寬帶接入網(wǎng)技術(shù)

1、寬帶接入網(wǎng)技術(shù),接入網(wǎng),內(nèi)容提要接入網(wǎng)的概念、特點(diǎn)、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和綜合業(yè)務(wù)。ADSL接入技術(shù)。VDSL接入技術(shù)。光纖接入技術(shù)的基本概念和功能結(jié)構(gòu)FTTx+LAN的接入方式。,1 接入網(wǎng)概述,1.1 接入網(wǎng)的基本概念,一般來(lái)說(shuō)，整個(gè)電信網(wǎng)包含核心網(wǎng)（Core Network，CN）、接入網(wǎng)（Access Network，AN）和用戶(hù)駐地網(wǎng)（Customer Premises Network，CPN）三大部分,1 接入網(wǎng)概述,1

2、.1.1 接入網(wǎng)的定義,接入網(wǎng)是指從本地端局到用戶(hù)終端之間的所有機(jī)線(xiàn)設(shè)備。,1 接入網(wǎng)概述,1.2 接入網(wǎng)的特點(diǎn),（1）具有復(fù)用、交叉連接和傳輸功能，一般不具備交換功能。（2）提供各種綜合業(yè)務(wù)。（3）組網(wǎng)能力強(qiáng)。（4）光纖化程度高。（5）對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng)。（6）全面的網(wǎng)管功能。（7）接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)變化大，網(wǎng)徑大小不一。（8）接入網(wǎng)成本與用戶(hù)有關(guān)，但與業(yè)務(wù)量基本無(wú)關(guān)。,1 接入網(wǎng)概述,1.3 接入網(wǎng)的結(jié)構(gòu)功能,接入網(wǎng)

3、有五個(gè)功能模塊，分別為用戶(hù)接口功能模塊（UPF）、業(yè)務(wù)接口功能模塊（SPF）、核心功能模塊（CF）、傳送功能模塊（TF）和接入系統(tǒng)管理功能模塊（AN-SMF）,1 接入網(wǎng)概述,1.4 接入網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),1．星型結(jié)構(gòu),1 接入網(wǎng)概述,2．總線(xiàn)型結(jié)構(gòu)（鏈型或T型結(jié)構(gòu)）,當(dāng)通信中所有點(diǎn)都串聯(lián)起來(lái)并使首尾兩點(diǎn)開(kāi)放，所有點(diǎn)都可以有上下業(yè)務(wù)時(shí)，就構(gòu)成了總線(xiàn)型結(jié)構(gòu),1 接入網(wǎng)概述,當(dāng)通信中所有點(diǎn)都串聯(lián)起來(lái)，而且首尾相連，沒(méi)有任何點(diǎn)開(kāi)放時(shí)，就構(gòu)

4、成了環(huán)型結(jié)構(gòu),3．環(huán)型結(jié)構(gòu),1 接入網(wǎng)概述,4．樹(shù)型結(jié)構(gòu),樹(shù)型結(jié)構(gòu)適用于單向廣播型業(yè)務(wù)，如傳統(tǒng)的有線(xiàn)電視CATV通常采用這種結(jié)構(gòu)。在光纖接入網(wǎng)中，這種結(jié)構(gòu)再次顯示出很強(qiáng)的生命力。,1 接入網(wǎng)概述,1.5 接入網(wǎng)的綜合業(yè)務(wù),1.5.1 話(huà)音業(yè)務(wù),從20世紀(jì)80年代開(kāi)始，隨著通信技術(shù)的發(fā)展，在傳統(tǒng)的話(huà)音電話(huà)上開(kāi)發(fā)了許多新業(yè)務(wù)，如：可視電話(huà)、IC卡電話(huà)、移動(dòng)電話(huà)、IP電話(huà)、智能網(wǎng)電話(huà)。在程控交換機(jī)上開(kāi)發(fā)了縮位撥號(hào)、叫醒電話(huà)、三方通話(huà)、

5、呼叫等待、呼叫轉(zhuǎn)移、呼叫限制、追查惡意呼叫等服務(wù)業(yè)務(wù)，以滿(mǎn)足用戶(hù)的需求。,1 接入網(wǎng)概述,1.5.2 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),1. 數(shù)據(jù)檢索業(yè)務(wù)2. 數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)3．電子郵件業(yè)務(wù)4．電子數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)（EDI）,1 接入網(wǎng)概述,1.5.3 圖像業(yè)務(wù),圖像業(yè)務(wù)是指通過(guò)電信網(wǎng)傳送、存儲(chǔ)、檢索或廣播圖像與文字等視覺(jué)信息的業(yè)務(wù)。它具有形象、直觀、生動(dòng)等特點(diǎn)。圖像業(yè)務(wù)可分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩類(lèi)。靜態(tài)圖像業(yè)務(wù)包括傳真、可視圖文、電視圖文廣播等；動(dòng)態(tài)圖像業(yè)務(wù)包括

6、可視電話(huà)、廣播電視、高清晰度電視等。對(duì)普通用戶(hù)而言，目前普遍需要的是電視業(yè)務(wù)。,1 接入網(wǎng)概述,1.5.4 多媒體業(yè)務(wù),1. 點(diǎn)播電視（VOD）業(yè)務(wù)2. 居家辦公業(yè)務(wù)3. 居家購(gòu)物業(yè)務(wù)4. 遠(yuǎn)程教育業(yè)務(wù)5. 遠(yuǎn)程醫(yī)療業(yè)務(wù)6. 多方可視游戲業(yè)務(wù),2 傳統(tǒng)接入網(wǎng)技術(shù),2.1 不對(duì)稱(chēng)數(shù)字用戶(hù)線(xiàn)（ADSL）接入技術(shù),1．概述,（1）可以充分利用現(xiàn)有的電話(huà)用戶(hù)線(xiàn)，只要在用戶(hù)線(xiàn)路兩端加裝ADSL設(shè)備即可為用戶(hù)提供服務(wù)。（2）AD

7、SL設(shè)備隨用隨裝，無(wú)需進(jìn)行嚴(yán)格業(yè)務(wù)預(yù)測(cè)和網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，施工簡(jiǎn)單，時(shí)間短，系統(tǒng)初期投資小。（3）雙向不對(duì)稱(chēng)的傳輸運(yùn)載能力。（4）靈活的傳輸速率調(diào)節(jié)機(jī)制，可以用小步長(zhǎng)（32Kbit/s）微調(diào)傳輸速率，適應(yīng)各種線(xiàn)路狀況。（5）利用無(wú)源的信號(hào)分離器（Splitter）可以同時(shí)提供普通電話(huà)業(yè)務(wù)（Plain Old Telephone Service，POTS）的聲音和ADSL數(shù)字線(xiàn)路使用。,2 傳統(tǒng)接入網(wǎng)技術(shù),2．ADSL系統(tǒng)構(gòu)成,ADSL系

8、統(tǒng)構(gòu)成如圖,2 傳統(tǒng)接入網(wǎng)技術(shù),局端ADSL和遠(yuǎn)端ADSL是ADSL系統(tǒng)的核心，其原理框圖如圖,2 傳統(tǒng)接入網(wǎng)技術(shù),3．傳輸帶寬,在雙絞線(xiàn)上，ADSL系統(tǒng)的上、下行數(shù)據(jù)和普通電話(huà)業(yè)務(wù)（POTS）信號(hào)，采用頻分復(fù)用（FDM）方式分享傳輸線(xiàn)路。,2 傳統(tǒng)接入網(wǎng)技術(shù),4．ADSL的應(yīng)用,ADSL系統(tǒng)利用一條雙絞線(xiàn)可同時(shí)提供三類(lèi)傳輸業(yè)務(wù)，即POTS業(yè)務(wù)、下行影視業(yè)務(wù)和雙向數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。其中POTS業(yè)務(wù)是原來(lái)就有的；而影視業(yè)務(wù)和雙向數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)則是通

9、過(guò)無(wú)源分離器加入的。如果局端或遠(yuǎn)端的ADSL設(shè)備發(fā)生故障，并不會(huì)對(duì)用戶(hù)的電話(huà)業(yè)務(wù)帶來(lái)影響。,2 傳統(tǒng)接入網(wǎng)技術(shù),2.2 甚高速數(shù)字用戶(hù)線(xiàn)（VDSL）接入技術(shù),2.2.1 概述,由于現(xiàn)有的ADSL技術(shù)在提供圖像業(yè)務(wù)方面的帶寬十分有限，而且其成本較高，人們又開(kāi)發(fā)出了一種稱(chēng)為甚高速數(shù)字用戶(hù)線(xiàn)（Very High Speed Digital Subscriber Line，VDSL）系統(tǒng)。VDSL可在對(duì)稱(chēng)或不對(duì)稱(chēng)傳輸速率下運(yùn)行，每個(gè)方向上

10、最高對(duì)稱(chēng)傳輸速率是26Mbit/s。VDSL的傳輸速率與傳輸距離成反比，傳輸速率越高而傳輸距離越短。,2 傳統(tǒng)接入網(wǎng)技術(shù),2.2.2 VDSL系統(tǒng)構(gòu)成,使用VDSL系統(tǒng)，普通電話(huà)線(xiàn)不需要改動(dòng)，而數(shù)字信號(hào)經(jīng)饋線(xiàn)光纖由網(wǎng)絡(luò)側(cè)的收發(fā)單元送往雙絞線(xiàn)給遠(yuǎn)端。,2 傳統(tǒng)接入網(wǎng)技術(shù),2.2.3 VDSL的應(yīng)用,1. 視頻業(yè)務(wù)通過(guò)視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)功能，用戶(hù)可以在線(xiàn)收看影視，收聽(tīng)音樂(lè)，同時(shí)還可以進(jìn)行網(wǎng)上游戲。2. 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)通過(guò)高速數(shù)據(jù)接入業(yè)務(wù)

11、功能，用戶(hù)可以快速地瀏覽Internet上的信息，收發(fā)電子郵件，通過(guò)上傳、下載文件和視頻功能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療、教學(xué)、辦公和視頻會(huì)議等。3. 全服務(wù)網(wǎng)絡(luò)由于VDSL支持高比特速率，因此，被認(rèn)為是全業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的接入機(jī)制。這類(lèi)網(wǎng)絡(luò)將服務(wù)于用戶(hù)的所有通信要求，包括語(yǔ)音、視頻、數(shù)據(jù)應(yīng)用。這種全包含的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將代替今天的電話(huà)系統(tǒng)和有線(xiàn)電視，并且還會(huì)增加更多的功能，如視頻電話(huà)等。,2 傳統(tǒng)接入網(wǎng)技術(shù),3.傳統(tǒng)LAN接入,我省LAN接入建設(shè)范圍主要是高

12、檔小區(qū)、寫(xiě)字樓、新建小區(qū)等。目前我省企事業(yè)客戶(hù)的90％以上都采用以太網(wǎng)LAN接入，全省11個(gè)本地網(wǎng)均可為客戶(hù)提供LAN接入。LAN設(shè)備主要采用二層交換機(jī)放置在小區(qū)中心機(jī)房或樓宇內(nèi)為客戶(hù)提供直接到桌面，上層通過(guò)IP城域網(wǎng)高速接入互聯(lián)網(wǎng)。屬I(mǎi)P城域網(wǎng)的接入層。,3 光纖接入網(wǎng)技術(shù),3.1 光纖接入網(wǎng)的基本概念,3.1.1 概述,光纖接入網(wǎng)（Optical Access Network，OAN）是指采用光纖作為主要傳輸媒質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)信息傳送

13、的接入網(wǎng)。,3 光纖接入網(wǎng)技術(shù),3.1.2 光纖接入網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo),（1）提供從窄帶到寬帶的多種業(yè)務(wù)。（2）實(shí)現(xiàn)靈活的高可靠性的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高接入網(wǎng)的傳輸質(zhì)量和可靠性。（3）進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)的使用效率，降低網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和使用成本。（4）延長(zhǎng)傳輸距離并且增大傳輸容量。,3 光纖接入網(wǎng)技術(shù),3.1.3 光纖接入網(wǎng)的分類(lèi)和特點(diǎn),1．分類(lèi),按照室外設(shè)施是否含有有源設(shè)備分類(lèi)：無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（PON)和有源光網(wǎng)絡(luò)(AON)。由于我省主要采用無(wú)

14、源光網(wǎng)絡(luò)，在這里我們主要介紹PON網(wǎng)絡(luò)。,3 光纖接入網(wǎng)技術(shù),2．PON的技術(shù)特點(diǎn),PON：Passive Optical Network，無(wú)源光纖網(wǎng)絡(luò)，不含有任何電子器件及電子電源，ODN全部由光分路器等無(wú)源器件組成，不需要貴重的有源電子設(shè)備。與有源光接入技術(shù)相比，PON由于消除了局端與用戶(hù)端之間的有源設(shè)備，從而使得維護(hù)簡(jiǎn)單、可靠性高、成本低，而且能節(jié)約光纖資源，是未來(lái)FTTH的主要解決方案。隨著PON成本的逐步降低，不但在FTTB

15、/FTTC場(chǎng)合PON有了應(yīng)用市場(chǎng)，而且利用PON來(lái)實(shí)現(xiàn)FTTH在日本等發(fā)達(dá)國(guó)家也取得了很大的進(jìn)展。目前PON技術(shù)主要有APON、EPON 和GPON等幾種，其主要差異在于采用了不同的二層技術(shù)。,3 光纖接入網(wǎng)技術(shù),3.1.3 光纖接入網(wǎng)的分類(lèi)和特點(diǎn),PON采用樹(shù)形結(jié)構(gòu)光纖組網(wǎng)，由局端OLT（光線(xiàn)路終端)、用戶(hù)端ONU（光網(wǎng)絡(luò)單元）和光分路器組成。PON為接入網(wǎng)技術(shù)，接入QoS、可靠性要求相對(duì)較低的普通集團(tuán)客戶(hù)和高檔小區(qū)客戶(hù)，提供寬帶

16、數(shù)據(jù)、語(yǔ)音和視頻等綜合業(yè)務(wù)。OLT：部署在局端，每個(gè)OLT可根據(jù)業(yè)務(wù)需求配置一定數(shù)量PON口，最多可達(dá)128個(gè)PON口。每個(gè)PON口連接一根主干光纖，經(jīng)光分路器分光后接入N個(gè)ONU（分光比為1：N）。ONU：部署在用戶(hù)側(cè)，每個(gè)ONU可通過(guò)E1、FE、WiFi、POTS接口接入用戶(hù),FTTH/O模式下每個(gè)ONU接入1個(gè)用戶(hù)，F(xiàn)TTB模式下每個(gè)ONU接入8/16/24個(gè)用戶(hù)。光分路器：部署在OLT和ONU之間，為無(wú)源器件，向上連接一根

17、主干光纖，向下經(jīng)分光后通過(guò)多根光纖與ONU連接。PON僅在局端和用戶(hù)側(cè)設(shè)置有源設(shè)備，中間采用光纖和無(wú)源器件，節(jié)省機(jī)房資源。,3 光纖接入網(wǎng)技術(shù),3.1.4 PON網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用類(lèi)型,目前，網(wǎng)絡(luò)中PON的因應(yīng)用主要以Ethernet PON簡(jiǎn)稱(chēng)“EPON”為主。河北省目前以FTTB的建設(shè)模式為主，根據(jù)不同的用戶(hù)需求，采用EPON＋DSL或EPON＋LAN的方式，實(shí)現(xiàn)用戶(hù)接入。 以下我們根據(jù)ONU設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中的位置分別介紹應(yīng)用類(lèi)

18、型。,3 光纖接入網(wǎng)技術(shù),3.1.4 光纖接入網(wǎng)的應(yīng)用類(lèi)型,1. 光纖到路邊（FTTC）,3 光纖接入網(wǎng)技術(shù),2. 光纖到大樓（FTTB）,FTTB也可以看作是FTTC的衍生類(lèi)型，不同之處是ONU直接放在樓內(nèi)（通常為居民住宅公寓或小型企事業(yè)單位的辦公樓），再經(jīng)過(guò)多對(duì)雙絞線(xiàn)將業(yè)務(wù)分送給各個(gè)用戶(hù)。,3. 光纖到戶(hù)（FTTH）或辦公室（FTTO）,將FTTC結(jié)構(gòu)中設(shè)置在路邊的ONU換成無(wú)源光分路器，然后將ONU移到用戶(hù)家，即為FTTH結(jié)構(gòu)

19、。,3 光纖接入網(wǎng)技術(shù),3.2 光纖接入網(wǎng)的功能結(jié)構(gòu),3 光纖接入網(wǎng)技術(shù),3.2.1 光纖線(xiàn)路終端（OLT）,3 光纖接入網(wǎng)技術(shù),3.2.2 光配線(xiàn)網(wǎng)（ODN）,ODN功能是為OLT和ONU提供以光纖為傳輸媒質(zhì)的物理連接。多個(gè)ODN可以通過(guò)與光纖放大器結(jié)合起來(lái)延長(zhǎng)傳輸距離和擴(kuò)大服務(wù)用戶(hù)數(shù)目。在PON中，它是由無(wú)源光器件組成的無(wú)源光分配網(wǎng)，主要的無(wú)源器件有：光纖、光纜、光連接器、光分路器、光衰減器和光放大器等。,3 光纖接入網(wǎng)技