光纤通信电子教案第六章城域光网络

第六章城域光网络6.1城域光网络结构城域网是指在地域上覆盖城市及其郊区范围、为城域多业务提供综合传送平台的网络，能实现语音、数据、图像、多媒体、IP等接入

城域网也才用分层结构，共分三层，即核心层、会聚层和接入层，如图6-1图6-1带宽IP网络示意图3.接入层接入层主要是用来为用户提供具体的接入手段的2.会聚层会聚层主要完成信息的会聚和分布任务，实现用户网络管理1.核心层核心层主要完成城域网内部信息的高速传送与交换，实现与其他网络的互联互通6.2宽带光接入网6.2.1光接入网的概念光接入网〔OAN〕是指以光纤作为传输媒质来取代传统的双绞线接入网1.OAN的参考配置图6-4OAN的参考配置6.2.2无源光网络的传输原理及其应用1.PON传输原理

OLT至ONU的信号流为下行信号各ONU至OLT的上行信号可以采用OTDMA，OWDMA和OCDMA等多址接入技术〔1〕光时分多址〔OTDMA〕〔2〕光波分多址〔OWDMA〕〔3〕光码分多址〔OCDMA〕2.PON技术应用〔1〕网络结构PON的结构有树形、星形、环形和总线形等几种OAN存在三种根本应用形式：FTTC，FTTB和FTTH〔2〕OLT，ONU和ODN的功能结构①光线路终端〔OLT〕的功能结构②ONU功能块〔3〕光配线网〔ODN〕6.2.3ATM无源光网络〔APON〕ATM〔异步传输模式〕是一种信息传递方式，是以分组交换传递模式为根底实现B-ISDN的核心技术APON系统是将ATM和PON技术结合起来，即在PON网络中实现基于ATM信元的传输，从而使系统具有如下特点多个ONU可共享光纤介质，从而大大降低系统本钱在OLT与远端用户之间无需使用有源器件。因而是使接入网的可靠性大大提高〔相对于有源光网络而言〕可实现有QoS质量的多业务的综合传输可充分利用ATM统计复用的特点，促进实现PON中的动态带宽分配图6-9APON系统结构〔1〕APON帧结构〔2〕突发信号的收发与同步技术6.2.4以太网无源光网络〔EPON〕技术及其应用1.EPON的传输原理与帧结构〔1〕EPON的根本结构以太网无源光网络〔EthernetPON，EPON〕是指采用PON的拓扑结构实现以太网接入的网络它主要由三局部组成：光线路终端〔OLT〕、光分配网〔ODN〕和光网络单元/光网络终端〔ONU/ONT〕在EPON系统中采用了分层的概念，其协议分层如图6-12所示图6-12EPON的协议分层〔2〕EPON信息流及其帧结构

①下行信号流②上行信号流2.EPON数据链路层和物理层的关键技术数据链路层的关键技术主要包括上行信道的多址控制协议〔MPCP〕、ONU的即插即用问题、OLT测距和延时补偿兼容性等3.三波长EPON应用结构6.3光互联网IPoverSONET/SDH也称为POS，它是通过SONET/SDH提供的高速传输通道来直接传送IP分组，因而由此所构成的数据骨干网是由高速光纤传输通道相连接的大容量高端路由器构成，实际上它是在传统IP网络概念根底上的一种扩展6.3.1IPoverSDH1.数据的封装参照OSI七层网络模型在图6-18中给出了IPoverSDH的协议栈结构图6-18IPoverSDH的协议栈结构〔1〕协议标准〔2〕IP包在PPP帧中的封装(3)PPP-HDLC帧结构〔4〕IPoverSDH的特点图6-19IPoverSDH数据封装过程2.IPoverSDH的特点①IP与SDH技术的结合是将IP分组通过点到点协议直接映射到SDH帧，其中省掉了中间的ATM层，从而保存Internet的无连接特性，简化了网络体系结构，提高了传输效率，降低了本钱，易于兼容不同技术体系和实现网间互连②符合Internet业务的特点③能利用SDH技术本身的环路自愈功能进行链路保护以防止链路故障而造成的网络停顿，提高网络的稳定性④仅对IP业务提供良好的支持，不适于多业务平台，可扩展性不理想，只有业务分级，而无业务质量分级，尚不支持VPN〔虚拟专用网〕和电路仿真⑤不能像IPoverATM技术那样提供较好的效劳质量保障〔QoS〕3.IPoverSDH应用方案4.基于SDH的吉比特以太网〔GbitEthernetoverSDH，GEOS〕技术〔1〕数据封装①协议内容②映射过程〔2〕GEOS应用方案①系统结构②GEOS的速率适配问题③GEOS系统的优点6.3.2IPoverWDM1.IPoverWDM图6-25给出了IPoverWDM光网络分层体系结构示意图图6-25IPoverWDH分层结构IPoverWDM帧结构有SDH帧格式和吉比特以太网帧格式WDM光层包括光通道层、光复用层和光传输层。光通道层负责为多种形式的用户提供端到端的透明传输。光复用段层负责提供同时使用多波长传输光信号的能力。光传输段层负责提供使用多种不同规格光纤来传输信号的能力。这三层都具有监测的功能，只有各自监管的对象不同。光传输段层监控传输段层中的光放大器和光中继器，而其他各层那么提供系统性能监测和检错功能2.IPoverWDM的特点①简化了层次，减少了网络设备和功能重叠，从而降低了网管复杂程度②充分利用光纤的带宽资源，极大的提高了宽带和相对的传输速率