通信中级 传输与接入(有线)第9章 有线接入技术

通信中级 传输与接入(有线)第9章 有线接入技术，接入网是电信网组成部分之一，负责将电信业务透明地传送到用户，即用户通过接入网的传输，能灵活地接入到不同的电信业务节点上。

第9章 有线接入网

• 1. 接入网的概述
  • 接入网的定义与接口
    • 接入网是电信网组成部分之一，负责将电信业务透明地传送到用户，即用户通过接入网的传输，能灵活地接入到不同的电信业务节点上，
    • 接入网的定义：接入网由业务节点接口（SNI）和用户网络接口（UNI）之间的一系列传送实体组成，为供给电信业务而提供所需传送承载能力的实施系统。
    • 接入网接口
      • UNI：用户与AN之间的接口
      • SNI：AN和SN之间的接口
      • Q3：电信管理理网与电信网各部分的标准接口
  • 接入网的功能结构
    • 接入网的功能结构分成用户口功能，业务口功能，核心功能，传送功能，AN系统管理功能 用核业系传（用荷叶洗船）
  • 接入网的特点
    • 1.成本敏感
    • 2.业务类型多样化。数据化
    • 3.业务特性体现的不对称和突发性
    • 4.接入手段多样化
  • 接入网的分类
    • 接传输价质分：
      • 接线接入网
        • 铜线接入网
          • 采用双绞铜线作为传输价质
        • 光纤接入网
          • 接入网中采用光纤为主要传输价质来实现信息传送的网络形式。 光纤接入网根据设施中是否采用有源器件分有有源光网略，无源光网络
        • 混合光接入网
          • 混合光纤铜轴电缆接入网（HFC）：CATV网基础上改造而来， 干线部分采用光纤，配线网部分采用同轴电缆。
          • FTTx+LAN接入网（以太网接入）
      • 无线接入网
        • 固定无线接入网
          • 1.本地多点分配业务（LMDS）， 2.无线局域网（WLAN）， 3.微波存取全球互通（WiMAX）
        • 移动无线接入网
          • 1.蜂窝移动通信系统， 2.卫星移动通信系统 3.WiMAX
    • 接传输信号形式分：
      • 数字接入网
        • HDSL，光纤接入网，以太网接入网
      • 模拟接入网
        • ADSL，VDSL
    • 接接入业务的速率分：
      • 窄带接入网
      • 宽带接入网
  • 接入网的接入业务类型
    • 按业务本身的特性分：
      • 语音类业务
      • 数据类业务
      • 图像通信类业务
      • 多媒休业务
    • 按业务的速率分：
      • 窄带业务
      • 宽带业务
• 2. HFC接入网
  • HFC接入网的概念
    • 接入网是一种结合采用光纤与同轴电缆的宽带接入网，由光纤取代一般电缆线，作为HFC接入网中的主干，HFC接入网是在CATV网的基础上改造而来。 HFC接入网是三网融合的重要技术之一：除了支持CATV业务，还支持语音，数据和其他交互型业务，称为全业务网（FSN）
  • HFC接入网的网络结构
    • HFC接入网由信号源，前端（包括分前端），主数字终端（HDT），光纤主干网（馈线网），同轴电缆分配网（配线网）的用户引入线等组成， HFC的线路网组成包括馈线网，配线网和用户引入线3部分
    • 综合业务单元（ISU）主要功能： CM一般内置在ISU中
      • 实现对各种业务信号进行射频调制（上行）与解调（下行）
      • 对各种业务信号进行合成与分解
      • 信号转换
  • HFC接入网的工作过程
  • HFC接入网双向传输的实现
    • 双向HFC接入网中下行信号有广播电视信号、电话信号、数据信号 上行信号有VOD信令、 电话信号、数据信号、控制信号
    • 光纤通道双向传输方式：采用空分复用（SDM），波分复用（WDM）（空波） 用得多的是WDM，通常采用1310nmt 1550nm
    • 同轴电缆通道双向传输方式：采用空间分割方式。频率分割方式、时间分割方式 主要采用空间分割方式和频率分割方式（空频）
    • HFC接入网的调制技术：采用副载波频分复用方式，即采用模拟调制技术。 副载波复用（SCM）是将各路信号分别调制到不同的射频（即副载波）上，然后再将各个带有信号的副载波合起来，调制一个光波转为光信号（光调制）
  • HFC接入网的优缺点
    • 优点：
      • 频带罗宽，可满足综合业务和高速数据传输城要，能适应未来一段时间内的业务需求
      • 灵活性和扩展性好
      • 适合当前模拟制式为主体的视像业务及设备市场，用户使用方便
      • 与铜线接入网相比，运营维护及管理的费用较低
    • 缺点：
      • 成本虽然低于光纤接入网，但需要对CATV网进行双向改造，投资较大。
      • 拓扑结构需要进一步改进以提高网络可靠性，一个光纤节点为500用户服务，出问题时影响面大
      • 漏头噪声难以避免
      • 用户共享同轴电缆喧宽，当用户数多时每户可用的带宽下降
• 3. 无源光网络
  • 光纤接入网的基本概念
    • 光纤接入网（OAN）是指在接入网中采用光纤作为要传输介质来实现信息传送的网络形式，也可以说是业务节点与用户之间采用光纤通信或部分采用光纤通信的接入方式
    • 光纤接入网根据传输设施中是否采用有源器件分为有AON和PON
      • ATM无源光网络（APON，BPON）
      • 以太网无源光网络（EPON）
      • 吉比特无源光网络（GPON）：是BPON的一种扩展
    • AON比PON传输距离长，传输容量大，业务配置灵活，但成本高，需要供电系统，维护复杂 PON结构简单，易于扩容和维护，
    • 4种基本功能模块：
      • 光线路终端（OLT）
        • 为光纤接入网提供网络侧与业务节点为之间的接口，并经过一个或多个ODN/ODT与用户侧ONU通信
      • 光网络单元（ONU）
        • 位于ODU/ODT和用户之间，ONU的网络侧具有光接口，用房侧为电接口，因此需要具有光电和电光变换功能，并能实现对各种电信号的处理与维护管理功能
      • 光分配网络（ODN）/光配线终端（ODT）
        • 有源光网络用ODT
        • 无源光网络用ODN
      • AN系统管理功能模块
        • 负责对光纤接入网进行维护管理，包括配置管理，性能管理，故障管理，安全管理及计费管理
    • 拓扑结构：星形，树形和总线形
    • 光纤接入网的应用类型：FTTC，FTTB，FTTH、FTTO
    • PON的传输技术
      • 双向传输技术（复用技术）
        • 空分复用（OSDM），光波分复用（OWDM），时分压缩复用（TCM），光副载波复用（OSCM） OWDM：使用一根光纤，可以节约光纤，光纤放大器，再生器和光终端设备，但单纤双向WDM需要在两端设置波分复用器件来区分双向信号，从而引放至少6dB损耗，而且利用光纤放大器实现双工传输时会有来自反射和散射的多径干扰影响。
      • 多址接入技术
        • 光时分多址（OTDMA），光波分多址（OWDMA），光码分多址（OCDMA），光副载波多址（OSCMA）， 一般采用光时分多址接入方式
  • 以太网无源光网络
    • EPON的技术特点
      • 运营成本低，维护简单
      • 可提供较高的传输速率
      • 服务范围大，容易扩展
      • 技术实现简单
      • 带宽分配灵活，服务保证
    • EPON的网络结构
      • 采用双星形或树形
      • EPON最大分光比是1：64
    • EPON的工作原理
      • EPON采用WDM技术实现单纤双向传输。 使用两个波长时：下行使用1510nm波长，上行使用1310nm波长。 使用三个波长时：下行使用1510nm波长，上行使用1310波长，增加一个下行1550波长携带下行CATV业务
    • EPON关键技术
      • 时分多址接入的控制（测距技术）
      • 光功率动态调节技术
  • 吉比t特无源光网络
    • GPON的技术特点
      • 1、业务支持能力强，具有全业务接入能力：可提供包括64Kbit/s业务，E1电路业务、ATM业务，IP业务和CATV等在内的全业务接入能力，是提供语音，数据和视频综合业务接入的理想技术
      • 2、可提供较高带宽和较远的覆盖距离：可提供1G，2.5G下行，155M，622M，1G和2.5G上行。 OLT最多支护128个ONU，分光比1：128，最长传输距离可达60公里
      • 3.带宽分配灵活，服务质量有保证
      • 4.具有保护机制和OAM功能
      • 5.安全性高
      • 6.网络扩展容易，便于升级
      • 7.技术相对复杂，设备成本较高
    • GPON的网络结构与设备的主要功能
      • 采用树形，星形，总线型
      • OLT，ONU，ODN
    • GPON的工作原理
• 4. FTTx+LAN接入网
  • FTTx+LAN接入网的概念及网络结构
    • 一般实现的是FTTC，FTTB
    • 以太网接入网采用星形或树形，网络结构采用一级接入或两级接入 小规模居民小区，交换机只有一级，采用以太网三层交换或二层交换。 中大规模居民小区交换机分两级，第一级交换机采用具有三层交换机，第二级交用二层交换机
  • FTTx+LAN接入网的优点
    • 1.高速传输
    • 2.网络可靠，稳定
    • 3.用户投资少价格便宜
    • 4.安装方便
    • 5.应用广泛