1、2014春季學期寬帶接入技術復習提綱第1章 概述1. 接入網的定義國際電信聯盟(ITU-T)13組于1995年7月通過了關于接入網框架結構方面的新建議G.902，其中對接入網的定義是：接入網由業務節點接口(SNI)和用戶網絡接口(UNI)之間的一系列傳送實體(如線路設施和傳輸設施)組成，為供給電信業務而提供所需傳送承載能力的實施系統。接入網包括業務節點與用戶端設備之間的所有實施設備與線路，通常它由用戶線傳輸系統、復用設備、交叉連接設備等部分組成。2. 接入網的位置接入網是電信業務網的組成部分之一，負責將電信業務透明地傳送到用戶。接入網與傳輸網和交換網的位置關系如圖1-1所示。圖1-1 接入網、

2、傳輸網和交換網的位置關系接入網有三種主要接口，即用戶網絡接口(UNI)、業務節點接口(SNI)和維護管理接口(Q3)。3. 接入網的接口接入網所覆蓋的范圍就由這三個接口定界，如圖1-2所示。 圖1-2 接入網的接口4. 接入網的特點(1)成本敏感接入網直接面向用戶，數量較多、規模龐大，其建設和維護成本與所選技術有很大的相關性。(2)業務類型多樣化、數據化目前應用比較廣泛的是寬帶接入網,它可以承載語音接入、數據接入和多媒體接入等多種綜合業務。(3)業務特性體現的不對稱性和突發性寬帶接入網傳輸的業務中大量是數據業務和圖像業務，這些業務是不對稱的，而且突發性很大，上行下行需要采用不等的帶寬。因此如何

3、動態分配帶寬是接入網的關鍵技術之一。(4)接入手段多樣化接入技術種類繁多，總體上可分為有線接入技術、無線接入技術、有線與無線綜合的接入技術。5. 接入網的功能模型接入網的功能結構包括五個功能模塊，分別為用戶口功能(UPF)、業務口功能(SPF)、核心功能(CF)、傳送功能(TF)和AN系統管理功能(SMF)。接入網功能結構如圖1-3所示。圖1-3 接入網功能結構6. 接入網的分類根據傳輸媒介劃分，接入網可以分為有線接入網和無線接入網。有線接入網采用封閉的傳輸媒介，如雙絞線、光纖等，具體有銅線接入網、光纖接入網和混合光纖/同軸電纜接入網。無線接入網指從業務節點接口(SNI)到用戶網絡接口(UNI

4、)之間全部或部分采用無線傳輸方式的接入系統。傳輸媒介接入網類型特點有線接入網銅線接入網采用雙絞線作為傳輸媒介，通過對電信號進行調制處理實現數字化高速傳輸和多業務復用。光纖接入網采用光纖作為主要傳輸媒介，可與傳統用戶接入系統配合實現寬帶、多業務接入網混合光纖/同軸電纜接入網在傳統的、以同軸電纜為傳輸媒介的有線電視（CATV）網基礎上發展而來，增加了光纖傳輸線路。無線接入網固定無線接入網固定無線接入網主要為終端位置固定的用戶或僅在小區內移動的用戶提供接入服務，主要包括如衛星直播系統（DBS）、多路多點分配業務(MMDS)、本地多點分配業務(LMDS）、無線局域網（WLAN）、微波存取全球互通（Wi

5、MAX）。移動無線接入網移動無線接入網是為終端移動的用戶提供各種電信業務，主要有蜂窩移動通信系統、衛星移動通信系統和微波存取全球互通（WiMAX）。7. 接入網提供的業務類型接入網支持的接入業務有話音業務、數據業務、圖像業務和多媒體業務。² 話音業務：話音業務的特點是實時、雙向對稱傳輸，包括傳統電話業務和可視電話、會議電話、網絡話音等新增話音業務；² 數據業務：數據業務的特點是非實時、不對稱傳輸，主要有電子郵件、信息檢索、數據處理等業務；² 圖像業務：圖像業務的特點是高速率、大容量傳輸，包括有線廣播電視業務、衛星電視及網絡視頻等；² 多媒體業務：多媒體業

6、務是一種新興的通信業務，主要有家庭辦公、網絡購物、遠程教學、遠程醫療等。第2章 銅線接入技術1. DSL技術數字用戶線（Digital Subscriber Line，DSL）技術是一種以銅制電話雙絞線為傳輸介質的接入傳輸技術，可以允許話音信號和數據信號同時在一條電話線上傳輸。2. DSL技術特點DSL技術利用已有的電話線提供寬帶接入業務，無需新的接入傳輸網絡建設投入；采用DSL技術可在開通數據業務的同時不影響話音業務，用戶能在打電話的同時上網。DSL技術之所以能夠在原來只傳輸話音信號的雙絞線上同時傳送中高速數據業務信號，源于采用了專門的信號編碼和調制技術，使得話音信號和數據信號在雙

7、絞線的有效傳輸頻帶范圍內得到合理配置，最大限度地發揮了雙絞線的傳輸能力。3. DSL技術分類DSL技術包括SDSL、HDSL、ADSL、VDSL等，統稱為xDSL。不同DSL技術之間的主要區別體現在兩個方面：信號傳輸速率和傳輸距離；上行速率和下行速率的對稱性。DSL技術按照上行和下行的傳輸速率是否一致，可以分為速率對稱型和速率非對稱型兩種類型。（1）對稱型DSL對稱型DSL的上行和下行傳輸速率相同，可提供高速對稱的傳輸速率。一般來說，對稱型DSL不支持數字信號和語音信號同時在一條電話雙絞線上傳輸。對稱型DSL適用于企業接入和點對點連接之中。對稱型DSL包括SDSL技術、HDSL技術和SHDSL

8、技術等，其中以HDSL技術為典型代表。（2）非對稱型DSL非對稱型DSL的上行和下行速率不同，下行速率遠高于上行速率。非對稱DSL適用于家庭用戶，因為家庭用戶上網時下載的信息往往比上載的信息要多得多。非對稱型DSL包括ADSL技術和VDSL技術等。4. HDSL基本概念高比特率數字用戶線（High-bit-rate Digital Subscriber Line，HDSL）采用數字信號自適應均衡技術和回波抵消技術，消除傳輸線路中的近端串音、脈沖噪聲和波形噪聲、以及因線路阻抗不匹配而產生的回波干擾，從而能夠在現有的普通電話雙絞銅線上提供PDH一次群速率（T1或E1）的全雙工數字傳輸，無中繼傳輸距

9、離可達35 km。5. HDSL規范標準HDSL系統的傳輸標準，主要有美國國家標準學會（American National Standard Institute，ANSI）制定的標準、歐洲電信標準學會（ETSI）制定的標準和中國通信行業標準。1) ETSI標準l 一個是三線對HDSL系統，傳輸E1速率信號時每線對傳輸速率為784kbit/s；l 另一個是兩線對HDSL系統，傳輸 E1速率信號時每線對傳輸速率為1168kbit/s。2) HDSL的中國通信行業標準：l YDN 056-1997，接入網技術要求-高比特率數字用戶線(HDSL)(暫行規定)，1997年10月發布。l YDN 059-

10、1997，高比特率數字用戶線(HDSL)設備測試方法(暫行規定)，1997年10月。6. HDSL系統HDSL系統由HDSL收發信機和二對/三對雙絞線構成，如圖2-5所示。圖2-5 HDSL系統7. HDSL幀結構HDSL的數據幀有三種：應用幀、核心幀和HDSL幀。1) HDSL核心幀幀長：144字節；時長：500ms；比特率144×8/500×1062304kbit/s。2) HDSL幀HDSL幀時長：6ms；編碼：2B1Q碼；如圖2-8所示。圖2-8HDSL幀結構每HDSL幀結構共有48個子數據塊，數據字節用來傳輸2.304Mbit/s核心幀數據。3) HDSL幀速率（

11、1）幀數據結構三線對系統每數據塊97961比特，12字節，總比特數14（同步字）32（H開銷）97（數據塊）×480（4）（填充符號）4702（4706）。二線對系統每數據塊1451441比特，18字節，總比特數14（同步字）32（H開銷）145（數據塊）×480（4）7006（7010）。 一線對系統每數據塊2892881比特，36字節，總比特數14（同步字）32（H開銷）289（數據塊）×480（4）13918（13922）。（2）幀速率系統線對數幀長度（ms）數據長度（比特）幀速率（kbit/s）三對線系統64704784二對線系統670081168一對線系

12、統6139202320加入填充符號后，將調整幀長度、平均比特長度和速率，如三線對時間范圍是（62/784）ms或（62/784）ms。數據塊中的每個字節為8比特，傳輸速率為64kbit/s，因此也可以下面方式計算：三對線全雙工系統，傳輸速率為12×64kbit/s16kbit/s=784kbit/s；兩對線全雙工系統，傳輸速率為18×64kbit/s16kbit/s=1168 kbit/s；一對線全雙工系統，傳輸速率為36×64kbit/s16kbit/s =2320kbit/s。8. ADSL定義與特點定義:略ADSL是一種利用現有的傳統電話線路高速傳輸數字信息

13、的技術，以上下行的傳輸速率不相等的DSL技術而得名，其下行傳輸速率可達8Mbit/s，上行傳輸速率可達640kbit/s，支持在一對雙絞線上同時傳送模擬話音和高速數據信號。在ADSL中，傳統的模擬話音信號通過基帶頻率傳輸，占用3003400Hz的頻帶；數據信號通過30kHz1.1MHz頻帶傳輸。為了將兩個頻帶分開，需要一個“低通高通濾波器”組，將兩種信號從頻率上分開，這個濾波器組就是分離器（Splitter）。9. ADSL系統構成 ADSL系統結構示意圖如圖2-10所示，是在用戶環路的雙絞線兩端，各加裝一臺ADSL局端設備和ADSL遠端設備而構成。圖2-10ADSL系統結構10. ADSL應

14、用ADSL典型接入應用是個人用戶和單位用戶通過ADSL接入的方式，如圖2-16所示。圖2-16ADSL典型接入應用ADSL個人用戶接入方式中，只要電話線路通過線路測試，在用戶端只需增加一個ADSL Modem，再經局端網管進行相應數據設置，即可實現寬帶接入。由于ADSL的技術特點，使其特別適合企事業單位對內組建專用局域網。這是基于大部分企事業單位都已有自己的內部電話網和小交換機，可以利用現有的電話雙絞線基礎，借助ADSL方便地實現寬帶接入。11. VDSL接入技術甚高速數字用戶線（Very high speed Digital Subscriber Line，VDSL）技術具有更高的傳輸速率和

15、更加靈活的上下行速率配置，可以有效地適應接入網用戶對于視頻業務的需求。12. VDSL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2-18所示。圖2-18VDSL傳輸模式1） STM模式同步轉移模式（Synchronous Transport Module，STM）是最簡單的一種傳輸方式，也稱STM為時分復用（TDM），不同設備和業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，以最大的帶寬傳輸。3） ATM模式ATM在VDSL網絡中可以有3種形式

16、。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、三種分別是ATM與STM和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。13. VDSL傳輸速率VDSL可在對稱或不對稱速率下運行，其傳輸速率配置方式與傳輸距離的對應關系為： 對稱模式傳輸速率（下行/上行）傳輸距離對稱速率26Mbit/s300m非對稱速率52Mbit/s/6.4Mbit/s對稱速率13Mbit/s800m非對稱速率26Mbit/s/3.4Mbit/s對稱速率6.5Mbi

17、t/s1.2km非對稱速率13.5Mbit/s/1.6Mbit/s第3章 混合光纖/同軸電纜接入技術1. 混合光纖/同軸電纜網（HFC）混合光纖/同軸電纜網絡（Hybrid Fiber-Coax Network, HFC），是在傳統的、以同軸電纜為傳輸媒介的有線電視（CATV）網基礎上發展而來的。2. HFC系統參考配置根據我國通信行業標準接入網技術要求混合光纖同軸電纜網（HFC）（YD/T 1063-2000）規定，HFC系統參考配置如圖3-1所示。圖3-1混合光纖/同軸電纜網(HFC)系統參考配置在圖3-1所示參考配置中，HFC網絡由光線干線網和同軸電纜分配網組成。其中同軸電纜分

18、配網實現用戶接入功能，光纖干線網實現光節點與局端設備之間的信號傳輸，從而實現某一個區域的用戶接入。在HFC網絡中，各種業務信號均以副載波調制復用方式傳輸。上行和下行信號可以在不同的光纖中傳輸，也可以采用波分復用方式在同一根光纖中傳輸。當上下行信號采用粗波分復用方式傳輸時，下行信號使用1550nm波長區，上行信號使用1310nm波長區。3. 電纜調制解調器（Cable Modem）電纜調制解調器（Cable Modem，CM）是在混合光纖/同軸電纜(HFC)網絡上提供雙向IP數據傳輸的用戶端設備。根據我國通信行業標準接入網技術要求電纜調制解調器（CM）（YD/T 1076-2000）建議，在HF

19、C網絡上進行雙向IP數據傳輸的網絡配置如圖3-2所示。圖3-2HFC網絡雙向IP數據傳輸配置HFC網絡借助于電纜調制解調器（CM）實現了雙向數據傳輸。在上述網絡配置中，CM應完成UNI與射頻接口之間的信號轉換，并終結CMTS與CM之間的管理消息。4. HFC網絡雙向傳輸對于HFC網絡來說，從前端至用戶的傳輸為下行傳輸，從用戶至前端的傳輸為上行傳輸。解決HFC網絡雙向傳輸的重點就在于上行傳輸的實現方式和性能。實現雙向傳輸的主要方式有三種：頻分雙工、時分雙工和空分雙工?？紤]到HFC網絡的具體特點，在光纖干線網中多采用空分雙工雙向傳輸方式，而在同軸電纜分配網中采用頻分雙工雙向傳輸方式。5. HFC頻

20、譜分配 HFC采用副載波頻分復用方式，將各種視頻、數據和話音信號通過調制進行頻帶分配，實現上述多種業務信號同時在同軸電纜上傳輸。在YD/T 1063-2000標準中，規定了對于1000MHz帶寬的HFC網絡，可用傳輸頻帶范圍是51000MHz。經頻譜分配劃分為上下行兩個傳輸通道，上行通道（Upstream Channel）使用565MHz頻段，下行通道（Downstream Channel）使用87-1000MHz頻段，6587MHz之間是上下行通道之間的過渡帶，如圖3-11所示。圖3-11HFC射頻頻帶分配方案上行通道占用60MHz帶寬，用來傳送上行業務，如話音及用戶請求/控制信號等控制信息

21、等；下行通道占用913MHz帶寬，用于傳送下行廣播業務、模擬/數字視頻業務和數據業務，其中87108MHz頻段用于廣播業務，1101000MHz頻段用于傳送模擬電視、數字電視和數據業務，YD/T 1063-2000建議在606862MHz頻率范圍內傳送下行數據業務。第4章 以太網接入技術1. CSMA/CD技術CSMA/CD是一種爭用型協議，是以競爭方式來獲得總線訪問權的。（1）CSMA/CD控制方法CSMA(Carrier Sense Multiple Access)表示載波監聽多路訪問。CSMA的基本規則是“先聽后發”。也就是各站在發送信號之前先要檢測總線是否有空閑，當檢測確定總線空閑后，

22、再考慮發送本站信號。各站均按此規律檢測、發送，形成多站共同訪問總線的通信形式，因此把這種通信方式稱為載波監聽多路訪問。CD(Collision Detecsion)表示沖突檢測，即“邊發邊聽”。各站在發送信號的同時對總線進行監聽（檢測）。當監聽到有總線上有沖突發生時，便停止發送信號。當總線上有沖突發生時，暫停發送信號，退讓一段隨機時間。然后重新進行載波偵聽和沖突檢測過程。（2）爭用期在以太網信號傳送中的沖突檢測過程如圖4-1所示。圖4-1 以太網碰撞檢測指示意圖電信號在信道中傳輸時需要經歷時間延遲。設總線上單程端到端傳播時延為t，即圖中信號自A站傳送到B站經歷的時延（反向傳送亦相同）。圖中A、

23、B兩站發送信號過程如下：假設在時，A站發送信號；在時，A站發送的信號還沒有到達B站，此時B站檢測到信道是空閑的，因此B站也發送信號；這時A®B方向和B®A方向上都有信號傳送，兩個方向上的信號時間距離是d；經過時段，即在時，A®B方向和B®A方向上的信號發生碰撞；在時，B站檢測到發生碰撞，于是停止發送數據；在時，A站也檢測到發生碰撞，也停止發送數據。以上過程表明：最先發送信號的站點，在發出信號之后最多經過2t時段就可以知道發送的信號是否遭受了碰撞；如果經過2t時段還沒有檢測到碰撞，就可以確定本次信號傳送不會發生碰撞。因此把以太網的端到端往返時延2t稱為爭用

24、期，或碰撞窗口。（3）數據幀的最短幀長在傳送過程中因發生碰撞而中斷的信號稱為沖突幀，沖突幀是無效幀，在接收端被丟棄。為了區分因發生碰撞而產生的無效幀和有用幀，規定了有效數據幀的最短幀長。由于發送信號的站最長經過爭用期時間段即可檢測到碰撞，所以有效數據幀的最短幀長就是爭用期時間段2t內所發送的比特（或字節）數，即2t´數據傳輸速率。例4-1 假設某傳送距離為1km的CSMA/CD網絡的數據速率為10Mbit/s，信號在網絡上的傳播速度為2´105km/s，求能夠使用此協議的最短幀長。答：信號在網絡上的傳播時間為爭用期為在爭用期內可發送的比特/字節數即是最短幀長，為2. 虛擬局

25、域網（VLAN）VLAN（Virtual Local Area Network）的中文名就是虛擬局域網。VLAN是一種將局域網設備從邏輯上劃分成一個個網段，從而實現虛擬工作組的數據交換技術。VLAN等效于一個廣播域，其中模擬了一組終端設備，這些終端設備位于不同的物理網段上，但是并不因此受束縛，相互間通信就像在同一個局域網中一樣。劃分VLAN的方法主要有：（1）根據端口劃分VLAN；（2）根據MAC地址劃分VLAN；（3）根據IP地址劃分VLAN。3. 以太網接入技術（FTTX+LAN）以太網接入也稱為FTTX+LAN接入，是指光纖加交換式以太網的方式實現用戶高速接入互聯網，具體可實現的方式有光

26、纖到路邊（FTTC）、光纖到大樓（FTTB）、光纖到戶（FTTH），統稱為FTTX。目前常用方式是光纜到路邊或光纖到大樓。4. 以太網接入的網絡結構FTTX+LAN（以太網接入）的網絡結構采用星形或樹形，以接入寬帶IP城域網的匯聚層為例，以太網接入典型的網絡結構如圖4-19所示。 （a）一級接入 (b)兩級接入圖4-19 FTTX+LAN（以太網接入）典型的網絡結構以太網接入的網絡結構根據用戶數量及經濟情況等可以采用圖4-19（a）所示的一級接入或圖4-19(b)所示的兩級接入。圖4-19（a）所示的以太網接入網，適合于小規模居民小區，交換機只有一級，采用三層交換或二層交換都可以。二/三層交換

27、機上行與匯聚層節點采用光纖相連，速率一般為100M；下行與用戶之間一般采用雙絞線連接，速率一般為10M，若用戶數超過交換機的端口數，可采用交換機級聯方式。圖4-19(b)所示的以太網接入網，適合于中等或大規模居民小區，交換機分兩級：第一級交換機采用具有路由功能的三層交換，第二級交換機采用二層交換。第5章 光纖接入技術1. 光纖接入網的定義光纖接入網(OAN：Optical Access Network)是指在接入網中以光纖作為傳輸媒介實現信息傳送，即業務節點與用戶之間全部或部分采用光纖通信的接入方式。光接入網的接入方式如圖5-1所示。圖5-1 光纖接入網示意圖2. 光纖接入網的功能參

28、考配置ITU-TG.982建議給出的光纖接入網（OAN）的功能參考配置如圖5-2所示。 圖5-2 光纖接入網的功能參考配置OAN主要配置¨ 四種基本功能模塊：光線路終端(OLT)，光分配網絡(ODN)/光遠程終端(ODT)，光網絡單元(ONU)，AN系統管理功能塊。¨ 五個參考點：光發送參考點S，光接收參考點R，OAN與業務節點間的參考點V，OAN與用戶終端間的參考點T，AF與ONU間的參考點a。¨ 三個接口：業務節點接口SNI和用戶網絡接口UNI，網絡維護接口Q3。1）OLT功能塊OLT（Optical Line Termination）位于光接入網的局端（網絡

29、側），也就是靠近業務節點一側。OLT的作用是為光接入網提供網絡側與本地交換機之間的接口，并經過一個或多個ODN與用戶側的ONU通信，OLT與ONU的關系為主從通信關系。OLT對來自ONU的信令和監控信息進行管理，從而為ONU和自身提供維護與供給功能。2）ONU功能塊ONU（Optical Network Unit）位于ODN和用戶之間。ONU網絡側為光接口、用戶側為電接口，具有光/電和電/光變換功能；并能實現對各種用戶電信號的處理與維護管理功能。ONU的內部由核心部分、業務部分和公共部分組成。3）ODN/ODT功能塊ODN/ODT為ONU與OLT之間提供光傳輸媒介，即傳輸設施。根據傳輸設施中是

30、否采用有源器件，光纖接入網可分為有源光網絡（AON）和無源光網絡（PON）。4）AN系統管理功能塊AN系統管理功能塊是對光纖接入網進行維護管理的功能模塊，其管理功能包括配置管理、性能管理、故障管理、安全管理及計費管理。3. 光纖接入網的分類光纖接入網根據傳輸設施中是否采用有源器件分為有源光網絡（AON）和無源光網絡（PON）。1）有源光網絡 （AON）有源光網絡（AON）中傳輸設施采用有源器件，即為光遠程終端（ODT）。有源光網絡由OLT、ONU、光遠程終端（ODT）和光纖傳輸線路構成；其中ODT可以是一個有源復用設備或遠端集中器（HUB），也可以是一個環網。 2）無源光網絡（PON）無源光網

31、絡（PON）中傳輸設施全部由無源器件組成，即為光分配網絡（ODN）。無源光網絡除OLT、ONU外，其傳輸設施主要由光纖、光連接器、無源光分路器OBD（分光器）和光纖接頭組成。無源光網絡（PON）根據采用的技術不同，可以分為以下三類。APON基于ATM的無源光網絡，在PON中采用ATM技術，也稱為寬帶PON（BPON）；EPON基于以太網的無源光網絡，采用PON的拓撲結構實現以太網數據幀接入；GPON吉比特無源光網絡，是BPON的一種擴展，成為新一代寬帶無源光綜合接入標準。4. 光纖接入網的拓撲結構在光纖接入網中ODN/ODT的配置一般是點到多點方式，即多個ONU通過ODN/ODT與一個OLT相

32、連。多個ONU與一個OLT的連接方式即決定了光纖接入網的結構。1）無源光網絡（PON）的拓撲結構 無源光網絡（PON）的拓撲結構一般采用星形、樹形和總線形。2）有源光網絡（AON）的拓撲結構有源光網絡（AON）的拓撲結構一般采用雙星形、鏈形和環形結構。根據光網絡單元(ONU)的位置不同，光纖接入網可分成不同種應用類型。5. 光纖接入網的應用類型圖5-12 光纖接入網的三種應用類型1）光纖到路邊(FTTC)在FTTC結構中，ONU設置在用戶小區路邊的人孔或電線桿上的交接箱處，即DP點。2）光纖到大樓(FTTB)在FTTB結構中，ONU設置在樓內（通常為居民住宅公寓或小型企事業單位辦公樓），再經多

33、對雙絞銅線將業務分送給各個用戶。3）光纖到家(FTTH)和光纖到辦公室(FTTO)在FTTH結構中，ONU設置在用戶家中。如果將ONU設置在大型企事業單位的辦公區域終端設備處，并能提供一定范圍的靈活業務接入，則構成FTTO。6. 光纖接入網的傳輸技術光纖接入網的傳輸技術是指實現OLT與ONU之間的光信號傳輸通路連接方式。光纖接入網的傳輸技術包括雙向傳輸（復用）技術和多址接入技術。1）雙向傳輸（復用）技術雙向傳輸技術（復用）是指光纖接入網中上行通道(ONU®OLT)與下行通道(OLT®ONU)之間的信道劃分。常用雙向傳輸技術（復用）有空分復用、波分復用、時間壓縮復用和副載波復

34、用。2）多址接入技術在光纖接入網中，一個OLT連接多個ONU。為使每個ONU都能與OLT進行通信，在上行方向上采用的多點上行接入技術即為多址接入技術。光纖接入網中采用的多址接入技術主要有光時分多址（OTDMA）、光波分多址（OWDMA）、光碼分多址（OCDMA）和光副載波多址（OSCMA）。7. EPON基本概念EPON是基于以太網的無源光網絡，即采用PON的拓撲結構實現以太網數據幀的接入。EPON的標準為IEEE 802.3ah。8. EPON網絡結構 EPON的網絡結構一般采用雙星形或樹形，如圖5-28所示。圖5-28 EPON的網絡結構 EPON中包括無源網絡設備和有源網絡設備。l 無源

35、網絡設備無源網絡設備指的是光分配網絡(ODN)，包括光纖、無源分光器、連接器和光纖接頭等。它一般放置于局外，稱為局外設備。l 有源網絡設備包括光線路終端（OLT）、光網絡單元(ONU)和設備管理系統(EMS)。EPON中較為復雜的功能主要集中于OLT，而ONU的功能較為簡單，這主要是為了盡量降低用戶端設備的成本。9. EPON設備功能（1）光線路終端（OLT）OLT功能：提供EPON與核心網的數據、視頻和話音網絡的接口，具有復用功能；完成光/電轉換、電/光轉換；分配并控制信道的連接，并有實時監控及管理維護功能；具有以太網交換機或路由器的功能。 (2) 分光器分光器是光分配網絡(ODN)中的重要

36、部件，其具體功能為分發下行數據和集中上行數據，可將一路光信號按照分光比分為多路光信號。分光器帶有一個上行光接口和若干下行光接口。在下行方向上，分光器將從上行光接口傳送過來的光信號分配到所有下行光接口并繼續下行傳輸；在上行方向上，分光器將從多個下行光接口傳送過來的光信號集合到上行光接口并繼續上行傳輸。在EPON網絡中，分光器常用的分光比為：1:8、1:16、1:32和1:64。分光器的設置方式：分光器可采用分級方式進行設置，常用的有一級分光和二級分光，如下圖所示；也可采用多級分光。分光器的分光方式等功率分光：分光后各分路光信號功率相等，對于用戶業務分布比較均勻的城市住宅小區，多采用等功率分光；不

37、等功率分光：分光后各分路光信號功率不相等，對于用戶業務分布不均勻的農村、礦區、沿海或商業街等特殊應用環境，可采用不等功率分光。（3）光網絡單元(ONU)ONU功能給用戶提供與PON之間的數據、視頻和語音接口；光/電、電/光轉換；提供以太網二層、三層交換功能。ONU布放位置根據ONU布放的位置，可將EPON分為以下三種應用。光纖到戶(FTTH)ONU設置于用戶家中；光纖到大樓(FTTB)ONU設置于居民或辦公大樓內；光纖到路邊(FTTC)ONU設置于居民區附近。10. EPON工作原理EPON系統采用WDM技術實現單纖雙向傳輸。使用二個波長時，下行傳輸使用1510nm光波長，上行傳輸使用1310

38、nm光波長；使用三個波長時，下行傳輸使用1510nm和1550nm兩個光波長，上行傳輸使用1310nm光波長。圖5-29 EPON系統采用WDM實現單纖雙向傳輸示意圖1）下行通信 EPON下行通信采用時分復用（TDM）+廣播的傳輸方式，其傳輸原理如圖5-30所示。圖5-30 EPON下行傳輸原理示意圖EPON系統下行通信過程中，在OLT完成光信號的時分復用，然后傳送至分光器；分光器以廣播方式將信號發給所有的ONU。2）上行通信EPON上行通信采用時分多址接入（TDMA）方式。為防止不同ONU上行數據之間產生時隙沖突，需要對ONU發送上行數據幀的時刻進行控制。每個ONU有一個TDMA控制器，它與

39、OLT的定時信息一起，控制各ONU上行數據包的發送時刻，以避免復合時相互間發生碰撞和沖突。EPON上行傳輸原理如圖5-32所示。圖5-32 EPON上行傳輸原理示意圖EPON上行通信數據幀的幀長也是2ms。每幀有一個幀頭，表示該幀的開始；幀內包含若干可變長度的時隙，每個時隙對應一個ONU。11. EPON關鍵技術EPON也屬于共享帶寬的無源光網絡。EPON關鍵技術包括時分多址接入的控制（測距技術）、快速比特同步、突發信號的收發和動態帶寬分配。GPON是BPON的一種擴展，提供了前所未有的高帶寬，其下行速率近2.5Gbit/s。上、下行速率有對稱和不對稱兩種方式，更能適應寬帶數據業務傳輸特點。12. GPON概念13. GPON系統結構GPON系統由OLT、ONU、ODN三部分組成，可以靈活地組成樹形、星形、總線形等拓撲結構，其中典型結構為樹形結構。GPON系統結構如圖5-41所示。圖5-41 GPON的系統結構示意圖14. GPON技術特點GPON主要具有以下技術特點：（1）業務支持能力強，具有全業務接入能