第9章xjs現(xiàn)代通信

1、1第九章第九章 現(xiàn)代通信網(wǎng)現(xiàn)代通信網(wǎng)n9.1 引言引言n9.2 通信網(wǎng)的結(jié)構(gòu)描述通信網(wǎng)的結(jié)構(gòu)描述n9.3 基本通信網(wǎng)基本通信網(wǎng)n9.4 接入網(wǎng)接入網(wǎng)n9.5 現(xiàn)代通信網(wǎng)的支撐網(wǎng)現(xiàn)代通信網(wǎng)的支撐網(wǎng)n9.6 下一代網(wǎng)絡(luò)下一代網(wǎng)絡(luò)29.1 引言引言 傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)由傳輸、交換、終端三大部分組成，又稱為通信網(wǎng)的三要素。 傳輸部分又稱為網(wǎng)絡(luò)的鏈路（Link），交換部分為網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)（Node）。 通信網(wǎng)的功能就是要適應(yīng)用戶呼叫的需要，以用戶滿意的程度傳輸網(wǎng)內(nèi)任意兩個(gè)或多個(gè)用戶之間的信息。 39.2 通信網(wǎng)的結(jié)構(gòu)描述通信網(wǎng)的結(jié)構(gòu)描述圖9-1 現(xiàn)代通信網(wǎng)的分層結(jié)構(gòu) 從功能上可以將網(wǎng)絡(luò)分為信息應(yīng)用、業(yè)務(wù)網(wǎng)和接入與

2、傳送網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)的分層分層使各層的功能相對(duì)獨(dú)立，簡化了網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)。信息應(yīng)用層信息應(yīng)用層直接面向用戶提供各種業(yè)務(wù)。它包括各種終端設(shè)備。業(yè)務(wù)網(wǎng)業(yè)務(wù)網(wǎng)為終端提供語音、數(shù)據(jù)、多媒體等業(yè)務(wù)，完成交換、連接等功能. 包括電話網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)、智能網(wǎng)、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)等。傳送網(wǎng)傳送網(wǎng)實(shí)現(xiàn)信息的傳送。包括傳輸媒質(zhì)、傳輸系統(tǒng)、傳輸節(jié)點(diǎn)設(shè)備。支撐網(wǎng)支撐網(wǎng)支持網(wǎng)絡(luò)更好地運(yùn)行，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)功能，提高全網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量，以滿足用戶要求。它包括信令網(wǎng)、同步網(wǎng)和信令網(wǎng)、同步網(wǎng)和電信管理網(wǎng)電信管理網(wǎng)。49.3 基本通信網(wǎng)基本通信網(wǎng) 9.3.1 電話網(wǎng)電話網(wǎng) 電話網(wǎng)由交換設(shè)備、傳輸線路和電話機(jī)組成。 電話網(wǎng)目前主要有固定電話網(wǎng)、移動(dòng)電話網(wǎng)和I

3、P電話網(wǎng)。 固定電話網(wǎng)即公用電話交換網(wǎng)（PSTN：Public Switched Telephone Network）。 電話通信系統(tǒng)的基本任務(wù)是提供從任意一個(gè)電話終端到另一個(gè)電話終端傳送話音信息的通路，完成信息傳輸和信息交換，為終端提供良好的語音服務(wù)。 5 1、 電話網(wǎng)的基本組成 圖9-2 電話通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成圖 終端設(shè)備就是電話機(jī)； 傳輸設(shè)備是指終端設(shè)備與交換中心以及交換中心到交換中心之間的傳輸線路及其相關(guān)設(shè)備。 交換設(shè)備根據(jù)主叫終端所發(fā)出的選擇信號(hào)來選擇被叫終端，使這兩個(gè)終端建立連接，然后經(jīng)過交換設(shè)備所連通的路由傳遞電信號(hào)。6圖圖9-5 單局制電話網(wǎng)單局制電話網(wǎng)7圖圖9-6 匯接制電話

4、網(wǎng)匯接制電話網(wǎng)82、我國電話網(wǎng)的結(jié)構(gòu) 我國電話網(wǎng)采用等級(jí)結(jié)構(gòu)等級(jí)結(jié)構(gòu)。 等級(jí)結(jié)構(gòu)就是全部交換局劃分成兩個(gè)及以上等級(jí)，低等級(jí)交換局與管轄它的高等級(jí)交換局相連，各等級(jí)交換局將本區(qū)域的通信流量逐級(jí)匯集起來。 電話網(wǎng)可分為本地電話網(wǎng)、國內(nèi)長途電話網(wǎng)和國際長途電話網(wǎng)。 我國電話網(wǎng)最早分為五級(jí)，長途網(wǎng)分為四級(jí)，一級(jí)交換中心之間相互連接成網(wǎng)狀網(wǎng)，其余各級(jí)交換中心以逐級(jí)匯接為主。 目前我國電話長途網(wǎng)已由四級(jí)向兩級(jí)轉(zhuǎn)變電話長途網(wǎng)已由四級(jí)向兩級(jí)轉(zhuǎn)變。DCl構(gòu)成長途兩級(jí)網(wǎng)的高平面網(wǎng)(省際平面)，DC2構(gòu)成長途網(wǎng)的低平面網(wǎng)(省內(nèi)平面)，然后逐步向無級(jí)網(wǎng)和動(dòng)態(tài)無級(jí)網(wǎng)過渡 。9圖圖9-7 長途兩級(jí)網(wǎng)的網(wǎng)路結(jié)構(gòu)長途兩級(jí)網(wǎng)的

5、網(wǎng)路結(jié)構(gòu)10基干路由基干路由 由具有上下級(jí)匯接關(guān)系的相鄰等級(jí)交換中心由具有上下級(jí)匯接關(guān)系的相鄰等級(jí)交換中心之間以及長途之間以及長途網(wǎng)和本地網(wǎng)的最高等級(jí)交換中心之間的低呼損電路群組成。電網(wǎng)和本地網(wǎng)的最高等級(jí)交換中心之間的低呼損電路群組成。電路群的路群的呼損指標(biāo)呼損指標(biāo)應(yīng)小于應(yīng)小于1%，且話務(wù)量不允許溢出至其他路由且話務(wù)量不允許溢出至其他路由。低呼損直達(dá)路由低呼損直達(dá)路由 直達(dá)路由是指由任意兩個(gè)交換中心之間的電路群組成的，直達(dá)路由是指由任意兩個(gè)交換中心之間的電路群組成的，不經(jīng)過其他交換中心轉(zhuǎn)接的路由。不經(jīng)過其他交換中心轉(zhuǎn)接的路由。 低呼損直達(dá)路由是由任意兩個(gè)等級(jí)交換中心之間低呼損電低呼損直達(dá)路由是

6、由任意兩個(gè)等級(jí)交換中心之間低呼損電路群所組成，可以旁路或部分地旁路基干路由。在該路由上路群所組成，可以旁路或部分地旁路基干路由。在該路由上有有呼損指標(biāo)，呼損指標(biāo)，話務(wù)量不允許溢出至其他路由話務(wù)量不允許溢出至其他路由 。高效直達(dá)路由高效直達(dá)路由 由任意兩個(gè)等級(jí)的交換中心之間的高效直達(dá)電路組成。由任意兩個(gè)等級(jí)的交換中心之間的高效直達(dá)電路組成。沒有沒有呼損指標(biāo)，其上的話務(wù)量可以溢出至其他路由呼損指標(biāo)，其上的話務(wù)量可以溢出至其他路由。兩交換中心之。兩交換中心之間的高效直達(dá)路由可以疏通其間的終端話務(wù)，也可以疏通由這間的高效直達(dá)路由可以疏通其間的終端話務(wù)，也可以疏通由這兩個(gè)交換中心轉(zhuǎn)接的話務(wù)。兩個(gè)交換中心

7、轉(zhuǎn)接的話務(wù)。呼損：呼損：發(fā)生線群阻塞而產(chǎn)生的呼叫損失次數(shù)占總呼叫次數(shù)的發(fā)生線群阻塞而產(chǎn)生的呼叫損失次數(shù)占總呼叫次數(shù)的比值，或者說呼損等于一個(gè)呼叫發(fā)生后它被損失掉的概率。比值，或者說呼損等于一個(gè)呼叫發(fā)生后它被損失掉的概率。11（2）、本地網(wǎng) 本地電話網(wǎng)簡稱本地網(wǎng)，是在同一長途編號(hào)區(qū)范圍內(nèi)，由若干個(gè)端局和匯接局及局間中繼線、用戶線和話機(jī)終端等組成的電話網(wǎng)。本地網(wǎng)用來疏通本長途編號(hào)區(qū)范圍內(nèi)，任何兩個(gè)用戶間的電話呼叫和長途發(fā)話、來話業(yè)務(wù)。 本地網(wǎng)內(nèi)可設(shè)置端局和匯接局。端局通過用戶線與用戶相連，它的職能是負(fù)責(zé)疏通本局用戶的去話和來話話務(wù)。匯接局與所管轄的端局相連，以疏通這些端局間的話務(wù)；匯接局還與其他匯

8、接局相連，疏通不同匯接區(qū)間端局的話務(wù)；根據(jù)需要，匯接局還可與長途交換中心相連，用來疏通本匯接區(qū)內(nèi)的長途轉(zhuǎn)話話務(wù) 。129.3 基本通信網(wǎng)基本通信網(wǎng)圖圖9-8 本地網(wǎng)的結(jié)構(gòu)本地網(wǎng)的結(jié)構(gòu)(特、大城市)(中小城市)13 3、國內(nèi)、國際長途電話網(wǎng) 國內(nèi)長途電話網(wǎng)是指全國各城市間用戶進(jìn)行長途通話的電話網(wǎng)，網(wǎng)中各城市都設(shè)一個(gè)或多個(gè)長途電話局，各長途局間由各級(jí)長途電路連接起來。 國際長途電話網(wǎng)是指將世界各國的電話網(wǎng)相互連接起來進(jìn)行國際通話的電話網(wǎng)。 每個(gè)國家都需設(shè)一個(gè)或幾個(gè)國際電話局進(jìn)行國際去話和來話的連接。一個(gè)國際長途通話實(shí)際上是由發(fā)話國的國內(nèi)網(wǎng)部分、發(fā)話國的國際局、國際電路和受話國的國際局以及受話國的國

9、內(nèi)網(wǎng)等幾部分組成的。 我國在北京，上海和廣州都設(shè)有國際接口局。我國國內(nèi)打國際電話，都要經(jīng)國內(nèi)的市話局、長途局，接至北京、上海和廣州的國際接口局，再經(jīng)國際電話網(wǎng)接至對(duì)方國家的被叫用戶 14 4、電話網(wǎng)的編號(hào)計(jì)劃 所謂編號(hào)計(jì)劃指的是本地網(wǎng)、國內(nèi)長途網(wǎng)、國際長途網(wǎng)、特種業(yè)務(wù)以及一些新業(yè)務(wù)等各種呼叫所規(guī)定的號(hào)碼編排和規(guī)程。 電話網(wǎng)中每一個(gè)用戶都分配一個(gè)編號(hào)，用來在電信網(wǎng)中選擇和建立接續(xù)路由和作為呼叫的目的。每一個(gè)用戶號(hào)碼必須是惟一的，不得重復(fù)。規(guī)則如下： 國際長途字冠：國際自動(dòng)呼叫時(shí)，國內(nèi)交換機(jī)識(shí)別為國際通話的數(shù)字，其形式由各國自由選擇，CCITT沒有具體建議。例如：中國：00；英國：010；日本：0

10、0X ； 國家號(hào)碼：為13位的數(shù)字，例如中國為“86 ”； 國內(nèi)長途區(qū)號(hào)：表示一個(gè)國家內(nèi)的長途區(qū)號(hào)，為14位的數(shù)字。 本地號(hào)碼：同一國內(nèi)長途區(qū)號(hào)中識(shí)別用戶的數(shù)字。 號(hào)碼總位數(shù)不超過15位。15 5、電話網(wǎng)的性能要求 對(duì)電話通信網(wǎng)的三項(xiàng)要求是：接續(xù)質(zhì)量、傳輸質(zhì)量和穩(wěn)定質(zhì)量。 接續(xù)質(zhì)量，通常用接續(xù)損失（呼損）和接續(xù)時(shí)延來度量和表征用戶通話被接續(xù)的速度和難易程度。 傳輸質(zhì)量，是指用戶接收到的話音信號(hào)的清楚逼真程度，可以用響度、清晰度和逼真度來衡量。 穩(wěn)定質(zhì)量是指通信網(wǎng)的可靠性，其指標(biāo)主要有：失效率、平均故障間隔時(shí)間、平均修復(fù)時(shí)間等。 我國數(shù)字電話網(wǎng)的全程呼損指標(biāo)為：我國數(shù)字電話網(wǎng)的全程呼損指標(biāo)為：

11、數(shù)字長途電話網(wǎng)全程呼損數(shù)字長途電話網(wǎng)全程呼損0.098； 數(shù)字本地電話網(wǎng)全程呼損數(shù)字本地電話網(wǎng)全程呼損0.043； 數(shù)字市內(nèi)電話網(wǎng)全程呼損數(shù)字市內(nèi)電話網(wǎng)全程呼損0.027。16 話務(wù)量話務(wù)量話務(wù)量：單位時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)所發(fā)生的通話時(shí)間長度。話務(wù)量：單位時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)所發(fā)生的通話時(shí)間長度。話務(wù)量話務(wù)量(強(qiáng)度強(qiáng)度)定義定義: 通信系統(tǒng)單位時(shí)間內(nèi)形成的話務(wù)量：通信系統(tǒng)單位時(shí)間內(nèi)形成的話務(wù)量： A= Ct / T 其中，其中，C為為T時(shí)間內(nèi)的通信（話）次數(shù)，時(shí)間內(nèi)的通信（話）次數(shù)，t 為平均通信（話）為平均通信（話）時(shí)長，時(shí)長，T為考察的時(shí)間長度。為考察的時(shí)間長度。（一般（一般T取取1小時(shí)，指電話局在最繁忙小時(shí)

12、，指電話局在最繁忙1小時(shí)的話務(wù)量）。小時(shí)的話務(wù)量）。話務(wù)量單位：話務(wù)量單位： “愛爾蘭愛爾蘭”，Erl，無量綱。，無量綱。 其它單位：其它單位：每小時(shí)百秒呼（每小時(shí)百秒呼（CCS），），1 Erl = 36 ccs 例如，電話網(wǎng)的平均來話率例如，電話網(wǎng)的平均來話率= 300次次/時(shí)時(shí)5次次/min，每次，每次通話平均時(shí)間通話平均時(shí)間2min（即（即1/ = 2min），則此電話網(wǎng)的流入話），則此電話網(wǎng)的流入話務(wù)量務(wù)量 A = 3002 min / 60 min10 Erl。 17 9.3.2 智能網(wǎng) 1、智能網(wǎng)的概念 智能網(wǎng)是在原有通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，為快速、方便、經(jīng)濟(jì)、靈活地提供各種新業(yè)務(wù)而設(shè)

13、置的附加網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。 其核心是運(yùn)用新的技術(shù)和軟件，高效地向用戶提供各種新業(yè)務(wù)，為現(xiàn)在、未來的所有通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，包括電話網(wǎng)（PSTN）、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）、因特網(wǎng)（Internet）等。 智能網(wǎng)是當(dāng)今通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的主要潮流之一，在國內(nèi)、外都引起了廣泛的重視，被稱為21世紀(jì)的通信網(wǎng)。 18智能網(wǎng)與現(xiàn)有通信網(wǎng)的關(guān)系: 智能網(wǎng)是建立在所有通信網(wǎng)之上的一種體系結(jié)構(gòu)化的概念，它可以為各種通信網(wǎng)提供增值業(yè)務(wù)，是疊加在各種通信網(wǎng)基礎(chǔ)上的一種網(wǎng)絡(luò)。 通常將疊加在PSTN/ ISDN 網(wǎng)上的智能網(wǎng)系統(tǒng)稱為固定智能網(wǎng)，疊加在移動(dòng)通信網(wǎng)基礎(chǔ)上的智能網(wǎng)系統(tǒng)稱為移動(dòng)智能網(wǎng)，疊加在B-ISDN寬帶網(wǎng)上的智能網(wǎng)系統(tǒng)稱為

14、寬帶智能網(wǎng)。19智能業(yè)務(wù)智能業(yè)務(wù): 當(dāng)前在國際上使用比較普遍的智能業(yè)務(wù)主要有：電話卡業(yè)務(wù)（300業(yè)務(wù)）、被叫付費(fèi)業(yè)務(wù)（800）業(yè)務(wù)、虛擬專用網(wǎng)業(yè)務(wù)（600業(yè)務(wù)）、個(gè)人通信號(hào)碼業(yè)務(wù)（700業(yè)務(wù)）、電話投票業(yè)務(wù)（400業(yè)務(wù)）、優(yōu)惠費(fèi)率業(yè)務(wù)和大眾呼叫業(yè)務(wù)、預(yù)付費(fèi)業(yè)務(wù)（PPS）。 我國的智能網(wǎng)目前可以提供的業(yè)務(wù)主要有：300業(yè)務(wù)、800業(yè)務(wù)、600業(yè)務(wù)和預(yù)付費(fèi)業(yè)務(wù)。 當(dāng)然，智能網(wǎng)業(yè)務(wù)還有許多，今后還會(huì)有更多，智能網(wǎng)的結(jié)構(gòu)形式為進(jìn)一步引入新業(yè)務(wù)提供了良好的基礎(chǔ)。 20 9.3.3 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)數(shù)據(jù)通信網(wǎng) 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)是一個(gè)由分布在各地的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)是一個(gè)由分布在各地的數(shù)據(jù)終端設(shè)備、數(shù)據(jù)交換設(shè)備和數(shù)據(jù)傳輸鏈

15、路所終端設(shè)備、數(shù)據(jù)交換設(shè)備和數(shù)據(jù)傳輸鏈路所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的支持下，實(shí)現(xiàn)數(shù)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的支持下，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)終端間的數(shù)據(jù)傳輸和交換。據(jù)終端間的數(shù)據(jù)傳輸和交換。 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)傳送和交換的主要是數(shù)據(jù)信數(shù)據(jù)通信網(wǎng)傳送和交換的主要是數(shù)據(jù)信息，其終端主要是機(jī)器而不是人息，其終端主要是機(jī)器而不是人。 當(dāng)終端是服務(wù)器和計(jì)算機(jī)時(shí)，人們常稱為“計(jì)算機(jī)網(wǎng)”，其業(yè)務(wù)主要是數(shù)據(jù)、文字、圖像、多媒體等。 21 1、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的分類 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)可以進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和遠(yuǎn)程信息的處理，其交換方式普遍采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式的分組交換分組交換。 （1）按網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)可以分為網(wǎng)狀型網(wǎng)與不完全網(wǎng)狀型網(wǎng)（格型網(wǎng)）、星型網(wǎng)、

16、樹型網(wǎng)、環(huán)型網(wǎng)和總線網(wǎng)等。骨干網(wǎng)一般采用網(wǎng)狀網(wǎng)或樹型網(wǎng)，本地網(wǎng)中可采用星型網(wǎng)。 22 （2）按傳輸技術(shù)，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)可分為交換網(wǎng)和廣播網(wǎng)。 交換網(wǎng)是指由交換節(jié)點(diǎn)和通信鏈路構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)交換方式的不同，交換網(wǎng)又可分為電路交換網(wǎng)、分組交換網(wǎng)和幀中繼網(wǎng)、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)(DDN)、以太網(wǎng)、ATM網(wǎng)(B-ISDN)、IP網(wǎng)等。 廣播網(wǎng)是指每個(gè)數(shù)據(jù)站的收發(fā)信機(jī)共享同一個(gè)傳輸媒質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)。在廣播網(wǎng)中，從任一數(shù)據(jù)站發(fā)出的信號(hào)可被所有其他數(shù)據(jù)站接收，沒有中間交換節(jié)點(diǎn)。局域網(wǎng)中絕大多數(shù)屬于廣播網(wǎng)。 23 3）按傳輸距離，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)可分為局域網(wǎng)、局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。 局域網(wǎng)是指傳輸距離一般在幾公里以內(nèi)局

17、域網(wǎng)是指傳輸距離一般在幾公里以內(nèi)，速率在10Mbits以上，數(shù)據(jù)傳輸采用共享介質(zhì)的訪問方式，協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)采用1EEE802協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)。 城域網(wǎng)是指傳輸距離一般在城域網(wǎng)是指傳輸距離一般在50-100km之內(nèi)之內(nèi)，傳輸速率比局域網(wǎng)還高，能覆蓋整個(gè)城區(qū)和城郊的網(wǎng)絡(luò) 廣域網(wǎng)(又稱遠(yuǎn)程網(wǎng))是指作用范圍通常為幾十到幾千公里的網(wǎng)絡(luò)。今天的Internet就是廣域網(wǎng)。 24圖9-11 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)示意圖 2、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的構(gòu)成 數(shù)據(jù)終端設(shè)備是數(shù)據(jù)網(wǎng)中數(shù)據(jù)終端設(shè)備是數(shù)據(jù)網(wǎng)中的信息傳輸?shù)脑袋c(diǎn)和終點(diǎn)，它的信息傳輸?shù)脑袋c(diǎn)和終點(diǎn)，它的主要功能是向網(wǎng)的主要功能是向網(wǎng)(傳輸鏈路傳輸鏈路)輸出數(shù)據(jù)和從網(wǎng)中接收數(shù)據(jù)，輸出數(shù)據(jù)和從網(wǎng)

18、中接收數(shù)據(jù)，并具有一定的數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)并具有一定的數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)傳輸控制功能。傳輸控制功能。 數(shù)據(jù)交換設(shè)備是數(shù)據(jù)交換數(shù)據(jù)交換設(shè)備是數(shù)據(jù)交換網(wǎng)的核心。它的基本功能是完網(wǎng)的核心。它的基本功能是完成對(duì)接入交換節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸成對(duì)接入交換節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸鏈路的匯集、轉(zhuǎn)接接續(xù)和分配。鏈路的匯集、轉(zhuǎn)接接續(xù)和分配。 數(shù)據(jù)傳輸鏈路就是前面所數(shù)據(jù)傳輸鏈路就是前面所講的數(shù)字通信系統(tǒng)講的數(shù)字通信系統(tǒng) 。 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的硬件構(gòu)成包括數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的硬件構(gòu)成包括數(shù)據(jù)終端設(shè)備、數(shù)數(shù)據(jù)終端設(shè)備、數(shù)據(jù)交換設(shè)備及數(shù)據(jù)傳輸鏈路據(jù)交換設(shè)備及數(shù)據(jù)傳輸鏈路。25 9.3.4 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng) 1、基本概念 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)DDN是利用數(shù)字信道傳輸

19、數(shù)據(jù)的一種傳輸網(wǎng)絡(luò)。傳輸媒介有光纜、數(shù)字微波、衛(wèi)星信道，用戶端可用普通電纜和雙絞線。具有傳輸質(zhì)量高、速度快、帶寬利用率高等優(yōu)點(diǎn)。 DDN向用戶提供的是半永久性的數(shù)字連接，沿途不進(jìn)行復(fù)雜的軟件處理，因此延時(shí)較小，避免了分組交換網(wǎng)中傳輸時(shí)延大且不固定的缺點(diǎn)； DDN采用數(shù)字交叉連接裝置，可根據(jù)用戶需要，在約定的時(shí)間內(nèi)接通所需帶寬的線路，信道容量的分配和接續(xù)在計(jì)算機(jī)控制下進(jìn)行，具有較大的靈活性。26 9.3.5 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN 1、ISDN的概念(Integrated Services Digital Network ) IDN：在兩個(gè)或多個(gè)規(guī)定點(diǎn)之間通過一組數(shù)字節(jié)點(diǎn)（交換節(jié)點(diǎn)

20、）與數(shù)字鏈路提供數(shù)字連接，IDN實(shí)現(xiàn)從本地交換節(jié)點(diǎn)至另一端本地交換節(jié)點(diǎn)間的數(shù)字連接，但并不涉及用戶連接到網(wǎng)絡(luò)的方式。 ISDN是以電話IDN為基礎(chǔ)發(fā)展演變而成的通信網(wǎng)，依靠電話IDN的64 Kbit/s電話交換及接續(xù)功能提供電話及各種非話的多種電信業(yè)務(wù)。 ISDN分為窄帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(N-ISDN)和寬帶業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(B-ISDN)。27 2、ISDN的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 初期的初期的ISDN一般是在電話一般是在電話IDN的基礎(chǔ)上再加上一定的的基礎(chǔ)上再加上一定的ISDN功能部件構(gòu)成的。功能部件構(gòu)成的。 隨著隨著ISDN的不斷發(fā)展，除提供電路的不斷發(fā)展，除提供電路交換業(yè)務(wù)（包括交換業(yè)務(wù)（包括64 Kbit

21、/s的電路連接和的電路連接和N64 Kbit/s的選路的選路與連接）之外，還要引入分組交換業(yè)務(wù)，并逐步實(shí)現(xiàn)除話音以與連接）之外，還要引入分組交換業(yè)務(wù)，并逐步實(shí)現(xiàn)除話音以外的各種非話業(yè)務(wù)，如傳真、數(shù)據(jù)、圖像及可視圖文等綜合接外的各種非話業(yè)務(wù)，如傳真、數(shù)據(jù)、圖像及可視圖文等綜合接入，并使之逐步具有智能功能，以便提供各種新業(yè)務(wù)。入，并使之逐步具有智能功能，以便提供各種新業(yè)務(wù)。 圖圖9-13 1SDN的網(wǎng)絡(luò)形式的網(wǎng)絡(luò)形式28寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（B-ISDN） B-ISDN是以異步轉(zhuǎn)移模式ATM交換技術(shù)組成的寬帶業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)，又稱為ATM網(wǎng)。 B-ISDN可為用戶提供任何需要的信息服務(wù)，

22、特別是圖像服務(wù)，如可視電話、圖像監(jiān)視、有線電視以及高清晰度電視等高速數(shù)字、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。網(wǎng)絡(luò)本身與業(yè)務(wù)無關(guān)，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行、維護(hù)、管理復(fù)雜程度降低，從而大大提高了網(wǎng)絡(luò)的效率和資源利用率。 ATM的傳送模式高速分組傳送模式。它將話音、數(shù)據(jù)及圖像等所有的數(shù)字信息分解成長度固定（48字節(jié)）的數(shù)據(jù)塊，并在各數(shù)據(jù)塊前裝配地址、丟失優(yōu)先級(jí)、流量控制、差錯(cuò)控制（HEC）信息等構(gòu)成的信元頭（5字節(jié)），形成53字節(jié)的完整信元。29 N-ISDN對(duì)用戶提供業(yè)務(wù)一般為64Kbit/s，或者說用戶/網(wǎng)絡(luò)接口處速率不高于PCM一次群2.048Mbit/s。 B-ISDN能夠提供高于PCM一次群（2.048Mbit/s）以上以至于

23、高達(dá)155Mbit/s、622Mbit/s，甚至更高達(dá)幾千Mbit/s的信息速率。 B-ISDN能支持或提高的業(yè)務(wù)有交互型業(yè)務(wù)、消息型、會(huì)話型、檢索型、分配型以及控制型等多種業(yè)務(wù)，主要兼容N-ISDN的窄帶話音和非話音業(yè)務(wù)及寬帶用戶業(yè)務(wù)，如高清晰度電視HDTV（100150Mbit/s）等多種寬帶多媒體業(yè)務(wù)。 30 9.4接入網(wǎng)接入網(wǎng) 9.4.1 接入網(wǎng)概述接入網(wǎng)概述 整個(gè)電信網(wǎng)分為三部分：傳送網(wǎng)、交換網(wǎng)、接入網(wǎng) 。 圖9-16 傳統(tǒng)電信網(wǎng)的組成結(jié)構(gòu)模型 31 ITU-T的G.902建議中對(duì)接入網(wǎng)做出如下定義： 接入網(wǎng)（接入網(wǎng)（AN）是指由業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口（）是指由業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口（SNI）和）和相關(guān)

24、用戶網(wǎng)絡(luò)接口（相關(guān)用戶網(wǎng)絡(luò)接口（UNI）之間的一系列傳送實(shí)體）之間的一系列傳送實(shí)體（例如線路設(shè)施和傳輸設(shè)施）所組成，為傳送電信（例如線路設(shè)施和傳輸設(shè)施）所組成，為傳送電信業(yè)務(wù)提供所需傳送承載能力的現(xiàn)代通信系統(tǒng)業(yè)務(wù)提供所需傳送承載能力的現(xiàn)代通信系統(tǒng)。 AN是指從本地交換局到用戶之間的信息傳送網(wǎng)。 AN的目標(biāo)是建立一種標(biāo)準(zhǔn)化的接口方式，以一個(gè)可監(jiān)控的接入網(wǎng)絡(luò)，使用戶能夠獲得話音、租用線業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)多媒體、有線電視等綜合業(yè)務(wù)。 AN主要完成使用戶接入到核心網(wǎng)的任務(wù)。 32 圖9-17 接入網(wǎng)的示意圖33 9.4.2 接入網(wǎng)的種類接入網(wǎng)的種類 34 9.4.3 有線接入方式有線接入方式 有線接入主要采取

25、如下措施： 是在原有銅質(zhì)導(dǎo)線的基礎(chǔ)上通過采用先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)來提高雙絞銅線對(duì)的傳輸容量，提供多種業(yè)務(wù)的接入。 是以光纖為主，實(shí)現(xiàn)光纖到路邊、光纖到大樓和光纖到家庭等多種形式的接入。 是在原有CATV的基礎(chǔ)上，以光纖為主干傳輸，經(jīng)同軸電纜分配給用戶的光纖同軸混合接入。351. 銅雙絞線接入網(wǎng)銅雙絞線接入網(wǎng) 1.DSL 1.DSL的起源的起源 語音語音modemmodem只能提供只能提供56kbit/s56kbit/s的數(shù)據(jù)速率。因?yàn)橥ㄐ啪W(wǎng)中的數(shù)據(jù)速率。因?yàn)橥ㄐ啪W(wǎng)中的交換機(jī)有限制，它對(duì)電話通信只是分配一個(gè)語音頻帶。只的交換機(jī)有限制，它對(duì)電話通信只是分配一個(gè)語音頻帶。只要避開窄帶交換機(jī)，用戶就

26、可以把寬帶數(shù)據(jù)信號(hào)送進(jìn)通信網(wǎng)，要避開窄帶交換機(jī)，用戶就可以把寬帶數(shù)據(jù)信號(hào)送進(jìn)通信網(wǎng)，因此用戶線如避開了窄帶的語音交換機(jī)，就可成為因此用戶線如避開了窄帶的語音交換機(jī)，就可成為“數(shù)字用數(shù)字用戶線戶線”（Digital Subscriber LineDigital Subscriber Line，DSLDSL）。 ISDN-DSLISDN-DSL（IDSLIDSL）、）、HDSLHDSL、SDSLSDSL、VDSLVDSL、ADSLADSL與與RADSLRADSL等等多種不同類型的多種不同類型的DSLDSL接入技術(shù)。這些統(tǒng)稱為接入技術(shù)。這些統(tǒng)稱為“xDSL”xDSL” 。 按是否支持對(duì)稱傳輸來劃分按

27、是否支持對(duì)稱傳輸來劃分DSLDSL可分為兩類：可分為兩類： 一類是一類是非對(duì)稱傳輸非對(duì)稱傳輸?shù)模饕ǖ模饕ˋDSLADSL、VDSLVDSL和和RADSLRADSL； 另一類是支持另一類是支持對(duì)稱傳輸對(duì)稱傳輸?shù)模ǖ模↖DSLIDSL、HDSLHDSL、SDSLSDSL、UDSLUDSL和和G.SHDSLG.SHDSL。36 （1）HDSL技術(shù)技術(shù) HDSLHDSL（High-data-rate Digital Subscriber LoopHigh-data-rate Digital Subscriber Loop）即）即高速率數(shù)字用戶線，上、下行速率相同，在兩對(duì)電話銅線上高

28、速率數(shù)字用戶線，上、下行速率相同，在兩對(duì)電話銅線上的兩個(gè)方向上均可達(dá)到的兩個(gè)方向上均可達(dá)到1.544Mbit/s1.544Mbit/s的數(shù)據(jù)速率。若用三對(duì)的數(shù)據(jù)速率。若用三對(duì)電話線，速率可提升到電話線，速率可提升到2.048Mbit/s2.048Mbit/s。傳輸距離可達(dá)。傳輸距離可達(dá)3km3km6km6km。 （2）SDSL技術(shù)技術(shù) SDSLSDSL（Single-pair Digital Subscriber LoopSingle-pair Digital Subscriber Loop）即單）即單對(duì)線路數(shù)字用戶環(huán)路，它與對(duì)線路數(shù)字用戶環(huán)路，它與HDSLHDSL技術(shù)基本相同，但技術(shù)基本相同

29、，但SDSLSDSL僅使僅使用一對(duì)銅線進(jìn)行全雙工通信，支持傳輸速率達(dá)到用一對(duì)銅線進(jìn)行全雙工通信，支持傳輸速率達(dá)到T1/E1T1/E1對(duì)稱對(duì)稱的上行和下行信道，同時(shí)傳輸距離可達(dá)到的上行和下行信道，同時(shí)傳輸距離可達(dá)到3.3km3.3km。 （3）IDSL技術(shù)技術(shù) IDSLIDSL（ISDN Digital Subscriber LoopISDN Digital Subscriber Loop）即綜合數(shù)字業(yè)）即綜合數(shù)字業(yè)務(wù)用戶環(huán)路，它也與務(wù)用戶環(huán)路，它也與HDSLHDSL基本相同，但雙向只能提供基本相同，但雙向只能提供144kbit/s144kbit/s的傳輸速率，與其他對(duì)稱的傳輸速率，與其他對(duì)稱D

30、SLDSL相比低許多。最遠(yuǎn)可相比低許多。最遠(yuǎn)可以支持以支持7km7km。37 (4). ADSL技術(shù)技術(shù) ADSL（Asymmetrical Digital Subscriber Loop）即非對(duì)稱數(shù)字）即非對(duì)稱數(shù)字用戶環(huán)路，用戶線的上行速率和下行速率不同，用戶環(huán)路，用戶線的上行速率和下行速率不同，上行速率低，下行速率高上行速率低，下行速率高。利用現(xiàn)有的銅線資源，在一對(duì)雙絞線上，理論上可提供利用現(xiàn)有的銅線資源，在一對(duì)雙絞線上，理論上可提供上行上行16kbit/s640kbit/s，下行下行1Mbit/s8Mbit/s的帶寬的帶寬，有效傳輸距離在有效傳輸距離在5.5km以以內(nèi)內(nèi)。 ADSL2/A

31、DSL2+ 理論傳輸帶寬提高到了24Mbps/1Mbps, 可支持IPTV(2Mbps)，高清IPTV(8Mbps) ADSL1，G.992.1/G.992.2 ，1999年 (G.992.1，全速率，要求用戶端安裝，全速率，要求用戶端安裝POTS語音分離器語音分離器)ADSL2，G.992.3/G.992.4 ，2002年 ADSL2，G.992.5 ，2003年應(yīng)用范圍：應(yīng)用范圍： n幾百米內(nèi)：幾百米內(nèi)：VDSL：n13km ：ADSL2：n大于大于3km：ADSL2與與ADSL差不多差不多38 （5）RADSL技術(shù)技術(shù) RADSLRADSL（Rate Adaptive Digital S

32、ubscriber LoopRate Adaptive Digital Subscriber Loop）是自適應(yīng)速率的是自適應(yīng)速率的ADSLADSL技術(shù)，所以也是技術(shù)，所以也是ADSLADSL接入技術(shù)的一個(gè)改接入技術(shù)的一個(gè)改進(jìn)版本。進(jìn)版本。 它同樣能夠在一對(duì)銅質(zhì)雙絞線上提供它同樣能夠在一對(duì)銅質(zhì)雙絞線上提供1Mbit/s1Mbit/s8Mbit/s8Mbit/s下行速率和下行速率和640kbit/s640kbit/s1Mbit/s1Mbit/s上行速率通道，以及傳統(tǒng)的上行速率通道，以及傳統(tǒng)的電話通道，并且這電話通道，并且這3 3個(gè)通道可以同時(shí)工作，其傳輸距離最遠(yuǎn)個(gè)通道可以同時(shí)工作，其傳輸距離最遠(yuǎn)

33、也可以達(dá)到也可以達(dá)到5.5km5.5km。 RADSLRADSL與與ADSLADSL相比最大的不同就是它能根據(jù)傳輸線路質(zhì)相比最大的不同就是它能根據(jù)傳輸線路質(zhì)量的好壞，以及傳輸距離的遠(yuǎn)近動(dòng)態(tài)地調(diào)整傳輸速率，把工量的好壞，以及傳輸距離的遠(yuǎn)近動(dòng)態(tài)地調(diào)整傳輸速率，把工作速率調(diào)到線路所能處理的最高速率，最大限度地利用現(xiàn)有作速率調(diào)到線路所能處理的最高速率，最大限度地利用現(xiàn)有的通信資源。連接速率可以根據(jù)連接期間的線路狀況作出選的通信資源。連接速率可以根據(jù)連接期間的線路狀況作出選擇，也可以根據(jù)從中心端傳來的信號(hào)選擇。擇，也可以根據(jù)從中心端傳來的信號(hào)選擇。39 (6) VDSL (2004年，年，G.993.1

34、) VDSLVDSL（Very-high-speed Digital Subscriber LoopVery-high-speed Digital Subscriber Loop）即）即甚高速數(shù)字用戶環(huán)路。甚高速數(shù)字用戶環(huán)路。VDSLVDSL可以看做是可以看做是ADSLADSL的快速版本。的快速版本。VDSLVDSL系統(tǒng)可支持系統(tǒng)可支持對(duì)稱對(duì)稱和和不對(duì)稱兩種傳輸模式不對(duì)稱兩種傳輸模式。對(duì)稱模式下雙對(duì)稱模式下雙向傳輸速率最高為向傳輸速率最高為26Mbit/s26Mbit/s，傳輸距離不超過，傳輸距離不超過500m500m，主要適，主要適用于企事業(yè)單位用戶。在不對(duì)稱模式下，用于企事業(yè)單位用戶。在不

35、對(duì)稱模式下，VDSLVDSL速率大小通常速率大小通常取決于傳輸線的長度，取決于傳輸線的長度，最大下行速率目前考慮為最大下行速率目前考慮為51Mbit/s51Mbit/s55Mbit/s55Mbit/s，長度不超過，長度不超過300m300m，13Mbit/s13Mbit/s以下的速率可傳輸距以下的速率可傳輸距離為離為1.5km1.5km。 VDSL2/VDSL2 300m300m以內(nèi)，傳輸速率以內(nèi)，傳輸速率100Mbps/60Mbps (100Mbps/60Mbps (下行下行/ /上行上行 ) )； 1000m1000m內(nèi)，速率內(nèi)，速率40Mbps /10Mbps40Mbps /10Mbps

36、； LR-VDSL2LR-VDSL2能在能在4 4 5km5km范圍支持范圍支持1 14Mbps 4Mbps 的下行數(shù)據(jù)傳輸。的下行數(shù)據(jù)傳輸。 VDSLVDSL技術(shù)在技術(shù)在短距離高速接入短距離高速接入具有優(yōu)勢(shì)，特別適合于對(duì)具有優(yōu)勢(shì)，特別適合于對(duì)上下上下行速率要求很高行速率要求很高的商業(yè)用戶。的商業(yè)用戶。 40 在一對(duì)普通銅線兩端，各加一臺(tái)在一對(duì)普通銅線兩端，各加一臺(tái)ADSL收發(fā)信機(jī)。收發(fā)信機(jī)。 ADSL把把1MHz的帶寬分成了的帶寬分成了3個(gè)信息通道：一個(gè)高速下行數(shù)個(gè)信息通道：一個(gè)高速下行數(shù)據(jù)通道、一個(gè)中速雙工（上行據(jù)通道、一個(gè)中速雙工（上行/下行）數(shù)據(jù)通道和一個(gè)常規(guī)的語下行）數(shù)據(jù)通道和一個(gè)常

37、規(guī)的語音通道。音通道。 局端模塊包括中心位置的局端模塊包括中心位置的ADSL Modem(稱為稱為ATU-C)和接和接入多路復(fù)合系統(tǒng)，組合成入多路復(fù)合系統(tǒng)，組合成 “DSLAM” 。 遠(yuǎn)端模塊由用戶遠(yuǎn)端模塊由用戶ADSL Modem和濾波器組成，用戶端和濾波器組成，用戶端ADSL Modem通常被稱為通常被稱為ATU-R（ADSL Transmission Unit-Remote）。）。ADSL技術(shù)原理技術(shù)原理41 在有線電視網(wǎng)的基礎(chǔ)上，以在有線電視網(wǎng)的基礎(chǔ)上，以模擬傳輸方式模擬傳輸方式綜合接入多種業(yè)務(wù)。綜合接入多種業(yè)務(wù)。 目前有線電視網(wǎng)采用的是一種目前有線電視網(wǎng)采用的是一種“光纖到服務(wù)區(qū)光纖

38、到服務(wù)區(qū)”的體系結(jié)構(gòu)，的體系結(jié)構(gòu)，即即用單根光纖把有線電視網(wǎng)的前端連接到居民小區(qū)，然后在光節(jié)用單根光纖把有線電視網(wǎng)的前端連接到居民小區(qū)，然后在光節(jié)點(diǎn)再以同軸電纜連接每個(gè)用戶。點(diǎn)再以同軸電纜連接每個(gè)用戶。2.光纖與同軸電纜混合接入光纖與同軸電纜混合接入(Hybrid Fiber/Coaxial Cable HFC)HFCHFC由信號(hào)源、前由信號(hào)源、前端端( (分前端分前端) )、饋線、饋線網(wǎng)網(wǎng)( (光纖主干網(wǎng)光纖主干網(wǎng)) )、配線網(wǎng)配線網(wǎng)( (同軸電纜同軸電纜分配網(wǎng)分配網(wǎng)) )和用戶引和用戶引入線等組成入線等組成42頻譜劃分頻譜劃分 一般從一般從42MHz750MHz電視頻道中分離出一條電視頻道

39、中分離出一條6MHz的信的信道用于下行傳送數(shù)據(jù)。通常下行數(shù)據(jù)采用道用于下行傳送數(shù)據(jù)。通常下行數(shù)據(jù)采用64QAM(正交調(diào)幅正交調(diào)幅)調(diào)調(diào)制方式制方式,最高速率可達(dá)最高速率可達(dá)27Mb/s。 上行數(shù)據(jù)一般通過上行數(shù)據(jù)一般通過542MHz之間的一段頻譜傳輸，上行速之間的一段頻譜傳輸，上行速率最高可達(dá)率最高可達(dá)10Mb/s。用戶的上行信號(hào)采用多址技術(shù)復(fù)用到上。用戶的上行信號(hào)采用多址技術(shù)復(fù)用到上行信道，由同軸電纜傳送到小區(qū)光節(jié)點(diǎn)進(jìn)行電光轉(zhuǎn)換，然后經(jīng)行信道，由同軸電纜傳送到小區(qū)光節(jié)點(diǎn)進(jìn)行電光轉(zhuǎn)換，然后經(jīng)光纖傳至前端。光纖傳至前端。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：采用共享結(jié)構(gòu)采用共享結(jié)構(gòu)(小區(qū)用戶共享小區(qū)用戶共享27M帶寬帶

40、寬)；安全性保密；安全性保密性較差；各地的有線電視網(wǎng)自成一體。性較差；各地的有線電視網(wǎng)自成一體。431HFC的優(yōu)點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)（1）成本較低。與FTTC相比，僅線路設(shè)備低2030。（2）HFC頻帶較寬，能適應(yīng)未來一段時(shí)間內(nèi)的業(yè)務(wù)需求，并能向光纖接入網(wǎng)發(fā)展。（3）HFC適合當(dāng)前模擬制式為主體的視像業(yè)務(wù)及設(shè)備市場，用戶使用方便。（4）與現(xiàn)有銅線接入網(wǎng)相比，運(yùn)營、維護(hù)、管理費(fèi)用較低。2HFC的不足之處的不足之處 (1)成本雖然低于光纖接入網(wǎng)，但要取代現(xiàn)存的銅線環(huán)境投入將很大。（2）建設(shè)周期長。（3）拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)需進(jìn)一步改進(jìn)，以提高網(wǎng)絡(luò)可靠性，一個(gè)光電節(jié)點(diǎn)為500用戶服務(wù)，出問題影響面大。（4）電話信道有限，擴(kuò)

41、容難。44 3. 光纖接入技術(shù)光纖接入技術(shù) 光纖接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)(OAN)指在接入網(wǎng)中采用光纖作為主要傳輸媒指在接入網(wǎng)中采用光纖作為主要傳輸媒質(zhì)來實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)。質(zhì)來實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)。 只有引入光纖接入網(wǎng)，才能從根本上解決接入網(wǎng)的只有引入光纖接入網(wǎng)，才能從根本上解決接入網(wǎng)的“瓶頸瓶頸效應(yīng)效應(yīng)”，實(shí)現(xiàn)真正的信息高速公路。光纖接入網(wǎng)是接入網(wǎng)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)真正的信息高速公路。光纖接入網(wǎng)是接入網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。的必然趨勢(shì)。 光纖接入網(wǎng)的特點(diǎn)：光纖接入網(wǎng)的特點(diǎn)： 可傳輸寬帶業(yè)務(wù)，傳輸質(zhì)量好，可靠性高；網(wǎng)徑一般比可傳輸寬帶業(yè)務(wù)，傳輸質(zhì)量好，可靠性高；網(wǎng)徑一般比較小，可不需中繼器，但由于需分配的用戶多，可

42、能需要光纖較小，可不需中繼器，但由于需分配的用戶多，可能需要光纖放大器進(jìn)行光功率補(bǔ)償；投資成本大，網(wǎng)絡(luò)管理復(fù)雜，遠(yuǎn)端供放大器進(jìn)行光功率補(bǔ)償；投資成本大，網(wǎng)絡(luò)管理復(fù)雜，遠(yuǎn)端供電比較復(fù)雜。電比較復(fù)雜。45UNI：用戶網(wǎng)絡(luò)接口。：用戶網(wǎng)絡(luò)接口。SNI：業(yè)務(wù)結(jié)點(diǎn)接口。：業(yè)務(wù)結(jié)點(diǎn)接口。S：光發(fā)送參考點(diǎn)。：光發(fā)送參考點(diǎn)。 R：光接收參考點(diǎn)。：光接收參考點(diǎn)。 AF：適配功能。：適配功能。 V：與業(yè)務(wù)結(jié)點(diǎn)間的參考點(diǎn)。：與業(yè)務(wù)結(jié)點(diǎn)間的參考點(diǎn)。T：與用戶終端間的參考點(diǎn)。：與用戶終端間的參考點(diǎn)。a: AF與與ONU之間的參考點(diǎn)。之間的參考點(diǎn)。 光接入網(wǎng)光接入網(wǎng)(OAN) 從系統(tǒng)配置上可以分為從系統(tǒng)配置上可以分為無源

43、光網(wǎng)絡(luò)無源光網(wǎng)絡(luò)(PON，Passive Optical Network )和有源光網(wǎng)絡(luò)和有源光網(wǎng)絡(luò)(AON) 。 無源光網(wǎng)絡(luò)無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)主要組成主要組成 光線路終端光線路終端OLT ：提供：提供OAN網(wǎng)絡(luò)側(cè)接口，并且連接一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)接口，并且連接一個(gè)或多個(gè)ODN。光分配網(wǎng)絡(luò)光分配網(wǎng)絡(luò)ODN ： 是是OLT和和ONU之間的光傳輸媒質(zhì)，由無源光之間的光傳輸媒質(zhì)，由無源光器件組成。器件組成。光網(wǎng)絡(luò)單元光網(wǎng)絡(luò)單元ONU ，提供，提供OAN用戶側(cè)接口，并且連接到一個(gè)用戶側(cè)接口，并且連接到一個(gè)ODN。46 在OLT和和ONU之間沒有任何有源電子設(shè)備的光接入網(wǎng)稱之間沒有任何有源電子設(shè)備的光接入

44、網(wǎng)稱為無源光網(wǎng)絡(luò)為無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)。PON對(duì)各種業(yè)務(wù)是透明的，易于升級(jí)對(duì)各種業(yè)務(wù)是透明的，易于升級(jí)擴(kuò)容，便于維護(hù)管理，缺點(diǎn)是擴(kuò)容，便于維護(hù)管理，缺點(diǎn)是OLT和和ONU之間的距離和容量之間的距離和容量受到限制受到限制。 用有源設(shè)備或有源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的用有源設(shè)備或有源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的ODT代替無源光網(wǎng)絡(luò)中的代替無源光網(wǎng)絡(luò)中的ODN，便構(gòu)成有源光網(wǎng)絡(luò)，便構(gòu)成有源光網(wǎng)絡(luò)(AON)。 AON的傳輸距離和容量大大增加，易于擴(kuò)展帶寬，運(yùn)行和網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的靈活性大，不足之處是有源設(shè)備需要供電、機(jī)房等。 目前，用戶網(wǎng)光纖化的途徑主要有兩個(gè)：一是在現(xiàn)有電話銅纜用戶網(wǎng)的基礎(chǔ)上，引入光纖傳輸技術(shù)改造成光接入網(wǎng)； 二是在現(xiàn)有有線

45、電視(CATV)同軸電纜網(wǎng)的基礎(chǔ)上，引入光纖傳輸技術(shù)使之成為光纖/同軸混合網(wǎng)(HFC)。 47 光接入網(wǎng)的應(yīng)用類型光接入網(wǎng)的應(yīng)用類型 根據(jù)根據(jù)ONU的位置不同，光接入網(wǎng)有以下幾種應(yīng)用類型：的位置不同，光接入網(wǎng)有以下幾種應(yīng)用類型： 光纖到結(jié)點(diǎn)光纖到結(jié)點(diǎn)(FTTN)、光纖到路邊、光纖到路邊(FTTC)、光纖到小區(qū)、光纖到小區(qū)(FTTZ)光纖到大樓光纖到大樓(FTTB)、光纖到辦公室、光纖到辦公室(FTTO)和光纖到家和光纖到家(FTTH)等。等。 FTTBxDSLFTTBLANFTTH48 FTTC結(jié)構(gòu)中，結(jié)構(gòu)中，ONU設(shè)置在路邊的人孔或電線桿上的分線設(shè)置在路邊的人孔或電線桿上的分線盒處，有時(shí)也可

46、以設(shè)置在交接箱處。從盒處，有時(shí)也可以設(shè)置在交接箱處。從ONU到用戶之間采用雙到用戶之間采用雙絞線銅纜，若要傳送寬帶業(yè)務(wù)則要用高頻電纜或同軸電纜。絞線銅纜，若要傳送寬帶業(yè)務(wù)則要用高頻電纜或同軸電纜。 FTTB是將是將ONU直接放在大樓內(nèi)直接放在大樓內(nèi)(如企業(yè)、事業(yè)單位辦公樓如企業(yè)、事業(yè)單位辦公樓或居民住宅公寓內(nèi)或居民住宅公寓內(nèi))，再由銅纜將業(yè)務(wù)分配到各個(gè)用戶。，再由銅纜將業(yè)務(wù)分配到各個(gè)用戶。 FTTB比比FTTC的光纖化程度更進(jìn)一步，更適合高密度用戶區(qū)，也更的光纖化程度更進(jìn)一步，更適合高密度用戶區(qū)，也更容易滿足未來寬帶業(yè)務(wù)傳輸?shù)男枰Ｈ菀诐M足未來寬帶業(yè)務(wù)傳輸?shù)男枰?如果將如果將FTTC結(jié)構(gòu)中設(shè)

47、置在路邊的結(jié)構(gòu)中設(shè)置在路邊的ONU換成無源光分路器，換成無源光分路器， 將將ONU移到大企業(yè)事業(yè)單位移到大企業(yè)事業(yè)單位(如公司、政府機(jī)關(guān)、大學(xué)或研究所如公司、政府機(jī)關(guān)、大學(xué)或研究所)的辦公室內(nèi)就成了的辦公室內(nèi)就成了FTTO。將。將ONU移到用戶家里就成了移到用戶家里就成了FTTH。 49 nFTTHFTTH結(jié)構(gòu)是一種全光纖網(wǎng)，即從本地交換機(jī)一直到用戶全部結(jié)構(gòu)是一種全光纖網(wǎng)，即從本地交換機(jī)一直到用戶全部為光連接，中間沒有任何銅纜，也沒有有源電子設(shè)備，是真為光連接，中間沒有任何銅纜，也沒有有源電子設(shè)備，是真正全透明的網(wǎng)絡(luò)。正全透明的網(wǎng)絡(luò)。 主要特點(diǎn)：主要特點(diǎn)： (1) (1) 整個(gè)用戶接入網(wǎng)是全透

48、明光網(wǎng)絡(luò)，對(duì)傳輸制式、帶寬、整個(gè)用戶接入網(wǎng)是全透明光網(wǎng)絡(luò)，對(duì)傳輸制式、帶寬、波長和傳輸技術(shù)沒有任何限制，適于引入新業(yè)務(wù)；波長和傳輸技術(shù)沒有任何限制，適于引入新業(yè)務(wù)； (2)(2)由于本地交換機(jī)與用戶之間沒有任何有源電子設(shè)備，由于本地交換機(jī)與用戶之間沒有任何有源電子設(shè)備，ONUONU安裝在住戶處，因而環(huán)境條件比戶外不可控條件大為改善，安裝在住戶處，因而環(huán)境條件比戶外不可控條件大為改善，可以采用低成本元器件；可以采用低成本元器件； ONUONU可以本地供電，降低成本，維可以本地供電，降低成本，維護(hù)成本也低；護(hù)成本也低； (3)(3)只有當(dāng)光纖直接通達(dá)住戶，每個(gè)用戶才真正有了名副只有當(dāng)光纖直接通達(dá)住

49、戶，每個(gè)用戶才真正有了名副其實(shí)的寬帶鏈路，真正發(fā)掘光纖巨大潛在帶寬才有可能。其實(shí)的寬帶鏈路，真正發(fā)掘光纖巨大潛在帶寬才有可能。 (4)FTTH(4)FTTH是光接入網(wǎng)的最理想的一種形式，也是光接入網(wǎng)是光接入網(wǎng)的最理想的一種形式，也是光接入網(wǎng)發(fā)展的最終趨勢(shì)。發(fā)展的最終趨勢(shì)。50 n光纖雙向傳輸技術(shù)光纖雙向傳輸技術(shù) 下行數(shù)據(jù)與上行數(shù)據(jù)可采用不同的激光波長信號(hào)傳輸。下行數(shù)據(jù)與上行數(shù)據(jù)可采用不同的激光波長信號(hào)傳輸。 下行數(shù)據(jù)：下行數(shù)據(jù)：1490nm，上行數(shù)據(jù)：，上行數(shù)據(jù)：1310nm， 1550nm波段留著未來傳輸電視信號(hào)。波段留著未來傳輸電視信號(hào)。n上行多址接入技術(shù)上行多址接入技術(shù) 多用戶的上行數(shù)據(jù)

50、接入也可有多種方式，主要有時(shí)分多址接入多用戶的上行數(shù)據(jù)接入也可有多種方式，主要有時(shí)分多址接入（TDMA)、副載波多址接入、副載波多址接入(SCMA)、空分多址、空分多址(SDMA)、碼分多址、碼分多址(CDMA)、波分多址、波分多址(WDMA) 等多種方式。等多種方式。 目前主要采用目前主要采用TDMA時(shí)分多址接入方式。時(shí)分多址接入方式。EPON及及GPON的上行數(shù)據(jù)的上行數(shù)據(jù)都采用都采用TDMA方式。方式。 波分波分WDMA方式具有最好的性能，但成本高，是未來演進(jìn)的方向。方式具有最好的性能，但成本高，是未來演進(jìn)的方向。(WDM-PON) 51IMS/SS/2G/3GInternet城域網(wǎng)城域

51、網(wǎng)/傳輸傳輸OLT分光器分光器流媒體流媒體xDSL監(jiān)控監(jiān)控FTTB10GE/GEIPTVPCPhoneMDUCPEHGIPTVPCPhoneFEFTTBFEONTMDUONTEOC合成器 EOC終端住戶電視PC電話有線電視網(wǎng)CATVFTTH語音語音數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)IPTV監(jiān)控監(jiān)控FTTBFemto/微蜂窩微蜂窩FTTX應(yīng)用滿足FTTB/FTTH靈活的接入模式?？膳c廣電網(wǎng)絡(luò)合作提供同軸網(wǎng)絡(luò)寬帶接入。52 PON下行方向的運(yùn)行情況下行方向的運(yùn)行情況PON上行方向的運(yùn)行情況上行方向的運(yùn)行情況下行方向下行方向: 采用廣播方式從采用廣播方式從OLT傳送到傳送到ONU。每。每個(gè)幀的前導(dǎo)碼中攜帶個(gè)幀的前導(dǎo)碼中攜帶邏

52、輯鏈路識(shí)別符，唯邏輯鏈路識(shí)別符，唯一地標(biāo)識(shí)了數(shù)據(jù)所要一地標(biāo)識(shí)了數(shù)據(jù)所要到達(dá)的特定到達(dá)的特定ONU。用。用戶只能識(shí)別自己的數(shù)戶只能識(shí)別自己的數(shù)據(jù)。據(jù)。上行方向上行方向; 采用采用TDMA技術(shù)，技術(shù)，將將多個(gè)多個(gè)ONU的上行信息組的上行信息組成一個(gè)成一個(gè)TDM的信息流傳的信息流傳送到送到OLT。每個(gè)。每個(gè)ONU都都分配一個(gè)傳輸時(shí)隙，分配一個(gè)傳輸時(shí)隙，并利并利用測距功能用測距功能，以防止不同，以防止不同ONU的數(shù)據(jù)幀在共用的的數(shù)據(jù)幀在共用的通道上發(fā)生碰撞。通道上發(fā)生碰撞。無源光網(wǎng)絡(luò)（無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）接入網(wǎng)）接入網(wǎng)53 PON的標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn) 基于基于ATM的寬帶無源光網(wǎng)絡(luò)的寬帶無源光網(wǎng)絡(luò)(BPON/

53、APON，ITU-T G.983) 以太無源光網(wǎng)絡(luò)（以太無源光網(wǎng)絡(luò)（EPON，IEEE802.3-2005） 吉比特?zé)o源光網(wǎng)絡(luò)（吉比特?zé)o源光網(wǎng)絡(luò)（GPON，ITU-T G.984） 波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)（波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)（WDM-PON，現(xiàn)在成本高，未來？，現(xiàn)在成本高，未來？) 主要差異在于采用不同的二層技術(shù)。主要差異在于采用不同的二層技術(shù)。 BPON/APON的最高速率的最高速率622Mbit/s，二層采用的是，二層采用的是ATM技術(shù)。定長幀技術(shù)。定長幀152.7us，(隨著隨著ATM的衰敗，已自然淘的衰敗，已自然淘汰汰) 。 EPON可支持可支持1.25Gbit/s對(duì)稱速率，將來速率還能升

54、級(jí)到對(duì)稱速率，將來速率還能升級(jí)到10Gb/s，二層采用，二層采用Ethernet技術(shù)。不定長幀，以太業(yè)務(wù)。技術(shù)。不定長幀，以太業(yè)務(wù)。 GPON是指支持吉比特速率的是指支持吉比特速率的PON，采用，采用GPON專有的適專有的適配協(xié)議配協(xié)議GEM幀進(jìn)行多業(yè)務(wù)適配。定長幀幀進(jìn)行多業(yè)務(wù)適配。定長幀125us。GPON可承可承載有載有Qos保障的多業(yè)務(wù)保障的多業(yè)務(wù)，并具有，并具有強(qiáng)大的強(qiáng)大的OAM能力能力。54 EPON PON采用采用點(diǎn)到多點(diǎn)點(diǎn)到多點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，下行采用廣播方式下行采用廣播方式、上行采用上行采用TDMA方式實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)傳輸。方式實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)傳輸。 EPON技術(shù)的核心是在保留

55、傳統(tǒng)以太網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)技術(shù)的核心是在保留傳統(tǒng)以太網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上定義了一種上定義了一種新的應(yīng)用于新的應(yīng)用于EPON系統(tǒng)的物理層系統(tǒng)的物理層（主要是光接（主要是光接口）規(guī)范、一種口）規(guī)范、一種新的新的MAC多點(diǎn)控制層協(xié)議（多點(diǎn)控制層協(xié)議（MPCP），），以實(shí)以實(shí)現(xiàn)在現(xiàn)在點(diǎn)到多點(diǎn)無源光網(wǎng)絡(luò)中的以太網(wǎng)幀的時(shí)分多址接入點(diǎn)到多點(diǎn)無源光網(wǎng)絡(luò)中的以太網(wǎng)幀的時(shí)分多址接入，以，以及一種運(yùn)行維護(hù)和管理（及一種運(yùn)行維護(hù)和管理（OAM）機(jī)制。）機(jī)制。 EPON的優(yōu)點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)：消除了：消除了ATM和和SDH層，降低了初始成本和運(yùn)層，降低了初始成本和運(yùn)行成本；可以大量采用以太網(wǎng)技術(shù)成熟的芯片，實(shí)現(xiàn)簡單，行成本；可以大量

56、采用以太網(wǎng)技術(shù)成熟的芯片，實(shí)現(xiàn)簡單，相對(duì)成本低，維護(hù)簡單，容易擴(kuò)展，易于升級(jí)。相對(duì)成本低，維護(hù)簡單，容易擴(kuò)展，易于升級(jí)。 EPON缺點(diǎn)缺點(diǎn)：總體效率較低，難以支持以太網(wǎng)之外的業(yè)務(wù)。：總體效率較低，難以支持以太網(wǎng)之外的業(yè)務(wù)。當(dāng)遇到話音如當(dāng)遇到話音如TDM業(yè)務(wù)時(shí)，就會(huì)引起業(yè)務(wù)時(shí)，就會(huì)引起QoS問題，全業(yè)務(wù)支持問題，全業(yè)務(wù)支持能力差。能力差。55 EPON的目標(biāo)是用最簡單的方式實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)到多點(diǎn)結(jié)構(gòu)的目標(biāo)是用最簡單的方式實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)到多點(diǎn)結(jié)構(gòu)的吉比特以太網(wǎng)光纖接入系統(tǒng)。的吉比特以太網(wǎng)光纖接入系統(tǒng)。 對(duì)于向全對(duì)于向全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)過渡是網(wǎng)絡(luò)過渡是一個(gè)很好的選擇。一個(gè)很好的選擇。 EPON的優(yōu)點(diǎn)是的優(yōu)點(diǎn)是：消除了：消

57、除了ATM和和SDH層，降低了初始層，降低了初始成本和運(yùn)行成本；可以大量采用以太網(wǎng)技術(shù)成熟的芯片，成本和運(yùn)行成本；可以大量采用以太網(wǎng)技術(shù)成熟的芯片，實(shí)現(xiàn)簡單，相對(duì)成本低，維護(hù)簡單，容易擴(kuò)展，易于升級(jí)。實(shí)現(xiàn)簡單，相對(duì)成本低，維護(hù)簡單，容易擴(kuò)展，易于升級(jí)。 EPON的主要缺點(diǎn)的主要缺點(diǎn)：總體效率較低，難以支持以太網(wǎng)之：總體效率較低，難以支持以太網(wǎng)之外的業(yè)務(wù)。當(dāng)遇到話音如外的業(yè)務(wù)。當(dāng)遇到話音如TDM業(yè)務(wù)時(shí)，就會(huì)引起業(yè)務(wù)時(shí)，就會(huì)引起QoS問問題，全業(yè)務(wù)支持能力差。題，全業(yè)務(wù)支持能力差。56以太網(wǎng)最大幀長以太網(wǎng)最大幀長1518byte，論詢，論詢32個(gè)用戶，每個(gè)用戶論詢間隔最個(gè)用戶，每個(gè)用戶論詢間隔最大

58、約大約0.5ms接入網(wǎng)允許的最大時(shí)間延遲接入網(wǎng)允許的最大時(shí)間延遲1.5ms57 GPON nGPON與EPON具有相同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。n下行采用廣播方式，上行采用時(shí)分多址(TDMA)接入技術(shù)。上行幀由復(fù)用的突發(fā)傳輸時(shí)隙(slot)組成，每幀包括一個(gè)或多個(gè)ONU的傳輸時(shí)隙，通過下行幀的US BMmap(上行帶寬映射)域指示相應(yīng)ONU的上行數(shù)據(jù)發(fā)送。n下行速率可達(dá)2.5Gbps。n很好地支持TDM業(yè)務(wù)。TDM業(yè)務(wù)映射到GEM幀中，GPON TC幀幀長為125us能夠直接支持TDM業(yè)務(wù).n強(qiáng)大的OAM能力。n有QoS保證的全業(yè)務(wù)接入。GPON能夠同時(shí)承載ATM信元和GEM幀.nGEM幀是GPON區(qū)別

59、于APON、EPON的本質(zhì)特征，是GPON專有的適配協(xié)議。GPON依靠GEM實(shí)現(xiàn)對(duì)各種業(yè)務(wù)的有效適配、保證QoS。n技術(shù)相對(duì)復(fù)雜設(shè)備成本較高，目前GPON沒有EPON成熟。5859n PON的關(guān)鍵技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù) 1.多業(yè)務(wù)的適配和成幀技術(shù)多業(yè)務(wù)的適配和成幀技術(shù) 如何在PON中提供具備QoS保證的TDM業(yè)務(wù)傳輸。2.動(dòng)態(tài)帶寬分配技術(shù)動(dòng)態(tài)帶寬分配技術(shù) 如何最大限度的有效利用PON系統(tǒng)的帶寬。目前多業(yè)務(wù)的GPON以及EPON，要求保證各種業(yè)務(wù)的QoS，因此就需要具有非常靈敏的帶寬分配機(jī)制。在多長的調(diào)度周期上完成一次帶寬分配以及帶寬分配算法，將直接影響系統(tǒng)的上行帶寬利用率和各類業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。3.突發(fā)

60、發(fā)送突發(fā)發(fā)送/接收控制技術(shù)接收控制技術(shù) PON在上行方向上采用TDMA方式，在1.25Gbps上行速率下的突發(fā)模式激光驅(qū)動(dòng)器(ONT側(cè))及其發(fā)射功率控制，突發(fā)模式接收機(jī)和時(shí)鐘提取技術(shù)(OLT側(cè))，都將面臨新的挑戰(zhàn)。4. 測距技術(shù)測距技術(shù)： 為防止各ONT之間上行信號(hào)沖突，必須具有精確的測距機(jī)構(gòu)。60 n測距測距 為了避免各為了避免各ONU發(fā)送給發(fā)送給OLT的信號(hào)重疊發(fā)生，把每個(gè)的信號(hào)重疊發(fā)生，把每個(gè)ONU都調(diào)整到與都調(diào)整到與OLT有相同的邏輯距離上，使得每個(gè)有相同的邏輯距離上，使得每個(gè)ONU的上行信號(hào)到達(dá)的上行信號(hào)到達(dá)OLT所需的延遲時(shí)間均為所需的延遲時(shí)間均為Tequ，該功能通常，該功能通常被