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文檔簡介

1接入網技術2接入網技術通信專業(yè)的任職拓展類專業(yè)課程

,立足通信網絡需求,學習接入網的理論和技術,為第一任職打下牢固的理論基礎

?了解目前和未來接入網中主要新技術的基本原理、技術特點、應用和發(fā)展前景;

?

系統掌握接入網應用開發(fā)中的主流技術;

?拓展和彌補不同專業(yè)背景學生有關接入網的技術知識。1、性質地位2、課程目標3有線接入網無線接入網接入網銅線接入網光纖接入網HFCFTTCEPONGPON數字用戶線3、課程教學內容與體系結構接入網技術固定無線接入網一點多址微波衛(wèi)星移動無線接入網線對增容HDSLADSLAPONVDSL固定接入VSAT直播衛(wèi)星無繩電話蜂窩電話集群調度無線尋呼綜合接入PON4第一章接入網技術基礎1.1-1.2

基本概念發(fā)展歷程5理解定義與定界掌握功能與接口理解接入類型了解接入網管理目的要求接入網定義定界接入網功能結構重難點第一章接入網技術基礎6把信息或消息從一地傳送到另一地什么是通信?第一章接入網技術基礎古代通信人力通信現代通信烽火臺、旗語、風箏。。。信鴿、驛站。。。有線電報交換機有線電話無線電報無線電話載波電話光通信數字電話7接入網位置整個電信網從地理角度可以劃分為三部分,即:核心網(CN)、接入網(AN)、用戶駐地網(CPN)

。CPN接入網核心網接入網CPNUNISNIUNISNICPN:(CustomerPremisesNetwork)

用戶駐地網UNI:(UserNetworkInterface)

用戶網絡接口SNI:(ServicesNodeInterface)

業(yè)務節(jié)點接口8接入網作用、組成、范圍作用:負責將電信業(yè)務透明地傳送到用戶。主要是為了解決將圖像、數據、語音等多種業(yè)務綜合地傳送到用戶網絡組成:用戶線傳輸系統、復用設備、交叉連接設備或用戶/網絡終端設備。網絡管轄范圍:用戶駐地網有大有小,大到一棟樓內一個公司的內部網,小到一個家庭的一部話機。9接入網發(fā)展歷程接入網是在銅線用戶環(huán)路的基礎上發(fā)展演變而來的,早期的用戶接入線也被稱為用戶環(huán)路系統。10用戶線系統特點從傳統電信網的角度看:用戶線附屬于Z接口,完成電話業(yè)務的傳輸和分配任務。用戶線的管理和維護在交換機側完成。用戶線系統在功能上、概念上不屬于整個電信網的核心部分,只是網絡的附屬部分。從網絡角度看:用戶線系統的網絡拓撲結構為星形,接口為Z接口,傳輸技術為音頻實線傳輸;從用戶角度看:用戶線是交換機用戶口的延伸11業(yè)務的多樣化趨勢(話音業(yè)務、非話業(yè)務,即時業(yè)務、非即時業(yè)務)網絡的數字化要求用戶線數字傳輸技術的逐漸成熟接入網概念提出的背景12建設接入網的迫切性—核心網SDH:全世界已敷設大約80萬個網元,速率已高達100Gb/s波分復用:目前單對光纖的實際商用系統傳輸容量己達1Tb/s(l00×10Gb/s)網絡節(jié)點:吞吐量已突破60~80Gb/s,總吞吐量超過1Tb/s的高性能路由器也已問世13建設接入網的迫切性—用戶終端CPU的性能每18個月就翻一番IP已明顯成為主導通信協議,已達70%~80%因特網業(yè)務正成為普通居民用戶日益重要的接入業(yè)務,從電子郵件到Web瀏覽乃至視頻業(yè)務,帶寬要求正以幾倍幾十倍的速度增長14用戶與端局距離較近情況下,以原有銅質導線線路為主,采用新型設備,挖掘潛力,實現新業(yè)務的接入新設光纜盡可能向用戶靠近,經同軸或對稱電纜分配給用戶,采用漸進的光纜化方式全光化的實現,包括光纜到家庭等多種形式實現接入網寬帶傳輸技術措施以無線接入為輔,對有線線路難以敷設的地區(qū)進行補充,突出其靈活、快捷的特色15接入網市場現狀競爭的格局市場競爭技術競爭并存的格局多家營運商并存多種技術并存競爭的影響實質—運營商搶占市場運營商—電信、有線電視公司、鐵通、移動、聯通措施—提高服務;增加新業(yè)務;降低價格;廣告宣傳惡意詆毀;甚至破壞設施ADSLCablemodemEthernetWLANGPRSCDMA-1XPON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能滿足各種環(huán)境、各種需求的接入競爭使用戶—有了更多選擇權享受到更便宜、更好的服務打破了行業(yè)壟斷—個別運營商獨霸不存在競爭給運營商—提供了發(fā)展的機會同時也面臨著生存的挑戰(zhàn)16用戶如何選擇接入運營商A接入網B接入網??運營商A運營商B17運營商面臨的問題

接入環(huán)境多樣、差異極大

如何在不同環(huán)境下提供最佳接入方式?

不同接入用戶接入需求差異大如:個人用戶和集團用戶差異如何量身定做提供個性化服務?

運營和接入管理是難題如何有效控制用戶的接入?如何保證用戶信息的安全?18結合PON網絡建設做好接入網總體規(guī)劃網絡規(guī)劃部署原則?案例:運營商A-中國電信總體目標?城市地區(qū)選用技術?農村地區(qū)DSL技術光接入網技術FTTH/FTTOFTTC+xDSLFTTN+ADSL19案例:運營商B-廣電公司

課后思考:廣電公司如何進行接入網應用?(查閱相關資料)20核心網接入網電信設施共享高度綜合集成使用率高工作在可控環(huán)境現代新技術為主技術演進迅速軟件為主成本下降數字技術為主電信設施專用分散獨立使用率低工作在惡劣環(huán)境原是老技術為主技術演進緩慢硬件為主成本上升模擬技術為主接入網和核心網區(qū)別21接入網概念的提出始于1994年ITU-T關于V5接口標準的制定。接入網在我國的發(fā)展90年代中期,先進的V5接口光接入系統問世,我國才進入接入網的正式發(fā)展階段1996年開始為期兩年的試驗,而后推廣。1995年全國接入網建設量約50萬用戶線,1999年達800萬線,2000年約為1000萬線。2010年,接入網應具備提供超過20Mb/s的下行帶寬的能力,遠期則應能按需提供50~100Mb/s的下行帶寬北京、上海等大中城市進行“光纖到小區(qū)”和“光纖到智能大樓”的建設。廣電部門要將專用的CATV網改造為具有寬帶數據和話音接入的寬帶接入網22日本:1995年開始,投資200億美元,全面建設接入網。東京實施“光纖到智慧大樓”計劃。2000年全日本10%的地區(qū)實現光纖到大樓,2015年實現光纖到用戶。接入網在其他國家的發(fā)展韓國:1998年7月開始相關設備和技術的試驗和測試,1999年7月正式開始寬帶接入系統的建設和運營。韓國寬帶接入技術選用ADSL技術,在全國已開通了400萬線的ADSL設備,并擁有近400用戶的規(guī)模。美國:美國大西洋貝爾等多家公司計劃投資500~600億美元為美國的1000多萬用戶更新用戶環(huán)路;FutureVision公司在新澤西州進行了包含MPEG-2、ATM和PON在內的網絡建設,最終用戶將達38000戶。2000年,美國約有4000萬家庭使用光纖接入網。1.3-1.8

定義、結構、接口、接入類型、管理第一章接入網技術基礎23課前思考24接入網在電信網中的位置?

CPN接入網核心網接入網CPNUNISNIUNISNI接入網前身的用戶線路網結構?

用戶線路網結構25以前,傳統的電信網絡沒有獨立的接入網接入網的原型:最初的接入段—用戶環(huán)路附屬于電話網甚至附屬于特定程控交換機

接入網概念的提出261975年,格拉斯哥會議,英國電信BT(Britaintelecommunication)首次提出接入網概念

基于電信接入業(yè)務需求基于電話線介質1976年,曼徹斯特,接入網組網的可行性試驗1977年,蘇格蘭和倫敦地區(qū),較大規(guī)模推廣應用1978年,正式命名為“接入網組網”27接入網標準的出臺28制定接入網標準的機構:ITU-T:國際電信聯盟標準部

ITU:InternationalTelecommunicationsUnionTSS:TelecommunicationStandardizationSectorITU-T參與BT的前期所有工作1979年,ITU-T開始制定有關接入網的標準1995年,電信網接入網標準ITU-TG.902發(fā)布2000年,IP接入網標準ITU-TY.1231發(fā)布接入網的定義ITU-T第13組于1995年7月通過關于接入網框架結構新建議G.902,其對接入網的定義如下:接入網(AN)是由業(yè)務節(jié)點接口(SNI)和相關用戶網絡接口(UNI)之間的一系列傳送實體(諸如線路設施和傳輸設施)所組成的為傳送電信業(yè)務提供所需傳送承載能力的實施系統,可經由網管接口Q3進行配置和管理。29接入網定義30接入網定界

G.902定義的接入網范圍由三個接口定界:用戶網絡接口UNI:UserNetworkInterface業(yè)務節(jié)點接口SNI:ServiceNodeInterface電信管理接口:Q3接入網業(yè)務節(jié)點電信管理網(TMN)Q3Q3UNISNI31接入網功能結構可歸納為兩大功能群:傳送功能、系統管理功能傳送功能包括TF、UPF、SPF、CF承載并運送業(yè)務UPF/SPF/CF主要是適配功能,是TF的外圍功能系統管理功能SMF供TMN進行系統管理SNIAN-SMFUPFCFTFCFSPFUNIQ3AN32用戶端口功能(UPF)作用:將特定的UNI要求與核心功能和管理功能相適配。功能:終結UNI。A/D轉換和信令轉換。UNI的激活/去激活。處理UNI承載通路及容量。UNI的測試和UPF的維護。管理和控制功能。

33業(yè)務端口功能(SPF)作用:一將特定SNI規(guī)定的要求與公用承載通路相適配,以便核心功能進行處理;二選擇有關信息,以便在AN系統管理功能中進行處理。

功能:終結SNI。將承載要求、時限管理和操作運行映射進核心功能組。特定SNI所需要的協議映射。SNI的測試和SPF的維護。管理和控制。34核心功能(CF)作用:將各個用戶端口承載要求或業(yè)務端口承載要求適配到公共傳送承載體之中,包括對協議承載通路的適配和復用處理。功能:接入承載通路的處理。承載通路的集中。信令和分組信息的復用。ATM傳送承載通路的電路模擬。管理和控制。35傳送功能(TF)作用:為接入網中不同地點之間公共承載通路提供傳輸通道,并進行所用傳輸媒質的適配。

功能:復用功能。交叉連接功能(包括疏導和配置)管理功能。物理媒質功能。36AN系統管理功能(SMF)作用:對UPF、SPF、CF和TF功能進行管理,如配置、運行、維護等等,進而通過UNI與SNI來協調用戶終端和業(yè)務節(jié)點的操作。

功能:配置和控制。業(yè)務協調。故障檢測與指示。用戶信息和性能數據的采集。安全控制。通過SNI協調UPF和SN的時限管理與運行要求資源管理。37接入網接口用戶網絡接口(UNI)業(yè)務節(jié)點接口(SNI)管理接口(Q3)38用戶網絡接口(UNI)接入業(yè)務不同,接口類型和信號方式亦不同。UNI包括:(1)模擬話機接口(Z接口)(2)ISDN-BRA的2B+D(144Kb/s)U接口(3)ISDN-PRA的2Mb/s基群接口(4)各種專線接口(64Kb/s數據接口、話帶數據接口V.24及V.35等)。39業(yè)務節(jié)點接口(SNI)業(yè)務節(jié)點節(jié)點類型①僅支持一種專用接入類型。②支持多種接入類型,支持相同的接入承載能力。③支持多種接入類型,支持不同的接入承載能力。業(yè)務節(jié)點接口類型模擬接口(Z接口);數字接口(V接口)。ITU-T開發(fā)和規(guī)范的綜合接入V接口(V5.1和V5.2)

業(yè)務節(jié)點業(yè)務類型:本地交換機、IP選路器租用線,或者特定配置下的點播電視和廣播電視業(yè)務節(jié)點等。40V接口的演進4142管理接口(Q3)Q3接口是TMN與電信網各被管理部分連接的標準接口。接入網的管理應納入TMN的管理范圍之內,AN應通過Q3接口與TMN相連,以便統一協調不同網元(如AN和SN)對UPF、CF、TF和SPF進行管理,形成用戶所需要的接入和接入承載能力。43接入網的參考模型按G.803的分層模型,接入網分為:分層分層內容接入承載處理功能層用戶承載、用戶信令、控制、管理電路層電路模式、分組模式、幀中繼模式、ATM模式通道層64kb/s通道、幀中繼通道、ATM通道、PDH、SDH、模擬信道傳輸層對絞電纜系統、同軸電纜系統、光纖接入系統、混合接入系統、無線接入系統媒質類型雙絞線、同軸電纜、光纖、無線、衛(wèi)星44功能層屬性接入網協議參考模型各分層的內容對應表接入網接入類型451.PSTN和N-ISDN接入類型PSTN接入(144kbit/s);ISDN基本速率2B+D(144kbit/s)接入:ISDN基群速率(1544kbit/s,2048kbit/s)接入等。

2。寬帶綜合業(yè)務數字網(B-ISDN)接入類型。

基于SDH155Mbit/s速率的接入;基于信元155Mbit/s速率的接入;基于SDH622Mbit/s速率的接入;基于信元622Mbit/s速率的接入;低比特率2.048Mbit/s接入。接入網接入類型463.永久性租用線接入類型64kbit/s,N×64kbit/s或384kbit/s(H0-信道),1544kbit/s,(H12-信道)1920kbit/s,1984kbit/s,2048kbit/s,34Mbit/s,139Mbit/s等速率的接入;SDHVC-12,SDHVC-3,SDHVC-4ATM虛通路等接入。4.數據業(yè)務網接入類5.廣播接入類6.交互式視像接入類47接入網定義和定界小結接入網功能結構接入網接入類型接入網接口UNISNIQ348思考題2、接入網主要包含哪些功能組?它們的主要作用、功能有哪些?1、什么是接入網?其在電信網中的位置和作用是怎樣的?3、接入網接入類型有幾種?2.1銅線用戶線路網

2.2線對增容技術與系統第二章銅線接入網技術49課前思考50用戶端口功能(UPF)業(yè)務端口功能(SPF)核心功能(CF)傳送功能(TF)系統管理功能(SMF)

2.接入網功能結構?

1995年7月建議G.902,對接入網定義:接入網(AN)是由業(yè)務節(jié)點接口(SNI)和相關用戶網絡接口(UNI)之間的一系列傳送實體(諸如線路設施和傳輸設施)所組成的為傳送電信業(yè)務提供所需傳送承載能力的實施系統,可經網管接口Q3進行配置管理。1.接入網定義?課前思考511.PSTN和N-ISDN接入類型2.寬帶綜合業(yè)務數字網(B-ISDN)接入類型3.永久性租用線接入類型4.數據業(yè)務網接入類5.廣播接入類6.交互式視像接入類3.接入網接入類型?內容概要521線對增容技術2

信號復用技術線路集中技術重點

難點銅線用戶線路網1

雙絞線與電纜

用戶線路網

配線方式傳輸設計加感技術53銅雙絞線非屏蔽雙絞線原理:將兩根絕緣的銅導線按一定密度互相絞在一起,每一根導線在傳輸中輻射的電波會被另一根線上發(fā)出的電波抵消。雙絞線相互纏繞的次數決定了抗干擾的能力和通訊的質量,纏繞得越緊密其通訊質量越高,支持更高的網絡數據傳送速率,成本也越高。非屏蔽雙絞線(UTP)(UnshieldedTwistedPair)雙絞線導線絕緣層導線拉繩護套54銅雙絞線屏蔽雙絞線原理:在護套內甚至在每根線對外增加一層金屬屏蔽層,可將外界電磁干擾信號變成電流信號,其電流與在雙絞線形成的干擾信號反向。

FTP

STP

S/STP

屏蔽雙絞線(STP)(ShieldedTwistedPair)雙絞線導線絕緣層導線編織網屏蔽層繞對屏蔽層護套55雙絞線類型超五類UTP雙絞線六類UTP雙絞線七類S/STP雙絞線56音頻對稱電纜音頻對稱電纜與普通雙絞線在性能上沒有區(qū)別。目的在于降低布線的復雜性,減少所占空間。隨著速率提升,音頻對稱電纜在布線系統中使用率不高,現更多地應用于話音系統布線。音頻對稱電纜截面圖音頻對稱電纜57同軸電纜同軸電纜又稱為同軸線對,屬于不對稱的結構。組成回路的內導體的軸線與管狀外導體的軸線重疊,故稱之為同軸電纜

。同軸電纜主要應用在端局間的中繼線、交換機與傳輸設備間連接線、發(fā)射端機與天線間作饋線以及有線電視系統中的饋線等。同軸電纜截面圖同軸電纜音頻對稱電纜的特點58傳輸特性:傳輸距離的增加,損耗增大。隨著頻率增高,衰減增大,線對之間的串音干擾也增大敷設方式:架空、地埋或管道。線徑:為0.4-0.9mm的銅導線。用戶線路網59用戶線路:是連接用戶話機到電話局的線路拓撲結構:一般為星型結構設計要求:靈活、經濟、穩(wěn)定、隱蔽60電纜交接箱25回線接線模塊電纜分線盒配線方式61

不需要交接箱,主干電纜直接連接到分線盒上,并經分線盒與用戶引入線直接相連,主干電纜的多余芯線在分線設備內做甩線處理。簡單,不復接,初期投資省,便于施工、維護和檢修,但線對間無靈活性。適用于用戶發(fā)展穩(wěn)定的地區(qū)或保密性強的專線上。直接配線配線方式62

復接配線是把從電話局出來的主干電纜,在配線點用復接形式直接分配給不同的配線電纜,這些不同的配線電纜再分別連接到不同的配線點,繼續(xù)用復接形式分配給后面的不同配線電線。復接配線配線方式63

將電話局的服務區(qū)分為若干個用戶區(qū),在每個用戶區(qū)內設一個交接箱。通過交接箱連接主干電纜和配線電纜,使雙方的任何芯線都能互相換接。線對調度靈活,安裝電話快,查找故障線對方便,擴建時互不影響;避免了復接線路,對傳輸數字信號有利。交接配線配線方式64

采用各種顏色芯線的主干電纜配線,主干電纜芯線的編號可根據其顏色來辨認。采用自由配線后,可在需要時選擇電纜內的任意芯線接到分線盒的相應端子上,然后通過用戶引入線接用戶話機。優(yōu)點:用戶電纜芯線利用率高,適用于全塑全色譜的電纜,且不要求電纜接頭密封。自由配線傳輸設計65

用戶線路任務:為話機提供直流電源、傳輸信號音、控制信號和雙向通話信號。

設計因素:直流設計、交流設計。直流設計:是用戶線的直流電阻設計。識別摘機、掛機、撥號等。

交流設計:是以響度參考當量和傳輸損耗的分配值為基礎。

加感技術66

加感:是指每隔一定距離在傳輸線路上串聯一定大小的電感線圈,用以增加導線的分布電感。加裝電感線圈后的線路通常稱為加載線路。加感后,傳輸線可等效為一低通濾波器,改善了低頻特性,但高頻衰減增大。因此,若傳輸高頻信號,就不能加感。

f銅線對增容技術與系統67銅線對增容:是指在現有基礎上增加用戶銅線對的傳輸容量。使多個用戶終端共享同一對用戶線路。應用環(huán)境:用戶電纜中的銅線對數不夠用敷設用戶電纜的管道空間受限,不能增設新的用戶電纜時;用戶數增加不多,不值得敷設新的用戶電纜時;租用線路的用戶。增容技術:信號復用技術和線路集中技術。信號復用技術68將信道的使用時間分為不同的時隙,不同信號占用不同的時隙,各路信號采用開關電路進行合路和分路。時分復用

將可利用的頻帶劃分為不同的子帶,不同支路信號占用不同的子帶,各路信號通過濾波器進行合路和分路;頻分復用信號復用技術增容系統

69

話音邊帶:0.3—3.4KHz在現有用戶線傳輸:1路實線電話+1路頻率調制電話。增容系統屬于頻分復用。如:0~4KHz和4~8KHz1+1模擬系統

1路實線電話+1路采用PCM編碼的數字電話。屬于頻分復用。為了阻止傳統連接中模擬信令(高壓信號通、斷信號)對數字傳輸帶來干擾,1+1混合系統采用特殊濾波器1+1混合系統

信號復用技術增容系統

70

不存在PSTN傳統連接2話路均采用PCM編碼,通過時分復用進行合成與分離。每路信號速率均為64kbit/s,總計128kbit/s(2B)加上信令信號16kbit/s(D),系統傳輸速率為144kbit/s(2B+D)0+2數字系統

與0+2數字系統相似系統采用ADPCM壓縮編碼,每路信號編碼速率為32kbit/s,經時分復用,4路信號速率共為128kbit/s(2B),加上信令信號16kbit/s(D),系統傳輸速率為144kbit/s(2B+D)。0+4數字系統

線路集中(LC)技術71

將N條用戶線路集中起來由M個用戶終端共同使用,其中M>N。當用戶終端的呼叫概率較低時,采用線路集中技術是提高線路利用率的有效方法。線路集中與信號復用結合技術7273接入網定義和定界小結接入網功能結構接入網接入類型接入網接口UNISNIQ374思考題2、接入網主要包含哪些功能組?它們的主要作用、功能有哪些?1、什么是接入網?其在電信網中的位置和作用是怎樣的?3、接入網接入類型有幾種?2.3話帶modem和ISDN技術2.4HDSL技術第二章銅線接入網技術75課前思考76饋線段,配線段,引入線段交接箱,分線盒

2.用戶線路網結構?

直接配線,復接配線,交接配線,自由配線1.配線方式有幾種?課前思考77信號復用線路集中3.線對增容技術種類?內容概要781HDSL技術2

系統構成與原理關鍵技術重點

難點話帶modemISDN技術1

話帶modem

ISDN技術

話帶modem接入技術79

利用現有模擬電話線路和電話網絡,用戶通過話帶modem進行撥號實現最低成本的因特網接入話帶modem接入技術協議協議內容V.21300b/s全雙工通信協議V.22600b/s和1200b/s半雙工通信協議V.22bis1200b/s和2400b/s全雙工通信協議,可與V.22通信V.324800b/s和9600b/s全雙工通信協議V.32bis將V.32標準擴充到7200b/s、12000b/s和14400b/sV.3433.6Kb/s,同/異步,全雙工通信協議V.9056Kb/s數據傳輸標準(上行33.6Kb/s,下行56Kb/s)V.92

縮短modem建立連接時間,(上行48Kb/s,下行56Kb/s),增加V.44壓縮和modem-on-hold功能V.42bis

規(guī)定了modem的LAPM(鏈路接入規(guī)程),具有差錯控制和數據壓縮功能。V.92modem支持V.42bis80Modem系列標準ISDN技術81CCITT:ISDN是以提供端到端數字連接的綜合數字電話網IDN為基礎發(fā)展起來的通信網,用以支持電話及非話的多種業(yè)務;用戶通過一組有限的標準用戶網絡接口接入ISDN網內。ISDN即:(1)是通信網;

(2)以電話網、IDN為基礎發(fā)展而成;

(3)支持端到端(End-to-End)的數字連接;

(4)支持各種通信業(yè)務;

(5)支持話音類及非話業(yè)務;

(6)提供標準的用戶-網絡接口(UNI);

(7)使得用戶能通過一組有限個多用途的UNI接入ISDN。ISDN定義ISDN技術82業(yè)務綜合ISDN網絡結構83ISDN用戶網絡接口84智能網絡終端PABX或集線器具有用戶傳輸線終端和用戶網絡接口(UNI)功能ISDN信道結構85B信道:64kbit/s;D信道:16kbit/s或64kbit/s;H信道:384kbit/s(H0)、1536kbit/s(H11)或1920kbit/s(H12)。信道結構HDSL技術86

利用兩對或三對銅線,為用戶提供無中繼地傳輸PDH一次群速率(Tl或E1)的雙工數字連接。傳輸距離:在線徑為0.4~0.6mm的銅線上,可達3~5km。應用:企事業(yè)單位租用線、會議電視、無線基站和移動交換中心的低成本數字鏈路HDSL定義87HDSL系統構成88HDSL收發(fā)器原理89線路編碼HDSL關鍵技術回波抵消自適應均衡線路編碼2B:b1b2四元碼00-301-111110390

目的:與線路的傳輸特性相匹配,減小失真;使接收端易于從線路信號中提取時鐘信號;盡量壓速傳輸帶寬,以提高信碼的速率。線路碼型主要有兩種:即2B1Q碼和CAP碼。線路編碼2B1Q91線路編碼CAP編碼原理:將輸入碼流經串并變換分為兩路,分別通過兩個數字帶通濾波器,然后相加即得到CAP碼。這兩個數字帶通濾波器的幅頻特性相同,但相頻特性相差90度。QAM編碼原理:將兩路信號分別調制同一個載波,然后用兩個濾波器把它們的相位移開90度,再疊加到一起即得到QAM信號。CAP編碼與QAM的唯一區(qū)別是:QAM使用了載波;而CAP編碼不使用載波。CAP92回波抵消

二線數字雙工傳輸,是指在二線用戶環(huán)路上實現收、發(fā)雙向數字傳輸。1、時間壓縮法(乒乓法)2、回波抵消法二線數字雙工傳輸93回波抵消時間壓縮94回波抵消時間壓縮95回波抵消回波抵消端機從接收信號中減去其發(fā)送信號,即為對端發(fā)來的信號。96自適應均衡

信號波形的失真,將引起碼間干擾。線路傳輸特性是:速率越高,非線性越嚴重。通常,收、發(fā)兩端都使用均衡器,發(fā)端采用固定預均衡器,接收端采用判決反饋自適應均衡器(DFE)。要求:自適應均衡器均有很強的均衡能力。自適應均衡HDSL2技術97

HDSL2代表“第二代高比特數字用戶線”技術,HDSL2規(guī)范的產品在1998年生產。HDSL2是繼HDSL后的技術,其本質上是在一對線上傳送T1和E1速率信號。它主要是由美國ANSI制定的標準。

1.一對線上實現兩線對HDSL的傳輸速率。

2.獲得與兩線對HDSL相等的傳輸距離。

3.對環(huán)路損壞的容忍能力不能低于HDSL。

4.對現有業(yè)務造成的損害不能超過兩線對HDSL。

5.能夠在實際環(huán)路上可靠地運行。

6.價格要比傳統的HDSL低。98話帶modem和ISDN技術小結HDSL技術2.5

ADSL技術2.6

VDSL技術第二章銅線接入網技術99課前思考100基本速率:2B+D=144kbps集群速率:30B+D=2048kbps2.ISDN基本速率?集群速率?

V.90協議。56kbps1.音頻Modem傳輸速率最高為多少?課前思考101線路編碼回波抵消自適應均衡4.HDSL的關鍵技術?

高速數字用戶環(huán)路。用兩對或三對雙絞線對稱傳輸PCM集群速率信號3.什么是HDSL和特點?DSL發(fā)展過程102VDSLADSLHDSLISDN

話帶Modem頻帶0~4kHz速率56kbps頻帶0~80kHz速率144kbps頻帶0~0.5MHz速率2048kbps頻帶0~1.1MHz速率下行:8Mbps上行:640kbps頻帶0~30MHz速率下行:52Mbps上行:13Mbps內容概要1031ADSL調制技術2

QAM

CAP

DMT重點

難點ADSL系統概述1DMTADSL原理與應用3

概念

特點

系統模型

頻譜劃分

幀結構

應用模式ADSL概念及特點104

不對稱數字用戶線

Asymmetric

DigitalSubscriber's

LineADSL概念兩個方向的速率不對稱。上行:16~640kb/s;下行:1.5~8Mb/s;用分離器分離數據業(yè)務使原有模擬終端繼續(xù)使用;在原來電話線路只承載話音的0~4kHz頻率上,開辟了25~1100kHz的數據傳輸頻段;ADSL除了向用戶提供一路普通電話業(yè)務外,還能向用戶提供一個中速(速率可達640kb/s)雙工數據通信通道和一個高速(速率可達8Mb/s)單工下行數據傳送通道;ADSL特點ADSL系統模型105ADSL用戶傳統MODEM與ADSL的比較106ADSL分離器107ADSLModem108正面背面電源網線插口電話線插口109ADSL調制技術QAM調制CAP調制DMT調制DMT調制110DMT調制原理

在頻域內將信道可用帶寬劃分成N個獨立的正交子信道,數據被分配到各個子信道進行傳輸。每個子信道的調制載波不同,在各個獨立的子信道上采用TCM等技術。只要N足夠大,信道被劃分得足夠細,則每個子信道的頻率特性均可以看作是平坦的。在接收端不需要采用復雜的信道均衡技術,即可對接收信號進行可靠地解調。DMT頻譜示意圖111傳統多載波和正交多載波調制技術比較112113基于DMT的ADSL頻譜劃分頻帶(0~1104KHz)分割為256個正交子信道(每個子信道占用4KHz帶寬)

POTS占低頻段:0~4KHz(#

0

)上行數據占中頻段:30~138KHz(#

7到#

31)下行數據占高頻段:138~1104KHz(#

32到#

255)114ADSL頻譜劃分方式一

FDM:頻分復用方式

●上行導頻點在69kHz(子帶#16)

●下行導頻點在276kHz(子帶#64)

●上行數據傳輸子帶從#7到#31(除去#16)

●下行數據傳輸子帶從#32到#255(除去#64)

115ADSL頻譜劃分方式二

EC:回波抵消方式

●上行導頻點在69kHz(子帶#16)

●下行導頻點在276kHz(子帶#64)

●上行數據傳輸子帶從#7到#31(除去#16)

●下行數據傳輸子帶從#7到#255(除去#64)

基于DMT的ADSL發(fā)射模塊116117ADSL幀結構ADSL有一個幀結構和超幀結構。超幀結構幀長為17ms,由68個幀(數字標識為0—67)和一個同步幀構成??焖僮止?jié)快速數據緩存區(qū)內容FEC同步字節(jié)交織數據緩存區(qū)內容FEC每17毫秒一個ADSL超幀幀0幀1幀34幀2幀35幀66幀67同步每246微秒一個ADSL幀有FEC保護的快速數據(幀被分割為基于線路比特速率的不同尺寸)傳輸糾錯控制和一些標識比特傳送其它標識比特118ADSL應用模式1.一般用戶模式2.單位用戶模式3.賓館ADSL接入解決方案119一般用戶安裝方式

用戶填完申請單后,首先進行線路測試,若線路的各項測試指標均通過,則可進行下一步開通工作,否則需再改造或重建路由,直到測試通過為止。在局端的網管做數據及在測量室跳線后,在用戶端只需增加Filter和ADSLModem。120單位用戶安裝方式121ADSL在小交換機端的處理122VDSL技術本地交換圖像接口收發(fā)機圖像接口雙絞線光纖收發(fā)機TVVCRPC電話雙絞線遠端端局用戶VDSL系統結構123VDSL技術VDSL傳輸速率與距離VDSL:51.84Mbit/sVDSL:25.92Mbit/sVDSL:12.96Mbit/s8.4Mbit/s6.3Mbit/s2.05Mbit/s1.54Mbit/s速率030080012002300330040004570米傳輸距離124VDSL技術VDSL系統結構應用場景125ADSL技術和VDSL技術對比XDSLIADIADXDSLATMATMIP寬帶接入服務器CommercialResidentialISP1ISP2DSLAMATMSwitch接入局中心局ATMADSL系統IPADSL寬帶接入網絡構架126ADSL技術和VDSL技術對比IPADSL系統XDSLIADIADXDSLGECommercialResidentialISP1ISP2IP-DSLAM千兆光速N×100MLANSwitch接入局中心局127ADSL技術和VDSL技術對比VDSL系統XDSLCPECPEXDSLGECommercialResidentialISP1ISP2VDSLSWITCH千兆光速N*100M接入局中心局128ADSL技術和VDSL技術對比以太網幀VDSL幀模擬信號ADSL將以太網幀封裝在ATM信元,再封裝在ADSL幀中,有2次封裝過程,傳輸效率比較低。以太網幀ATM信元ADSL幀VDSL將以太網幀直接封裝在VDSL幀中,一次封裝,效率較高。129ADSL技術和VDSL技術終端比較

AFE(數/模轉換)VDSL接口LAN接口VDSLASICAFE(數/模轉換)ADSL接口LAN接口DSPCPU

ADSL的CPE有CPU,涉及復雜的協議處理,如IPOA,1483B,等.VDSL的CPE沒有專用的CPU,不涉及復雜的協議處理,技術簡潔,更容易實現ASIC。VDSL結構和整體性能更加穩(wěn)定和簡潔。130PSTNIPIPDSLAMTGSGAN2000CSL2/L3E1E1HomeEmergencyxDSL網絡上實現VoIP業(yè)務131PSTNIPIPDSLAMTGSGAN2000CSL2/L3IADwithfilterfunctionE1E1YahooBBuserHomeEmergency呼叫PSTN用戶132PSTNIPIPDSLAMTGSGAN2000CSL2/L3IADwithfilterfunctionE1E1YahooBBuserHomeEmergency緊急呼叫/IAD掉電情況下的呼叫133ADSL概念和特點小結ADSL主要調制技術:DMTADSL應用模式基于DMT的ADSL原理

頻譜劃分幀結構134思考題2、設計一個具有50個客房的小型賓館ADSL接入方案。(包括有無小交換機兩種情況)1、分析書中基于DMT調制的ADSL接收機原理框圖3、查閱相關資料,對比ADSL與普通撥號Modem、N-ISDN及CableModem的優(yōu)缺點

?1

光接入網概述第三章光纖接入網技術135光纖接入網技術136有線接入網接入網銅線接入網光纖接入網HFCEPONGPON數字用戶線線對增容HDSLADSLAPONVDSLPONCablemodem光纖接入網技術137ADSL/ADSL2+CopperbasedVDSL/ADSL2+Copperbased互聯網視頻會議遠程控制引入線饋線(干線)電纜接入網典型用戶環(huán)路結構交接箱分線盒交換機配線電纜3~4km500m~1km30-50m業(yè)務需求接入技術VoD標清電視視頻會議Game實況TVVoDHDTVOANFiberbased覆蓋半徑<3km<1km~20km8M25M>100M<2km1Mbps3M內容概要138光接入網概念和接入方式1應用類型3

OLT

ONU

ODN

光纖到路邊FTTCFTTX重點

難點參考配置2

光纖到大樓FTTB

光纖到家庭FTTH光接入網概念139引入線干線電纜交接箱分線盒交換機配線電纜干線光纜ONUOLTONU配線光纜引入光纖OBD1更遠的傳輸距離采用光纖傳輸,接入層的覆蓋半徑20Km2更高的帶寬對每用戶下行2.5G/上行1.25G(物理層)3分光特性局端單根光纖經分光后引出多路到戶光纖,節(jié)省光纖資源光接入網優(yōu)勢OBDOAN系統接入方式演進140ITU-T提出的光接入網的基本結構接入網系統管理功能Q3ONUONUODNOLTAF中心局終端設備用戶側網絡側UNISNI光接入網(OAN)用戶側網絡側光接入網(OAN)光光用戶側設備(電/光)光接入網設備光光接入網設備網絡側設備光/電數/模光通用接口專用接口綜合接口光接入網參考配置和功能結構141為光接入網提供網絡側與本地交換機之間的接口提供光傳輸通道,完成光信號功率的分配終結ODN的光信號并為用戶提供業(yè)務接口完成光接入網操作管理與維護

UNI

S/R

R/S

Q3

(a)參考點

接入網系統管理功能

業(yè)務

節(jié)點功能

(T)參考點

SNI

(V)參考點

ODN

OLT

ONU

ONU

AF

為ONU和用戶設備提供適配功能

應用類型根據ONU位置,OAN可分為三種應用類型

光纖到路邊FTTC光纖到樓FTTB光纖到家/辦公室FTTH/O

142ONUOBD中心局ONUONUBuilddingOBDOBD

FTTC

FTTB

FTTH

homeOLTOAN的應用示意圖

143光纖到路邊FTTCFTTC:FiberToTheCurb/Cab

●ONU設在交接箱處

●用戶到ONU之間仍用雙絞銅線連接或同軸纜

●一個ONU可為一個或多個用戶提供接入

●是一種介質混合結構

●采用FTTC+xDSL或FTTC+CableModem干線光纜引入線分線盒配線電纜ONUOLT144光纖到樓FTTB

FTTB:FiberToTheBuildding

ONU設在辦公樓或居民住宅樓內的某個公共區(qū)●用戶到ONU之間(引入線)用UTP5類線連接。

●點到多點結構,一個ONU為多個用戶提供接入

●通常采用FTTB+Ethernet技術

Buildding干線光纜引入線以太網ONU光分路器配線光纜OLT145光纖到家/辦公室FTTH/OFTTH:FiberToTheHome

ONU直接放在用戶家里

●中心局到用戶之間全部為光連接和光傳輸

●接入網無任何有源設備,是一個真正的透明網絡

●是一種真正意義上的寬帶接入技術

●是用戶接入網的長遠目標

干線光纜引入光纖OBDOBD配線光纜OLTONU146FTTX場景分析ADSL2+PONADSL2+VDSL2CentreofficeHomeVDSL2ONUADSL2+10/100Base-T3~5km5kmIPDSLAMGECurbBuildingGESplitter1xNFTTCFTTBFTTBFTTHADSL2+VDSL2GEFTTBDSL10~20km147光纖接入網FTTH應用實例1.多層住宅FTTH模式2.高層住宅FTTH模式3.別墅住宅FTTH模式148149150饋線光纜選擇151常規(guī)路由緊缺路由雨水管道光纜152開槽淺埋光纜153微型氣吹光纜154155配線光纜選擇156

1.開放式裝纖結構

2.干式阻水

3.多種選擇:4、6、8芯帶特點157入戶線光纜選擇158

抗拉伸、抗扭曲、布線規(guī)整故障率小、施工容易效率高

特點皮線光纜社區(qū)機房159入戶線配線設施160161162光纖接入網拓撲結構1.單星形2.雙星形3.總線形4.環(huán)形3.樹形163單星形結構單星型結構的含義:指用戶端的每一個ONU分別通過一根或一對光纖與端局的同一OLT相連,形成以OLT為中心向四周輻射的星型連接結構。OLT…ONU2UNI…ONU1ONUn端局:光纖:用戶164雙星形結構雙星形是單星形的改進結構。從光線路終端到遠端分配單元(RDU)形成一個星型結構光纖連接,從RDU到ONU又形成一個星型結構光纖連接,故稱為雙星型結構。RDU…ONU2ONU1ONUnOLT端局165PON

采用光分路器分路。ODN-純無源。升級、擴容、改造、維護方便。PON與AON區(qū)別AON采用電復用器分路。ODT-有源。

升級、擴容、改造、維護麻煩。166總線形結構總線(Bus)結構的PON通常采用非均勻分光的光分路器沿線狀排列。OBD從光總線中分出OLT傳輸的光信號,將每個ONU傳出的光信號插入到光總線。OLT端局OBDONU1…OBDONU2OBDONU3167環(huán)形結構環(huán)形結構相當于總線結構組成的閉合環(huán),其信號傳輸方式和所用器件與總線型結構差不多OLT端局OBDONU1…OBDONU2ONUnOBD168樹形結構樹形結構(多星型結構),連接OLT的第一個光分支器OBD將光分成n路,每路通向下一級的OBD,如最后一級的OBD也為n路并連接n個ONU。OLT端局OBDOBDOBDOBDONU1ONUn饋線光纜169光纖接入網基本概念與接入方式小結光纖接入網參考配置和功能結構

1.OLT2.ONU3.ODN

4.OAM5.AF光纖接入網應用類型1.FTTC2.FTTB3.FTTH光纖接入網拓撲結構1.單星形2.雙星形3.環(huán)形4.總線形5.樹形170思考題1、一新建高層公寓樓,廣電如和電信競爭寬帶接入業(yè)務可采取何種接入類型合理?2、一老式家屬區(qū)電信采用何種接入類型可經濟、快速提供接入業(yè)務?3、查閱相關資料,了解高層住宅和別墅FTTH接入模式?第3章光纖接入技術接入網技術2024/9/14接入網技術課前復習PON的定義?如果ODN全部由光分路器(OpticalSplitter)等無源器件組成,不包含任何有源節(jié)點,則這種光接入網就是PON

PON的光纖選型?G.652PON的工作波長?1310區(qū)(1260~1360nm),1550區(qū)(1480~1580nm)PON的傳輸技術和多址技術?空分,時分,波分,副載波時分多址,波分多址,副載波多址,碼分多址

接入網技術光接入網的分類根據光分配網是采用有源或無源設備,OAN分:AON和PONAON:ActiveOpticalNetwork,有源光網絡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多公里技術成熟:無論PDH設備還是SDH設備,都已廣泛應用給有源設備供電是一件麻煩事PON:PassiveOpticalNetwork,無源光網絡APON、EPON和GPON

接入網技術PON的基本概念ODN全部由無源器件組成(無源光分路器等)信號在傳輸過程中無再生放大信號由光分路器、無源光功率分配器等傳至用戶實現透明傳輸,信號處理全由局端和用戶端設備完成與有源光網絡比:覆蓋范圍和傳輸距離更小可靠性更高(戶外無有源設備,提高抗干擾能力)價格更低、安裝維護更方便是光接入網有發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(價格、維護等優(yōu)勢)

接入網技術分光器示例

接入網技術PON的系統結構組成:OLT、ODN、ONU,且ODN中全是無源器件共享介質邏輯上是點到多點結構,物理拓撲可有多種形式

接入網技術OLTONU1ONU2ONUnPON用戶用戶用戶OBD業(yè)務網絡UNISNIODNPON的數據傳輸下行:OLT向各ONU采用廣播通信方式,傳輸連續(xù)時隙流(下行幀)局端數據→OLT→封裝成連續(xù)時隙流下行幀以廣播方式傳送→各ONU收到信元流,取出屬于自己的數據→用戶終端上行:采用TDMA技術(動態(tài)分配),突發(fā)傳送時隙流(上行幀)各ONU共享ODN,且數據突發(fā)性強。各ONU向OLT申請帶寬→OLT授權ONU發(fā)送(上行的發(fā)送時隙、帶寬分配等)→獲得授權的ONU在指定時隙發(fā)送

接入網技術PON的數據傳輸PON的幀都是定時長幀,分上行幀和下行幀為了實現TDMA接入,在上行時隙中傳輸的數據要求附加開銷。上行時隙格式如下:

接入網技術ONUONUOLTONUOBD上行突發(fā)模式下行連續(xù)模式保護時隙附加開銷ATM信元/OAM信元/以太幀用于OLT同步、標識信元開始OAM信元為管理信元,如帶寬申請、測距等測距技術

為何需要測距?采用TDMA,必須保證每個時隙的數據彼此獨立,互不干擾APON結構中,各ONU到OLT的物理距離不等,則各ONU到OLT的傳輸時延不同,如不進行時延補償,會出現時隙的重疊,造成數據干擾為確保多個ONU到OLT間的正確傳輸,必須引入測距機制,使各ONU到OLT的邏輯距離相等

接入網技術測距技術測距技術基本策略單獨測距+傳輸數據時測距相結合(粗測+精測)單獨測距在ONU初裝聯網時必須進行傳輸數據時測距可根據OLT的配置而定測距的基本原理OLT向ONU發(fā)送測距允許消息,消息中指明ONU的上行應答的時隙ONU在指定的上行時隙中用測距PLOAM信元應答OLT計算往返時延,并與理想時延比較,計算出差值,發(fā)送一個測距時間給ONUONU根據測距時間調整均衡時延

接入網技術快速比特傳送技術測距精度有限,各ONU到OLT的上行比特流存在相位差異需要采用某種技術實現快速同步基本策略先實現位同步、再進行信元同步普通的滑動技術不能滿足快速同步要求,需采用其他技術

接入網技術突發(fā)信號的收發(fā)需要快速開啟和關閉光電路,以適應上行的突發(fā)數據傳輸接收端,需要快速調整接收門限,以適應不同距離用戶的信號衰減

接入網技術突發(fā)發(fā)射快速開啟和關斷能力消光比大(>10dB)突發(fā)接受快速AGC(動態(tài)范圍>20dB)連續(xù)發(fā)送模塊突發(fā)發(fā)送模塊0#ONT0#ONU1#ONU0#ONU1#ONU0#ONT0#ONU1#ONU0#ONT有快速AGC接收無快速AGC閾值線恢復出來的數據到達OLT的信號及閾值建立ONT/ONU發(fā)出的信號連續(xù)接收模塊突發(fā)接收模塊PON關鍵技術----突發(fā)光電技術攪碼技術(擾碼)為了保證共享介質傳輸的安全性,引入攪碼技術在發(fā)送端:通過一個隨機碼對信息進行異或運算后傳送在接收端:采用相同的隨機碼再進行一次異或運算,得到原始數據信元的時隙分配接入請求/允許帶寬的動態(tài)分配(DBA)帶寬管理由OLT完成為不同的業(yè)務提供優(yōu)先級和帶寬上行帶寬的占用由媒質接入控制MAC協議實現

接入網技術媒質接入控制(MAC)技術

接入網技術提高最大帶寬利用率無DBA,利用率40%有DBA,利用率達到80%減小平均時延無DBA:100ms有DBA:<10msDBA在利用率和延遲指標上帶來的優(yōu)勢PON技術演進

接入網技術APON(G.983)GPON(G.984)GE-PON(IEEE802.3ah)19982003APON/BPON=BroadbandPONLimitedadoptionincarriersSupportIPandTDM622M/155Mbandwidth~70%transmissionefficiencyStandardizedbyITUin1998EPON=EthernetPONMajoradoptioninJapanandKoreaSupportIPandemulatedTDM1.25Gbandwidth~72%transmissionefficiencyStandardizedbyIEEEas802.3ahGPON=GigabitPONRecognizedbymajorcarriersworldwideSupportIP,TDMandRFvideo2.488G/1.244Gbandwidth~92%transmissionefficiencyStandardizedbyITUin2003

接入網技術PON關鍵技術-系統帶寬效率GPONGPON系統帶寬效率優(yōu)勢明顯,意味著可接入更多用戶&更節(jié)約鏈路成本

GPON采用非歸零(NRZ)編碼

100%編碼效率所有業(yè)務都具有93%的系統帶寬效率系統有效帶寬:下行:2314Mbps

上行:1157Mbps101101EPON

EPON采用8B/10B編碼

80%編碼效率數據業(yè)務具有72%的系統帶寬效率“數據+TDM”業(yè)務具有49%的系統帶寬效率系統有效帶寬(純數據業(yè)務/混傳業(yè)務):下行:912/612Mbps

上行:912/612Mbps0100111010110100100100111011010010103.4APONAPON:ATMPassiveopticalnetwork,ATM無源光網絡在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中同樣的技術問題標準規(guī)范:ITU-T的G.983

接入網技術ATM-PON的模型結構

接入網技術ONUOLTATM-PONPSTN/ISDNSNB-ISDNSN非ATMSN(視頻服務器)非ATMSN(IP服務器)SNIUNIAPON模型結構G.983基本特點基于ATM信元(ONU與OLT之間)支持對稱和非對稱工作方式對稱方式:雙向155.520Mb/s非對稱方式:上、下行分別為155.520Mb/s、622.080Mb/s雙向通信:可用兩條光纖,波長1310nm區(qū)或一條光纖,異波長雙工(上行:1310nm區(qū),下行:1550nm區(qū))無放大器最大距離:20km最高32個用戶光分支利用波長分配增加業(yè)務能力傳輸技術:上、下行均采用時分復用

接入網技術APON的系統結構接入的主干網為ATM網傳輸的數據流為ATM信元流拓撲:無源雙星結構一個ODN(即1個OBD)最多支持32個ONU(用戶數)當ONU大于32時,要求一個OLT提供多個ODN接口

接入網技術OLTODNONU1ONU2ONUnAPON(傳輸ATM信元流)ATM交換機用戶用戶用戶OBD3、APON系統優(yōu)點。(1)理想的光纖接入網(2)低成本(3)高可靠性(4)綜合接入能力

接入網技術

APON系統結構及工作過程1、系統結構

接入網技術ONU1ONU2ONUn┇123n┅231n32branchesOLTATM交換上行(突發(fā)模式)下行連續(xù)比特率用戶用戶用戶APON系統結構簡圖2、APON上下行傳輸特性(1)下行傳輸從OLT往ONU傳送下行信號時采用TDM技術;由ATM交換機來的ATM信元先送給OLT,OLT將其變?yōu)?55.52Mbit/s或622.82Mbit/s的速率,并以廣播方式,傳送到所有與OLT相連的ONU,任意一個ONU可以根據信元的VCI/VPI選出屬于自己的信元傳送給用戶終端。

接入網技術(2)上行傳輸

ONU傳送到OLT的上行信號采用TDMA技術。在上行方向,各個ONU收集來自用戶的信息,并通過1310nm波長區(qū)以155.52Mbit/s的速率,采用突發(fā)模式發(fā)送數據。(3)雙向傳輸方式

其一,單向雙纖的空分復用方式,即使用兩根光纖,一根光纖傳輸上行信號,另一根光纖傳輸下行信號,工作波長限定在1310nm區(qū);其二,單纖粗波分復用方式,即采用單根光纖,異波長雙工,上下行波長分別工作在1310nm區(qū)和1550nm區(qū)。

接入網技術APON的幀格式定時長幀下行速率為155.52Mb/s時,每幀56個信元下行速率為622.08Mb/s時,每幀224個信元

接入網技術…PLOAM1ATM信元1ATM信元2ATM信元27PLOAM2ATM信元28ATM信元54…下行幀格式1幀=56個信元,每信元53字節(jié)……ATM信元1ATM信元2ATM信元52ATM信元53上行幀格式1幀=53個信元,每信元56字節(jié)3字節(jié)頭部上下行速率為155.520Mb/s的幀結構

上下行速率均為155.520Mbit/s。下行每28個時隙插入一個物理層維護管理信元(PhysicalLayerOAM,PLOAM),其余為ATM信元下行幀包含2個PLOAM共56個時隙長。上行幀包含53個時隙,每一個時隙包含56個字節(jié),其中3個字節(jié)是開銷字節(jié),內容由OLT編程決定。

接入網技術2、APON的不對稱幀結構

接入網技術56×4信元/幀下行幀結構53信元/幀3字節(jié)開銷上行幀結構PLOAM1ATMcell1-27PLOAM2ATMcell28-54PLOAM8ATMcell190-216ATMcell1ATMcell2ATMcell3ATMcell53APON不對稱幀結構

下行622.080Mbit/s、上行155.520Mbit/s的不對稱結構。下行每28個時隙插入一個物理層維護管理信元(PhysicalLayerOAM,PLOAM),其余為ATM信元,包含8個PLOAM共224個時隙長。上行幀包含53個時隙,每一個時隙包含56個字節(jié),其中3個字節(jié)是開銷字節(jié),內容由OLT編程決定。

接入網技術APON的數據傳輸APON在PON上傳送ATM信元APON幀傳輸的基本原理同PON,只是APON幀中封裝的是ATM信元APON幀中上行信元格式如下:

接入網技術3字節(jié)保障區(qū)間前導符定界符ATM(OAM)信元53字節(jié)測距要求用于OLT同步信元的開始3、授權信號

G.983.1規(guī)定了多種授權信號(均為8比特長),分別用于上行發(fā)送ATM信元、PLOAM信元、微信元和空閑等的授權指示。每個下行幀攜帶53個授權信號,分別與上行幀的53個時隙對應。ONU只有收到給予自己的授權信號后才能在相應的上行時隙發(fā)送上行信元。每個PLOAM信元攜帶27個授權信號,而一幀只需攜帶53個授權信號,第二個PLOAM信元的最后一個授權信號區(qū)填充空閑授權信號。對于非對稱幀結構,余下的6個PLOAM信元的授權信號區(qū)全部填充空閑授權信號。

接入網技術4、MAC(媒質訪問控制)協議完成信元時隙分配、帶寬的動態(tài)分配、接入允許/請求等功能。MAC協議要求能夠對各個用戶提供公平且高效、高質量的接入,保證接入延遲、信元延遲變化、信元丟失率等參數均盡可能小。同時,MAC協議的選取還需要考慮協議實現的復雜程度。通常采用基于信元的授權分配算法,即由ONU發(fā)送“請求”至OLT,OLT收到ONU請求之后根據授權分配算法共享ONU發(fā)送“許可”。

接入網技術基于請求/許可機制的MAC協議當用戶端有信元需要發(fā)送時,NT(處于UNI與ONU之間)在OLT的授權許可下向OLT發(fā)送“請求”以申請信元發(fā)送;OLT收到“請求”后根據許可分配算法對相應的NT(網絡終端)發(fā)放信元發(fā)送“許可”

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