宽带接入网技术

宽带接入网技术

接入网内容提要接入网的概念、特点、拓扑结构和综合业务。ADSL接入技术。VDSL接入技术。光纤接入技术的基本概念和功能结构FTTx+LAN的接入方式。1接入网概述1.1接入网的基本概念一般来说，整个电信网包含核心网（CoreNetwork，CN）、接入网（AccessNetwork，AN）和用户驻地网（CustomerPremisesNetwork，CPN）三大部分1接入网概述1.1.1接入网的定义接入网是指从本地端局到用户终端之间的所有机线设备。1接入网概述1.2接入网的特点（1）具有复用、交叉连接和传输功能，一般不具备交换功能。（2）提供各种综合业务。（3）组网能力强。（4）光纤化程度高。（5）对环境的适应能力强。（6）全面的网管功能。（7）接入网结构变化大，网径大小不一。（8）接入网成本与用户有关，但与业务量基本无关。1接入网概述1.3接入网的结构功能接入网有五个功能模块，分别为用户接口功能模块（UPF）、业务接口功能模块（SPF）、核心功能模块（CF）、传送功能模块（TF）和接入系统管理功能模块（AN-SMF）1接入网概述1.4接入网的拓扑结构1．星型结构1接入网概述2．总线型结构（链型或T型结构）当通信中所有点都串联起来并使首尾两点开放，所有点都可以有上下业务时，就构成了总线型结构1接入网概述当通信中所有点都串联起来，而且首尾相连，没有任何点开放时，就构成了环型结构3．环型结构1接入网概述4．树型结构树型结构适用于单向广播型业务，如传统的有线电视CATV通常采用这种结构。在光纤接入网中，这种结构再次显示出很强的生命力。1接入网概述1.5接入网的综合业务1.5.1话音业务从20世纪80年代开始，随着通信技术的发展，在传统的话音电话上开发了许多新业务，如：可视电话、IC卡电话、移动电话、IP电话、智能网电话。在程控交换机上开发了缩位拨号、叫醒电话、三方通话、呼叫等待、呼叫转移、呼叫限制、追查恶意呼叫等服务业务，以满足用户的需求。1接入网概述1.5.2数据业务1.数据检索业务2.数据处理业务3．电子邮件业务4．电子数据业务（EDI）1接入网概述1.5.3图像业务图像业务是指通过电信网传送、存储、检索或广播图像与文字等视觉信息的业务。它具有形象、直观、生动等特点。图像业务可分为静态和动态两类。静态图像业务包括传真、可视图文、电视图文广播等；动态图像业务包括可视电话、广播电视、高清晰度电视等。对普通用户而言，目前普遍需要的是电视业务。1接入网概述1.5.4多媒体业务1.点播电视（VOD）业务2.居家办公业务3.居家购物业务4.远程教育业务5.远程医疗业务6.多方可视游戏业务2传统接入网技术2.1不对称数字用户线（ADSL）接入技术1．概述（1）可以充分利用现有的电话用户线，只要在用户线路两端加装ADSL设备即可为用户提供服务。（2）ADSL设备随用随装，无需进行严格业务预测和网络规划，施工简单，时间短，系统初期投资小。（3）双向不对称的传输运载能力。（4）灵活的传输速率调节机制，可以用小步长（32Kbit/s）微调传输速率，适应各种线路状况。（5）利用无源的信号分离器（Splitter）可以同时提供普通电话业务（PlainOldTelephoneService，POTS）的声音和ADSL数字线路使用。2传统接入网技术2．ADSL系统构成ADSL系统构成如图2传统接入网技术局端ADSL和远端ADSL是ADSL系统的核心，其原理框图如图2传统接入网技术3．传输带宽在双绞线上，ADSL系统的上、下行数据和普通电话业务（POTS）信号，采用频分复用（FDM）方式分享传输线路。2传统接入网技术4．ADSL的应用ADSL系统利用一条双绞线可同时提供三类传输业务，即POTS业务、下行影视业务和双向数据业务。其中POTS业务是原来就有的；而影视业务和双向数据业务则是通过无源分离器加入的。如果局端或远端的ADSL设备发生故障，并不会对用户的电话业务带来影响。2传统接入网技术2.2甚高速数字用户线（VDSL）接入技术2.2.1概述由于现有的ADSL技术在提供图像业务方面的带宽十分有限，而且其成本较高，人们又开发出了一种称为甚高速数字用户线（VeryHighSpeedDigitalSubscriberLine，VDSL）系统。VDSL可在对称或不对称传输速率下运行，每个方向上最高对称传输速率是26Mbit/s。VDSL的传输速率与传输距离成反比，传输速率越高而传输距离越短。2传统接入网技术2.2.2VDSL系统构成使用VDSL系统，普通电话线不需要改动，而数字信号经馈线光纤由网络侧的收发单元送往双绞线给远端。2传统接入网技术2.2.3VDSL的应用1.视频业务通过视频点播业务功能，用户可以在线收看影视，收听音乐，同时还可以进行网上游戏。2.数据业务通过高速数据接入业务功能，用户可以快速地浏览Internet上的信息，收发电子邮件，通过上传、下载文件和视频功能实现远程医疗、教学、办公和视频会议等。3.全服务网络由于VDSL支持高比特速率，因此，被认为是全业务网络的接入机制。这类网络将服务于用户的所有通信要求，包括语音、视频、数据应用。这种全包含的网络技术将代替今天的电话系统和有线电视，并且还会增加更多的功能，如视频电话等。2传统接入网技术3.传统LAN接入我省LAN接入建设范围主要是高档小区、写字楼、新建小区等。目前我省企事业客户的90％以上都采用以太网LAN接入，全省11个本地网均可为客户提供LAN接入。LAN设备主要采用二层交换机放置在小区中心机房或楼宇内为客户提供直接到桌面，上层通过IP城域网高速接入互联网。属IP城域网的接入层。3光纤接入网技术3.1光纤接入网的基本概念3.1.1概述光纤接入网（OpticalAccessNetwork，OAN）是指采用光纤作为主要传输媒质来实现信息传送的接入网。3光纤接入网技术3.1.2光纤接入网的发展目标（1）提供从窄带到宽带的多种业务。（2）实现灵活的高可靠性的网络结构，提高接入网的传输质量和可靠性。（3）进一步提高网络的使用效率，降低网络的建设和使用成本。（4）延长传输距离并且增大传输容量。3光纤接入网技术3.1.3光纤接入网的分类和特点1．分类按照室外设施是否含有有源设备分类：无源光网络（PON)和有源光网络(AON)。由于我省主要采用无源光网络，在这里我们主要介绍PON网络。3光纤接入网技术2．PON的技术特点

PON：PassiveOpticalNetwork，无源光纤网络，不含有任何电子器件及电子电源，ODN全部由光分路器等无源器件组成，不需要贵重的有源电子设备。与有源光接入技术相比，PON由于消除了局端与用户端之间的有源设备，从而使得维护简单、可靠性高、成本低，而且能节约光纤资源，是未来FTTH的主要解决方案。随着PON成本的逐步降低，不但在FTTB/FTTC场合PON有了应用市场，而且利用PON来实现FTTH在日本等发达国家也取得了很大的进展。目前PON技术主要有APON、EPON和GPON等几种，其主要差异在于采用了不同的二层技术。3光纤接入网技术3.1.3光纤接入网的分类和特点PON采用树形结构光纤组网，由局端OLT（光线路终端)、用户端ONU（光网络单元）和光分路器组成。PON为接入网技术，接入QoS、可靠性要求相对较低的普通集团客户和高档小区客户，提供宽带数据、语音和视频等综合业务。OLT：部署在局端，每个OLT可根据业务需求配置一定数量PON口，最多可达128个PON口。每个PON口连接一根主干光纤，经光分路器分光后接入N个ONU（分光比为1：N）。ONU：部署在用户侧，每个ONU可通过E1、FE、WiFi、POTS接口接入用户,FTTH/O模式下每个ONU接入1个用户，FTTB模式下每个ONU接入8/16/24个用户。光分路器：部署在OLT和ONU之间，为无源器件，向上连接一根主干光纤，向下经分光后通过多根光纤与ONU连接。PON仅在局端和用户侧设置有源设备，中间采用光纤和无源器件，节省机房资源。3光纤接入网技术3.1.4PON网络的应用类型目前，网络中PON的因应用主要以EthernetPON简称“EPON”为主。河北省目前以FTTB的建设模式为主，根据不同的用户需求，采用EPON＋DSL或EPON＋LAN的方式，实现用户接入。以下我们根据ONU设备在网络中的位置分别介绍应用类型。3光纤接入网技术3.1.4光纤接入网的应用类型1.光纤到路边（FTTC）3光纤接入网技术2.光纤到大楼（FTTB）FTTB也可以看作是FTTC的衍生类型，不同之处是ONU直接放在楼内（通常为居民住宅公寓或小型企事业单位的办公楼），再经过多对双绞线将业务分送给各个用户。3.光纤到户（FTTH）或办公室（FTTO）将FTTC结构中设置在路边的ONU换成无源光分路器，然后将ONU移到用户家，即为FTTH结构。3光纤接入网技术3.2光纤接入网的功能结构3光纤接入网技术3.2.1光纤线路终端（OLT）3光纤接入网技术3.2.2光配线网（ODN）ODN功能是为OLT和ONU提供以光纤为传输媒质的物理连接。多个ODN可以通过与光纤放大器结合起来延