接入網(wǎng)基礎(chǔ)理論

-.z......資料...接入網(wǎng)根底理論中國(guó)電信接入網(wǎng)維護(hù)及裝維技能競(jìng)賽教材編寫小組編制目錄TOC\o"1-2"\h\z\u1.概述-3-1.1接入網(wǎng)的根本概念-3-1.2接入網(wǎng)的分類-7-1.3接入網(wǎng)提供的綜合接入業(yè)務(wù)-10-2.銅線接入技術(shù)-12-2.1不對(duì)稱數(shù)字用戶線〔ADSL〕接入技術(shù)-12-2.2甚高速數(shù)字用戶線〔VDSL〕接入技術(shù)-18-3光纖接入技術(shù)-22-3.1無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)〔PON〕接入技術(shù)-22-3.2以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)〔EPON〕接入技術(shù)-30-4無(wú)線接入技術(shù)-34-4.1無(wú)線接入信道的電波傳播-34-4.2無(wú)線接入的根本技術(shù)-34-5接入網(wǎng)網(wǎng)管技術(shù)-39-5.1網(wǎng)絡(luò)管理的概念-39-5.2接入網(wǎng)網(wǎng)管的管理功能-42-概述1.1接入網(wǎng)的根本概念接入網(wǎng)的定義與定界1．接入網(wǎng)的定義從整個(gè)電信網(wǎng)的角度，可以將全網(wǎng)劃分為公用電信網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)〔CustomerPremisesNetwork，CPN〕兩大塊，其中CPN屬用戶所有，故通常電信網(wǎng)指公用電信網(wǎng)局部。公用電信網(wǎng)又可劃分為三局部，即：長(zhǎng)途網(wǎng)〔長(zhǎng)途端局以上局部〕、中繼網(wǎng)〔即長(zhǎng)途端局與市話局之間以及市話局之間的局部〕和接入網(wǎng)〔即端局至用戶之間的局部〕。按照ITU-TG.902的定義，接入網(wǎng)〔AN〕是由業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口〔ServiceNodeInterface，SNI〕和相關(guān)用戶網(wǎng)絡(luò)接口〔UserNetworkInterface，UNI〕之間的一系列傳送實(shí)體〔諸如線路設(shè)施和傳輸設(shè)施〕所組成的，它是一個(gè)為傳送電信業(yè)務(wù)提供所需傳送承載能力的實(shí)施系統(tǒng)。2．接入網(wǎng)的定界接入網(wǎng)所覆蓋的圍可由三個(gè)接口來(lái)定界，即網(wǎng)絡(luò)側(cè)經(jīng)由SNI與業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)〔ServiceNode，SN〕相連，用戶側(cè)經(jīng)由UNI與用戶相連，管理方面則經(jīng)Q3接口與電信管理網(wǎng)〔TelemunicationsManagementNetwork，TMN〕相連。業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)〔SN〕是提供業(yè)務(wù)的實(shí)體，可提供規(guī)定業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)有本地交換機(jī)、租用線業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)或特定配置的點(diǎn)播電視和播送電視業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)等。業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口〔SNI〕是接入網(wǎng)〔AN〕和業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)〔SN〕之間的接口。用戶網(wǎng)絡(luò)接口〔UNI〕是用戶和網(wǎng)絡(luò)之間的接口。在單個(gè)UNI的情況下，ITU-T所規(guī)定的UNI〔包括各種類型的公用網(wǎng)和ISDN的UNI〕應(yīng)該用于AN中，以便支持目前所提供的接入類型和業(yè)務(wù)。接入網(wǎng)與用戶間的UNI接口能夠支持目前網(wǎng)絡(luò)所能提供的各種接入類型和業(yè)務(wù)，但接入網(wǎng)的開(kāi)展不應(yīng)限制在現(xiàn)有的業(yè)務(wù)和接入類型。接入網(wǎng)的功能構(gòu)造一、通用協(xié)議參考模型接入網(wǎng)的功能構(gòu)造是以ITU-T建議G.803的分層模型為根底的，利用該分層模型可以對(duì)AN同等層實(shí)體間的交互作明確的規(guī)定。G.803的分層模型將網(wǎng)絡(luò)劃分為電路層〔CircuitLayer，CL〕、傳輸通道層〔TransmissionPathlayer，TP〕和傳輸介質(zhì)層〔TransmissionMedialayer，TM〕，其中TM又可以進(jìn)一步劃分為段層和物理媒質(zhì)層。根據(jù)接入網(wǎng)框架構(gòu)造和體制要求，接入網(wǎng)的重要特征可歸納為如下幾點(diǎn)。〔1〕接入網(wǎng)對(duì)于所接入的業(yè)務(wù)提供承載能力，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的透明傳送?！?〕接入網(wǎng)對(duì)用戶信令是透明的，除了一些用戶信令格式轉(zhuǎn)換外，信令和業(yè)務(wù)處理的功能依然在業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)中?！?〕接入網(wǎng)的引入不應(yīng)限制現(xiàn)有的各種接入類型和業(yè)務(wù)，接入網(wǎng)應(yīng)通過(guò)有限個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的接口與業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)相連?！?〕接入網(wǎng)有獨(dú)立于業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)〔簡(jiǎn)稱網(wǎng)管系統(tǒng)〕，該網(wǎng)管系統(tǒng)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化接口連接電信管理網(wǎng)〔TMN〕。TMN實(shí)施對(duì)接入網(wǎng)的操作、維護(hù)和管理。二、主要功能接入網(wǎng)主要有5項(xiàng)功能，即用戶口功能〔UserPortFunction，UPF〕、業(yè)務(wù)口功能〔ServicePortFunction，SPF〕、核心功能〔CoreFunction，CF〕、傳送功能〔TransfortFunction，TF〕和AN系統(tǒng)管理功能〔SystemManagementFunction，SMF〕。1．用戶口功能〔UPF〕〔1〕終結(jié)UNI功能?！?〕A/D轉(zhuǎn)換和信令轉(zhuǎn)換?！?〕UNI的激活/去激活?！?〕處理UNI承載通路/容量?！?〕UNI的測(cè)試和UPF的維護(hù)。〔6〕管理和控制功能。2．業(yè)務(wù)口功能〔SPF〕〔1〕終結(jié)SNI功能?！?〕將承載通路的需要和即時(shí)的管理以及操作需要映射進(jìn)核心功能?！?〕特定SNI所需要的協(xié)議映射?！?〕SNI的測(cè)試和SPF的維護(hù)?！?〕管理和控制功能。3．核心功能〔CF〕〔1〕接入承載通路處理?！?〕承載通路集中?！?〕信令和分組信息復(fù)用。〔4〕ATM傳送承載通路的電路模擬?！?〕管理和控制功能。4．傳送功能〔TF〕〔1〕復(fù)用功能。〔2〕穿插連接功能〔包括疏導(dǎo)和配置〕?！?〕管理功能?！?〕物理媒介功能。5．AN系統(tǒng)管理功能〔AN-SMF〕〔1〕配置和控制?！?〕指配協(xié)調(diào)?！?〕故障檢測(cè)和指示?！?〕用戶信息和性能數(shù)據(jù)收集?！?〕平安控制?！?〕協(xié)調(diào)UPF和SN〔經(jīng)SNI〕的即時(shí)管理和操作功能?！?〕資源管理。接入網(wǎng)的拓?fù)錁?gòu)造網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)錁?gòu)造是指組成網(wǎng)絡(luò)的物理的或邏輯的布局形狀和構(gòu)造構(gòu)成，可以進(jìn)一步分為物理配置構(gòu)造和邏輯配置構(gòu)造。物理配置構(gòu)造指實(shí)際網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和傳輸鏈路的布局或幾何排列，反映了網(wǎng)絡(luò)的物理形狀和物理上的連接性。1．星型構(gòu)造當(dāng)涉及通信的所有點(diǎn)中有一個(gè)特殊點(diǎn)〔即樞紐點(diǎn)〕與其他所有點(diǎn)直接相連，而其余點(diǎn)之間不能直接相連時(shí)，就構(gòu)成了星型構(gòu)造，又稱單星型或大星型構(gòu)造。2．雙星型構(gòu)造在光纖接入網(wǎng)環(huán)境中，將傳統(tǒng)電纜接入網(wǎng)的交接箱換成遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)或遠(yuǎn)端設(shè)備〔RemoteNode/RemoteTerminal，RN/RT〕，將饋線電纜改用光纜后即成為雙星型構(gòu)造，有人稱之為分布式星型構(gòu)造。3．總線構(gòu)造〔鏈型或T型構(gòu)造〕當(dāng)涉及通信的所有點(diǎn)串聯(lián)起來(lái)并使首末兩個(gè)點(diǎn)開(kāi)放時(shí)就形成了鏈型構(gòu)造；當(dāng)中間各個(gè)點(diǎn)可以有上下業(yè)務(wù)時(shí)又稱為總線構(gòu)造，也稱為T型構(gòu)造。4．環(huán)型構(gòu)造

當(dāng)涉及通信的所有點(diǎn)串聯(lián)起來(lái)，而且首尾相連，沒(méi)有任何點(diǎn)開(kāi)放時(shí)就形成了環(huán)型構(gòu)造。5．樹(shù)型構(gòu)造傳統(tǒng)的有線電視〔CableTeleVision/munityAntennaTeleVision，CATV〕網(wǎng)往往采用樹(shù)型-分支構(gòu)造，很適于單向播送式業(yè)務(wù)。1.2接入網(wǎng)的分類接入網(wǎng)通常是按其所用傳輸介質(zhì)的不同來(lái)進(jìn)展分類的。銅線接入網(wǎng)端局與交接箱之間可以有遠(yuǎn)端交換模塊〔RemoteSwitchingUnit，RSU〕或遠(yuǎn)端〔RemoteTerminal，RT〕。端局本地交換機(jī)的主配線架〔MainDistributionFrame，MDF〕經(jīng)大線徑、大對(duì)數(shù)的饋線電纜〔數(shù)百～數(shù)千對(duì)〕連至分路點(diǎn)轉(zhuǎn)向不同方向。由交接箱開(kāi)場(chǎng)經(jīng)較小線徑較小對(duì)數(shù)的配線電纜〔每組幾十對(duì)〕連至分線盒。由分線盒開(kāi)場(chǎng)通常是假設(shè)干單對(duì)或雙對(duì)雙絞線直接與用戶終端處的網(wǎng)路接口〔NetworkInterface，NI〕相連，用戶引入線為用戶專用，NI為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和用戶設(shè)備的分界點(diǎn)。銅線用戶環(huán)路的作用是把用戶話機(jī)連接到局的交換機(jī)上。光纖接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)〔或稱光接入網(wǎng)〕〔OpticalAccessNetwork，OAN〕是以光纖為傳輸介質(zhì)，并利用光波作為光載波傳送信號(hào)的接入網(wǎng)，泛指本地交換機(jī)或遠(yuǎn)端交換模塊與用戶之間采用光纖通信或局部采用光纖通信的系統(tǒng)。OLT的作用是為光接入網(wǎng)提供網(wǎng)絡(luò)側(cè)與本地交換機(jī)之間的接口，并經(jīng)一個(gè)或多個(gè)ODN與用戶側(cè)的ONU通信。ODN為OLT與ONU之間提供光傳輸手段，其主要功能是完成光信號(hào)功率的分配任務(wù)。ONU的作用是為光接入網(wǎng)提供直接的或遠(yuǎn)端的用戶側(cè)接口，處于ODN的用戶側(cè)。ONU的主要功能是終結(jié)來(lái)自O(shè)DN的光纖，處理光信號(hào)，并為多個(gè)小企事業(yè)用戶和居民用戶提供業(yè)務(wù)接口?；旌辖尤刖W(wǎng)混合接入網(wǎng)是指接入網(wǎng)的傳輸介質(zhì)采用光纖和同軸電纜混合組成的。主要有三種方式，即光纖/同軸電纜混合〔HFC〕方式、交換型數(shù)字視像〔SwitchedDigitalVideo，SDV〕方式以及綜合數(shù)字通信和視像〔IntegratedDigitalmunicationandVideo，IDV〕方式。一、光纖/同軸電纜混合〔HFC〕方式1．HFC系統(tǒng)的組成與原理HFC是有線電視〔CATV〕網(wǎng)和網(wǎng)結(jié)合的產(chǎn)物，是目前將光纖逐漸推向用戶的一種較經(jīng)濟(jì)的方式。2．HFC技術(shù)應(yīng)用中要考慮的幾個(gè)方面在HFC上實(shí)現(xiàn)雙向傳輸，需要從光纖通道和同軸通道這兩方面來(lái)考慮。〔1〕從前端到光節(jié)點(diǎn)這一段光纖通道中，上行回傳可采用空分復(fù)用〔SDM〕和波分復(fù)用〔WDM〕這兩種方式?！?〕從光節(jié)點(diǎn)到住戶這段同軸電纜通道，其上行回傳信號(hào)要選擇適當(dāng)?shù)念l段。二、交換型數(shù)字視像〔SDV〕方式HFC接入網(wǎng)主要是為住宅用戶提供視像〔以模擬視像業(yè)務(wù)為主〕寬帶業(yè)務(wù)的一種接入網(wǎng)方式，特別適合于單向、模擬的有線電視傳送。三、綜合數(shù)字通信和視像〔IDV〕方式從上面的討論可知，國(guó)際上新開(kāi)發(fā)的SDV技術(shù)是將電信、視像數(shù)字傳輸和視像模擬傳輸綜合在一起，這既保持了數(shù)字傳輸質(zhì)量高的優(yōu)點(diǎn)，又保存了當(dāng)前視像以模擬傳輸?shù)默F(xiàn)實(shí)情況，還可能適應(yīng)將來(lái)交互式數(shù)字化視像開(kāi)展，并具有交換等多種功能，是一種比擬先進(jìn)和有廣泛應(yīng)用前景的技術(shù)。無(wú)線接入網(wǎng)無(wú)線接入網(wǎng)是以無(wú)線電技術(shù)〔包括移動(dòng)通信、無(wú)繩、微涉及衛(wèi)星通信等〕為傳輸手段，連接起端局至用戶間的通信網(wǎng)。一、無(wú)線接入網(wǎng)的一般構(gòu)造由于無(wú)線接入技術(shù)比傳統(tǒng)的有線接入技術(shù)提供更多的自由度，因而，無(wú)線接入網(wǎng)構(gòu)造要比傳統(tǒng)的有線接入網(wǎng)構(gòu)造簡(jiǎn)單得多，下面介紹無(wú)線接入網(wǎng)的一般構(gòu)造。移動(dòng)通信網(wǎng)接入公用固定通信網(wǎng)主要有用戶線接入、市話中繼線接入和移動(dòng)匯接中心接入三種方式，目前主要采用移動(dòng)匯接中心方式實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信網(wǎng)與固定通信網(wǎng)的連接和聯(lián)網(wǎng)互通。二、有線接入和無(wú)線接入構(gòu)造的比擬如果將無(wú)線接入作為代替有線接入的手段，則根據(jù)不同情況，可以分別代替相應(yīng)有線接入的任何一局部乃至全部，下面分別討論不同的應(yīng)用情況。1．代替引入線最保守的應(yīng)用是用無(wú)線接入代替有線接入中的引入線局部。2．代替配線和引入線一種有效的應(yīng)用是用無(wú)線接入代替有線接入中的配線和引入線。此時(shí)無(wú)線基站將設(shè)置在傳統(tǒng)交接箱的位置，也就是數(shù)字環(huán)路載波〔DLC〕系統(tǒng)的遠(yuǎn)端設(shè)備所設(shè)置的位置，這種應(yīng)用方案可以稱之為無(wú)線DLC。3．代替全部有線接入一種更經(jīng)濟(jì)的應(yīng)用是用無(wú)線接入代替全部有線接入，即不僅代替配線和引入線，也同樣代替饋線電纜段。4．代替局部交換區(qū)如果RCSA可以超過(guò)單個(gè)交換區(qū)，似乎沒(méi)有理由限制RCSA只應(yīng)用于單個(gè)交換區(qū)。1.3接入網(wǎng)提供的綜合接入業(yè)務(wù)一、普通業(yè)務(wù)〔POTS〕的接入接入網(wǎng)提供普通〔PlainOldTelephoneService，POTS〕接口，它既可支持模擬用戶，又可以支持用戶交換機(jī)的接入，同時(shí)還支持虛擬用戶交換機(jī)〔Centre*〕及CID等新業(yè)務(wù)。二、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)〔ISDN〕業(yè)務(wù)的接入接入網(wǎng)提供ISDNBRI〔2B+D〕和ISDNPRI〔30B+D〕接口。三、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)〔DDN〕專線業(yè)務(wù)的接入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)〔DigitalDataNetwork，DDN〕是一個(gè)傳輸速率高、質(zhì)量好、網(wǎng)絡(luò)時(shí)延小和全透明的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。方式一：在DDN節(jié)點(diǎn)機(jī)與OLT之間通過(guò)E1接口相連。方式二：利用接入網(wǎng)將DDN節(jié)點(diǎn)機(jī)提供的2B1Q接口進(jìn)展延伸。方式三：在DDN節(jié)點(diǎn)機(jī)與OLT之間通過(guò)V.24或V.35接口相連。四、有線電視〔CATV〕業(yè)務(wù)的接入隨著我國(guó)有線電視業(yè)務(wù)〔CATV〕的迅速普及，在用戶接入網(wǎng)中引入CATV業(yè)務(wù)勢(shì)在必行?？赏ㄟ^(guò)置式光發(fā)射模塊、光接收機(jī)模塊等構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的CATV光纖傳輸系統(tǒng)，同時(shí)還將CATV單元納入集中監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)管理。五、Internet業(yè)務(wù)的接入1．局域網(wǎng)用戶〔非分組網(wǎng)用戶〕的接入有幾個(gè)主機(jī)組成的局域網(wǎng)用戶，需要配備路由器，租用數(shù)字專線〔DDN專線〕，并申請(qǐng)一組IP地址及注冊(cè)域名，以專線的方式接入Internet。2．一般終端或主機(jī)用戶〔非分組網(wǎng)用戶〕的接入這類用戶是Internet網(wǎng)上為數(shù)最多的用戶，接入Internet的方法很簡(jiǎn)單。3．分組網(wǎng)上的同步、異步終端及局域網(wǎng)用戶接入Internet通過(guò)一個(gè)*.25協(xié)議的轉(zhuǎn)換與分組網(wǎng)相接。六、其他業(yè)務(wù)的接入1．分組交換數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的接入分組網(wǎng)可以在一條電路上同時(shí)開(kāi)放多條虛電路，為多個(gè)用戶同時(shí)使用，具有動(dòng)態(tài)路由功能和較先進(jìn)的誤碼糾錯(cuò)功能。2．E1租用線業(yè)務(wù)采用先進(jìn)的區(qū)間通信功能，可在ONU和OLT之間、ONU和ONU之間提供E1租用線業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)接入網(wǎng)系統(tǒng)部租用線業(yè)務(wù)。3．2/4線音頻專線接口接入網(wǎng)系統(tǒng)可以為用戶提供2/4線音頻專線接口。2/4線音頻專線接口板為無(wú)變壓器模擬接口板，通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)2/4線轉(zhuǎn)換和增益調(diào)整功能。銅線接入技術(shù)DSL(DigitalSubscriberLine數(shù)字用戶環(huán)路)技術(shù)是基于普通線的寬帶接入技術(shù)，它在同一銅線上分別傳送數(shù)據(jù)和語(yǔ)音信號(hào)，數(shù)據(jù)信號(hào)并不通過(guò)交換機(jī)設(shè)備，減輕了交換機(jī)的負(fù)載；并且不需要撥號(hào)，一直在線，屬于專線上網(wǎng)方式。DSL包括ADSL、RADSL、HDSL和VDSL等等。下面我們主要介紹現(xiàn)在應(yīng)用較多的ADSL和VDSL。不對(duì)稱數(shù)字用戶線〔ADSL〕接入技術(shù)2.1.1ADSL的提出不對(duì)稱數(shù)字用戶線〔AsymmetricDigitalSubscriberLine，ADSL〕是一種利用現(xiàn)有的傳統(tǒng)線路高速傳輸數(shù)字信息的技術(shù)。ADSL技術(shù)是由Bellcore的JoeLechleder于20世紀(jì)80年代末首先提出的。與傳統(tǒng)傳輸技術(shù)相比，ADSL是一種寬帶調(diào)制解調(diào)器技術(shù)。ADSL也可以在一樣的線路上同時(shí)容納模擬的語(yǔ)音信息，用戶在上網(wǎng)時(shí)仍然可以使用。ADSL的技術(shù)特點(diǎn)嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，ADSL本身只是一種從銅質(zhì)線路的一端傳送數(shù)據(jù)位流到另一端的技術(shù)而己，相當(dāng)于OSI網(wǎng)絡(luò)七層的第一層物理層。ADSL系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是“不對(duì)稱〞。這正好與接入網(wǎng)中圖像業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的固有不對(duì)稱性相適應(yīng)。ADSL技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)如下：〔1〕可以充分利用現(xiàn)有銅線網(wǎng)路，只要在用戶線路兩端加裝ADSL設(shè)備即可為用戶提供效勞?！?〕ADSL設(shè)備隨用隨裝，無(wú)需進(jìn)展嚴(yán)格業(yè)務(wù)預(yù)測(cè)和網(wǎng)路規(guī)劃，施工簡(jiǎn)單，時(shí)間短，系統(tǒng)初期投資小?！?〕ADSL設(shè)備拆裝容易、靈活，方便用戶轉(zhuǎn)移，較適合流動(dòng)性強(qiáng)的家庭用戶?！?〕充分利用雙絞線上的帶寬，ADSL將一般線路上未用到的頻譜容量，以先進(jìn)的調(diào)制技術(shù)，產(chǎn)生更大、更快的數(shù)字通路，提供高速遠(yuǎn)程接收或發(fā)送信息?！?〕雙絞銅線可同時(shí)供普通業(yè)務(wù)〔PlainOldTelephoneService，POTS〕的聲音和ADSL數(shù)字線路使用。因此，在一條ADSL線路上可以同時(shí)提供個(gè)人計(jì)算機(jī)、電視和頻道。要在銅線用戶網(wǎng)路中廣泛地應(yīng)用ADSL系統(tǒng)，需要克制一系列技術(shù)難題，其中主要有如下幾點(diǎn)?！?〕技術(shù)待進(jìn)一步成熟線路性能要求高，最大程度必須保持在規(guī)定的極限圍之以符合對(duì)衰減的要求；阻抗要均勻，使機(jī)及網(wǎng)絡(luò)有良好的信號(hào)匹配。每條導(dǎo)線與地之間必須相互保持高度平衡，以防止外部干擾、噪聲及導(dǎo)線之間的串音?！?〕設(shè)備本錢高與模擬電視不兼容，現(xiàn)有模擬電視機(jī)需要通過(guò)機(jī)頂盒進(jìn)展數(shù)/模轉(zhuǎn)換?！?〕接收機(jī)靈敏度由于用戶環(huán)路末端信號(hào)損耗很大，因此，ADSL系統(tǒng)必須首先解決接收機(jī)靈敏度問(wèn)題?！?〕頻譜兼容性為了使ADSL系統(tǒng)可以和其他系統(tǒng)同時(shí)應(yīng)用，發(fā)送頻譜必須慎重設(shè)計(jì)。否則，需要在銅纜效勞圍，限制一起布放Tl/E1系統(tǒng)和HDSL系統(tǒng)與ADSL系統(tǒng)。〔5〕住宅中的噪聲環(huán)境用戶住宅的噪聲環(huán)境可能是ADSL系統(tǒng)廣泛應(yīng)用所面臨的最大問(wèn)題。這些噪聲包括網(wǎng)中常見(jiàn)的脈沖噪聲，以及住宅中其他形式的噪聲，如無(wú)線電波耦合到住宅引入線中所產(chǎn)生的各種干擾。〔6〕容量小只能傳4個(gè)電視節(jié)目，且不能用于遙控電視機(jī)和有畫中畫功能的電視機(jī)，節(jié)目質(zhì)量差。2.1.2ADSL的系統(tǒng)構(gòu)造一、系統(tǒng)構(gòu)成ADSL系統(tǒng)構(gòu)成下列圖所示，它是在一對(duì)普通銅線兩端，各加裝一臺(tái)ADSL局端設(shè)備和遠(yuǎn)端設(shè)備而構(gòu)成。二、傳輸帶寬ADSL根本上是運(yùn)用頻分復(fù)用〔FDM〕或是回波抵消〔EC〕技術(shù)，將ADSL信號(hào)分割為多重信道。簡(jiǎn)單地說(shuō)，一條ADSL線路〔一條ADSL物理信道〕可以分割為多條邏輯信道。美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)〔ANSI〕TI.413-1998規(guī)定，ADSL的下行〔載〕速度須支持32kbit/s的倍數(shù)，從32kbit/s～6.144Mbit/s，上行〔傳〕速度須支持16kbit/s以及32kbit/s的倍數(shù)，從32kbit/s～640kbit/s。2.1.4ADSL的技術(shù)根底一、ADSL系統(tǒng)模型和性能1．ADSL的幾個(gè)重要特征首先是，規(guī)定要支持模擬話音效勞〔指定效勞或POTS〕。一種特殊的別離器將從交換機(jī)到其他局部的4kHz的模擬通道送到ADSL鏈路的數(shù)字帶寬下。其次是，考慮ADSL所能提供的效勞種類，包括數(shù)字播送和寬帶業(yè)務(wù)〔如視頻和Internet接入〕以及網(wǎng)絡(luò)管理。2．影響ADSL性能的因素影響ADSL系統(tǒng)性能的因素主要有以下幾點(diǎn)?！?〕衰耗衰耗是指在傳輸系統(tǒng)中，發(fā)射端發(fā)出的信號(hào)經(jīng)過(guò)一定距離的傳輸后，其信號(hào)強(qiáng)度都會(huì)減弱?！?〕反射干擾橋接抽頭是一種伸向*處的短線，非終接的抽頭發(fā)射能量，降低信號(hào)的強(qiáng)度，并成為一個(gè)噪聲源?！?〕串音干擾由于電容和電感的耦合，處于同一主干電纜中的雙絞線發(fā)送器的發(fā)送信號(hào)可能會(huì)串入其他發(fā)送端或接收器，造成串音?！?〕噪聲干擾傳輸線路可能受到假設(shè)干形式噪聲干擾的影響，為到達(dá)有效數(shù)據(jù)傳輸，應(yīng)確保接收信號(hào)的強(qiáng)度、動(dòng)態(tài)圍、信噪比在可承受的圍之。二、ADSL的調(diào)制技術(shù)ADSL調(diào)制解調(diào)器利用數(shù)字信號(hào)處理器技術(shù)將大量的數(shù)據(jù)壓縮到雙絞銅質(zhì)線上，再運(yùn)用轉(zhuǎn)換器、分頻器、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器等組件來(lái)進(jìn)展處理。ADSL擁有極高的帶寬，其信號(hào)衰減又極小，在最遠(yuǎn)約5.5km的距離，每1Mbit/s可以低于90dB。1．調(diào)制解調(diào)器的根本模型〔1〕加擾及解擾多數(shù)DSL在發(fā)送端及接收端都有加擾以及解擾功能。〔2〕FEC編譯碼FEC〔前向糾錯(cuò)控制〕是一種極重要的過(guò)失控制技術(shù)，它比CRC〔CyclicalRedundancyCheck，循環(huán)冗余檢查〕更重要也更復(fù)雜。〔3〕交織〔Interleaving〕DSL在數(shù)據(jù)傳輸中常會(huì)發(fā)生一長(zhǎng)串的錯(cuò)誤，F(xiàn)EC較難實(shí)施對(duì)這種長(zhǎng)串錯(cuò)誤的校正?！?〕整形〔shaping〕整波就是維持傳輸數(shù)據(jù)適當(dāng)?shù)妮敵霾ㄐ??！?〕補(bǔ)償〔equalizing〕當(dāng)通信系統(tǒng)在接近理論閾值運(yùn)行時(shí)，通常在其發(fā)送端及接收端都會(huì)采用補(bǔ)償器，以獲得最正確傳輸。2．QAM調(diào)制技術(shù)正交波幅調(diào)制〔QuadratureAmplitudeModulation，QAM〕是一種對(duì)無(wú)線、有線或光纖傳輸鏈路上的數(shù)字信息進(jìn)展編碼，并結(jié)合振幅和相位兩種調(diào)制方法的非專用的調(diào)制方式。3．CAP調(diào)制技術(shù)無(wú)載波幅度相位調(diào)制〔CarrierlessAmplitude&PhaseModulation，CAP〕技術(shù)是以QAM調(diào)制技術(shù)為根底開(kāi)展而來(lái)的，可以說(shuō)它是QAM技術(shù)的一個(gè)變種。輸入數(shù)據(jù)被送入編碼器，在編碼器，m位輸入比特被映射為k＝2m個(gè)不同的復(fù)數(shù)符號(hào)An＝an＋n，由k個(gè)不同的復(fù)數(shù)符號(hào)構(gòu)成k-CAP線路編碼。4．DMT調(diào)制技術(shù)DMT〔DiscreteMultiTone，離散多音頻〕是一種多載波調(diào)制技術(shù)。其核心思想是將整個(gè)傳輸頻帶分成假設(shè)干子信道，每個(gè)子信道對(duì)應(yīng)不同頻率的載波，在不同載波上分別進(jìn)展QAM調(diào)制，不同信道上傳輸?shù)男畔⑷萘俊布疵總€(gè)載波調(diào)制的數(shù)據(jù)信號(hào)〕根據(jù)當(dāng)前子信道的傳輸性能決定。甚高速數(shù)字用戶線〔VDSL〕接入技術(shù)鑒于現(xiàn)有ADSL技術(shù)在提供圖像業(yè)務(wù)方面的帶寬十分有限以及其本錢偏高的缺點(diǎn)，人們又開(kāi)發(fā)出了一種稱為甚高速數(shù)字用戶線〔VeryhighspeedDigitalSubscriberLine，VDSL〕的系統(tǒng)。VDSL系統(tǒng)構(gòu)成一、VDSL系統(tǒng)構(gòu)造VDSL的系統(tǒng)構(gòu)造下列圖所示。使用VDSL系統(tǒng)，普通模擬線仍不需改動(dòng)〔上半部〕，圖像信號(hào)由局端的局用數(shù)字終端圖像接口經(jīng)饋線光纖送給遠(yuǎn)端，速率可以為STM-4〔622Mbit/s〕或更高。VDSL收發(fā)機(jī)通常采用離散多音頻〔DMT〕調(diào)制〔也可采用CAP調(diào)制〕，它具有很大的靈活性和優(yōu)良的高頻傳送性能。二、VDSL的體系構(gòu)造VDSL方案用于光纖用戶環(huán)路〔FTTL〕和光纖到路邊〔FTTC〕網(wǎng)絡(luò)的“最后一公里〞的。FTTL和FTTC網(wǎng)絡(luò)需要有遠(yuǎn)離中心局〔CentralOffice，CO〕的小型接入節(jié)點(diǎn)。這些節(jié)點(diǎn)需要有高速寬帶光纖傳輸。通常一個(gè)節(jié)點(diǎn)就在靠近住宅區(qū)的路邊，為10～50戶提供效勞。這樣，從節(jié)點(diǎn)到用戶的環(huán)路長(zhǎng)度就比以CO到用戶的環(huán)路短。VDSL的相關(guān)技術(shù)一、傳輸模式VDSL的設(shè)計(jì)目標(biāo)是進(jìn)一步利用現(xiàn)有的光纖滿足居民對(duì)寬帶業(yè)務(wù)的需求。ATM將作為多種寬帶業(yè)務(wù)的統(tǒng)一傳輸方式。除了ATM外，實(shí)現(xiàn)VDSL還有其他的幾種方式。VDSL標(biāo)準(zhǔn)中以銅線/光纖為線路方式定義了5種主要的傳輸模式。在這些傳輸模式局部的構(gòu)造類似于ADSL。1．STM模式同步轉(zhuǎn)移模式〔SynchronousTransportModule，STM〕是最簡(jiǎn)單的一種傳輸方式，也稱STM為時(shí)分復(fù)用〔TDM〕，不同設(shè)備和業(yè)務(wù)的比特流在傳輸過(guò)程中被分配固定的帶寬。2．分組模式在這種模式中，不同業(yè)務(wù)和設(shè)備間的比特流被分成不同長(zhǎng)度、不同地址的分組包進(jìn)展傳輸；所有的分組包在一樣的“信道〞上，以最大的帶寬傳輸。3．ATM模式ATM在VDSL網(wǎng)絡(luò)中可以有3種形式。第一種是ATM端到端模式，它與分組包類似，每個(gè)ATM信元都帶有自身的地址，并通過(guò)非固定的線路傳輸，不同的是ATM信元長(zhǎng)度比分組包小，且有固定的長(zhǎng)度。第二、三種分別是ATM與STM和ATM與分組模式的混合使用，這兩種形式從邏輯上講是VDSL在ATM設(shè)備間形成了一個(gè)端到端的傳輸通道。二、傳輸速率與距離由于將光纖直接與用戶相連的造價(jià)太高，因此光纖到戶〔FTTH〕和光纖到大樓〔FTTB〕受到很多的爭(zhēng)議。三、其他技術(shù)VDSL所用的技術(shù)在很大程度上與ADSL相類似。不同的是，ADSL必須面對(duì)更大的動(dòng)態(tài)圍要求，而VDSL相對(duì)要簡(jiǎn)單得多；VDSL開(kāi)銷和功耗都比ADSL??；用戶方VDSL單元需要完成物理層媒質(zhì)訪問(wèn)〔接入〕控制及上行數(shù)據(jù)復(fù)用功能。在VDSL系統(tǒng)中經(jīng)常使用的線路碼技術(shù)主要有以下幾種?！?〕無(wú)載波調(diào)幅/調(diào)相技術(shù)〔CarrierlessAmplitude/Phasemodulation，CAP〕。〔2〕離散多音頻技術(shù)〔DiscreteMultiTone，DMT〕?！?〕離散小波多音頻技術(shù)〔DiscreteWaveletMultiTone，DWMT〕。〔4〕簡(jiǎn)單線路碼〔SimpleLineCode，SLC〕，這是一種4電平基帶信號(hào)，經(jīng)基帶濾波后送給接收端。VDSL下行信道能夠傳輸壓縮的視頻信號(hào)。壓縮的視頻信號(hào)要求有低時(shí)延和時(shí)延穩(wěn)定的實(shí)時(shí)信號(hào)，這樣的信號(hào)不適合用一般數(shù)據(jù)通信中的過(guò)失重發(fā)算法。VDSL下行數(shù)據(jù)有許多分配方法。最簡(jiǎn)單的方法是將數(shù)據(jù)直接播送給下行方向上的每一個(gè)用戶設(shè)備〔CPE〕，或者發(fā)送到集線器，由集線器把數(shù)據(jù)進(jìn)展分路，并根據(jù)信元上的地址或直接利用信號(hào)流本身的時(shí)分復(fù)用將不同的信息分開(kāi)。VDSL存在的問(wèn)題〔1〕不能確定VDSL能可靠地傳輸數(shù)據(jù)的最大距離。〔2〕業(yè)務(wù)環(huán)境問(wèn)題雖然上行和下行數(shù)據(jù)速率還沒(méi)有完全確定下來(lái)，但是完全有理由相信未來(lái)的VDSL將使用ATM信元格式來(lái)載送視頻及不對(duì)稱數(shù)據(jù)信息?！?〕用戶設(shè)備分配及網(wǎng)絡(luò)與用戶設(shè)備之間的接口從開(kāi)銷上考慮，可以使用無(wú)源網(wǎng)絡(luò)接口器件，用戶的VDSL單元可以置于用戶網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中，上行復(fù)用的處理可以按照局域網(wǎng)總線接入方式進(jìn)展?！?〕開(kāi)銷也是一個(gè)不能忽略的因素與ADSL相比，VDSL是直接與本地交換相連接的，所以VDSL的開(kāi)銷比ADSL小得多。VDSL的應(yīng)用一、VDSL分布位置與ADSL一樣，VDSL能在基帶上進(jìn)展頻率別離，以便為傳統(tǒng)業(yè)務(wù)〔POTS〕留下空間。同時(shí)傳送VDSL和POTS的雙絞線需要每個(gè)終端使用別離器來(lái)分開(kāi)這兩種信號(hào)。從中心點(diǎn)出發(fā)，VDSL的圍和延伸距離分為下面幾種情況：對(duì)于26Mbit/s對(duì)稱或52Mbit/s/6.4Mbit/s非對(duì)稱，所覆蓋效勞區(qū)半徑約為300m；對(duì)于13Mbit/s對(duì)稱或26Mbit/s/3.4Mbit/s非對(duì)稱，所覆蓋效勞區(qū)半徑為800m；對(duì)于6.5Mbit/s對(duì)稱或13.5Mbit/s/1.6Mbit/s非對(duì)稱，所覆蓋效勞區(qū)半徑為1.2km。一個(gè)ONU可用的光纖總帶寬通常不大于所有ONU用戶可能的帶寬總和。二、VDSL在WAN網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用1．視頻業(yè)務(wù)VDSL的高速方案選項(xiàng)使其成為用于視頻點(diǎn)播〔VideoOnDemand，VOD〕的非常好的接入技術(shù)。2．?dāng)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)從目前來(lái)看，VDSL的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)是很多的。在不遠(yuǎn)的將來(lái)，VDSL將會(huì)占據(jù)整個(gè)住宅Internet接入和Web訪問(wèn)市場(chǎng)；可能用VDSL替代光纖連接，把較大的辦公室和公司連到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上。3．全效勞網(wǎng)絡(luò)由于VDSL所支持的高比特速率，因此，被認(rèn)為是全業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)〔FullServiceNetwork，F(xiàn)SN〕的接入機(jī)制。光纖接入技術(shù)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)〔PON〕接入技術(shù)根據(jù)光接入網(wǎng)〔OAN〕參考配置可知，OAN由光線路終端〔OLT〕、光配線網(wǎng)〔ODN〕和光網(wǎng)絡(luò)單元〔ONU〕三大局部組成。3.1.1PON拓?fù)錁?gòu)造一、根本拓?fù)錁?gòu)造光接入網(wǎng)〔OAN〕的拓?fù)錁?gòu)造取決于光配線網(wǎng)〔ODN〕的構(gòu)造。通常ODN可歸納為單星型、樹(shù)型、總線型和環(huán)型等四種根本構(gòu)造，也就是PON的四種根本拓?fù)錁?gòu)造。1．單星型構(gòu)造單星型構(gòu)造是指用戶端的每一個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元〔ONU〕分別通過(guò)一根或一對(duì)光纖與端局的同一OLT相連，形成以光線路終端〔OLT〕為中心向四周輻射的星型連接構(gòu)造。2．樹(shù)型構(gòu)造在PON的樹(shù)型構(gòu)造〔也叫多星型構(gòu)造〕中，連接OLT的第一個(gè)光分支器〔OpticalBranchingDevice，OBD〕將光分成n路，每路通向下一級(jí)的OBD，如最后一級(jí)的OBD也為n路并連接n個(gè)ONU。3．總線型構(gòu)造總線〔bus〕型構(gòu)造的PON通常采用非均勻分光的光分路器〔OBD〕沿線狀排列。4．環(huán)型構(gòu)造環(huán)型構(gòu)造相當(dāng)于總線型構(gòu)造組成的閉合環(huán)，其信號(hào)傳輸方式和所用器件與總線型構(gòu)造差不多。二、性能比擬為便于PON構(gòu)造選擇，現(xiàn)將總線型、星型、環(huán)型及樹(shù)型拓?fù)錁?gòu)造從性能上進(jìn)展比擬，如下表所示：比擬容總線型星型環(huán)型樹(shù)型本錢投資低最高低低維護(hù)與運(yùn)行測(cè)試很困難去除故障時(shí)間長(zhǎng)較好測(cè)試?yán)щy平安性能很平安平安很平安很平安可靠性比擬好最差很好比擬好用戶規(guī)模適于中規(guī)模適于大規(guī)模適于選擇性用戶適于大規(guī)模新業(yè)務(wù)要求容易提供容易提供每戶提供較困難每戶提供較困難帶寬能力高速數(shù)據(jù)基群接入視頻基群接入視頻高速3.1.2PON關(guān)鍵技術(shù)一、PON的雙向傳輸技術(shù)在PON中，OLT至ONU的下行信號(hào)傳輸過(guò)程是：OLT送至各ONU的信息采用光時(shí)分復(fù)用〔OpticalTimeDivisionMultiple*ing，OTDM〕方式組成復(fù)幀送到饋線光纖；通過(guò)無(wú)源光分路器以播送方式送至每一個(gè)ONU，ONU收到下行復(fù)幀信號(hào)后，分別取出屬于自己的那一局部信息。1．光時(shí)分多址〔OTDMA〕光時(shí)分多址〔OpticalTimeDivisionMultipleAccess，OTDMA〕方式是指將上行傳輸時(shí)間分為假設(shè)干時(shí)隙，在每個(gè)時(shí)隙只安排一個(gè)ONU，以分組的方式向OLT發(fā)送分組信息，各ONU按OLT規(guī)定的順序依次向上游發(fā)送。2．光波分多址〔OWDMA〕采用光波分多址〔OpticalWavelengthDivisionMultipleAccess，OWDMA〕接入技術(shù)，將各ONU的上行傳輸信號(hào)分別調(diào)制為不同波長(zhǎng)的光信號(hào)，送至OBD后，耦合到饋線光纖；到達(dá)OLT后，利用光分波器分別取出屬于各ONU的不同波長(zhǎng)的光信號(hào)，再分別通過(guò)光電探測(cè)器解調(diào)為電信號(hào)。3．光碼分多址〔OCDMA〕光碼分多址〔OpticalCodeDivisionMultipleAccess，OCDMA〕是指給每一個(gè)ONU分配一個(gè)多址碼。4．光副載波多址〔OSCMA〕光副載波多址〔OpticalSubCarrierMultipleAccess，OSCMA〕采用模擬調(diào)制技術(shù)，將各個(gè)ONU的上行信號(hào)分別用不同的調(diào)制頻率調(diào)制到不同的射頻段，然后用此模擬射頻信號(hào)分別調(diào)制各ONU的激光器〔laserDevice，LD〕，把波長(zhǎng)一樣的各模擬光信號(hào)傳輸至OBD合路點(diǎn)后再耦合到同一饋線光纖到達(dá)OLT，在OLT端經(jīng)光電探測(cè)器后輸出的電信號(hào)通過(guò)不同的濾波器和鑒相器分別得到各ONU的上行信號(hào)。二、PON的雙向復(fù)用技術(shù)光復(fù)用技術(shù)作為構(gòu)架信息高速公路的主要技術(shù)，在過(guò)去、現(xiàn)在和將來(lái)，對(duì)光通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)展及對(duì)充分挖掘光纖巨大傳輸容量的潛力，將起著重要作用。1．光波分復(fù)用〔OWDM〕技術(shù)實(shí)用化程度最高的當(dāng)屬光波分復(fù)用技術(shù)，其技術(shù)及產(chǎn)品已廣泛地應(yīng)用在光通信系統(tǒng)中。構(gòu)成WDM-PON的上行回傳通道有四種方案可供選擇。方案一，在ONU也用單頻激光器，由位于遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)的路由器將不同ONU送來(lái)的不同波長(zhǎng)的信號(hào)回到OLT。方案二，利用下行光的一局部在ONU調(diào)制，從第二根光纖上環(huán)回上行信號(hào)，ONU沒(méi)有光源。方案三，在ONU用LED一類的寬譜線光源，由路由器切取其中的一局部；由于LED功率很低，需要與光放大器配合使用。方案四，與常規(guī)PON一樣，采用多址接入技術(shù)，如TDMA，SCMA等。2．光時(shí)分復(fù)用〔OTDM〕技術(shù)采用復(fù)用技術(shù)的目的是提高信道傳輸信息的容量。OTDM的復(fù)接可分為兩種，即以比特為單位進(jìn)展逐比特交織復(fù)接和以比特組為單位的逐組交織復(fù)接。3．光碼分復(fù)用〔OCDM〕技術(shù)光碼分復(fù)用技術(shù)在原理上與電碼分復(fù)用技術(shù)相似。4．光頻分復(fù)用〔OFDM〕技術(shù)OWDM和OFDM技術(shù)都是在光層按其波長(zhǎng)將可傳輸帶寬圍分割成假設(shè)干光載波通道。5．光副載波復(fù)用〔OSCM〕技術(shù)OSCM技術(shù)不同于OWDM和OFDM技術(shù)，OWDM和OFDM都是指光波層進(jìn)展復(fù)用。OSCM技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)是：可采用成熟的微波技術(shù)，以較為簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)寬帶、大容量的光纖傳輸，它可構(gòu)成靈活方便的光纖傳輸系統(tǒng)，可以為多個(gè)用戶提供語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和圖像等多種業(yè)務(wù)。6．光空分復(fù)用〔OSDM〕技術(shù)空分復(fù)用〔SpaceDivisionMultiple*ing，SDM〕指利用不同空間位置傳輸不同信號(hào)的復(fù)用方式，如利用多芯纜傳輸多路信號(hào)就是空分復(fù)用方式。7．時(shí)間壓縮復(fù)用〔TCM〕技術(shù)時(shí)間壓縮復(fù)用〔TimepressionMultiple*ing,，TCM〕又稱“光乒乓傳輸〞。3.1.3PON功能構(gòu)造一、光線路終端〔OLT〕的功能構(gòu)造在PON中，OLT提供一個(gè)與ODN相連的光接口，在光接入網(wǎng)〔OAN〕的網(wǎng)絡(luò)端提供至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)接口。二、光網(wǎng)絡(luò)單元〔ONU〕的功能構(gòu)造在PON中，ONU提供通往ODN的光接口，用于實(shí)現(xiàn)OAN的用戶接入。ONU的核心功能塊包括用戶和效勞復(fù)用功能、傳輸復(fù)用功能以及ODN接口功能。ONU效勞功能塊提供用戶端口功能，它包括提供用戶效勞接口并將用戶信息適配為64kbit/s或n×64kbit/s的形式。三、光配線網(wǎng)〔ODN〕的功能構(gòu)造PON中的ODN位于ONU和OLT之間，ODN全部由無(wú)源器件構(gòu)成，它具有無(wú)源分配功能，其功能構(gòu)造下列圖所示：四、操作管理維護(hù)功能通常將操作管理維護(hù)〔OAM〕功能分成兩局部，即光接入網(wǎng)〔OAN〕特有的OAM功能和OAM功能類別。五、光接入網(wǎng)〔OAN〕根本性能OAN的容量和ONU的類別如表4.2所示，其路傳輸距離是邏輯距離，即特定傳輸系統(tǒng)所能到達(dá)的最大傳輸距離。3.1.4PON技術(shù)應(yīng)用一、PON組網(wǎng)應(yīng)用目前無(wú)源光纖接入網(wǎng)開(kāi)展很快，組網(wǎng)方式多種多樣。PON主要采用無(wú)源光功率分配器〔耦合器〕將信息送至各用戶。二、波分復(fù)用PON技術(shù)應(yīng)用1．兩波分復(fù)用PONITU-T制定的G.983標(biāo)準(zhǔn)只適用于1310nm/1550nm〔波分復(fù)用WDM〕技術(shù)，即粗波分復(fù)用〔CWDM〕技術(shù)。OLT與ONU間是明顯的點(diǎn)到多點(diǎn)連接，上行和下行信號(hào)傳輸發(fā)生在不同的波長(zhǎng)窗口中。當(dāng)ONU采用TDMA方式上傳數(shù)據(jù)時(shí)，為防止數(shù)據(jù)可能發(fā)生的碰撞，OLT與ONU之間要準(zhǔn)確定時(shí)，ONU按照OLT分配的時(shí)隙傳送分組。系統(tǒng)采用單纖波分復(fù)用方式來(lái)解決雙向傳輸問(wèn)題，即用1550nm波長(zhǎng)〔1484～1580nm〕傳送下行信號(hào)；用1310nm波長(zhǎng)〔1270～1344nm〕傳送上行信號(hào)。2．波分復(fù)用PON波分復(fù)用PON簡(jiǎn)稱為WDM-PON。WDM-PON的下行傳輸?shù)年P(guān)鍵是多波長(zhǎng)光源，目前有許多方法制造多波長(zhǎng)光源。方法一：選擇16個(gè)接近準(zhǔn)確波長(zhǎng)的、離散的分布反應(yīng)〔DFB〕激光器，每個(gè)均有溫度調(diào)諧以便獲得滿意的信道間隔。方法二：使用多頻激光器〔MultipleFrequencyLaser，MFL〕。方法三：采用啁啾脈沖WDM光源。它使用了飛秒級(jí)〔10－15〕光纖激光器來(lái)產(chǎn)生一個(gè)1500nm附近70nm譜寬的脈沖，此脈沖被22km長(zhǎng)的標(biāo)準(zhǔn)單模光纖啁啾。3.2以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)〔EPON〕接入技術(shù)以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)〔EthernetPON或EthernetOverPON，EPON〕。EPON是指采用PON的拓?fù)錁?gòu)造實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)的接入。3.2.1EPON技術(shù)特點(diǎn)及網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造一、EPON技術(shù)特點(diǎn)〔1〕高帶寬：從目前的技術(shù)上看，EPON的下行信道為幾百/幾千Mbit/s的播送方式；上行信道為用戶共享的幾百/幾千Mbit/s信道。〔2〕低本錢：EPON提供較大的帶寬和較低的用戶設(shè)備本錢，它采用PON構(gòu)造，使EPON網(wǎng)絡(luò)中減少了大量的光纖和光器件以及維護(hù)的本錢，降低了預(yù)先支付的設(shè)備資金和與SDH及ATM有關(guān)的運(yùn)行本錢?！?〕易兼容：EPON互連互通容易，各個(gè)廠家生產(chǎn)的網(wǎng)卡都能互連互通。以太網(wǎng)技術(shù)是目前最成熟的局域網(wǎng)技術(shù)。二、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造EPON位于業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)接口到用戶網(wǎng)絡(luò)接口間，通過(guò)SNI與業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)相連，通過(guò)UNI與用戶設(shè)備相連。EPON主要分成三局部，即光線路終端〔OLT〕，光配線網(wǎng)絡(luò)〔ODN〕和光網(wǎng)絡(luò)單元/光網(wǎng)絡(luò)終端〔ONU/ONT〕組成。其中OLT位于局端，ONU/ONT位于用戶端。OLT到ONU/ONT的方向?yàn)橄滦蟹较颍粗疄樯闲蟹较?。EPON接入網(wǎng)構(gòu)造如下列圖所示。EPON中的ONU采用了技術(shù)成熟的以太網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，在中帶寬和高帶寬的ONU中，實(shí)現(xiàn)了本錢低廉的以太網(wǎng)第二層第三層交換功能。3.2.2EPON傳輸原理及幀構(gòu)造在EPON中，根據(jù)IEEE802.3以太網(wǎng)協(xié)議，傳送的是可變長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)包，最長(zhǎng)可為1518個(gè)字節(jié)。在EPON中，OLT傳送下行數(shù)據(jù)到多個(gè)ONU，完全不同于從多個(gè)ONU上行傳送數(shù)據(jù)到OLT。OLT根據(jù)IEEE802.3協(xié)議，將數(shù)據(jù)以可變長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)包播送傳輸給所有在PON上的ONU，每個(gè)包攜帶一個(gè)具有傳輸?shù)侥康牡豋NU標(biāo)識(shí)符的信頭。EPON下行傳輸幀構(gòu)造由一個(gè)被分割成固定長(zhǎng)度幀的連續(xù)信息流組成，其傳輸速率為1.250Gbit/s，每幀攜帶多個(gè)可變長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)包〔時(shí)隙〕。按照IEEEG.802.3組成可變長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)包，每個(gè)ONU分配一個(gè)數(shù)據(jù)包，每個(gè)數(shù)據(jù)包由信頭、可變長(zhǎng)度凈負(fù)荷和誤碼檢測(cè)域組成。EPON在上行傳輸時(shí)，采用TDMA技術(shù)將多個(gè)ONU的上行信息組織成一個(gè)TDM信息流傳送到OLT。EPON光路波長(zhǎng)分配EPON的光路可以使用兩個(gè)波長(zhǎng)，也可以使用三個(gè)波長(zhǎng)。EPON的兩波長(zhǎng)構(gòu)造如下列圖所示，1510nm波長(zhǎng)用來(lái)攜帶下行數(shù)據(jù)、語(yǔ)音和數(shù)字視頻業(yè)務(wù)，1310nm波長(zhǎng)用來(lái)攜帶上行用戶語(yǔ)音信號(hào)和點(diǎn)播數(shù)字視頻、下載數(shù)據(jù)的請(qǐng)求信號(hào)。EPON關(guān)鍵技術(shù)1．突發(fā)同步由于突發(fā)模式的光信號(hào)來(lái)自不同的端點(diǎn)，所以可能導(dǎo)致光信號(hào)的偏差，消除這種微小偏差的措施是采用突發(fā)同頻技術(shù)。2．大動(dòng)態(tài)圍光功率接收由于EPON上各個(gè)ONU到OLT的距離各不一樣，所以各個(gè)ONU到OLT的路徑傳輸損耗也互不一樣，當(dāng)各個(gè)ONU發(fā)送光功率一樣時(shí)，到達(dá)OLT后的光功率互不一樣。3．測(cè)距和ONU數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)刻控制由于光信號(hào)來(lái)自遠(yuǎn)近不同的光網(wǎng)絡(luò)單元〔ONU〕，所以可能產(chǎn)生相應(yīng)的信號(hào)沖突，通過(guò)距離修正的技術(shù)就可以消除這種沖突?，F(xiàn)在，無(wú)論是長(zhǎng)距離的核心傳輸網(wǎng)絡(luò)，還是城域接入網(wǎng)會(huì)聚層局部，數(shù)字通信技術(shù)已經(jīng)從ATM為中心，逐漸轉(zhuǎn)移到以IP為根底的視頻、音頻和數(shù)據(jù)通信了。4．帶寬分配EPON分配給每個(gè)ONU的上行接入帶寬由OLT控制決定。5．實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)傳輸質(zhì)量傳輸實(shí)時(shí)語(yǔ)音和視頻業(yè)務(wù)要求傳輸延遲時(shí)間既恒定又很小，時(shí)延抖動(dòng)也要小。6．平安性和可靠性EPON下行信號(hào)以播送的方式發(fā)送給所有ONU，每個(gè)ONU可以接收OLT發(fā)送給所有ONU的信息，這就必須對(duì)發(fā)送給每個(gè)ONU的下行信號(hào)單獨(dú)進(jìn)展加密。

無(wú)線接入技術(shù)4.1無(wú)線接入信道的電波傳播無(wú)線接入系統(tǒng)采用無(wú)線傳輸技術(shù)，通過(guò)空間電磁波來(lái)傳輸信息，無(wú)線傳輸所占用的信道即稱為無(wú)線信道。4.2無(wú)線接入的根本技術(shù)信源編碼與信道編碼技術(shù)一、信源編碼技術(shù)信源編碼就是將來(lái)自模擬信源或離散信源的信號(hào)變換為適合于在數(shù)字通信系統(tǒng)中傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)。1．規(guī)則脈沖鼓勵(lì)—長(zhǎng)時(shí)預(yù)測(cè)〔RPE-LTP〕編碼RPE-LTP編碼方案是以假設(shè)干間距相等、相位與幅度優(yōu)化的脈沖序列作為RPE〔規(guī)則脈沖鼓勵(lì)〕，使合成波形接近于原信號(hào)。2．矢量和鼓勵(lì)線性預(yù)測(cè)〔VSELP〕編碼矢量和鼓勵(lì)線性預(yù)測(cè)〔VSELP〕編碼是碼鼓勵(lì)線性預(yù)測(cè)〔CodeE*citedLinearPrediction，CELP〕編碼的一種。二、信道編碼技術(shù)信道編碼就是在數(shù)據(jù)發(fā)送之前，在信息碼元中再增加冗余碼元〔即監(jiān)視碼元〕，用來(lái)供接收端糾正或檢出信息在信道傳輸中產(chǎn)生的誤碼。1．分組碼在分組碼中，監(jiān)視碼元只與本組的信息碼元有關(guān)?！?〕循環(huán)碼：循環(huán)碼是分組碼的一個(gè)重要分支，其特點(diǎn)是循環(huán)碼中的任何一個(gè)碼字向左或向右循環(huán)移位后，仍是該碼字集合中的碼字?！?〕BCH碼：BCH碼是一種能糾正多個(gè)隨機(jī)過(guò)失的特殊循環(huán)碼，其碼長(zhǎng)為n＝2m－1或是2m－1的因子，m為正整數(shù)?！?〕R-S碼：R-S是Reed-Solomon碼的縮寫，是一種多進(jìn)制的BCH碼。一個(gè)M進(jìn)制碼元有M個(gè)二進(jìn)制碼元。2．交織編碼對(duì)于突發(fā)錯(cuò)誤，交織碼是一種有效的糾錯(cuò)碼。交織編碼是將已編碼的碼字交織，使突發(fā)誤碼轉(zhuǎn)換為一個(gè)糾錯(cuò)碼字的隨機(jī)誤碼。3．卷積碼分組碼為到達(dá)一定的糾錯(cuò)能力和編碼效率，碼組長(zhǎng)度通常都比擬大，時(shí)延隨著n的增加而線性增加。4．Turbo碼Turbo碼包含重復(fù)解碼、軟入/軟出解碼、遞歸系統(tǒng)卷積編碼和非均勻交織等概念。Turbo碼編碼根本構(gòu)造包含兩個(gè)并聯(lián)的一樣遞歸系統(tǒng)卷積編碼器，中間由一個(gè)交織器分隔。多址接入技術(shù)目前無(wú)線接入系統(tǒng)中常用的多址方式有：頻分多址〔FDMA〕、時(shí)分多址〔TDMA〕、碼分多址〔CDMA〕和空分多址〔SDMA〕等。一、頻分多址〔FDMA〕頻分多址〔FrequencyDivisionMultipleAccess，F(xiàn)DMA〕是把通信系統(tǒng)的總頻段劃分成假設(shè)干個(gè)等間隔的頻道〔或稱信道〕，分配給不同的用戶使用。二、時(shí)分多址〔TDMA〕時(shí)分多址〔TimeDivisionMultipleAccess，TDMA〕是把無(wú)線頻譜按時(shí)隙劃分，假設(shè)干個(gè)時(shí)隙組成一幀。三、碼分多址〔CDMA〕碼分多址〔CodeDivisionMultipleAccess，CDMA〕是使用擴(kuò)展頻譜技術(shù)的一種多址技術(shù)。四、空分多址〔SDMA〕空分多址〔SpaceDivisionMultipleAccess，SDMA〕是通過(guò)控制用戶的空間輻射能量來(lái)提供多址接入能力的，通過(guò)分割空間信道別離同一時(shí)隙和同一頻道上的多個(gè)用戶信號(hào)。數(shù)字調(diào)制與擴(kuò)頻技術(shù)一、數(shù)字調(diào)制技術(shù)無(wú)線接入系統(tǒng)在無(wú)線傳輸中一般多使用頻譜效率高、抗干擾能力強(qiáng)的數(shù)字調(diào)制技術(shù)。1．線性調(diào)制技術(shù)線性調(diào)制方案有PSK，QPSK，DQPSK，OQPSK，π/4–QPSK，MPSK及MQAM等?！?〕二相相移鍵控〔2PSK〕①絕對(duì)相移鍵控〔BPSK〕②差分相移鍵控〔DPSK〕〔2〕四相相移鍵控〔QPSK〕①交織QPSK〔OQPSK〕②/4-QPSK2．恒包絡(luò)調(diào)制技術(shù)〔1〕二相頻移鍵控〔2FSK〕〔2〕最小頻移鍵控〔MSK〕〔3〕高斯濾波最小頻移鍵控〔GMSK〕二、擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)擴(kuò)展頻譜通信的理論根底是仙農(nóng)〔Shannon〕公式：式中，C為信道容量，單位為bit/s；W為帶寬；S為信號(hào)功率；N為噪聲功率。抗衰落技術(shù)分集技術(shù)〔DiversityTechniques〕就是利用多條具有近似相等的平均信號(hào)強(qiáng)度和相互獨(dú)立衰落特性的信號(hào)路徑來(lái)傳輸一樣信息，并在接收端對(duì)這些信號(hào)進(jìn)展合并〔bining〕，以便降低多徑衰落的影響，改善傳輸?shù)目煽啃浴?．空間分集空間分集〔SpaceDiversity〕是在發(fā)端使用一副發(fā)射天線，接收端使用多副接收天線，并且接收端天線的間隔足夠大〔d≥/2〕，從而保證各接收天線輸入信號(hào)的衰落特性相互獨(dú)立。2．時(shí)間分集時(shí)間分集〔TimeDiversity〕就是將給定的信號(hào)在時(shí)間上相隔一定的間隔重復(fù)傳輸屢次，只要時(shí)間間隔大于相干時(shí)間，就可以得到多條獨(dú)立的分集支路。3．頻率分集頻率分集〔FrequencyDiversity〕是將要傳輸?shù)男畔⒎謩e以不同的載頻發(fā)射出去，只要載頻的間隔大于相干帶寬，則在接收端就可以得到衰落特性不相關(guān)的信號(hào)。在接收端取得多條相互獨(dú)立的支路信號(hào)后，可以通過(guò)合并技術(shù)來(lái)得到分集增益。合并技術(shù)有選擇式合并、最大比合并、等增益合并以及開(kāi)關(guān)合并。網(wǎng)絡(luò)平安技術(shù)〔1〕對(duì)于接入網(wǎng)絡(luò)的呼叫請(qǐng)求進(jìn)展鑒權(quán)，判定用戶身份的合法性?！?〕對(duì)移動(dòng)臺(tái)的用戶識(shí)別碼進(jìn)展保護(hù)，即用經(jīng)常變更的臨時(shí)移動(dòng)臺(tái)識(shí)別碼代替用戶識(shí)別碼?！?〕對(duì)無(wú)線信道上的用戶數(shù)據(jù)和信令信息進(jìn)展加密。一、用戶鑒權(quán)〔1〕移動(dòng)臺(tái)做主叫?！?〕移動(dòng)臺(tái)做被叫?！?〕移動(dòng)臺(tái)位置登記、位置更新。〔4〕基站要求鑒權(quán)。二、信息加密信息加密是指基站和移動(dòng)臺(tái)之間交換的用戶信息和用戶參數(shù)不被截獲或監(jiān)聽(tīng)，用戶信息是否需要加密可在呼叫建立時(shí)由信令指明。接入網(wǎng)網(wǎng)管技術(shù)5.1網(wǎng)絡(luò)管理的概念TMN的根本概念一、TMN的定義對(duì)于電信管理網(wǎng)〔TMN〕的概念一般分為兩種含義：一是與信令網(wǎng)、傳輸網(wǎng)等并列的實(shí)現(xiàn)電信網(wǎng)管理的一種支撐網(wǎng)；二是指遵循ITU-T等國(guó)際組織制定的TMN相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)確定圍〔如接入網(wǎng)〕的電信網(wǎng)絡(luò)OAM〔運(yùn)營(yíng)管理與維護(hù)〕和提供的管理網(wǎng)絡(luò)，是整個(gè)管理支撐網(wǎng)的子網(wǎng)。二、TMN的體系構(gòu)造1．TMN物理構(gòu)造如下列圖所示，TMN網(wǎng)管系統(tǒng)由一系列物理實(shí)體組成，包括網(wǎng)元〔NA〕、運(yùn)行系統(tǒng)〔OS〕、Q適配器〔QA〕、工作站〔WS〕、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)〔D〕、協(xié)調(diào)設(shè)