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、拓撲結(jié)構(gòu)和綜合業(yè)務。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,一般來說，整個電信網(wǎng)包含核心網(wǎng)（Core Network，CN）、接入網(wǎng)（Access Network，AN）和用戶駐地網(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終端之間的所有機線設備。,1 接入網(wǎng)概述,1.2 接入網(wǎng)的特點,（1）具有復用、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。（3）組網(wǎng)能力強。（4）光纖化程度高。（5）對環(huán)境的適應能力強。（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)成本與用戶有關(guān)，但與業(yè)務量基本無關(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、有五個功能模塊，分別為用戶接口功能模塊（UPF）、業(yè)務接口功能模塊（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)的拓撲結(jié)構(gòu),1．星型結(jié)構(gòu),1 接入網(wǎng)概述,2．總線型結(jié)構(gòu)（鏈型或T型結(jié)構(gòu)）,當通信中所有點都串聯(lián)起來并使首尾兩點開放，所有點都可以有上下業(yè)務時，就構(gòu)成了總線型結(jié)構(gòu),1 接入網(wǎng)概述,當通信中所有點都串聯(lián)起來，而且首尾相連，沒有任何點開放時，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．樹型結(jié)構(gòu),樹型結(jié)構(gòu)適用于單向廣播型業(yè)務，如傳統(tǒng)的有線電視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)再次顯示出很強的生命力。,1 接入網(wǎng)概述,1.5 接入網(wǎng)的綜合業(yè)務,1.5.1 話音業(yè)務,從20世紀80年代開始，隨著通信技術(shù)的發(fā)展，在傳統(tǒng)的話音電話上開發(fā)了許多新業(yè)務，如：可視電話、IC卡電話、移動電話、IP電話、智能網(wǎng)電話。在程控交換機上開發(fā)了縮位撥號、叫醒電話、三方通話、

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

6、可視電話、廣播電視、高清晰度電視等。對普通用戶而言，目前普遍需要的是電視業(yè)務。,1 接入網(wǎng)概述,1.5.4 多媒體業(yè)務,1. 點播電視（VOD）業(yè)務2. 居家辦公業(yè)務3. 居家購物業(yè)務4. 遠程教育業(yè)務5. 遠程醫(yī)療業(yè)務6. 多方可視游戲業(yè)務,2 傳統(tǒng)接入網(wǎng)技術(shù),2.1 不對稱數(shù)字用戶線（ADSL）接入技術(shù),1．概述,（1）可以充分利用現(xiàn)有的電話用戶線，只要在用戶線路兩端加裝ADSL設備即可為用戶提供服務。（2）AD

7、SL設備隨用隨裝，無需進行嚴格業(yè)務預測和網(wǎng)絡規(guī)劃，施工簡單，時間短，系統(tǒng)初期投資小。（3）雙向不對稱的傳輸運載能力。（4）靈活的傳輸速率調(diào)節(jié)機制，可以用小步長（32Kbit/s）微調(diào)傳輸速率，適應各種線路狀況。（5）利用無源的信號分離器（Splitter）可以同時提供普通電話業(yè)務（Plain Old Telephone Service，POTS）的聲音和ADSL數(shù)字線路使用。,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,在雙絞線上，ADSL系統(tǒng)的上、下行數(shù)據(jù)和普通電話業(yè)務（POTS）信號，采用頻分復用（FDM）方式分享傳輸線路。,2 傳統(tǒng)接入網(wǎng)技術(shù),4．ADSL的應用,ADSL系統(tǒng)利用一條雙絞線可同時提供三類傳輸業(yè)務，即POTS業(yè)務、下行影視業(yè)務和雙向數(shù)據(jù)業(yè)務。其中POTS業(yè)務是原來就有的；而影視業(yè)務和雙向數(shù)據(jù)業(yè)務則是通

9、過無源分離器加入的。如果局端或遠端的ADSL設備發(fā)生故障，并不會對用戶的電話業(yè)務帶來影響。,2 傳統(tǒng)接入網(wǎng)技術(shù),2.2 甚高速數(shù)字用戶線（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)務方面的帶寬十分有限，而且其成本較高，人們又開發(fā)出了一種稱為甚高速數(shù)字用戶線（Very High Speed Digital Subscriber Line，VDSL）系統(tǒng)。VDSL可在對稱或不對稱傳輸速率下運行，每個方向上

10、最高對稱傳輸速率是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)，普通電話線不需要改動，而數(shù)字信號經(jīng)饋線光纖由網(wǎng)絡側(cè)的收發(fā)單元送往雙絞線給遠端。,2 傳統(tǒng)接入網(wǎng)技術(shù),2.2.3 VDSL的應用,1. 視頻業(yè)務通過視頻點播業(yè)務功能，用戶可以在線收看影視，收聽音樂，同時還可以進行網(wǎng)上游戲。2. 數(shù)據(jù)業(yè)務通過高速數(shù)據(jù)接入業(yè)務

11、功能，用戶可以快速地瀏覽Internet上的信息，收發(fā)電子郵件，通過上傳、下載文件和視頻功能實現(xiàn)遠程醫(yī)療、教學、辦公和視頻會議等。3. 全服務網(wǎng)絡由于VDSL支持高比特速率，因此，被認為是全業(yè)務網(wǎng)絡的接入機制。這類網(wǎng)絡將服務于用戶的所有通信要求，包括語音、視頻、數(shù)據(jù)應用。這種全包含的網(wǎng)絡技術(shù)將代替今天的電話系統(tǒng)和有線電視，并且還會增加更多的功能，如視頻電話等。,2 傳統(tǒng)接入網(wǎng)技術(shù),3.傳統(tǒng)LAN接入,我省LAN接入建設范圍主要是高

12、檔小區(qū)、寫字樓、新建小區(qū)等。目前我省企事業(yè)客戶的90％以上都采用以太網(wǎng)LAN接入，全省11個本地網(wǎng)均可為客戶提供LAN接入。LAN設備主要采用二層交換機放置在小區(qū)中心機房或樓宇內(nèi)為客戶提供直接到桌面，上層通過IP城域網(wǎng)高速接入互聯(lián)網(wǎng)。屬IP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)來實現(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,（1）提供從窄帶到寬帶的多種業(yè)務。（2）實現(xiàn)靈活的高可靠性的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，提高接入網(wǎng)的傳輸質(zhì)量和可靠性。（3）進一步提高網(wǎng)絡的使用效率，降低網(wǎng)絡的建設和使用成本。（4）延長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)的分類和特點,1．分類,按照室外設施是否含有有源設備分類：無源光網(wǎng)絡（PON)和有源光網(wǎng)絡(AON)。由于我省主要采用無

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

15、/FTTC場合PON有了應用市場，而且利用PON來實現(xiàn)FTTH在日本等發(fā)達國家也取得了很大的進展。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)的分類和特點,PON采用樹形結(jié)構(gòu)光纖組網(wǎng)，由局端OLT（光線路終端)、用戶端ONU（光網(wǎng)絡單元）和光分路器組成。PON為接入網(wǎng)技術(shù)，接入QoS、可靠性要求相對較低的普通集團客戶和高檔小區(qū)客戶，提供寬帶

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

17、主干光纖，向下經(jīng)分光后通過多根光纖與ONU連接。PON僅在局端和用戶側(cè)設置有源設備，中間采用光纖和無源器件，節(jié)省機房資源。,3 光纖接入網(wǎng)技術(shù),3.1.4 PON網(wǎng)絡的應用類型,目前，網(wǎng)絡中PON的因應用主要以Ethernet PON簡稱“EPON”為主。河北省目前以FTTB的建設模式為主，根據(jù)不同的用戶需求，采用EPON＋DSL或EPON＋LAN的方式，實現(xiàn)用戶接入。 以下我們根據(jù)ONU設備在網(wǎng)絡中的位置分別介紹應用類

18、型。,3 光纖接入網(wǎng)技術(shù),3.1.4 光纖接入網(wǎng)的應用類型,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)過多對雙絞線將業(yè)務分送給各個用戶。,3. 光纖到戶（FTTH）或辦公室（FTTO）,將FTTC結(jié)構(gòu)中設置在路邊的ONU換成無源光分路器，然后將ONU移到用戶家，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 光纖線路終端（OLT）,3 光纖接入網(wǎng)技術(shù),3.2.2 光配線網(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ODN可以通過與光纖放大器結(jié)合起來延長傳輸距離和擴大服務用戶數(shù)目。在PON中，它是由無源光器件組成的無源光分配網(wǎng)，主要的無源器件有：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