圖的矩陣表示課件

1、通信網(wǎng)基礎(chǔ)第1章 概述第2章 電話網(wǎng)和SDH傳輸網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 第3章 通信網(wǎng)絡(luò)理論基礎(chǔ) 第4章 B-ISDN與ATM 第6章 寬帶IP城域網(wǎng) 第7章 電信支撐網(wǎng) 第8章 通信網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計第9章 軟交換及下一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 第5章 接入網(wǎng) 1第5章 接入網(wǎng) 主要內(nèi)容接入網(wǎng)的基本概念、定義、功能模型及接入網(wǎng)的分類。有線接入網(wǎng)，包括銅線接入網(wǎng)、光纖接入網(wǎng)、混合光纖同軸接入網(wǎng)。無線接入網(wǎng)，包括固定無線接入網(wǎng)、移動無線接入網(wǎng)。2接入網(wǎng)的基本概念 5.15.1.2 接入網(wǎng)的定義及業(yè)務(wù)類型 5.1.1 接入網(wǎng)的演變及發(fā)展 5.1.3 接入網(wǎng)的接口 5.1.4 接入網(wǎng)的功能模型 5.1.5 接入網(wǎng)的傳輸技術(shù)及分類

2、 3接入網(wǎng)的演變及發(fā)展 5.1.1 接入網(wǎng)是由傳統(tǒng)的用戶環(huán)路發(fā)展而來，是用戶環(huán)路的升級，是電信網(wǎng)的一部分。 接入網(wǎng)是電信網(wǎng)的組成部分，它處于電信網(wǎng)的末端，是本地交換機(jī)與用戶之間的連接部分。4 目前的公用電話通信網(wǎng)是由成千上萬條用戶線將端局的交換機(jī)與用戶終端設(shè)備連接構(gòu)成的，用戶環(huán)路線主要使用用戶電纜來進(jìn)行傳輸，如圖所示。 典型的電話公用網(wǎng)結(jié)構(gòu)5 接入網(wǎng)的一般物理結(jié)構(gòu)6 接入網(wǎng)處于通信網(wǎng)的末端，直接與用戶連接，它包括本地交換機(jī)與用戶端設(shè)備之間的所有實(shí)施設(shè)備與線路，它可以部分或全部替代傳統(tǒng)的用戶本地線路網(wǎng)，7接入網(wǎng)的定義及業(yè)務(wù)類型 5.1.2 1接入網(wǎng)的定義 接入網(wǎng)的定義：接入網(wǎng)由業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口(SN

3、I)和用戶網(wǎng)絡(luò)接口(UNI)之間的一系列傳送實(shí)體(如線路設(shè)施和傳輸設(shè)施)組成，為供給電信業(yè)務(wù)而提供所需傳送承載能力的實(shí)施系統(tǒng)。 接入網(wǎng)（Access Network，AN）是指本地交換機(jī)與用戶終端設(shè)備之間的實(shí)施網(wǎng)絡(luò)，有時也稱之為用戶網(wǎng)（User Network，UN）或本地網(wǎng)（Local Network，LN）。8接入網(wǎng)的位置和功能 接入網(wǎng)處于通信網(wǎng)的末端，直接與用戶連接，它包括本地交換機(jī)與用戶端設(shè)備之間的所有實(shí)施設(shè)備與線路，它可以部分或全部替代傳統(tǒng)的用戶本地線路網(wǎng)，可含復(fù)用、交叉連接和傳輸功能。9PSTN表示公用電話網(wǎng)；ISDN表示綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)；B-ISDN表示寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)；PSDN

4、表示分組交換網(wǎng)；FRN表示幀中繼網(wǎng)；LL表示租用線；TE為對應(yīng)以上各種網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的終端設(shè)備；AN表示接入網(wǎng)；LE表示本地交換局；ET為交換設(shè)備10 接入網(wǎng)的物理參考模型如圖所示，其中靈活點(diǎn)（FP）和分配點(diǎn)（DP）是非常重要的兩個信號分路點(diǎn)，大致對應(yīng)傳統(tǒng)用戶網(wǎng)中的交接箱和分線盒。 在實(shí)際應(yīng)用與配置時，可以有各種不同程度的簡化，最簡單的一種就是用戶與端局直接相連，這對于離端局不遠(yuǎn)的用戶是最為簡單的連接方式。11 2接入網(wǎng)支持的接入業(yè)務(wù)類型（1）窄帶業(yè)務(wù)模擬租用線業(yè)務(wù)；ISDN基本接入和一次群接入業(yè)務(wù)；非本地交換業(yè)務(wù)；低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；N64kbit/s數(shù)據(jù)租用業(yè)務(wù)等。（2）寬帶業(yè)務(wù)寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；視頻點(diǎn)播

5、（VOD）業(yè)務(wù)；交互式圖像游戲；交互式圖像業(yè)務(wù)；遠(yuǎn)程教育業(yè)務(wù)。12什么是寬帶？寬帶是針對窄帶而言的，目前一般將帶寬大于1Mbit/s的稱為寬帶，小于1Mbit/s的稱為窄帶。通常我們普通電話撥號的速率最高為56kbit/s，N-ISDN的速率最高為128kbit/s，寬帶的速率數(shù)十倍乃至數(shù)百倍于窄帶的速率。目前市場炒得火熱的寬帶指的是ISP與末端用戶之間的帶寬，也就是通常所說的“最后一公里”。13入網(wǎng)方式分類窄帶接入MODEM撥號上網(wǎng)ISDN撥號上網(wǎng)無線撥號用戶上網(wǎng)寬帶接入XDSLFTTX+LANHFC 寬帶無線接入技術(shù)14接入網(wǎng)的接口 5.1.3圖5-4 接入網(wǎng)的接口 接入網(wǎng)(AN)所覆蓋的

6、范圍由三個接口來定界，業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口（SNI）；用戶網(wǎng)絡(luò)接口（UNI）；Q3接口15 圖5-4 接入網(wǎng)的接口 接入網(wǎng)(AN)所覆蓋的范圍由三個接口來定界，即網(wǎng)絡(luò)側(cè)經(jīng)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口（SNI）與業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)（SN）相連；用戶側(cè)經(jīng)用戶網(wǎng)絡(luò)接口（UNI）與用戶相連；管理方面則經(jīng)Q3接口與電信管理網(wǎng)（TMN）相連。 其中SN是提供業(yè)務(wù)的實(shí)體，是一種可以接入各種交換型和（或）永久連接型通信業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)單元。16 1用戶網(wǎng)絡(luò)接口（UNI） 用戶網(wǎng)絡(luò)接口是用戶與接入網(wǎng)（AN）之間的接口，主要包括模擬2線音頻接口、64 kbit/s接口、2.048Mbit/s接口、ISDN基本速率接口(BRI)和基群速率接口(PRI)等

7、。圖5-4 接入網(wǎng)的接口 17 2業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口(SNI)（1）業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口(SNI)的概念與種類SNI是接入網(wǎng)（AN）和業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)（SN）之間的接口。業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口主要有兩種：模擬接口(即Z接口) 數(shù)字接口，即V5接口圖5-4 接入網(wǎng)的接口 18 業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口SNI主要有兩種：模擬接口(即Z接口)，它對應(yīng)于UNI的模擬2線音頻接口，提供普通電話業(yè)務(wù)或模似租用線業(yè)務(wù)。數(shù)字接口，即V5接口，它又包含V5.1接口和V5.2接口，以及對節(jié)點(diǎn)機(jī)的各種數(shù)據(jù)接口或各種寬帶業(yè)務(wù)口。圖5-4 接入網(wǎng)的接口 19（2）V5接口由三層組成，可以接模擬用戶、ISDN用戶和專用線，根據(jù)連接的PCM鏈路數(shù)及接入網(wǎng)具有的功能分

8、為V5.1和V5.2。20 V5接口的基本功能：提供承載通路；為ISDN通路信息（信令及分組型數(shù)據(jù)）和PSTN信令信息提供雙向傳輸能力；2048kbit/s鏈路控制功能；21 V5接口的基本功能：第二層鏈路的控制功能，為第三層協(xié)議信息提供雙向傳輸能力；支持公共功能的控制、提供V5.2接口系統(tǒng)啟動規(guī)程以及指配數(shù)據(jù)的同步應(yīng)用和重新啟動的能力；22定時；支持承載通路連接（BCC）協(xié)議，用于在LE控制下分配承載通路；提供業(yè)務(wù)所需的多速率連接（保持8kHz和時隙序列的整體性）；23提供鏈路控制協(xié)議信息，支持V5.2接口上2048kbit/s鏈路管理功能；支持在合適的物理C通路（一條C通路可用以傳送與多個

9、業(yè)務(wù)端口有關(guān)聯(lián)的協(xié)議信息）之間切換邏輯C通路，提供在接口出現(xiàn)故障時C通路切換的保護(hù)程序。24 3維護(hù)管理接口（Q3） 維護(hù)管理接口是電信管理網(wǎng)(TMN)與電信網(wǎng)各部分的標(biāo)準(zhǔn)接口。接入網(wǎng)作為電信網(wǎng)的一部分也是通過Q3接口與TMN相連，便于TMN實(shí)施管理功能。圖5-4 接入網(wǎng)的接口 25接入網(wǎng)的功能模型 5.1.4接入網(wǎng)的分層261電路層（CL） 電路層涉及電路層接入點(diǎn)之間的信息傳遞并獨(dú)立于傳輸通道層。 包括電路模式、分組模式、幀中繼模式、ATM模式接入網(wǎng)的分層272傳輸通道層（TP） 傳輸通道層涉及通道層接入點(diǎn)之間的信息傳遞并支持一個或多個電路層，為其提供傳送服務(wù)，通道的建立可由交叉連接設(shè)備負(fù)責(zé)

10、。 包括：PDH、SDH、ATM等接入網(wǎng)的分層28接入網(wǎng)的分層3傳輸媒質(zhì)層（TM） 傳輸媒質(zhì)層與傳輸媒質(zhì)（如：光纜、微波等）有關(guān)，它支持一個或多個通道層，為通道層節(jié)點(diǎn)之間提供合適的通道容量，若作進(jìn)一步劃分，該層又可細(xì)分為段層和物理層。 包括：電纜系統(tǒng)(HDSL/ADSL等)、同軸電纜系統(tǒng)、光纖接入系統(tǒng)、無線接入系統(tǒng)及混合接入系統(tǒng)等。29接入網(wǎng)的分層4接入承載處理功能層 位于電路層之上，主要用于用戶承載體、用戶信令及控制和管理。30 圖5-8 接入網(wǎng)功能結(jié)構(gòu)接入網(wǎng)的主要功能可分解為用戶口功能（UPF）、業(yè)務(wù)口功能（SPF）、核心功能（CF）、傳送功能（TF）和系統(tǒng)管理功能（AN-SMF）31（1

11、）用戶口功能終結(jié)UNI功能；AD轉(zhuǎn)換和信令轉(zhuǎn)換；UNI的激活去激活；UNI承載通路承載能力的處理；UNI的測試和UPF的維護(hù)；管理和控制功能。32（2）業(yè)務(wù)口功能終結(jié)SNI功能；將承載通路的需要和即時的管理及操作需要映射進(jìn)核心功能；對特定的SNI所需要的協(xié)議作協(xié)議映射；SNI的測試和SPF的維護(hù)；管理和控制功能。 33（3）核心功能接入承載通路的處理；承載通路集中；信令和分組信息復(fù)用；ATM傳送承載通路的電路模擬；管理和控制功能。34（4）傳送功能傳送功能是為AN中不同地點(diǎn)之間公用承載通路的傳送提供通道，也為所用傳輸媒介提供媒介適配功能，主要功能是：復(fù)用功能；交叉連接功能；管理功能；物理媒介功

12、能。35（5）AN系統(tǒng)管理功能AN系統(tǒng)管理功能(AN-SMF)的主要作用是協(xié)調(diào)AN內(nèi)UPF，SPF，CF和TF的指配、操作和維護(hù)，也負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)用戶終端(經(jīng)UNI)和業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)(經(jīng)SNI)的操作功能。36接入網(wǎng)的傳輸技術(shù)及分類 5.1.5 1接入網(wǎng)的傳輸技術(shù) 接入網(wǎng)可利用銅線、光纖、微波、衛(wèi)星等多種傳輸媒介，以及采用多種多樣的傳輸方式、傳輸技術(shù)及手段。37 光纖接入網(wǎng) 有線接入網(wǎng) 銅線接入網(wǎng) 混合光纖/銅軸接入網(wǎng)接入網(wǎng) 固定無線接入網(wǎng) 無線接入網(wǎng) 移動無線接入網(wǎng)2接入網(wǎng)的分類 根據(jù)接入網(wǎng)所采用的傳輸媒介和傳輸技術(shù)，接入網(wǎng)分類如下： 38銅線接入網(wǎng)5.25.2.2 不對稱數(shù)字用戶線（ADSL）接入技術(shù)

13、5.2.1 高速率數(shù)字用戶線（HDSL）接入技術(shù)39高速率數(shù)字用戶線（HDSL）接入技術(shù)5.2.1 Highrate Digital Subscriber Line，HDSL 1HDSL技術(shù)的概念 高速率數(shù)字用戶線（HDSL）技術(shù)是采用數(shù)字信號自適應(yīng)均衡技術(shù)和回波抵消技術(shù)，消除傳輸線路中近端串音、脈沖噪聲和波形噪聲以及因線路阻抗不匹配而產(chǎn)生的回波對信號的干擾，從而能夠在現(xiàn)有的普通電話雙絞銅線（兩對或三對）上提供PDH一次群速率（T1或E1）的全雙工數(shù)字連接，無中繼傳輸距離可達(dá)35 km。40 2HDSL系統(tǒng)的基本構(gòu)成 圖5-10 HDSL系統(tǒng)構(gòu)成它是由兩臺HDSL收發(fā)信機(jī)和兩對（或三對）雙絞銅

14、線構(gòu)成。41 3HDSL的傳輸標(biāo)準(zhǔn)和主要性能指標(biāo)（1）傳輸標(biāo)準(zhǔn) HDSL的標(biāo)準(zhǔn)有兩種：一種是美國國家標(biāo)準(zhǔn)委員會（ANSI）制定的，另一種是歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)委員會（ETSI）制定的。我國目前主要參考?xì)W洲電信標(biāo)準(zhǔn)委員會（ETSI）標(biāo)準(zhǔn)。 42 （2）性能損傷 損傷HDSL系統(tǒng)性能的主要因素有兩個：HDSL系統(tǒng)內(nèi)部兩對雙絞線之間產(chǎn)生的近端串話，它將隨線路頻率的增高而增大。鄰近線對上的PSTN信令產(chǎn)生的脈沖噪聲，這種噪聲有時較大，甚至?xí)柜詈献儔浩鞒霈F(xiàn)飽和失真，從而產(chǎn)生非線性效應(yīng)。 43 （3）主要性能指標(biāo)比特誤碼率（BER）；允許的傳輸距離；不出現(xiàn)誤碼條件下，系統(tǒng)能承受的線路劣化程度。 444HDSL的

15、應(yīng)用系統(tǒng)配置方式 HDSL系統(tǒng)應(yīng)用配置方式主要有三種： 點(diǎn)到點(diǎn)全容量配置 點(diǎn)到點(diǎn)部分容量配置 點(diǎn)到多點(diǎn)配置455、HDSL的局限性（1）兩對線或三對線的各廠家設(shè)備不兼容；（2）HDSL系統(tǒng)不具備提供2Mbit/s以上寬帶業(yè)務(wù)的能力，傳輸能力有限；（3）用戶無法得到更多的增值業(yè)務(wù)；（4）HDSL使用2B1Q線路碼，2B1Q碼本身確實(shí)在帶寬利用率和傳輸距離上存在局限性。46 DSL（數(shù)字用戶線路，DigitalSubscriberLine）是以銅質(zhì)電話線為傳輸介質(zhì)的傳輸技術(shù)組合，它包括HDSL、SDSL、VDSL、 ADSL和RADSL等，一般稱之為xDSL。它們主要的區(qū)別就是體現(xiàn)在信號傳輸速度和

16、距離的不同以及上行速率和下行速率對稱性的不同這兩個方面。 HDSL與SDSL支持對稱的T1/E1（1.544Mbps/2.048Mbps）傳輸。其中HDSL的有效傳輸距離為34公里，且需要兩至四對銅質(zhì)雙絞電話線；SDSL最大有效傳輸距離為3公里，只需一對銅線。 比較而言，對稱DSL更適用于企業(yè)點(diǎn)對點(diǎn)連接應(yīng)用，如文件傳輸、視頻會議等收發(fā)數(shù)據(jù)量大致相應(yīng)的工作。同非對稱DSL相比，對稱DSL的市場要少得多。47VDSL、ADSL和RADSL屬于非對稱式傳輸。 其中VDSL技術(shù)是xDSL技術(shù)中最快的一種，在一對銅質(zhì)雙絞電話線上，上行數(shù)據(jù)的速率為13到 52Mbps，下行數(shù)據(jù)的速率為1.5到2.3Mbp

17、s，但是VDSL的傳輸距離只在幾百米以內(nèi)，VDSL可以成為光纖到家庭的具有高性價比的替代方案，目前深圳的VOD（Videoondemand）就是采用這種接入技術(shù)實(shí)現(xiàn)的； ADSL在一對銅線上支持上行速率640Kbps到1Mbps，下行速率 1Mbps到8Mbps，有效傳輸距離在35公里范圍以內(nèi)； RADSL能夠提供的速度范圍與ADSL基本相同，但它可以根據(jù)雙絞銅線質(zhì)量的優(yōu)劣和傳輸距離的遠(yuǎn)近動態(tài)地調(diào)整用戶的訪問速度。正是RADSL的這些特點(diǎn)使RADSL成為用于網(wǎng)上高速沖浪、視頻點(diǎn)播（IAV）、遠(yuǎn)程局域網(wǎng)絡(luò)（LAN）訪問的理想技術(shù)，因為在這些應(yīng)用中用戶下載的信息往往比上載的信息（發(fā)送指令）要多得多

18、。48不對稱數(shù)字用戶線（ADSL）接入技術(shù)5.2.2 1ADSL的定義 不對稱數(shù)字用戶線（Asymmetric Digital Subscriber Line，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(shù)，以上、下行的傳輸速率不相等的DSL技術(shù)而得名。ADSL下行傳輸速率接近8Mbit/s，上行傳輸速率接近640kbit/s，并且在同一對雙絞線上可以同時傳輸上、下行數(shù)據(jù)信號和傳統(tǒng)的模擬話音信號等。 49ADSL是一種異步傳輸模式（ATM）。在電信服務(wù)提供商端，需要將每條開通ADSL業(yè)務(wù)的電話線路連接在數(shù)字用戶線路訪問多路復(fù)用器（DSLAM）上。 而在用戶端，用戶需要使用一個AD

19、SL終端（因為和傳統(tǒng)的調(diào)制解調(diào)器（Modem）類似，所以也被稱為“貓”）來連接電話線路。 由于ADSL使用高頻信號，所以在兩端還都要使用ADSL信號分離器將ADSL數(shù)據(jù)信號和普通音頻電話信號分離出來，避免打電話的時候出現(xiàn)噪音干擾。50通常的ADSL終端有一個電話Line-In，一個以太網(wǎng)口，有些終端集成了ADSL信號分離器，還提供一個連接的Phone接口。某些ADSL調(diào)制解調(diào)器使用USB接口與電腦相連，需要在電腦上安裝指定的軟件以添加虛擬網(wǎng)卡來進(jìn)行通信。 51傳統(tǒng)的電話線系統(tǒng)使用的是銅線的低頻部分（4kHz以下頻段）。而ADSL采用DMT（離散多音頻）技術(shù)，將原來電話線路0kHz到1.1MHz

20、頻段劃分成256個頻寬為4.3khz的子頻帶。其中， 4kHz以下頻段人用于傳送POTS（傳統(tǒng)電話業(yè)務(wù)）， 20kHz到138kHz的頻段用來傳送上行信號， 138kHz到1.1MHz的頻段用來傳送下行信號。 DMT技術(shù)可以根據(jù)線路的情況調(diào)整在每個信道上所調(diào)制的比特數(shù)，以便充分的地利用線路。一般來說，子信道的信噪比越大，在該信道上調(diào)制的比特數(shù)越多，如果某個子信道信噪比很差，則棄之不用。52 ADSL是一種非對稱的DSL技術(shù)，所謂非對稱是指用戶線的上行速率與下行速率不同，上行速率低，下行速率高，特別適合傳輸多媒體信息業(yè)務(wù)，如視頻點(diǎn)播（VOD）、多媒體信息檢索和其他交互式業(yè)務(wù)。 ADSL在一對銅線

21、上支持上行速率512Kbps1Mbps，下行速率1Mbps8Mbps，有效傳輸距離在35公里范圍以內(nèi)。 由上可以看到，對于原先的電話信號而言，仍使用原先的頻帶，而基于ADSL的業(yè)務(wù)，使用的是話音以外的頻帶。所以，原先的電話業(yè)務(wù)不受任何影響。 53ADSL系統(tǒng)的基本原理是“不對稱”，即在下行方向傳送高速數(shù)字信號，而在上行方向用戶發(fā)送機(jī)工作在很低頻率，這樣可以保證用戶側(cè)的串音比對稱傳輸系統(tǒng)低得多，從而確保傳輸距離ADSL可以同時提供三類主要傳送業(yè)務(wù)：電話業(yè)務(wù)、電視圖像業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。ADSL是一種成熟的寬帶接入技術(shù)542ADSL的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 圖5-12 ADSL的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ADSL系統(tǒng)的核心是ADS

22、L收發(fā)信機(jī)（即ADSL局端設(shè)備和遠(yuǎn)端設(shè)備）。55 3ADSL的頻帶分割（1）頻分復(fù)用和回波抵消混合技術(shù)采用頻分復(fù)用（FDM）和回波抵消混合技術(shù)可實(shí)現(xiàn)ADSL系統(tǒng)的全雙工和非對稱通信。頻分復(fù)用: 將整個信道從頻域上劃分為獨(dú)立的2個或多個部分，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夹g(shù): 在2線傳輸?shù)膬蓚€方向上同時間、同頻譜地占用線路，即在線路上兩個方向傳輸?shù)男盘柾耆煸谝黄稹榱朔珠_收、發(fā)兩個方向，一般采用24線轉(zhuǎn)換器(即混合電路)。56（2）頻帶分割早期的頻帶分割如圖5-15（a）所示，不采用回波抵消技術(shù)，頻帶有所浪費(fèi)。目前使用FDM和回波抵消混合技術(shù)，如圖（b）所示，部分上下

23、頻帶交錯，在頻帶交錯部分采用回波抵消技術(shù)來降低相互影響。 圖5-15 ADSL的頻帶分割方式 57 圖5-15 ADSL的頻帶分割方式 頻譜頻率(kHz)下行上行傳統(tǒng)電話6.3 Mb/s1.5Mb/s042050500110014015058FDMATDMACDMAtimetimetimepowerpowerpowerfrequencyfrequencyfrequency各種復(fù)用方式59ATU-CATU-CATU-RATU-C用戶線 電話分路器 區(qū)域?qū)拵ЬW(wǎng)至 ISP居民家庭基于 ADSL 的接入網(wǎng)端局或遠(yuǎn)端站DSLAM至本地電話局PSPS數(shù)字用戶線接入復(fù)用器 DSLAM (DSL Access

24、 Multiplexer)接入端接單元 ATU (Access Termination Unit)ATU-C（C 代表端局 Central Office）ATU-R（R 代表遠(yuǎn)端 Remote）電話分路器 PS (POTS Splitter) 4ADSL接入網(wǎng)的參考配置60圖5-17 ADSL網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示例DSLAM的具體功能有：多路復(fù)用、調(diào)制解調(diào)、分離器等。5ADSL接入網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示例616ADSL調(diào)制技術(shù) ADSL常用的調(diào)制技術(shù)有QAM調(diào)制、CAP（無載波幅相調(diào)制Carrierless AmplitudePhase Modulation）調(diào)制和DMT(離散多音頻）調(diào)制，ADSL主要考慮采用的是

25、CAP調(diào)制和DMT調(diào)制。ADSL系統(tǒng)接入?yún)⒖寄Ｐ?2 在QAM調(diào)制中，發(fā)送數(shù)據(jù)在比特/符號編碼器內(nèi)被分成速率各為原來1/2的兩路信號，分別與一對正交調(diào)制分量相乘，求和后輸出。接收端完成相反過程，正交解調(diào)出兩個相反碼流，均衡器補(bǔ)償由信道引起的失真，判決器識別復(fù)數(shù)信號并映射回二進(jìn)制信號。 采用QAM調(diào)制技術(shù)，信道帶寬至少要等于碼元速率，為了定時恢復(fù)，還需要另外的帶寬，一般要增加15左右。與其它調(diào)制技術(shù)相比，QAM調(diào)制技術(shù)具有充分利用帶寬、抗噪聲強(qiáng)等特點(diǎn)。 但QAM調(diào)制技術(shù)用于ADSL的主要問題是如何適應(yīng)不同電話線路之間較大的性能差異。因此采用QAM的ADSL系統(tǒng)的復(fù)雜性來自于它的自適應(yīng)均衡器。63

26、 CAP調(diào)制技術(shù)是以QAM調(diào)制技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展而來的，可以說它是QAM技術(shù)的一種變種，它與QAM的區(qū)別是其實(shí)現(xiàn)手段的數(shù)字化。輸入數(shù)據(jù)被送入編碼器，在編碼器內(nèi)，m位輸入比特被映射為k=2m個不同的復(fù)數(shù)符號，由k個不同的復(fù)數(shù)符號構(gòu)成k-CAP線路編碼。編碼后和被分別送入同相和正交數(shù)字整形濾波器，求和后送入D/A轉(zhuǎn)換器，最后經(jīng)低通濾波器發(fā)送出去。 CAP解調(diào)時使用軟判決技術(shù)，并利用均衡器進(jìn)行適配，CAP產(chǎn)生的頻譜形狀和QAM相同。64CAP編碼是二維冗余線性調(diào)制碼，功率譜是帶通型，上限是180KHz，低頻截止頻率小于20KHz。CAP受低頻能量豐富的脈沖噪聲及高頻的近端串?dāng)_等的干擾程度較小，無低頻延時

27、畸變，由群延失真引起的碼間干擾也較小。 CAP技術(shù)用于ADSL的主要技術(shù)難點(diǎn)是要克服近端串音對信號干擾，一般通過使用近端串音抵消器或近端串音均衡來解決這一問題。相對于QAM而言，CAP實(shí)現(xiàn)起來更容易、更方便、更靈活。 65 DMT調(diào)制技術(shù)將銅纜線路的0-1104KHz頻帶進(jìn)行了劃分，其中0-4KHz為話音頻段，用于普通電話業(yè)務(wù)的傳輸，其他的頻帶被分成255個子載波，子載波之間的頻率間隔為4.3125KHz。在每個子載波上分別進(jìn)行QAM調(diào)制形成一個子信道，其中低頻部分的一部分子載波用于上行數(shù)據(jù)的傳輸，其余子載波用于下行信號傳輸，上下行載波的分離點(diǎn)由具體設(shè)備設(shè)定。DMT調(diào)制能力的范圍是0-15bi

28、t/s。DMT調(diào)制系統(tǒng)根據(jù)情況使用這255個子信道，可以根據(jù)各子信道的瞬時衰減特性、群時延特性和噪聲特性決定子信道的傳輸速率。在性能優(yōu)良的中間頻率子信道一般調(diào)制能力均大于10bit/s/Hz，而在低頻率或高頻率的子信道，DMT技術(shù)可根據(jù)信道性能自適應(yīng)地將調(diào)制能力降為4bit/s/Hz。不能傳輸數(shù)據(jù)的信道將被關(guān)閉。66 電話雙絞線的0-1.1MHz的頻帶是非線性的，不同頻率衰減不同，噪聲干擾情況不同，時延也不同，如果將全頻帶做為一個通道，一個單頻噪聲干擾就會影響整個傳輸性能。而DMT調(diào)制方式將整個頻帶分成很多信道，每個信道頻帶窄，可認(rèn)為是線性的，各個信道根據(jù)干擾和衰減情況可以自動調(diào)整傳輸比特率，

29、獲得較好的傳輸性能。 與CAP、QAM相比，DMT在信噪比、通信速率、帶寬利用率、頻率兼容性、實(shí)際性能等方面都更具有優(yōu)勢。 677ADSL的技術(shù)特點(diǎn)（1）ADSL的技術(shù)特點(diǎn)使用高于3kHz的頻帶來傳輸數(shù)字信號；使用高性能的離散多音頻DMT調(diào)制編碼技術(shù)；使用FDM頻分復(fù)用和回波抵消（EC）技術(shù)；使用Splitter信號分離技術(shù)。68（2）ADSL技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn) 可以充分利用現(xiàn)有銅線網(wǎng)絡(luò)，只要在用戶線路兩端加裝ADSL設(shè)備即可為用戶提供服務(wù)。 ADSL設(shè)備隨用隨裝，施工簡單，節(jié)省時間，系統(tǒng)初期投資小。且ADSL設(shè)備拆裝容易，方便用戶轉(zhuǎn)移，非常靈活。 ADSL設(shè)備采用先進(jìn)的調(diào)制技術(shù)和數(shù)字處理技術(shù)，提

30、供高速遠(yuǎn)程接收或發(fā)送信息，充分利用雙絞線上的帶寬。 在一對雙絞線上可同時傳輸高速數(shù)據(jù)和普通電話業(yè)務(wù)。69存在的主要缺點(diǎn)是技術(shù)不成熟，設(shè)備成本高，與模擬視頻不兼容，現(xiàn)有模擬電視機(jī)需有機(jī)頂盒進(jìn)行數(shù)/模轉(zhuǎn)換。1.一條電話線可同時接聽，撥打電話并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，兩者互不影響。2.雖然使用的還是原來的電話線，但adsl傳輸?shù)臄?shù)據(jù)并不通過電話交換機(jī)，所以adsl上網(wǎng)不需要繳付額外的電話費(fèi)，節(jié)省了費(fèi)用。3.adsl的數(shù)據(jù)傳輸速率是根據(jù)線路的情況自動調(diào)整的，它以“盡力而為”的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。 708影響ADSL性能的因素（1）衰耗（2）反射干擾（回波干擾）（3）串音干擾（4）噪聲干擾711 衰耗在傳輸系統(tǒng)中，

31、發(fā)射端發(fā)出的信號經(jīng)過一定距離的傳輸后，其信號強(qiáng)度都會減弱。而ADSL傳輸信號的高頻分量通過用戶線時衰減更為嚴(yán)重，微弱信號很難保證可靠接收所需要的信噪比，因此有必要進(jìn)行附加編碼。在ADSL系統(tǒng)中，信號的哀耗同樣跟傳輸距離、傳輸線徑以及信號所在的頻率點(diǎn)有密切關(guān)系。頻率越高，其衰耗越大。由于ADSL使用的頻率在20KHz到1.1MHz之間，所以其衰耗比純話音傳輸時大。 線徑粗細(xì)是影響衰耗的另一因素。在相同的頻率上，選用線徑較粗的線纜可以傳輸更遠(yuǎn)的距離。 722 碼間干擾ISI(碼間干擾)是數(shù)字通信系統(tǒng)中除噪聲干擾之外最主要的干擾，它與加性的噪聲干擾不同，是一種乘性的干擾。造成ISI的原因有很多，信道

32、的衰減和群時延失真都可能導(dǎo)致信號波形失真，產(chǎn)生信道間干擾(ICI)和ISI。 實(shí)際上，只要傳輸信道的頻帶是有限的，就會不可避免地造成一定的ISI。 為了消除碼間干擾，通常有兩條途徑：第一，傳輸系統(tǒng)具有均勻且無窮寬的頻帶，這樣傳輸信號將不產(chǎn)生任何失真，但實(shí)際上是不可能的。第二，只保證信號在取樣時刻無碼間干擾，而對非取樣點(diǎn)的取樣值不做要求。733 反射干擾橋接抽頭是一種伸向某處的短線，非終接的抽頭發(fā)射能量，降低信號的強(qiáng)度，并成為一個噪音源。 從局端設(shè)備到用戶，至少有三個接頭(橋接點(diǎn))，每個接頭的線徑也會相應(yīng)改變，再加上電纜損失等造成阻抗的突變會引起功率反射或反射波損耗。在話音通信中其表現(xiàn)是回聲，而

33、在ADSL中復(fù)雜的調(diào)制方式恨容易受到反射信號的干擾。 目前大多數(shù)都采用回聲抵消技術(shù)，雖然消除來自一個源頭的回聲效果很好，但是當(dāng)信號經(jīng)過多處的反射后，回聲抵消就變得幾乎無效了。744 串音干擾串音干擾發(fā)生于纏繞在一個束群中的線對間干擾。由于電容和電感的耦合，處于同一主干電纜中的雙絞線發(fā)送器的發(fā)送信號可能會串入其它發(fā)送器或接收器，造成串音。一般分為近端串音(NEXT)和遠(yuǎn)端串音(FEXT)。對于ADSL線路來說，遠(yuǎn)端串音并不會產(chǎn)生很大的影響，這是因為隨著距離增大，遠(yuǎn)端串音經(jīng)過信道傳輸將產(chǎn)生較大的衰減，對線路影響較小，而近端串音一開始就干擾發(fā)送端，對線路影響較大。但距離短時，遠(yuǎn)端串音造成的失真也很大

34、，尤其是當(dāng)一條電纜內(nèi)的許多用戶均傳輸這種高速信號時，干擾尤其顯著，而且會限制這種系統(tǒng)的回聲消除設(shè)備的作用范圍，對采用回聲消除技術(shù)的DMT方式的ADSL設(shè)備，這種串音干擾尤為嚴(yán)重。755 噪聲干擾電路線路可能受到若干形式噪聲及干擾的影響，為達(dá)到有效數(shù)據(jù)傳輸，應(yīng)確保接收信號的強(qiáng)陜、動態(tài)范圍、信噪比在可接受的范圍之內(nèi)。噪聲產(chǎn)生的原因很多，可能是家用電器的開關(guān)、電話摘機(jī)和掛機(jī)以及其他電動設(shè)備的運(yùn)動等，這些突發(fā)的電磁波將會耦合到ADSL線路中，引起突發(fā)錯誤。由于ADSL足在普通電話線的低頻語音上疊加高頻數(shù)字信號，因而從電話公司到ADSL分離器這段連接中，加入任何設(shè)備都將影響數(shù)據(jù)的正常傳輸，故在ADSL分

35、離器之前不要并電話、電話防盜器等設(shè)備。76 中國電信的ADSL是運(yùn)行在ATM上面，ATM到chinanet邊緣路由器帶寬是155M，每一個邊緣路由器可以連接3000用戶，如果這些用戶同時上網(wǎng)，那么每個用戶其實(shí)只有50k bit/s的帶寬，也就是7K bytes/s，加上路由器衰減，那么最終可能只有普通modem的速度了。77那為什么說ADSL的速度會越來越慢呢？這是因為即使用戶不關(guān)閉調(diào)制解調(diào)器的電源，有時ADSL鏈接也會隨時中斷。比如，在通信狀態(tài)因噪音增加而惡化，頻繁發(fā)生錯誤的情況下。 鏈接中斷后，馬上就會重新進(jìn)行調(diào)試，并重新確定鏈接。不過，如果此時致使鏈接中斷的噪音仍然存在的話，（這一般是比

36、較大的）重新鏈接后的速度就會比原來更低。由于調(diào)試中所確定的鏈接速度是也固定的，因此即便之后噪音消失以后，鏈接速度也不會提高。ADSL調(diào)制解調(diào)器使用時間越長，發(fā)生這種情況的可能性就越高，所以連接速度越來越慢。 78MODEM撥號上網(wǎng)撥號上網(wǎng)的條件硬件：一臺PC機(jī)、一臺MODEM、一根電話線。軟件：操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件（PPP撥號軟件、瀏覽器、Email收發(fā)軟件、下載軟件等)帳號:申請一個專用帳號或使用公開帳號。網(wǎng)絡(luò)將根據(jù)不同的帳號區(qū)別不同的用戶，從而進(jìn)行驗證和計費(fèi)。79MODEM撥號上網(wǎng)撥號上網(wǎng)的步驟確認(rèn)是否安裝調(diào)制解調(diào)器確認(rèn)是否安裝TCP/IP協(xié)議 確認(rèn)是否安裝撥號網(wǎng)絡(luò)打開“撥號網(wǎng)絡(luò)”，雙擊“新

37、建連接”，命名該連接（例如連接到163），輸入上網(wǎng)接入號（例如163、169） 打開該連接，輸入用戶名和密碼，進(jìn)行撥號80ISDN撥號上網(wǎng)ISDN的全稱是Integrated Services Digital Network，即綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（俗稱一線通）。雖然ISDN的傳輸線路使用的還是普通的電話線，但在上面?zhèn)魉偷膮s是數(shù)字信號。ISDN包括兩種：寬帶ISDN（B-ISDN）和窄帶ISDN（N-ISDN）。寬帶ISDN提供30B+D信道，帶寬可高達(dá)2Mbps,一般用于中繼接入服務(wù)。普通用戶使用的一般是窄帶ISDN（俗稱“一線通”），它提供兩個B信道（64Kbps+64Kbps）和一個D信道（1

38、6Kbps），最高上網(wǎng)速率為128Kbps。81xDSL 技術(shù) 習(xí)慣上將各種基于雙絞線的寬帶接入技術(shù)統(tǒng)稱為XDSL技術(shù)。是銅線到光纖接入的首選過渡技術(shù)xDSL 技術(shù)就是用數(shù)字技術(shù)對現(xiàn)有的模擬電話用戶線進(jìn)行改造，使它能夠承載寬帶業(yè)務(wù)。DSL 是數(shù)字用戶線(Digital Subscriber Line)的縮寫。而字母 x 表示 DSL 的前綴可以是多種不同字母，用不同的前綴表示在數(shù)字用戶線上實(shí)現(xiàn)的不同寬帶方案。 82xDSL 的幾種類型 ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line)：非對稱數(shù)字用戶線（1.5M，64K,4.6-5.5KM 6-8M,640-1

39、M,2.7-3.6KM）HDSL (High speed DSL)：高速數(shù)字用戶線SDSL (Single-line DSL)：1 對線的數(shù)字用戶線VDSL (Very high speed DSL)：甚高速數(shù)字用戶線DSL ：ISDN 用戶線。RADSL (Rate-Adaptive DSL)：速率自適應(yīng) DSL，是 ADSL 的一個子集，可自動調(diào)節(jié)線路速率）。 83xDSL 與ADSL的比較84ADSL與普通撥號Modem及N-ISDN的比較：A)比起普通撥號Modem的最高56K速率，以及N-ISDN128K的速率，ADSL的速率優(yōu)勢是不言而喻的。B)與普通撥號Modem或ISDN相比，

40、ADSL更為吸引人的地方是：它在同一銅線上分別傳送數(shù)據(jù)和語音信號，數(shù)據(jù)信號并不通過電話交換機(jī)設(shè)備，減輕了電話交換機(jī)的負(fù)載，并且不需要撥號，一直在線，屬于專線上網(wǎng)方式。這意味著使用ADSL上網(wǎng)并不需要繳付另外的電話費(fèi)。85光纖接入網(wǎng) 5.35.3.2 光纖接入網(wǎng)的參考配置 5.3.1 光纖接入網(wǎng)的概念5.3.3 光纖接入網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 5.3.4 光纖接入網(wǎng)的應(yīng)用類型 5.3.5 光纖接入網(wǎng)的傳輸技術(shù) 5.3.6 光纖接入網(wǎng)的業(yè)務(wù)支持能力 86 光纖接入網(wǎng)(OAN)是指在接入網(wǎng)中用光纖作為主要傳輸媒介來實(shí)現(xiàn)信息傳送的網(wǎng)絡(luò)形式，或者說是本地交換機(jī)或遠(yuǎn)端模塊與用戶之間采用光纖通信或部分采用光纖通信的接

41、入方式。光纖接入網(wǎng)的概念 5.3.187 圖5-19 光纖接入網(wǎng)的功能參考配置光纖接入網(wǎng)的參考配置 5.3.2 88 各功能塊的基本功能分述如下： 1OLT功能塊 OLT的作用是為光接入網(wǎng)提供網(wǎng)絡(luò)側(cè)與本地交換機(jī)之間的接口，并經(jīng)過一個或多個ODN與用戶側(cè)的ONU通信，OLT與ONU的關(guān)系為主從通信關(guān)系。OLT對來自O(shè)NU的信令和監(jiān)控信息進(jìn)行管理，從而為ONU和自身提供維護(hù)與供給功能。 892ONU功能塊 ONU位于ODN和用戶之間，ONU的網(wǎng)絡(luò)側(cè)具有光接口，而用戶側(cè)為電接口，因此需要具有光電和電光變換功能，并能實(shí)現(xiàn)對各種電信號的處理與維護(hù)管理功能。90 3ODN功能塊 ODN為ONU和OLT提供

42、光傳輸媒介作為其間的物理連接。多個ODN可以通過與光纖放大器結(jié)合起來延長傳輸距離和擴(kuò)大服務(wù)用戶數(shù)目。91 根據(jù)光纖接入網(wǎng)傳輸設(shè)施ODN中是否采用有源器件，光纖接入網(wǎng)分為無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）和有源光網(wǎng)絡(luò)（AON）： 無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）指的是OAN中的光配線網(wǎng)ODN全部由光分路器等無源器件組成，且不含任何有源節(jié)點(diǎn)的光接入網(wǎng)。 而有源光網(wǎng)絡(luò)（AON）則指的是OAN中的光配線網(wǎng)ODN中含有源器件。此處僅介紹無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）。924AF功能塊 AF適配功能塊主要為ONU和用戶設(shè)備提供適配功能，在具體物理實(shí)現(xiàn)時，它既可以包含在ONU之內(nèi)，也可以完全獨(dú)立。93 3) 光纖接入網(wǎng)的特點(diǎn) 光纖接入網(wǎng)具有容

43、量大，損耗低，防電磁能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，隨著技術(shù)的進(jìn)步，其成本最終可以肯定也會低于銅線接入技術(shù)。但就目前而言，成本仍然是主要障礙，因此在光纖接入網(wǎng)實(shí)現(xiàn)中，ODN設(shè)備主要采用無源光器件，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要采用點(diǎn)到多點(diǎn)方式，具體的實(shí)現(xiàn)技術(shù)主要有兩種：基于ATM技術(shù)的APON 和基于Ethernet技術(shù)的EPON。94 2APON 1) 背景 ATM與PON技術(shù)相結(jié)合的APON最初由FSAN集團(tuán)(Full Service Access Network Group)于1995年提出，它被認(rèn)為是一個理想的解決方案，因為PON可以提供理論上無限的帶寬，并降低了接入設(shè)備的復(fù)雜度和成本，而ATM技術(shù)當(dāng)時是公認(rèn)的提供綜合業(yè)

44、務(wù)的最佳方式，并保證QoS。APON的ITU-T的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)是G.983。 基于APON的光纖接入網(wǎng)，是指在OLT與ONU之間的ODN中采用ATM PON技術(shù)。APON的主要設(shè)備包括局端的OLT、用戶端的ONU、位于ODN的無源光分路器，以及光纖。其結(jié)構(gòu)上的主要特點(diǎn)是： 95 (1) 無源光分路器與ONU之間構(gòu)成點(diǎn)對多點(diǎn)的結(jié)構(gòu)(目前典型的是1：64)，使得多個用戶可以共享一根光纖的帶寬，以降低接入成本和設(shè)備復(fù)雜度； (2) 采用ATM傳輸技術(shù)，即OLT與ONU之間通過VPI/VCI直接將53字節(jié)的ATM信元轉(zhuǎn)換成光信號傳遞。962) 工作原理圖11.13 APON工作原理示意圖97 為在一根光纖

45、上實(shí)現(xiàn)全雙工通信，APON的下行數(shù)據(jù)信道使用1550 nm波長，當(dāng)來自外部網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)到達(dá)OLT時，OLT采用TDM方式將數(shù)據(jù)交換至無源光分路器，后者簡單地采用廣播方式將下行的ATM信元傳給每一個ONU，每個ONU根據(jù)業(yè)務(wù)建立時OLT分配的28 bit的VPI/VCI進(jìn)行ATM信元過濾，接收屬于自己的信元。98 APON的上行數(shù)據(jù)信道使用1310nm波長，采用TDMA方式實(shí)現(xiàn)多址接入。由于用戶端ONU產(chǎn)生信號是“突發(fā)”模式，而不同ONU發(fā)出的信號是沿不同路徑傳輸?shù)模虼?，它們將不同步地到達(dá)OLT。為防止多用戶信號碰撞，保證多用戶接入的安全性，因此所有的ONU之間發(fā)送數(shù)據(jù)時必須進(jìn)行同步，OLT為O

46、NU分配一個合適的時隙，以保證ONU之間發(fā)送數(shù)據(jù)時相互不沖突，然后通過PLOAM(Physical Layer Operation，Administration，and Maintenance)信元通知ONU。隨后ONU必須在指定的時隙內(nèi)完成光信號的發(fā)送。99 3) 與ADSL接入方式的比較 與目前電信網(wǎng)流行的ADSL方式相比，APON主要的優(yōu)勢在于接入帶寬更高，目前可以提供對稱方式155 Mb/s或不對稱方式622/155 Mb/s接入速率(OLT和ONU之間)。另外采用光纖傳輸技術(shù)，用戶的接入距離幾乎沒有限制。同時與ADSL一樣，APON也是一個業(yè)務(wù)獨(dú)立的接入技術(shù)，因此被認(rèn)為是未來替代xD

47、SL的技術(shù)之一。100 3EPON 1) 背景 EPON是Ethernet PON的簡寫，它是在ITU-T G.983 APON標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上提出的 。近年來，由于千兆比特Ethernet技術(shù)的成熟，和將來10G比特Ethernet標(biāo)準(zhǔn)的推出，以及Ethernet對IP天然的適應(yīng)性，使得原來傳統(tǒng)的局域網(wǎng)交換技術(shù)逐漸擴(kuò)展到廣域網(wǎng)和城域網(wǎng)中。目前越來越多的骨干網(wǎng)采用千兆比特IP路由交換機(jī)構(gòu)建，另一方面，Ethernet在CPN中也占據(jù)了絕對的統(tǒng)治地位，將ATM延伸到PC桌面已肯定不可能了。在這種背景下，接入網(wǎng)中采用APON，其技術(shù)復(fù)雜、成本高，而且由于要在WAN/LAN之間進(jìn)行ATM與IP協(xié)議的轉(zhuǎn)換

48、，實(shí)現(xiàn)的效率也不高。在接入網(wǎng)中用Ethernet取代ATM，符合未來骨干網(wǎng)IP化的發(fā)展趨勢，最終形成從骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)、接入網(wǎng)到局域網(wǎng)全部基于IP、WDM、Ethernet來實(shí)現(xiàn)綜合業(yè)務(wù)寬帶網(wǎng)。1012) 工作原理圖11.14 EPON工作原理示意圖102 EPON與APON關(guān)鍵的區(qū)別在于：EPON中數(shù)據(jù)傳輸采用IEEE 802.3 Ethernet的幀格式，其分組長度可變，最大為1518字節(jié)；APON中采用標(biāo)準(zhǔn)的ATM 53字節(jié)的固定長分組格式。由于IP分組也是可變長的，最大長度為65 535字節(jié)，這就意味著APON承載IP數(shù)據(jù)流的效率低、開銷大。 在EPON中，OLT到ONU的下行數(shù)據(jù)流采用

49、廣播方式發(fā)送，OLT將來自骨干網(wǎng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可變長的IEEE 802.3 Ethernet幀格式，發(fā)往ODN, 光分路器以廣播方式將所有幀發(fā)給每一個ONU，ONU根據(jù)Ethernet幀頭中ONU標(biāo)識接收屬于自己的信息。103 ONU到OLT的上行數(shù)據(jù)流采用TDMA發(fā)送，與APON相同，OLT為每個ONU分配一個時隙，周期是2 ms。 EPON采用雙波長方式實(shí)現(xiàn)單纖上的全雙工通信，下行信道使用1510 nm波長，上行信道使用1310 nm波長。 目前相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)主要由IEEE的EFM研究組進(jìn)行制定。 104 光纖接入網(wǎng)常用的有三種基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，即星形、總線形和環(huán)形結(jié)構(gòu)等。光纖接入網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)5.3

50、.3 圖5-22 光纖接入網(wǎng)的三種基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)105 星形結(jié)構(gòu)是各用戶終端通過一個位于中央節(jié)點(diǎn)(設(shè)在端局內(nèi))具有控制和交換功能的星形耦合器進(jìn)行信息交換，這種結(jié)構(gòu)屬于并聯(lián)形結(jié)構(gòu)。 它不存在損耗累積的問題，易于實(shí)現(xiàn)升級和擴(kuò)容，各用戶之間相對獨(dú)立，業(yè)務(wù)適應(yīng)性強(qiáng)。但缺點(diǎn)是所需光纖代價較高，對中央節(jié)點(diǎn)的可靠性要求極高。星形結(jié)構(gòu)又分為單星形結(jié)構(gòu)、有源雙星形結(jié)構(gòu)及無源雙星形結(jié)構(gòu)三種。 106 總線形結(jié)構(gòu)是以光纖作為公共總線(母線)、各用戶終端通過某種耦合器與總線直接連接所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)屬串聯(lián)型結(jié)構(gòu)，特點(diǎn)是:共享主干光纖，節(jié)省線路投資，增刪節(jié)點(diǎn)容易，彼此干擾較??；但缺點(diǎn)是損耗累積，用戶接收機(jī)的動態(tài)范

51、圍要求較高；對主干光纖的依賴性太強(qiáng)。107 環(huán)形結(jié)構(gòu)是指所有節(jié)點(diǎn)共用一條光纖鏈路，光纖鏈路首尾相接自成封閉回路的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的突出優(yōu)點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自愈，即無需外界干預(yù)，網(wǎng)絡(luò)即可在較短的時間里從失效故障中恢復(fù)所傳業(yè)務(wù)。 108光纖接入網(wǎng)的應(yīng)用類型 5.3.4 根據(jù)光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)設(shè)置的位置不同，光纖接入網(wǎng)可分成不同種應(yīng)用類型，主要包括：光纖到路邊(FTTC)、光纖到大樓(FTTB)、光纖到家(FTTH)或光纖到辦公室(FTTO)等。 PON的接入結(jié)構(gòu)109FTTx+LAN 技術(shù) FTTx（光纖到）也是一種實(shí)現(xiàn)寬帶居民接入網(wǎng)的方案。這里字母 x 可代表不同意思。光纖到家 FTTH (Fi

52、ber To The Home)：光纖一直鋪設(shè)到用戶家庭可能是居民接入網(wǎng)最后的解決方法。光纖到大樓 FTTB (Fiber To The Building)：光纖進(jìn)入大樓后就轉(zhuǎn)換為電信號，然后用電纜或雙絞線分配到各用戶。光纖到路邊 FTTC (Fiber To The Curb)：從路邊到各用戶可使用星形結(jié)構(gòu)雙絞線作為傳輸媒體。 110以太網(wǎng)接入舉例：光纖到大樓 FTTB 100 M10 M10 M100 M吉比特以太網(wǎng)光結(jié)點(diǎn)匯接點(diǎn)1 Gb/s1 Gb/s高速光結(jié)點(diǎn)匯接點(diǎn) GigaPoP111光纖接入網(wǎng)的傳輸技術(shù) 5.3.5一、光纜網(wǎng)絡(luò)復(fù)用技術(shù) 信息時代迅猛增長的寬帶高速業(yè)務(wù)，不但要求光傳輸系

53、統(tǒng)向更大容量、更長距離發(fā)展，而且，要求其交互便捷。為此，在光傳輸系統(tǒng)中必須采用復(fù)用技術(shù)。所謂復(fù)用技術(shù)系指利用光纖寬頻帶大容量的特點(diǎn)，用一根光纖或光纜同時傳輸多路信號之意。 在多路信號傳輸系統(tǒng)中，信號的復(fù)用方式對系統(tǒng)的性能和造價起著重要作用。信號的復(fù)用主要有空間復(fù)用方式(SDM)，波分復(fù)用方式(WDM)，頻分復(fù)用方式(FDM)和時分復(fù)用方式(TDM)等幾種。 1121. SDM SDM(空分復(fù)用)是利用光纜中不同纖芯同時傳輸多個頻道信號的一種方式。由于光纖很細(xì)，即使把許多根光纖組合在一起，其外徑也不會很粗，所以，光纜一般都是多芯的。我國已生產(chǎn)出多達(dá)960芯的帶狀光纜投放市場，為SDM的利用提供了

54、條件。 SDM是一種最簡便的復(fù)用方式，它是用各路基帶信號分別進(jìn)行光強(qiáng)度調(diào)制，然后把每路信號分別用一根光纖傳輸。這種方式簡單、實(shí)用，但必須按信號復(fù)用的路數(shù)配置所需要的光纖傳輸芯數(shù)，投資效益較差。1132. FDM FDM是將要傳輸?shù)亩鄠€信道的電信號(例如DS-1、DS-2DS-n)由多路混合器合成一路，去調(diào)制光發(fā)射機(jī)。調(diào)制后的光波，由光纜傳輸?shù)浇K端。在終端，光接收機(jī)對信號解調(diào)后，由信道分離器輸出各相應(yīng)信道的電信號。 FDM只用了一個光發(fā)射機(jī)、光接收機(jī)和一根光纖，投資省，效益高。這種復(fù)用方式應(yīng)用于有線電視模擬信號AM-VSB和FM-VSB傳輸系統(tǒng)中，也應(yīng)用于數(shù)字信號的四相相移鍵控(QPSK)和正交

55、調(diào)幅(QAM)系統(tǒng)。1143. WDM WDM是利用光輻射的高頻特性及光纖寬頻帶、低損耗的特點(diǎn)，用一根光纖同時傳輸幾個不同波長的光，每個波長的光載有不同的電信號。由此可見，波分復(fù)用實(shí)際上是在光頻上進(jìn)行頻分復(fù)用。 這種復(fù)用技術(shù)，不但使用了光合波器，光分波器，而且每個信道需要一部光發(fā)射機(jī)和光接收機(jī)，設(shè)備投入資金量大、效益較差。所以，它不宜用于小型系統(tǒng)，而多用于大型聯(lián)網(wǎng)的環(huán)路中。它與FDM結(jié)合起來將大大增加信息的傳輸量，減少電纜的芯數(shù)，提高單根光纖的利用率。目前正在興起的IP網(wǎng)就是采用密集波分復(fù)用(DWDM)技術(shù)。由此可見，WDM在今后CATV綜合寬帶網(wǎng)絡(luò)中將會發(fā)揮其不可估量的作用。 1154. T

56、DM TDM是指各路信號在同一條光纖上利用不同的時間間隔進(jìn)行信號傳輸?shù)姆绞健Ｋ鼞?yīng)用于數(shù)字信號傳輸系統(tǒng)。在數(shù)字傳輸系統(tǒng)中，首先將信號取樣、量化、編碼，有的還進(jìn)行壓縮、調(diào)制，然后送入信道。取樣就是將在時間上連續(xù)的信號變成時間上離散的不連續(xù)的信號。也就是說，把時間分成一些均勻的時間間隔，在不同的時間間隔內(nèi)傳輸不同的信號，以實(shí)現(xiàn)相互分離，互不干擾的目的。 這種時分復(fù)用傳輸方式為基帶信號傳輸方式，也可以將基帶信號(例如視頻)在發(fā)送端進(jìn)行壓縮調(diào)制后送入傳輸信道，在接收端經(jīng)解調(diào)解壓復(fù)原基帶信號?；鶐盘柦獯a后使信號復(fù)原。因此，保證收發(fā)兩端嚴(yán)格的同步(同頻同相)是時分復(fù)用的關(guān)鍵所在。116二、多址接入 1.

57、時分多址（TDMA）：當(dāng)信道達(dá)到的數(shù)據(jù)傳輸率大于各路信號的數(shù)據(jù)傳輸率總和時，可以將使用信道的時間分成一個個的時間片（時隙），按一定規(guī)則將這些時間片分配給各路信號，每一路信號只能在自己的時間片內(nèi)獨(dú)占信道進(jìn)行傳輸，所以信號之間不會互相干擾。 2. 頻分多址（FDMA）：當(dāng)信道帶寬大于各路信號的總帶寬時，可以將信道分割成若干個子信道，每個子信道用來傳輸一路信號?；蛘哒f是將頻率劃分成不同的頻率段，不同路的信號在不同的頻段內(nèi)傳送，各個頻段之間不會相互影響，所以不同路的信號可以同時傳送。一個OLT對多個ONU1173.碼分多址（cdma）這種技術(shù)多用于移動通信，不同的移動臺（或手機(jī)）可以使用同一個頻率，但

58、是每個移動臺（或手機(jī)）都被分配帶有一個獨(dú)特的“碼序列”，該序列碼與所有別的“碼序列”都不相同，所以各個用戶相互之間也沒有干擾。因為是靠不同的“碼序列”來區(qū)分不同的移動臺（或手機(jī)），所以叫做“碼分多址”（cdma）技術(shù)。4.空分多址（sdma）這種技術(shù)是利用空間分割構(gòu)成不同的信道。舉例來說，在一顆衛(wèi)星上使用多個天線，各個天線的波束射向地球表面的不同區(qū)域。地面上不同地區(qū)的地球站，它們在同一時間、即使使用相同的頻率進(jìn)行工作，它們之間也不會形成干擾?？辗侄嘀罚╯dma）是一種信道增容的方式，可以實(shí)現(xiàn)頻率的重復(fù)使用，充分利用頻率資源。118光纖接入網(wǎng)的業(yè)務(wù)支持能力 5.3.6 光纖接入網(wǎng)是一種為雙向交互

59、式業(yè)務(wù)而設(shè)計的系統(tǒng)，初期主要支持2Mbits以下速率的窄帶業(yè)務(wù)，其基本業(yè)務(wù)主要包括： 普通電話業(yè)務(wù)； 租用線業(yè)務(wù)； 分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)； ISDN基本速率接入(BRA)； ISDN基群速率接入(PRA)； n64kbits； 2Mbits(成幀和不成幀)。119 除了以上7種基本窄常業(yè)務(wù)外，還有一些其他可能支持的業(yè)務(wù)，如寬帶業(yè)務(wù)的單向廣播式電視業(yè)務(wù)、雙向交互式視像或高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等。120混合光纖同軸接入網(wǎng) 5.45.4.2 HFC的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)5.4.1 混合光纖同軸電纜(HFC)網(wǎng)的概念5.4.3 HFC網(wǎng)絡(luò)雙向傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)5.4.4 HFC的優(yōu)缺點(diǎn)121 混合光纖同軸電纜(HFC)網(wǎng)的概念 5.4.1

60、 HFC(Hybrid Fiber/Coaxial Cable)網(wǎng)是一種以模擬頻分復(fù)用技術(shù)為基礎(chǔ)，綜合應(yīng)用模擬和數(shù)字傳輸技術(shù)、光纖和同軸電纜技術(shù)、射頻技術(shù)以及高度分布式智能技術(shù)的寬帶接入網(wǎng)絡(luò)，是CATV網(wǎng)和電話網(wǎng)結(jié)合的產(chǎn)物，也是將光纖逐漸推向用戶的一種新的經(jīng)濟(jì)的演進(jìn)策略。 HFC 網(wǎng)除可傳送 CATV 外，還提供電話、數(shù)據(jù)和其他寬帶交互型業(yè)務(wù)。HFC采用光纖作傳輸干線同軸電纜作分配傳輸網(wǎng)，即在有線電視前端將CATV信號轉(zhuǎn)換成光信號后用光纖傳輸?shù)椒?wù)小區(qū)（光節(jié)點(diǎn)）的光接收機(jī)，由光接收機(jī)將其轉(zhuǎn)換成電信號后再用同軸電纜傳到甲戶家中。有線電視HFC網(wǎng)主要由光發(fā)射機(jī)、光接收機(jī)、光纖干線以及同軸電纜網(wǎng)等組