不需要反饋，實時性好，所以，在單向傳輸系統(tǒng)中都采用這種信道編碼方式。圖3-5ADSL接入網(wǎng)參考模型ADSL接入網(wǎng)參考模型如圖3-5所示。其中，ATU-C（ADSLTransceiverUnit-CentralOfficeSide）和ATU-R（ADSLTransceiverUnit-RemoteSide）分別是ADSL局端和用戶端的收發(fā)設備。在局端，ADSL收發(fā)器通過V接口與ATM寬帶網(wǎng)絡或高速以太網(wǎng)連接，再接入數(shù)字骨干網(wǎng)絡；在用戶端，ADSL收發(fā)器通過T接口和用戶家庭內(nèi)部網(wǎng)絡連接，然后連接用戶的網(wǎng)絡設備，如計算機、機頂盒等。1.信號發(fā)送流程（局端）（1）數(shù)據(jù)接入和分配。（2）擾碼和前向糾錯。（3）DMT調(diào)制。2.信號接收流程（用戶端）（1）分離器分離ADSL信號和語音信號。（2）帶通濾波、回波抵消、放大、自動增益控制。（3）DMT解調(diào)制。（4）FEC解碼、解擾和CRC校驗。在ATU-R中有7個接收信道，其中4個是單工接收信道、3個是雙工信道；在ATU-C中有7個發(fā)送信道，其中3個是雙工信道、4個是單工發(fā)送信道。

ADSL典型接入應用如圖3-6所示，圖中顯示了個人用戶和單位用戶通過ADSL接入的方式。3.2.3ADSL的應用圖3-6ADSL典型接入應用在ADSL個人用戶接入方式中，如果電話線通過了線路測試，那么在用戶端只需增加一個ADSLMODEM，再通過局端網(wǎng)管進行相應數(shù)據(jù)的設置，即可實現(xiàn)寬帶接入。ADSL的技術特點使其特別適合企事業(yè)單位對內(nèi)組網(wǎng)建專用局域網(wǎng)。這是因為大部分企事業(yè)單位都已有自己的內(nèi)部電話網(wǎng)和小交換機，可以利用現(xiàn)有的電話雙絞線，借助ADSL方便地實現(xiàn)寬帶接入。3.2.4ADSL2和ADSL2+ADSL技術雖然以其高性價比成為市場主導的接入技術，但是ADSL本身也存在一定問題。例如，較低的下行速率難以滿足一些高速業(yè)務的開展，如流媒體業(yè)務；單一的ATM傳送模式難以適應網(wǎng)絡IP化的趨勢；所支持的線路診斷能力較差，隨著用戶的不斷增多，在線路開通前如何快速確定線路質(zhì)量成為運營商十分頭疼的問題；難以解決設備的散熱問題。ADSL2和ADSL2+技術的出現(xiàn)使ADSL當前棘手的各問題得到了解決，而且ADSL2和ADSL2+技術的引入與部署也相對簡單，某些DSLAM設備廠商在原有DSLAM的基礎上只需要進行軟件升級即可平滑支持ADSL2和ADSL2+，在技術增進、優(yōu)勢增加的基礎上，投入成本不變。因此，ADSL2和ADSL2+的出現(xiàn)解決了ADSL的后續(xù)問題，使ADSL的前景變得更廣闊。1.ADSL2（1）速率提高、覆蓋范圍擴大ADSL2在速率、覆蓋范圍上擁有比第一代ADSL更優(yōu)的性能。ADSL2的最高下行速率可達12Mbit/s，最高上行速率可達1Mbit/s。ADSL2是通過減少幀的開銷，提高初始化狀態(tài)機的性能，采用更有效的調(diào)制方式、更高的編碼增益及增強性的信號處理算法來實現(xiàn)的。（2）提供線路診斷技術對于ADSL業(yè)務，如何實現(xiàn)故障的快速定位是一個巨大的挑戰(zhàn)。為了能夠診斷和定位故障，ADSL2傳送器在線路的兩端提供了測量線路噪聲、環(huán)路衰減和SNR（信噪比）的手段，這些測量手段可以通過一種特殊的診斷測試模塊來完成數(shù)據(jù)的采集。這種測試在線路質(zhì)量很差的情況（甚至ADSL無法完成連接）下也能夠完成。此外，ADSL2提供了實時的性能監(jiān)測，能夠檢測線路兩端質(zhì)量和噪聲狀況的信息，運營商可以利用這些通過軟件處理后的信息來診斷ADSL2連接的質(zhì)量，預防進一步服務的失敗，也可以用來確定能否為用戶提供更高速率的服務。（3）增強的電源管理技術第一代ADSL傳送器在沒有數(shù)據(jù)傳輸時仍處于全能量工作模式。如果ADSLMODEM能工作于待機/睡眠狀態(tài)，那么對于數(shù)百萬臺MODEM而言，就能節(jié)省很可觀的電量。為了達到上述目的，ADSL2提出了兩種電源管理模式：低能模式L2和低能模式L3。這樣，在保持ADSL“一直在線”的同時，能減小設備總的能量消耗。低能模式L2使得中心局調(diào)制解調(diào)器ATU-C端可以根據(jù)Internet上流過ADSL的流量來快速地進入和退出低能模式。在下載大量文件時，ADSL2工作于全能模式，以保證最快的下載速度；當數(shù)據(jù)流量減小時，ADSL2進入低能模式L2，此時的數(shù)據(jù)傳輸速率大大降低，總的能量消耗就減小了。當系統(tǒng)處于低能模式L2時，如果用戶開始增大數(shù)據(jù)流量，系統(tǒng)可以立即進入L0模式，以獲得最高的下載速率。低能模式L2狀態(tài)的進入和退出不影響服務，不會造成服務的中斷。2.ADSL2+

ADSL2+除具備ADSL2的技術特點外，還有一個重要的特點（擴展了ADSL2的下行頻段），從而提高了短距離內(nèi)線路上的下行速率。ADSL2+指定了一個2.2MHz的下行頻段，這使得ADSL2+在短距離（1.5km內(nèi)）的下行速率得到非常大的提高，可以達到20Mbit/s以上。使用ADSL2+可以有效地減小串話干擾。3.3超高速數(shù)字用戶線（VDSL）接入技術3.3.1VDSL系統(tǒng)結構圖3-7VDSL系統(tǒng)結構使用VDSL系統(tǒng)，普通模擬電話線不需要改動（上半部分），圖像信號由局端的數(shù)字終端圖像接口經(jīng)光纖傳輸給遠端，數(shù)據(jù)傳輸速率可達622Mbit/s（STM-4）或更高。VDSL收發(fā)信機通常采用離散多音頻（DMT）調(diào)制（也可采用CAP調(diào)制），它具有很好的靈活性和優(yōu)良的高頻傳輸性能。傳輸模式VDSL標準中以銅線/光纖為線路方式定義了5種主要的傳輸模式，如圖3-8所示。在這些傳輸模式中，大部分的結構類似于ADSL。ATM是多種寬帶業(yè)務的統(tǒng)一傳輸方式。3.3.2

VDSL相關技術圖3-8VDSL傳輸模式（1）STM模式同步轉(zhuǎn)移模式（SynchronousTransportModule，STM）是最簡單的一種傳輸方式，也稱為時分復用（TDM），不同設備和業(yè)務的比特流在傳輸過程中被分配固定的帶寬。（2）分組模式在這種模式中，不同業(yè)務和設備間的比特流被分成不同長度、不同地址的分組包進行傳輸；所有的分組包在相同的“信道”上，以獲得最大的帶寬進行傳輸。（3）ATM模式ATM在VDSL網(wǎng)絡中可以有三種形式。第一種是ATM端到端模式，它與分組包類似，每個ATM信元都帶有自身的地址，并通過非固定的線路傳輸，不同的是，ATM信元長度比分組包小，且有固定的長度。第二種、第三種分別是ATM與STM、ATM與分組模式的混合使用，這兩種形式從邏輯上講是VDSL在ATM設備間形成了一個端到端的傳輸通道。2.其他技術VDSL所采用的技術在很大程度上與ADSL類似。不同的是，ADSL必須面對更高的動態(tài)范圍要求，而VDSL相對簡單；VDSL的開銷和功耗都比ADSL小；用戶方的VDSL單元需要完成物理層介質(zhì)訪問（接入）控制及上行數(shù)據(jù)復用功能。在VDSL系統(tǒng)中還經(jīng)常使用以下幾種線路碼技術無載波調(diào)幅/調(diào)相技術。離散多音頻技術。離散小波多音頻技術。簡單線路碼，這是一種4電平基帶信號，經(jīng)基帶濾波后傳輸給接收端。VDSL可在對稱或不對稱速率下運行，其數(shù)據(jù)傳輸速率配置方式與傳輸距離的對應關系如下。26Mbit/s對稱速率或52Mbit/s、6.4Mbit/s非對稱速率，傳輸距離約為300m。13Mbit/s對稱速率或26Mbit/s、3.4Mbit/s非對稱速率，傳輸距離約為800m。6.5Mbit/s對稱速率或13.5Mbit/s、1.6Mbit/s非對稱速率，傳輸距離約為1.2km。1.VDSL分布位置3.3.3

VDSL的應用2.VDSL在WAN網(wǎng)絡的應用（1）視頻業(yè)務。VDSL的高速方案使其成為用于視頻點播（VideoOnDemand，VOD）的優(yōu)選接入技術。（2）數(shù)據(jù)業(yè)務。從目前來看，VDSL的數(shù)據(jù)業(yè)務有很多。在不遠的將來，VDSL將會占據(jù)整個住宅Internet接入和Web訪問市場；可能用來替代光纖連接，把較大的辦公室和公司連接到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡上。（3）全服務網(wǎng)絡。由于VDSL支持高比特速率，因此被認為是全業(yè)務網(wǎng)絡（FullServiceNetwork，F(xiàn)SN）的接入機制。習題1．DSL的關鍵技術有哪些？2．說明ADSL的定義和特點。3．說明ADSL的系統(tǒng)結構。4．對比ADSL、ADSL2、ADSL2+這三種技術。5．說明VDSL相關技術的特點，并與ADSL進行比較。6．基于VDSL技術的特點，說明其應用特征。第4章光纖接入網(wǎng)

光纖接入網(wǎng)概述EPON技術GPON技術4.1光纖接入網(wǎng)概述

光纖接入網(wǎng)（OpticalAccessNetwork，OAN），是指采用光纖傳輸技術的接入網(wǎng)，泛指本地交換機或遠端模塊與用戶之間采用光纖通信或部分采用光纖通信的系統(tǒng)。

通常，OAN是指采用基帶數(shù)字傳輸技術，并以傳輸雙向交互式業(yè)務為目的的接入傳輸系統(tǒng)，應能以數(shù)字或模擬技術升級傳輸帶寬廣播式業(yè)務和交互式業(yè)務。

光纖接入網(wǎng)示意圖

4.1.2分類光纖接入技術在早期采用的接入方式是有源接入，簡稱有源光網(wǎng)絡（ActiveOpticalNetwork，AON），如SDH同步數(shù)字體系、光纖以太網(wǎng)接入技術等。隨著寬帶用戶的大規(guī)模發(fā)展，傳統(tǒng)的AON技術已經(jīng)無法適應需求，而且其設計、施工、維護也變得越來越困難，因此又發(fā)展出了新一代的無源光網(wǎng)絡（PassiveOpticalNetwork，PON）技術。FTTx通常是根據(jù)光纖到達用戶側(cè)的不同位置來進行劃分的，常見的FTTx模式如下。（1）FTTN：FiberToTheNode，光纖到節(jié)點。（2）FTTCab：FiberToTheCabinet，光纖到交接箱。（3）FTTC：FiberToTheCurb，光纖到路邊。（4）FTTB：FiberToTheBuilding，光纖到樓。（5）FTTP：FiberToThePremise，光纖到用戶駐地。（6）FTTH：FiberToTheHome，光纖到戶。（7）FTTO：FiberToTheOffice，光纖到辦公室。

4.1.3拓撲結構光纖接入網(wǎng)采用的基本拓撲結構有星狀、樹狀、總線狀、鏈狀和環(huán)狀結構等。無源光網(wǎng)絡與有源光網(wǎng)絡常用的拓撲結構有所不同1．無源光網(wǎng)絡的拓撲結構無源光網(wǎng)絡一般采用星狀、樹狀和總線狀結構。1）星狀結構星狀結構包括單星狀結構和雙星狀結構。（1）單星狀結構是指用戶端的每個ONU分別通過一根或一對光纖與光線路終端（OLT）相連，形成以OLT為中心向四周輻射的星狀連接結構在采用此結構時，光纖連接中不使用光分路器，不存在由分路器引入的光信號衰減，網(wǎng)絡覆蓋的范圍大；線路中沒有有源電子設備，是一個純無源網(wǎng)絡，線路維護簡單；采用相互獨立的光纖信道，ONU之間互不影響且保密性能好，易于升級；光纜需求量大，光纖和光源無法共享，所以成本較高。（2）雙星狀結構是單星狀結構的改進結構，多個ONU均連接到無源光分路器OBD（以下簡稱光分路器），然后通過一根或一對光纖再與OLT相連。雙星狀結構適合網(wǎng)徑更大的范圍，而且具有維護費用低、易于擴容升級、業(yè)務變化靈活等優(yōu)點，是目前采用比較廣泛的一種拓撲結構。2）樹狀結構樹狀結構是對星狀結構的擴展。連接OLT的第一個光分路器將光分成N路，下一級連接第二個光分路器或直接連接ONU，最后一級的光分路器連接N個ONU。樹狀結構的特點是：線路維護容易；不存在雷電及電磁干擾，可靠性高；由于OLT的一個光源給所有ONU提供光功率，光源的功率有限，這限制了所連接ONU的數(shù)量及光信號的傳輸距離。3）總線狀結構總線狀

結構適用于沿街道、公路狀分布的用戶環(huán)境，通常采用非均勻分光的光分路器沿線狀排列。光分路器從光總線中分出OLT傳輸?shù)墓庑盘?，將每個ONU傳出的光信號插入光總線。在該結構中，非均勻的光分路器只給光總線引入少量的損耗，并且只從光總線中分出少量的光功率；由于光纖線路存在損耗，使在靠近OLT和遠離OLT處接收到的光信號強度有較大差別，因此，對ONU中光接收機的動態(tài)范圍要求較高。2．有源光網(wǎng)絡的拓撲結構有源光網(wǎng)絡一般采用雙星狀、鏈狀和環(huán)狀結構。1）雙星狀結構3）環(huán)狀結構2）鏈狀結構1）雙星狀結構這種結構引入了遠端節(jié)點RN/RT，它既繼承了星狀結構的一些特點（如與原有網(wǎng)絡和管道的兼容性、保密性、故障定位容易、用戶設備較簡單等），又通過向新設的RN/RT分配一些復用功能（有時還附加一些有限的交換功能）來減少饋線光纖的數(shù)量，從而克服星狀結構成本高的缺點。由于饋線段最長，多個用戶共享可使系統(tǒng)成本大大降低，因此雙星狀結構是一種經(jīng)濟的、演進的網(wǎng)絡結構，很適合傳輸距離較遠、用戶密度較高的企事業(yè)用戶區(qū)和居民住宅用戶區(qū)。

2）鏈狀結構將涉及通信的所有點串聯(lián)起來并使首末兩個點開放，就形成了鏈狀結構，如圖4-7所示。遠端節(jié)點RN可以采用SDH分插復用器（ADM），ADM十分靈活，可以開展上行、下行低速業(yè)務，可以節(jié)省光纖并簡化設備（ADM兼有ONU的功能）。這種結構與星狀結構正好相反，其全部傳輸設備可以被用戶共享，因此，需要總線帶寬足夠高，可以傳輸雙向的低速通信業(yè)務及分配型業(yè)務。3）環(huán)狀結構環(huán)狀結構是指所有節(jié)點公用一條光纖鏈路，光纖鏈路首尾相接組成封閉回路的網(wǎng)絡結構。這種結構的突出優(yōu)點是可實現(xiàn)自愈，即無須外界干預，網(wǎng)絡可在較短的時間內(nèi)自動從失效故障中恢復所傳業(yè)務；其缺點是單環(huán)所掛的用戶數(shù)量有限。4.1.4傳輸技術光纖接入網(wǎng)是一種共享介質(zhì)的點到多點的網(wǎng)絡結構。在OAN（光纖接入網(wǎng)）中，OLT和ONU之間的傳輸分為上行與下行兩個方向，信號從OLT到ONU稱為“下行”，從ONU到OLT稱為“上行”。OAN的傳輸技術需要確保OLT與多個ONU之間上行、下行信號的正確傳輸，其中最關鍵的是解決上行信道的使用問題。下行通信時，OLT采用廣播通信方式。OLT先將要送至各ONU的信號時分復用成時隙流，然后送至饋線光纖，經(jīng)光分路器進行功率分路后，再廣播至各個ONU。各ONU在規(guī)定時隙接收自己的信息。上行通信時，由于多個ONU共享一根光纖傳輸，而每個ONU發(fā)送信號是突發(fā)的，因此，為了避免上行信號發(fā)生碰撞，需要某種信道分配策略，保證任意時刻只有一個ONU發(fā)送信號，各ONU之間輪流發(fā)送，以實現(xiàn)傳輸信道的共享。在OAN中，通常采用的復用技術包括：

空分復用（SpaceDivisionMultiplexing，SDM）。

時分復用（TimeDivisionMultiplexing，TDM）。

波分復用（WavelengthDivisionMultiplexing，WDM）。1.空分復用SDM技術的基本原理是在上行、下行雙向通信過程中各使用一根光纖，兩個方向的通信單獨進行，互不影響。SDM由于使用了兩根獨立的光纖，因此性能最佳，設計最簡單。但是，由于光傳輸設備和線纜是雙倍的，因此成本很高。2．時分復用TDM技術是在同一光載波波長上把時間分成周期性的幀，每個幀再分成若干時隙，然后根據(jù)一定的時隙分配原則，給每個ONU分配一個固定的時隙，規(guī)定每個ONU在每幀內(nèi)只能在所分配的固定時隙內(nèi)向OLT上傳數(shù)據(jù)。由于OAN中每個ONU到OLT的距離不等，因此傳輸時延不同，到達OLT的相位也不同。為防止在光分路器中發(fā)生碰撞，要求OLT必須具有完善的測距技術，測定它與各ONU的相對距離，以實現(xiàn)發(fā)送的定時調(diào)整，保證頻率同步。同時，還要求OLT必須實現(xiàn)快速的同步技術和快速、動態(tài)的門限判決技術。這樣，在滿足定時和同步的條件下，OLT可以在各個時隙中有條不紊地接收各ONU的信號。3．波分復用把不同波長的光信號復用到一根光纖中進行傳輸，每個波長作為一個獨立的通道傳輸一種預定波長的光信號的方式稱為波分復用。它實質(zhì)上是在光纖上進行光的頻分復用，即用不同的光載波傳輸不同的信息，只不過光波通常采用波長而不是頻率來描述、檢測與控制的。波分復用可細分為WDM和DWDM。WDM是對不同窗口的光波進行復用，DWDM是對同一窗口的多個光波復用。根據(jù)波分復用的原理，不同波長的信號只要相隔一定間隔，就可以共享同一根光纖傳輸而彼此互不干擾。因此，WDM技術分別將各個ONU的上行傳輸信號調(diào)制為不同波長的信號，送至OBD并耦合進饋線光纖，就可以實現(xiàn)上行傳輸。在OLT處再利用WDM器件分出屬于各個ONU的光信號，最后再通過光電檢測器（PD）解調(diào)出電信號。WDM技術的特點（1）可充分利用光纖的巨大帶寬資源，增大光纖的傳輸容量。（2）在單根光纖上實現(xiàn)雙向傳輸，減小線路投資。（3）降低了對器件的超高速要求。（4）由于波分復用通道具有數(shù)據(jù)格式的透明性，因此能方便地進行網(wǎng)絡擴容，引入寬帶新業(yè)務。（5）對激光二極管要求高，因為WDM要求每個ONU都在指定波長上發(fā)射。（6）OLT設備復雜，成本高，因為每個波長都需要光發(fā)射器和檢測器。4.1.5應用類型按照光纖接入網(wǎng)的參考配置，根據(jù)ONU設置位置的不同，光纖接入網(wǎng)可分為不同的應用類型，主要包括光纖到路邊（FTTC）、光纖到樓（FTTB）、光纖到戶（FTTH）和光纖到辦公室（FTTO）等。圖4-11所示為光纖接入網(wǎng)的3種不同的應用類型。1．FTTC在FTTC結構中，ONU設置在路邊的入孔或電線桿上的分線盒處（DP）。從ONU到各用戶之間的部分仍用銅雙絞線。若要傳輸寬帶圖像業(yè)務，則除距離很短的情況外，這一部分可能會用到同軸電纜。FTTC結構主要適用于點到點或點到多點的樹狀拓撲結構，用戶為居民住宅用戶和小型企事業(yè)用戶。2．FTTBFTTB也可以視為FTTC的一種變型，不同之處在于將ONU直接放在樓內(nèi)，再經(jīng)多對銅雙絞線將業(yè)務分別傳輸給各個用戶。FTTB是一種點到多點結構，通常不用于點到點結構的情況。FTTB的光纖化進程比FTTC更快，光纖已敷設到樓，因為其更適合高密度用戶區(qū)，也更接近長遠發(fā)展目標。3．FTTH和FTTO在FTTC結構中，若將設置在路邊的ONU換成無源光分路器，然后將ONU移到用戶房間內(nèi)，則構成FTTH結構。若將ONU放置在大型企事業(yè)用戶的大樓終端設備處，并能提供一定范圍的靈活業(yè)務，則構成FTTO結構。FTTO結構主要用于大型企事業(yè)用戶，業(yè)務量需求大，因而結構上適合點到點結構或環(huán)形結構；而FTTH結構用于居民住宅用戶，業(yè)務量需求很小，因而經(jīng)濟的結構是點到多點結構。

4.2EPON技術EPON（EthernetPassiveOpticalNetwork，以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡）是以太網(wǎng)技術和無源光網(wǎng)絡PON技術的結合，為了提高以太網(wǎng)在“最后一公里”中的應用，IEEEEFM工作組于2000年開始制定802.3ah標準，其中包括EPON和P2P光纖以太網(wǎng)兩種技術，定義了速率為1000Mbit/s、傳輸距離為10km和速率為1000Mbit/s、傳輸距離為20km的兩種點到點單纖雙向光以太網(wǎng)系統(tǒng)。EPON網(wǎng)絡結構示意圖4.2.2EPON的網(wǎng)絡結構EPON是一個點到多點結構的光纖接入網(wǎng)，建立在APON的標準G.983上。它利用PON的拓撲結構實現(xiàn)以太網(wǎng)的接入，在PON上傳輸Ethernet幀，為用戶提供可靠的數(shù)據(jù)、語音、視頻等多種業(yè)務。EPON一般采用雙星狀或樹狀結構，其網(wǎng)絡結構示意圖如圖4-12所示。EPON包括無源網(wǎng)絡設備和有源網(wǎng)絡設備。

無源網(wǎng)絡設備指的是光分配網(wǎng)絡（ODN），包括光纖、無源光分路器連接器和光纖接頭等。它一般放置于局外，稱為局外設備。

有源網(wǎng)絡設備包括無線路終端（OLT）、光網(wǎng)絡單元（ONU）和設備管理系統(tǒng)（EMS）。EPON中較復雜的功能主要集中于OLT，而ONU的功能較簡單，這主要是為了盡量降低用戶端設備的成本。4.2.3EPON的傳輸原理EPON系統(tǒng)采用WDM技術，實現(xiàn)單纖雙向傳輸，上行波長為1310nm，下行波長為1490nm，EPON的單纖復用方式如圖4-13所示。EPON系統(tǒng)下行工作原理點對多點