接入網(wǎng)技術(shù)-第04章光纖接入技術(shù)

2023/2/3AccessNetwork(2009)12023/2/31接入網(wǎng)技術(shù)于 秦通信與信息工程學(xué)院網(wǎng)絡(luò)工程系E-mail：yuqin@Office：61830521Mobile：138805080252023/2/3AccessNetwork(2009)2第4章光纖接入技術(shù)引言光纖接入向用戶延伸－FTTX光纖接入網(wǎng)（OAN）基礎(chǔ)有源光網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)無源光網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)ATM無源光網(wǎng)絡(luò)－－APONEthernet無源光網(wǎng)絡(luò)－－EPON2023/2/3AccessNetwork(2009)3引言光纖的優(yōu)勢(shì)光接入網(wǎng)絡(luò)光纖接入網(wǎng)的發(fā)展障礙光纖接入前途無限2023/2/3AccessNetwork(2009)4光纖的優(yōu)勢(shì)帶寬優(yōu)勢(shì)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(gè)波長(zhǎng)可傳輸10Gb/s，采用波分復(fù)用可傳輸更高的速率長(zhǎng)距離傳輸優(yōu)勢(shì)衰減很小，不加中繼的距離現(xiàn)在可達(dá)數(shù)百公里抗惡劣環(huán)境優(yōu)勢(shì)抗腐蝕能力強(qiáng)，不受電磁波干擾安全性優(yōu)勢(shì)盜接線頭困難，不易盜聽2023/2/3AccessNetwork(2009)5引言光纖的優(yōu)勢(shì)光接入網(wǎng)絡(luò)光纖接入網(wǎng)的發(fā)展障礙光纖接入前途無限2023/2/3AccessNetwork(2009)6光接入網(wǎng)絡(luò)在主干網(wǎng)上，光纖通信已經(jīng)成為高性能的主流光接入網(wǎng)正在成長(zhǎng)用于高性能接入領(lǐng)域直接采用主干傳輸技術(shù)專用于接入大客戶典型例子：SDH環(huán)用于PSTN網(wǎng)的大客戶專門的光接入技術(shù)用于高性能的多業(yè)務(wù)接入客戶EPON/EFM的技術(shù)開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)正在推動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用2023/2/3AccessNetwork(2009)7引言光纖的優(yōu)勢(shì)光接入網(wǎng)絡(luò)光纖接入網(wǎng)的發(fā)展障礙光纖接入前途無限2023/2/3AccessNetwork(2009)8光纖接入網(wǎng)的發(fā)展障礙目前價(jià)格偏貴光纜的價(jià)格光連接器的價(jià)格光電轉(zhuǎn)換器的價(jià)格（激光器、光檢測(cè)器等）供電問題用戶終端設(shè)備的供電用戶網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備的供電本地供電和光纖網(wǎng)附加供電都會(huì)增加費(fèi)用2023/2/3AccessNetwork(2009)9引言光纖的優(yōu)勢(shì)光接入網(wǎng)絡(luò)光纖接入網(wǎng)的發(fā)展障礙光纖接入前途無限2023/2/3AccessNetwork(2009)10光纖接入前途無限新業(yè)務(wù)的高性能需要高性能接入接入介質(zhì)的特點(diǎn)性能最優(yōu)越：光纖使用最自由：無線光纖接入的弱點(diǎn)：價(jià)格絕大多數(shù)運(yùn)營商斷言：“理想的寬帶接入網(wǎng)將是基于光纖的網(wǎng)絡(luò)”2023/2/3AccessNetwork(2009)11第4章光纖接入技術(shù)引言光纖接入向用戶延伸－FTTx光纖接入網(wǎng)（OAN）基礎(chǔ)有源光網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)無源光網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)ATM無源光網(wǎng)絡(luò)－－APONEthernet無源光網(wǎng)絡(luò)－－EPON2023/2/3AccessNetwork(2009)12光纖接入向用戶延伸－FTTx光纖接入在向用戶延伸趨勢(shì)：接入前饋部分分配網(wǎng)絡(luò)繼續(xù)向用戶挺進(jìn)以高性能介質(zhì)回應(yīng)用戶的高性能需求FTTx：光纖到……（根據(jù)ONU位置，即光纖深入用戶的位置）FTTCurb或FTTCab：光纖到路邊配線箱FTTB：光纖到大樓FTTH/FTTO：光纖到家、光纖入戶、光纖到辦公室2023/2/3AccessNetwork(2009)13FTTxOAN的三種應(yīng)用類型：FTTCFTTBFTTH/FTTOONUOBD中心局OAN的應(yīng)用示意圖ONUBuddingOBDOBD

FTTC

FTTB

FTTH

ONUhomeOLT2023/2/3AccessNetwork(2009)14FTTCFTTC：FiberToTheCurb/CabOUN設(shè)在路邊交接箱處用戶到OUN之間仍用雙絞銅線或同軸纜連接通常為P2P(點(diǎn)到點(diǎn))和P2MP(點(diǎn)到多點(diǎn))結(jié)構(gòu)一個(gè)OUN可為一個(gè)或多個(gè)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

OLTONU2023/2/3AccessNetwork(2009)15FTTBFTTB：FiberToTheBuddingOUN設(shè)在辦公樓或居民住宅樓內(nèi)的某個(gè)公共地方用戶到OUN之間用UTP5類線（或更高等級(jí)線）連接P2MP結(jié)構(gòu)，一個(gè)OUN為多個(gè)用戶提供接入通常采用FTTB+Ethernet技術(shù)或者FTTB+xDSL技術(shù)ONUBuddingOBDOLT2023/2/3AccessNetwork(2009)16FTTH/FTTOFiberToTheHome/OfficeONU直接方在用戶家里/辦公室中心局到用戶之間全部為光連接和光傳輸接入網(wǎng)無任何有源設(shè)備，是一個(gè)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(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)注意：FTTH與FTTO的應(yīng)用場(chǎng)合不同(P2MP,P2P)綜上：FTTH和FTTC更適合分散的個(gè)人用戶的接入FTTB、FTTO更適合單位和密集小區(qū)用戶的接入ONUOBDhomeOLT2023/2/3AccessNetwork(2009)17第4章光纖接入技術(shù)引言光纖接入向用戶延伸－FTTX光纖接入網(wǎng)（OAN）基礎(chǔ)有源光網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)無源光網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)ATM無源光網(wǎng)絡(luò)－－APONEthernet無源光網(wǎng)絡(luò)－－EPON2023/2/3AccessNetwork(2009)18光纖接入網(wǎng)（OAN）基礎(chǔ)光纖的傳輸性能OAN概念基本概念OAN的基本結(jié)構(gòu)OAN的傳輸技術(shù)OAN的分類2023/2/3AccessNetwork(2009)19光纖的傳輸性能——光纖分類多模光纖：用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的短距離傳輸MMF:Multi-ModeFiber常見規(guī)格：62.5/125μ（內(nèi)核直徑/clad直徑）、50/125μ系統(tǒng)價(jià)格低，傳輸距離短、容量相對(duì)小一些單模光纖：用于通信系統(tǒng)和高要求計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)SMF:Singer-ModeFiber常見規(guī)格：9.5/125μ系統(tǒng)價(jià)格較高，性能很高2023/2/3AccessNetwork(2009)20光纖的傳輸窗口光纖可用工作波長(zhǎng)區(qū)有三個(gè)：850nm窗口（780nm～850nm）1310nm窗口（1260nm～1360nm）1550nm窗口（1480nm～1580nm）三個(gè)工作區(qū)的使用情況850nm、1310nm波長(zhǎng)，主要用于提供2Mb/s及以下的業(yè)務(wù)1550nm波長(zhǎng)用于異波長(zhǎng)雙工的下行通信，以及寬帶的新業(yè)務(wù)現(xiàn)已打開了第四個(gè)

工作窗口：1625nm

2023/2/3AccessNetwork(2009)21光纖接入網(wǎng)（OAN）基礎(chǔ)光纖的傳輸性能OAN概念基本概念OAN的基本結(jié)構(gòu)OAN的傳輸技術(shù)OAN的分類2023/2/3AccessNetwork(2009)22OAN基本概念OAN：OpticalAccessNetwork光接入網(wǎng)接入網(wǎng)中部分或全部使用光纖作為傳輸介質(zhì)來實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)形式根據(jù)光配線網(wǎng)是否采用有源或無源設(shè)備，OAN可分為無源光接入網(wǎng)PON和有源光接入網(wǎng)AONPON：PassiveOpticalNetworkAON:ActiveOpticalNetwork2023/2/3AccessNetwork(2009)23光纖接入網(wǎng)（OAN）基礎(chǔ)光纖的傳輸性能OAN概念基本概念OAN的基本結(jié)構(gòu)OAN的傳輸技術(shù)OAN的分類2023/2/3AccessNetwork(2009)24OAN的基本結(jié)構(gòu)及參考配置用戶側(cè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)光接入網(wǎng)(OAN)光光用戶側(cè)設(shè)備（電/光）光接入網(wǎng)設(shè)備光光接入網(wǎng)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備（電/光）光ITU-T：OAN的基本結(jié)構(gòu)及參考配置接入網(wǎng)系統(tǒng)管理功能Q3ONUONUODNOLTAF中心局終端設(shè)備用戶側(cè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)UNISNI光接入網(wǎng)(OAN)2023/2/3AccessNetwork(2009)25OAN基本結(jié)構(gòu)光網(wǎng)絡(luò)單元ONU

（OpticalNetworkUnit）提供用戶到接入網(wǎng)的接口（光電轉(zhuǎn)換、物理接口）提供用戶業(yè)務(wù)適配功能（速率適配、信令轉(zhuǎn)換）用戶業(yè)務(wù)的復(fù)用、傳輸功能光分配網(wǎng)絡(luò)ODN（OpticalDistributionNetwork）為OLT和OUN之間提供光傳輸技術(shù)由光連接器和光分路器OBD(OpticalBranchingdevice）組成完成光信號(hào)功率的分配及光信號(hào)的分、復(fù)接功能光線路終端OLT

（OpticalLineTerminal）提供與中心局設(shè)備的接口（光電轉(zhuǎn)換、物理接口）提供與ODN的光接口對(duì)眾多的OUN進(jìn)行管理和指配分離不同的業(yè)務(wù)，傳遞給不同的ONU分離交換和非交換業(yè)務(wù)，管理來自O(shè)NU的信令和監(jiān)控信息2023/2/3AccessNetwork(2009)26光纖接入網(wǎng)（OAN）基礎(chǔ)光纖的傳輸性能OAN概念基本概念OAN的基本結(jié)構(gòu)OAN的傳輸技術(shù)OAN的分類2023/2/3AccessNetwork(2009)27OAN傳輸技術(shù)光接入網(wǎng)通信的特點(diǎn)一般屬于P2MP傳輸系統(tǒng)，介質(zhì)共享雙向傳輸下行：OLT向各個(gè)ONU采用廣播通信方式上行：ONU向OLT通信時(shí)需要某種分配信道的策略傳輸技術(shù)需解決OLT和多個(gè)ONU之間上、下行信號(hào)的雙向傳輸下行傳輸——復(fù)用（Multiplexing）技術(shù)OLT將信息時(shí)分復(fù)用成為時(shí)隙流，廣播到各個(gè)ONU，各ONU在規(guī)定時(shí)隙接收自己的信息上行傳輸——多路訪問（MultipleAccess）技術(shù)多個(gè)ONU共享一根光纖，且每個(gè)ONU突發(fā)產(chǎn)生上行數(shù)據(jù)解決上行信道的占用問題是關(guān)鍵——一個(gè)時(shí)刻只有一個(gè)ONU上傳各種多路訪問技術(shù)（時(shí)分、波分等）2023/2/3AccessNetwork(2009)28OAN復(fù)用技術(shù)空分復(fù)用SDM——雙向傳輸上下行雙向通信個(gè)各使用一根光纖兩個(gè)方向的通信單獨(dú)進(jìn)行，互不影響性能最佳，設(shè)計(jì)最簡(jiǎn)單光傳輸設(shè)備和線纜雙倍，成本高2023/2/3AccessNetwork(2009)29OAN復(fù)用技術(shù)復(fù)用（Multiplexing）技術(shù)考慮：某個(gè)通信設(shè)備將多個(gè)用戶的信號(hào)（例如：話音）在一條物理干線（例如：光纖）上并發(fā)傳輸TimeDivisionMultiplexing(TDM)將一個(gè)信道在時(shí)間分成周期性的時(shí)幀，每一個(gè)時(shí)幀在劃分成若干個(gè)時(shí)隙為每個(gè)用戶分配不同的時(shí)隙復(fù)用設(shè)備按照規(guī)定的時(shí)隙在干線上傳送對(duì)應(yīng)用戶的信號(hào)2023/2/3AccessNetwork(2009)30OAN多路訪問技術(shù)時(shí)分多路訪問TDMA將時(shí)間分成周期性的幀，每一個(gè)幀由若干時(shí)隙組成每個(gè)ONU動(dòng)態(tài)或固定分配一個(gè)時(shí)隙每個(gè)ONU在分配的時(shí)隙內(nèi)上傳數(shù)據(jù)固有問題每個(gè)ONU與OLT距離不等

傳輸時(shí)延不同到達(dá)OLT的相位不同對(duì)OTL要求完善的測(cè)距技術(shù)，實(shí)現(xiàn)定時(shí)調(diào)整和同步快速的同步技術(shù)快速、動(dòng)態(tài)的門限判決技術(shù)ONUONUOLTONU

A1

B1

N1t

A1

B1

N1

A1OBD上行保護(hù)時(shí)間2023/2/3AccessNetwork(2009)31OAN多路訪問技術(shù)波分多路訪問WDMA不同波長(zhǎng)的信號(hào)共享一根光纖傳輸，彼此不干擾要求每個(gè)ONU在指定波長(zhǎng)上發(fā)射對(duì)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(gè)波長(zhǎng)都需光發(fā)射器和檢測(cè)器）OLTONUONUONU

A1

B1

N1OBD上行WDMPDPDPDPD：光電檢測(cè)器21N21N1N22023/2/3AccessNetwork(2009)32光纖接入網(wǎng)（OAN）基礎(chǔ)光纖的傳輸性能OAN概念基本概念OAN的基本結(jié)構(gòu)OAN的傳輸技術(shù)OAN的分類2023/2/3AccessNetwork(2009)33OAN的分類光接入網(wǎng)可分為：AON、PONAON：有源光網(wǎng)絡(luò)ActiveOpticalNetwork接入網(wǎng)內(nèi)含有源器件：OLT和ONU通過有源光傳輸設(shè)備相連是主干網(wǎng)技術(shù)的延伸SDH、PDH、ATM、……等等PON：無源光網(wǎng)絡(luò)PassiveOpticalNetwork接入網(wǎng)內(nèi)不含有源器件是專門為接入網(wǎng)發(fā)展的技術(shù)無源：大大簡(jiǎn)化了接入途中的機(jī)房條件包括：APON、EPON2023/2/3AccessNetwork(2009)34第4章光纖接入技術(shù)引言光纖接入向用戶延伸－FTTX光纖接入網(wǎng)（OAN）基礎(chǔ)有源光網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)無源光網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)ATM無源光網(wǎng)絡(luò)－－APONEthernet無源光網(wǎng)絡(luò)－－EPON2023/2/3AccessNetwork(2009)35有源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)AON光分配網(wǎng)ODN全部由有源器件組成（光放大器等）可分為基于PDH和基于SDH的OAN現(xiàn)通常是基于SDH的OAN特點(diǎn)傳輸容量大：155Mb/s或622Mb/s的接入速率傳輸距離遠(yuǎn)：不加中繼器，距離為70多公里技術(shù)成熟：無論P(yáng)DH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2023/2/3AccessNetwork(2009)36第4章光纖接入技術(shù)引言光纖接入向用戶延伸－FTTX光纖接入網(wǎng)（OAN）基礎(chǔ)有源光網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)無源光網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)ATM無源光網(wǎng)絡(luò)－－APONEthernet無源光網(wǎng)絡(luò)－－EPON2023/2/3AccessNetwork(2009)37無源光網(wǎng)絡(luò)基本概念系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)傳輸關(guān)鍵技術(shù)2023/2/3AccessNetwork(2009)38無源光網(wǎng)絡(luò)2023/2/3AccessNetwork(2009)39PON的基本概念ODN全部由無源器件組成（無源光分路器等）信號(hào)在傳輸過程中無再生放大信號(hào)由光分路器、無源光功率分配器等傳至用戶實(shí)現(xiàn)透明傳輸，信號(hào)處理全由局端和用戶端設(shè)備完成與有源光網(wǎng)絡(luò)比：覆蓋范圍和傳輸距離更小可靠性更高（戶外無有源設(shè)備，提高抗干擾能力）價(jià)格更低、安裝維護(hù)更方便是光接入網(wǎng)有發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)（價(jià)格、維護(hù)等優(yōu)勢(shì)）2023/2/3AccessNetwork(2009)40無源光網(wǎng)絡(luò)基本概念系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)傳輸關(guān)鍵技術(shù)2023/2/3AccessNetwork(2009)41PON的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)OLTONU1ONU2ONUnPON用戶用戶用戶業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)UNISNIODN組成：OLT、ODN、ONU，且ODN中全是無源器件共享介質(zhì)邏輯上是點(diǎn)到多點(diǎn)結(jié)構(gòu)，物理拓?fù)淇捎卸喾N形式OBD2023/2/3AccessNetwork(2009)42無源光網(wǎng)絡(luò)基本概念系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)傳輸關(guān)鍵技術(shù)2023/2/3AccessNetwork(2009)43PON的數(shù)據(jù)傳輸下行：OLT向各ONU采用廣播通信方式，傳輸連續(xù)時(shí)隙流（下行幀）局端數(shù)據(jù)→OLT→封裝成連續(xù)時(shí)隙流下行幀以廣播方式傳送→各ONU收到信元流，取出屬于自己的數(shù)據(jù)→用戶終端上行：采用TDMA技術(shù)（靜態(tài)/動(dòng)態(tài)分配），突發(fā)傳送時(shí)隙流（上行幀）各ONU共享ODN，且數(shù)據(jù)突發(fā)性強(qiáng)動(dòng)態(tài)TDMA各ONU向OLT申請(qǐng)帶寬→OLT授權(quán)ONU發(fā)送（上行的發(fā)送時(shí)隙、帶寬分配等）→獲得授權(quán)的ONU在指定時(shí)隙發(fā)送2023/2/3AccessNetwork(2009)44PON的數(shù)據(jù)傳輸PON的幀都是定時(shí)長(zhǎng)幀，分上行幀和下行幀為了實(shí)現(xiàn)TDMA接入，在上行時(shí)隙中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)要求附加開銷。上行時(shí)隙格式如下：ONUONUOLTONUOBD上行突發(fā)模式下行連續(xù)模式保護(hù)時(shí)隙附加開銷ATM信元/OAM信元/以太幀用于OLT同步、標(biāo)識(shí)信元開始OAM信元為管理信元，如帶寬申請(qǐng)、測(cè)距等2023/2/3AccessNetwork(2009)45無源光網(wǎng)絡(luò)基本概念系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)傳輸關(guān)鍵技術(shù)2023/2/3AccessNetwork(2009)46PON的關(guān)鍵技術(shù)測(cè)距技術(shù)快速比特傳送技術(shù)突發(fā)信號(hào)的收發(fā)攪碼技術(shù)（擾碼）媒質(zhì)接入控制（MAC）技術(shù)2023/2/3AccessNetwork(2009)47測(cè)距技術(shù)原因采用TDMA，必須保證每個(gè)時(shí)隙的數(shù)據(jù)彼此獨(dú)立，互不干擾PON結(jié)構(gòu)中，各ONU到OLT物理距離不等，則各ONU到OLT的傳輸時(shí)延不同，如不進(jìn)行時(shí)延補(bǔ)償，會(huì)出現(xiàn)時(shí)隙重疊，造成數(shù)據(jù)干擾為確保多個(gè)ONU到OLT之間的正確傳輸，必須引入測(cè)距機(jī)制，精確測(cè)量OLT到ONU的端到端時(shí)延，使各ONU到OLT的邏輯距離相等，使ONU發(fā)出的幀準(zhǔn)確落在所分配的上行幀時(shí)隙之內(nèi)基本策略：靜態(tài)測(cè)距+動(dòng)態(tài)測(cè)距相結(jié)合靜態(tài)測(cè)距在ONU初裝聯(lián)網(wǎng)時(shí)進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)距在數(shù)據(jù)傳輸過程中進(jìn)行2023/2/3AccessNetwork(2009)48測(cè)距的基本原理OLT向ONU發(fā)送測(cè)距允許消息，消息中指明ONU的上行應(yīng)答的時(shí)隙ONU在指定的上行時(shí)隙中用測(cè)距PLOAM信元應(yīng)答OLT計(jì)算往返時(shí)延，并與理想時(shí)延比較，計(jì)算出差值，發(fā)送一個(gè)測(cè)距時(shí)間給ONUONU根據(jù)測(cè)距時(shí)間調(diào)整均衡時(shí)延值2023/2/3AccessNetwork(2009)49PON的關(guān)鍵技術(shù)測(cè)距技術(shù)快速比特傳送技術(shù)突發(fā)信號(hào)的收發(fā)攪碼技術(shù)（擾碼）媒質(zhì)接入控制（MAC）技術(shù)2023/2/3AccessNetwork(2009)50快速比特傳送技術(shù)測(cè)距精度有限，各ONU到OLT的上行比特流存在相位差異（相位漂移）OLT需要采用某種技術(shù)實(shí)現(xiàn)快速同步，使其接收時(shí)鐘快速同步到當(dāng)前接收的ONU比特流基本策略先實(shí)現(xiàn)位同步、再進(jìn)行信元同步同步圖案——bit同步定界圖案——信元同步普通的滑動(dòng)技術(shù)不能滿足快速同步要求，需采用其他技術(shù)2023/2/3AccessNetwork(2009)51PON的關(guān)鍵技術(shù)測(cè)距技術(shù)快速比特傳送技術(shù)突發(fā)信號(hào)的收發(fā)攪碼技術(shù)（擾碼）媒質(zhì)接入控制（MAC）技術(shù)2023/2/3AccessNetwork(2009)52突發(fā)信號(hào)的收發(fā)ONU需要快速開啟和關(guān)閉光電路，以適應(yīng)上行的突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸OLT接收端，需要快速調(diào)整接收門限，以適應(yīng)不同距離用戶的信號(hào)衰減各個(gè)ONU到OLT的傳輸損耗不同，OLT接收到的上行光功率具有較大的動(dòng)態(tài)范圍迅速調(diào)整通過PON系統(tǒng)中的時(shí)隙的前置比特實(shí)現(xiàn)2023/2/3AccessNetwork(2009)53PON的關(guān)鍵技術(shù)測(cè)距技術(shù)快速比特傳送技術(shù)突發(fā)信號(hào)的收發(fā)攪碼技術(shù)（擾碼）媒質(zhì)接入控制（MAC）技術(shù)2023/2/3AccessNetwork(2009)54擾碼技術(shù)也稱為：攪碼技術(shù)為了保證下行廣播傳輸?shù)陌踩院捅Ｃ苄?，引入攪碼技術(shù)在發(fā)送端：通過一個(gè)隨機(jī)碼對(duì)信息進(jìn)行異或運(yùn)算后傳送在接收端：采用相同的隨機(jī)碼再進(jìn)行一次異或運(yùn)算，得到原始數(shù)據(jù)2023/2/3AccessNetwork(2009)55PON的關(guān)鍵技術(shù)測(cè)距技術(shù)快速比特傳送技術(shù)突發(fā)信號(hào)的收發(fā)攪碼技術(shù)（擾碼）媒質(zhì)接入控制（MAC）技術(shù)2023/2/3AccessNetwork(2009)56MAC技術(shù)信元的時(shí)隙分配接入請(qǐng)求/允許——預(yù)約機(jī)制帶寬的動(dòng)態(tài)分配帶寬管理由OLT完成為不同的業(yè)務(wù)提供優(yōu)先級(jí)和帶寬上行帶寬的占用由媒質(zhì)接入控制MAC協(xié)議實(shí)現(xiàn)2023/2/3AccessNetwork(2009)57第4章光纖接入技術(shù)引言光纖接入向用戶延伸－FTTX光纖接入網(wǎng)（OAN）基礎(chǔ)有源光網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)無源光網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)ATM無源光網(wǎng)絡(luò)－－APONEthernet無源光網(wǎng)絡(luò)－－EPON2023/2/3AccessNetwork(2009)58APONITUG.983APON的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)APON的數(shù)據(jù)傳輸APON的幀格式APON的延續(xù)－GPON2023/2/3AccessNetwork(2009)59APONAPON：ATMPassiveopticalnetwork，ATM無源光網(wǎng)絡(luò)在PON上傳送ATM信元，即在ONU與OLT之間傳送ATM信元物理層采用PON，鏈路層采用ATM存在PON中同樣的技術(shù)問題標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范：ITU-T的G.9832023/2/3AccessNetwork(2009)60G.983基本特點(diǎn)基于ATM信元（ONU與OLT之間）支持對(duì)稱和非對(duì)稱工作方式對(duì)稱方式：雙向155.520Mb/s非對(duì)稱方式：上、下行分別為155.520Mb/s、622.080Mb/s雙向通信：可用兩條光纖，波長(zhǎng)1310nm區(qū)或一條光纖，異波長(zhǎng)雙工(上行：1310nm區(qū),下行：1550nm區(qū))無放大器最大距離：20km最高32個(gè)用戶光分支利用波長(zhǎng)分配增加業(yè)務(wù)能力傳輸技術(shù)：上行采用時(shí)分復(fù)用下行采用時(shí)分多址（即是：時(shí)分多路訪問）2023/2/3AccessNetwork(2009)61APONITUG.983APON的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)APON的數(shù)據(jù)傳輸APON的幀格式APON的延續(xù)－GPON2023/2/3AccessNetwork(2009)62APON的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)接入的主干網(wǎng)為ATM網(wǎng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流為ATM信元流拓?fù)洌簾o源雙星結(jié)構(gòu)一個(gè)ODN（即1個(gè)OBD）最多支持32個(gè)ONU當(dāng)ONU大于32時(shí)，要求一個(gè)OLT提供多個(gè)ODN接口OLTODNONU1ONU2ONUnAPON（傳輸ATM信元流）ATM交換機(jī)用戶用戶用戶OBD2023/2/3AccessNetwork(2009)63APONITUG.983APON的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)APON的數(shù)據(jù)傳輸APON的幀格式APON的延續(xù)－GPON2023/2/3AccessNetwork(2009)64APON的數(shù)據(jù)傳輸APON在PON上傳送ATM信元——以信元為基礎(chǔ)的TDM/TDMAAPON幀傳輸?shù)幕驹硗琍ON，只是APON幀中封裝的是ATM信元2023/2/3AccessNetwork(2009)65APONITUG.983APON的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)APON的數(shù)據(jù)傳輸APON的幀格式APON的延續(xù)－GPON2023/2/3AccessNetwork(2009)66……ATM信元1ATM信元2ATM信元52ATM信元53上行幀格式1幀=53個(gè)信元，每信元56字節(jié)3字節(jié)頭部上下行速率為155.520Mb/s的幀結(jié)構(gòu)定時(shí)長(zhǎng)幀，一個(gè)幀中包含的信元數(shù)隨數(shù)據(jù)率不同而不同下行速率為155.52Mb/s時(shí)，每幀56個(gè)信元下行速率為622.08Mb/s時(shí)，每幀224個(gè)信元APON的幀格式…PLOAM1ATM信元1ATM信元2ATM信元27PLOAM2ATM信元28ATM信元53…下行幀格式1幀=56個(gè)信元，每信元53字節(jié)ATM信元542023/2/3AccessNetwork(2009)67APON上行信元格式APON幀中上行信元格式如下：3字節(jié)保障區(qū)間前導(dǎo)符定界符ATM（OAM）信元53字節(jié)測(cè)距要求用于OLT同步信元的開始2023/2/3AccessNetwork(2009)68APONITUG.983APON的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)APON的數(shù)據(jù)傳輸APON的幀格式APON的延續(xù)－GPON2023/2/3AccessNetwork(2009)69APON的延續(xù)－GPON弱化ATM保留了APON的許多優(yōu)點(diǎn)，與APON有很多相同之處，但更高效、高速支持上、下行不對(duì)稱速率：下行2.488Gb/s，上行1.244Gb/s適配協(xié)議采用ITU-TG.7041：GFP（通用成幀協(xié)議）支持多業(yè)務(wù)、多承載（包括ATM業(yè)務(wù)、WDM業(yè)務(wù)以及IP/Ethernet業(yè)務(wù)），提供明確的服務(wù)質(zhì)量保證和服務(wù)級(jí)別，具有電信級(jí)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)和業(yè)務(wù)管理能力GPON成為目前最為理想的寬帶光纖接入網(wǎng)技術(shù)2023/2/3AccessNetwork(2009)70第4章光纖接入技術(shù)引言光纖接入向用戶延伸－FTTX光纖接入網(wǎng)（OAN）基礎(chǔ)有源光網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)無源光網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)ATM無源光網(wǎng)絡(luò)－－APONEthernet無源光網(wǎng)絡(luò)－－EPON2023/2/3AccessNetwork(2009)71EPONEPON概要EPON的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)EPON的數(shù)據(jù)傳輸EPON與APON的比較2023/2/3AccessNetwork(2009)72EPON概要APON概覽技術(shù)思路：90年代中期的黃金組合物理層：PON，技術(shù)很精致鏈路層：信元，基于ATM技術(shù)機(jī)制受ATM在全球受挫的牽連，未能迅速發(fā)展EPON概要技術(shù)思路物理層仍然使用現(xiàn)成的PON技術(shù)，鏈路層換成以太幀EFM研究組IEEE802.3ah：改換APON的MAC協(xié)議，使用以太幀2023/2/3AccessNetwork(2009)73EPON概要EPON：EthernetPassiveopticalnetwork在PON上傳送Ethernet幀基于Ethernet技術(shù)和PON技術(shù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與APON類似MAC協(xié)議與APON不同速率： 下行：百兆/千兆，廣播方式上行：百兆/千兆，共享傳輸技術(shù)：上行：時(shí)分多址（時(shí)分多路訪問），下行：時(shí)分復(fù)用存在PON中同樣的技術(shù)問題2023/2/3AccessNet