光纖接入網(wǎng)第二講

光纖接入網(wǎng)第二講第一頁，共三十三頁，2022年，8月28日1.并存的格局多家運營商并存并存才能形成競爭競爭才能發(fā)展多種技術(shù)并存接入環(huán)境差異很大接入需求差異很大沒有一種技術(shù)能滿足各種環(huán)境、各種需求的接入第二頁，共三十三頁，2022年，8月28日2.競爭的影響“有了選擇真好”——發(fā)自用戶內(nèi)心的聲音競爭使用戶有了更多選擇權(quán)享受到更便宜、更好的服務(wù)打破了行業(yè)壟斷的神話個別運營商獨霸天下的日子已一去不復(fù)返競爭給運營商提供了發(fā)展的機會同時也面臨著生存的挑戰(zhàn)第三頁，共三十三頁，2022年，8月28日中國電信市場的開放1993年前：郵政部、電信總局及省市電信局1994年：中國聯(lián)通成立，并提供移動業(yè)務(wù)1995年：中國聯(lián)通試點固定電話業(yè)務(wù)1999年：中國移動成立（從中國電信分離）1999年：中國衛(wèi)通成立2001年：中國鐵通成立2002年：中國電信南北分家中國網(wǎng)通:北方十省中國電信：南方各省2008年：中國電信業(yè)重組（聯(lián)通與網(wǎng)通合并，衛(wèi)通的基礎(chǔ)電信業(yè)務(wù)并入電信，鐵通并入移動）3.推動接入網(wǎng)發(fā)展的因素第四頁，共三十三頁，2022年，8月28日中國歷次電信重組方案示意圖4.推動接入網(wǎng)發(fā)展的因素第五頁，共三十三頁，2022年，8月28日四.競爭激勵：競爭有利于提高服務(wù)質(zhì)量加速新業(yè)務(wù)的開發(fā)增加用戶的選擇降低市場價格推動了接入網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展極大的活躍了接入網(wǎng)市場5.推動接入網(wǎng)發(fā)展的因素第六頁，共三十三頁，2022年，8月28日6.網(wǎng)絡(luò)融合1傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)（三網(wǎng)）電話網(wǎng)有線電視網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)2網(wǎng)絡(luò)融合的必然和必要第七頁，共三十三頁，2022年，8月28日7.傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)是指：電話網(wǎng)、有線電視網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)電話網(wǎng)專為電話業(yè)務(wù)優(yōu)化設(shè)計點對點、雙向、交互式、嚴格時延，電路交換，

3kHz模擬信號有線電視網(wǎng)專為廣播電視業(yè)務(wù)優(yōu)化設(shè)計點對多點、單向、無嚴格時延，無交換、6MHz模擬信號數(shù)據(jù)網(wǎng)

專為數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)優(yōu)化設(shè)計突發(fā)性、雙向通常不對稱、無嚴格時延，通常為分組交換、數(shù)字信號第八頁，共三十三頁，2022年，8月28日8.接入網(wǎng)在NGN中的重要位置NGN

是“下一代網(wǎng)絡(luò)(NextGenerationNetwork)”或“新一代網(wǎng)絡(luò)(NewGenerationNetwork)”的縮寫，以軟交換為核心，能夠提供話音、視頻、數(shù)據(jù)等多媒體綜合業(yè)務(wù)，采用開放、標準體系結(jié)構(gòu)，能夠提供豐富業(yè)務(wù)的下一代網(wǎng)絡(luò)。NGN基于分組的網(wǎng)絡(luò)，能夠提供電信業(yè)務(wù)；利用多種寬帶能力和QoS保證的傳送技術(shù)；其業(yè)務(wù)相關(guān)功能與其傳送技術(shù)相獨立。NGN使用戶可以自由接入到不同的業(yè)務(wù)提供商；支持通用移動性。它是電信史一塊里程碑，標志著新一代電信網(wǎng)絡(luò)時代的到來。

第九頁，共三十三頁，2022年，8月28日9.接入網(wǎng)在NGN中的重要位置應(yīng)用服務(wù)器網(wǎng)管服務(wù)器AAA服務(wù)器計費服務(wù)器軟交換IP/ATM/SDH/DWDM各種業(yè)務(wù)接入設(shè)備、媒體網(wǎng)關(guān)業(yè)務(wù)和應(yīng)用層控制層傳送層媒體接入層企業(yè)用戶住宅用戶移動用戶NGN的功能架構(gòu)接入用戶接入網(wǎng)核心網(wǎng)NGN的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)第十頁，共三十三頁，2022年，8月28日117.1.2光接入網(wǎng)的定義和功能模塊（1）OLT的作用：為光接入網(wǎng)提供網(wǎng)絡(luò)側(cè)與本地交換機之間的接口并經(jīng)地個或多個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可以分為交換和非交換業(yè)務(wù)，管理來自O(shè)NU的信令和監(jiān)控信息，為ONU和自身提供維護和供給功能。OLT可以直接設(shè)置在本地交換機接口處，也可以設(shè)置在遠端，與遠端集中器或復(fù)用器接口。第十一頁，共三十三頁，2022年，8月28日12（2）ODN的作用為OLT與ONU之間提供光傳輸手段，其主要功能是完成光信號功率的分配。ODN由無源光元體（如光纖光纜、光連接器和光分路器等）組成純無源光配線網(wǎng)，呈樹形－分支結(jié)構(gòu)。第十二頁，共三十三頁，2022年，8月28日13（3）ONU的作用為光接入網(wǎng)提供直接的或遠端的用戶側(cè)接口，處于ODN的用戶側(cè)。ONU的主要功能是終結(jié)來自O(shè)DN的光纖處理光信號，并為多個小企事業(yè)用戶和居民住宅用戶提供業(yè)務(wù)接口。ONU的網(wǎng)絡(luò)側(cè)是光接口，用戶側(cè)是電接口，因此ONU需要有光/電和電/光轉(zhuǎn)換功能，還要完成對語言的數(shù)/模和模/數(shù)轉(zhuǎn)換、復(fù)用、信令處理和維護管理功能。按照ONU在用戶接入網(wǎng)中所處的位置不同，可將OAN分為FTTC、FTTB，F(xiàn)TTO，F(xiàn)TTH。第十三頁，共三十三頁，2022年，8月28日14（4）AF的作用為ONU和用戶設(shè)備提供適配功能，具體物理實現(xiàn)則可以包含在ONU內(nèi)，也可完全獨立。第十四頁，共三十三頁，2022年，8月28日15（5）其它幾個功能模塊的作用發(fā)送點參考點S是緊靠在發(fā)送機（ONU或OLT）光連接器后的光纖點，而接收參考點R是緊靠要接收機（ONU或OLT）光連接器前的光纖點，a參考點是ONU與AF之間的參考點，V參考點是用戶接入網(wǎng)與業(yè)務(wù)節(jié)點之間的參考點，T參考點是用戶網(wǎng)絡(luò)接口參考點，Q3是網(wǎng)管接口。第十五頁，共三十三頁，2022年，8月28日7.1.3光接入網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)

總線形拓撲結(jié)構(gòu)有一條共享主干信道，該信道可使用一根雙線傳輸?shù)墓饫w線路或兩個單向傳輸?shù)墓饫w作線路，線路終點不閉合，這種結(jié)構(gòu)稱為總線行結(jié)構(gòu)。第十六頁，共三十三頁，2022年，8月28日星形網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)單星形結(jié)構(gòu)雙星形結(jié)構(gòu)有源雙星形結(jié)構(gòu)無源多星形結(jié)構(gòu)第十七頁，共三十三頁，2022年，8月28日

環(huán)形網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)環(huán)形網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的所有節(jié)點都公用同一條公共鏈路，自成一個封閉回路結(jié)構(gòu)，每個節(jié)點僅與兩側(cè)節(jié)點相連，每個節(jié)點可雙向傳輸或單向傳輸。第十八頁，共三十三頁，2022年，8月28日

樹形網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)樹形網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)中采用了較多的光分路耦合器，即光無源分路器，因而也稱為無源光網(wǎng)絡(luò)。由于在交接箱（相當于遠端局）和分線盒等位置采用光分路器耦合器進行光功率（即光信號）分配，因此光纖可共享。第十九頁，共三十三頁，2022年，8月28日7.1.4光纖接入網(wǎng)應(yīng)用類型帶寬優(yōu)勢與雙絞線和同軸纜相比，光纖的理論帶寬幾乎是無限的單個波長可傳輸10Gb/s，采用波分復(fù)用（WDM）可傳輸更高的速率長距離傳輸優(yōu)勢衰減很小，不加中繼的距離現(xiàn)在可達數(shù)百公里抗惡劣環(huán)境優(yōu)勢抗腐蝕能力強，不受電磁波干擾安全性優(yōu)勢盜接線頭困難，不易盜聽大多數(shù)運營商斷言：未來理想的寬帶接入網(wǎng)是基于光纖的網(wǎng)絡(luò)第二十頁，共三十三頁，2022年，8月28日21接入網(wǎng)的技術(shù)類型（1）

類型

系統(tǒng)類別對絞銅線銅銅軸電纜線線對增容系統(tǒng)(SLC)有傳高比特數(shù)字用戶線(HDSL)

輸非對稱數(shù)字用戶線(ADSL,VDSL,MDSL,XDSL)線光采用Z接口的用戶環(huán)路載波系統(tǒng)(SLC)

纖采用V5國際標準接口的數(shù)字環(huán)路載波系統(tǒng)(V5-DLC)接傳采用V5國際標準接口的無源光網(wǎng)絡(luò)(V5-PON)

輸模擬視頻圖象傳輸系統(tǒng)(VSB-AM，F(xiàn)M)入混合光纖-同軸傳輸系統(tǒng)(HFC)

交換式數(shù)字視像系統(tǒng)(SDV)光纖同軸混合傳輸?shù)诙豁?，共三十三頁?022年，8月28日22接入網(wǎng)的技術(shù)類型（2）

類型

系統(tǒng)類別衛(wèi)星直播系統(tǒng)(DBS)無固同步衛(wèi)星系統(tǒng)(SSC)

定甚小孔徑衛(wèi)星終端(VSAT)

終單區(qū)制無線接入線端本地多點分布業(yè)務(wù)系統(tǒng)(LMDS)

多點多路分布業(yè)務(wù)系統(tǒng)(MMDS)

無線尋呼系統(tǒng)接移無繩電話系統(tǒng)(CT1，CT2，DECT，PHS)

動集群通信系統(tǒng)終蜂窩移動通信系統(tǒng)(TACS,AMDS,DAMPS,GSM,CDMA等)入端同步衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)(InmerSAT)

公共陸地移動通信系統(tǒng)(FPLMTS)

低軌道衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)(LEO)

光纖-無線混合系統(tǒng)(HFW)

個人通信系統(tǒng)(PCS)同軸混合傳輸有線無線綜合接入第二十二頁，共三十三頁，2022年，8月28日接入網(wǎng)的技術(shù)類型（3）

空分復(fù)用技術(shù)SDM上下行雙向通信各使用一根光纖兩個方向的通信單獨進行，互不影響性能最佳，設(shè)計最簡單光傳輸設(shè)備和線纜雙倍，成本高第二十三頁，共三十三頁，2022年，8月28日t

A1

B1

N1

A1保護時間OLTOBD上行

A1

B1

N1ONUONUONU接入網(wǎng)的技術(shù)類型（4）

時分復(fù)用TDM技術(shù)在同一波長上，把時間分成周期性的幀，每一幀再分成若干個時隙，每個ONU動態(tài)或固定分配一個時隙，每個ONU在分配的時隙內(nèi)上傳數(shù)據(jù)固有問題每個ONU與OLT距離不等傳輸時延不同到達OLT的相位不同對OTL要求完善的測距技術(shù)，實現(xiàn)定時調(diào)整和同步快速的同步技術(shù)快速、動態(tài)的門限判決技術(shù)第二十四頁，共三十三頁，2022年，8月28日PD：光電檢測器

2

1

N

A1

B1

N1ONUONUONUOBD

1

N

2上行WDMPDPDPD

2

1

NOLT接入網(wǎng)的技術(shù)類型（5）

波分復(fù)用WDM與密集波分復(fù)用DWDM技術(shù)不同波長的信號共享一根光纖傳輸（雙向），彼此不干擾充分利用光纖資源，增加傳輸容量，節(jié)省線路投資要求每個ONU在指定波長上發(fā)射對激光二極管要求高（溫度、環(huán)境影響大）OLT設(shè)備復(fù)雜，成本高（每個波長都需光發(fā)射器和檢測器）第二十五頁，共三十三頁，2022年，8月28日光接入網(wǎng)的分類根據(jù)光分配網(wǎng)是采用有源或無源設(shè)備，OAN分：AON：ActiveOpticalNetwork，有源光網(wǎng)絡(luò)ODN全部由有源器件組成（光放大器等）特點：傳輸容量大：155Mb/s或622Mb/s的接入速率傳輸距離遠：不加中繼器，距離為70多公里技術(shù)成熟：無論PDH設(shè)備還是SDH設(shè)備，都已廣泛應(yīng)用給有源設(shè)備供電是一件麻煩事PON：PassiveOpticalNetwork，無源光網(wǎng)絡(luò)包括APON、EPON和GPON等技術(shù)全部由無源器件組成，信號無需放大

覆蓋范圍和傳輸距離小，抗干擾能力強，可靠性更高，成本低、安裝維護方便第二十六頁，共三十三頁，2022年，8月28日

光纖在接入網(wǎng)中的延伸ONUOBD中心局ONUONUBuddingOBDOBD

FTTC

FTTB

FTTH

homeOLT根據(jù)ONU（光網(wǎng)絡(luò)單元）位置，OAN（光接入網(wǎng)）可分為三種應(yīng)用類型光纖到路邊FTTC：光纖到樓FTTB：光纖到家/辦公室FTTH/O：OBD：光分路器/OLT：光線路終端OAN的應(yīng)用示意圖第二十七頁，共三十三頁，2022年，8月28日1.光纖到路邊FTTCFTTC：FiberToTheCurb/CabOUN設(shè)在交接箱處用戶到OUN之間（引入線）仍用雙絞銅線連接或同軸纜通常為點到點和點到多點結(jié)構(gòu)一個OUN可為一個或多個用戶提供接入是一種介質(zhì)混合結(jié)構(gòu)通常采用FTTC+xDSL技術(shù)或FTTC+CableModem技術(shù)ONUOBD中心局OLT光接入網(wǎng)第二十八頁，共三十三頁，2022年，8月28日2.光纖到樓FTTBFTTB：FiberToTheBuddingOUN設(shè)在辦公樓或居民住宅樓內(nèi)的某個公共地方用戶到OUN之間（引入線）用UTP5類線（或更高等級線）連接點到多點結(jié)構(gòu)，一個OUN為多個用戶提供接入通常采用FTTC+xDSL技術(shù)或FTTB+Ethernet技術(shù)OBD中心局OLT光接入網(wǎng)ONUBuildingEthernet第二十九頁，共三十三頁，2022年，8月28日3.光纖到家/辦公室FTTH/OFTTH/O：FiberToTheHome/OfficeONU直接放在用戶家里或辦公室中心局到用戶之間全部為光連接和光傳輸FTTO一般采用環(huán)型或點到點結(jié)構(gòu)，F(xiàn)TTH則采用點到多點結(jié)構(gòu)接入網(wǎng)無任何有源設(shè)備，是一個真正的透明網(wǎng)絡(luò)是一種真正意義上的寬帶接入技術(shù)，是用戶接入網(wǎng)的長遠目標FTTH和FTTC更適合分散的個人用戶的接入；FTTB更適合單位和密集小區(qū)用戶的接入OBD中心局OLT光接入網(wǎng)ONUhome第三