宽带接入技术与应用(张庆海)章 (3)
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电子教案-广电网络工程(张庆海) PPT6-7EPON组网设计
谢谢
主讲： 张庆海ຫໍສະໝຸດ •光纤保护型全保护树状
2.基于EPON的广电网络传输方案
➢广电网络系统中，基于EPON网络的传输方式有 • 单纤三波复用方式 • 基于1550的双纤独立传输方式 • 基于1310的双纤独立传输方式
2.1单纤三波复用方式
2.2基于1550的双纤独立传输方式
2.3基于1310的双纤独立传输方式
3.EPON光路设计
数目×0.1 + 法兰盘个数×0.2 式中，0.3 dB是1 490 nm波长光每千米衰减值，1 310 nm波长光每千米衰减值
则为0.35 dB；每个熔纤点有0.1 dB的衰减；每个法兰盘有0.2 dB的衰减；
无源星状光网络设计
•
树状网络结构的设计
•
OLT
通信技术专业教学资源库 南京工业职业技术学院
ONU接收光功率的范围 ：−8 dBm～−24 dBm，太大饱和， 太小小于ONU的接收灵敏度，OLT无法发现ONU。
每处ONU光功率尽量平均分布
3.2光网络设计计算
➢光路损耗理论计算公式为 • ONU接收侧光功率 = OLT发射光功率−光路损耗 • 光路损耗 = 光路所经过分光器插损值之和 + 光纤长度（km）×0.3 +熔纤点
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《广电网络工程综合实训》 课程
EPON组网设计
主讲： 张庆海
目录
01 EPON典型网络结构 02 EPON网络的传输方式 03 EPON光路设计
1. EPON典型网络结构
EPON网络有：树状、总线型、光纤保护型、全保护树型等
树状
总线型
1. EPON典型网络结构
3.1 设计要求 EPON光网络必须采用符合G.652标准的单模光纤。 EPON设备支持10 km和20 km两种最大传输距离规格。需
主讲： 张庆海ຫໍສະໝຸດ •光纤保护型全保护树状
2.基于EPON的广电网络传输方案
➢广电网络系统中，基于EPON网络的传输方式有 • 单纤三波复用方式 • 基于1550的双纤独立传输方式 • 基于1310的双纤独立传输方式
2.1单纤三波复用方式
2.2基于1550的双纤独立传输方式
2.3基于1310的双纤独立传输方式
3.EPON光路设计
数目×0.1 + 法兰盘个数×0.2 式中，0.3 dB是1 490 nm波长光每千米衰减值，1 310 nm波长光每千米衰减值
则为0.35 dB；每个熔纤点有0.1 dB的衰减；每个法兰盘有0.2 dB的衰减；
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•
树状网络结构的设计
•
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ONU接收光功率的范围 ：−8 dBm～−24 dBm，太大饱和， 太小小于ONU的接收灵敏度，OLT无法发现ONU。
每处ONU光功率尽量平均分布
3.2光网络设计计算
➢光路损耗理论计算公式为 • ONU接收侧光功率 = OLT发射光功率−光路损耗 • 光路损耗 = 光路所经过分光器插损值之和 + 光纤长度（km）×0.3 +熔纤点
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EPON组网设计
主讲： 张庆海
目录
01 EPON典型网络结构 02 EPON网络的传输方式 03 EPON光路设计
1. EPON典型网络结构
EPON网络有：树状、总线型、光纤保护型、全保护树型等
树状
总线型
1. EPON典型网络结构
3.1 设计要求 EPON光网络必须采用符合G.652标准的单模光纤。 EPON设备支持10 km和20 km两种最大传输距离规格。需
电子教案-广电网络工程(张庆海) PPT2-5调制器
调制器是有线电视前端机房的 主要设备之一调制1器的调工制作器原 Nhomakorabea理工作原理
调制器本身都要产生一振荡频率并倍频。需要 调制的视频信号首先要进行放大，然后使用本 振频率进行调幅调制。
调制器会将伴音信号与图像信号同时调制，为了 避免对图像信号的干扰，将伴音信号先调制在调 频副载波上，然后放在图像频率的6.5MHz频点上， 经混合电路组成一个完整的电视频道。
后面从左到右依次是射频输出接口， 视频输入接口，音频输入接口
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主讲：张老师
调制3器的调技制术器参的数技术性能参数
调制器的主要性能指标有：
图像载波输出电平
图像一伴音功率比 调制度
1
频率范围
微分增益DG
微分相位DP
典型3调制调器制介器绍的技术性能参数
F18A是一款固定频道调制器，厂家 提供了固定频道，如6频道，前面板 从左往右依次为；电源开关键、音 频载波调节旋钮、视频载波调节旋 钮、音量大小调节旋钮以及射频输 出电平调节旋钮。
电视频道总带宽不能超过8MHz，经残留边带滤波， 保证每个频道具有标准的特性，还要保证带外和 邻频道内没有任何杂散信号。
调制2器的调分制类器的分类
调制器按不同的分类标准可分为
邻频调制器 隔频调制器
中频调制器 高频处理调制器
捷变频调制器 固定频道调制
器
标准级 专业级 广播级
单路调制器 4路调制器 8路调制器 16路调制器
后面板从左到右依次为；视频输入 接口、音频输入接口、射频输出接 口、以及电源接口等。
5.典3型调调制制器器介的绍技术性能参数
F117CE是一款捷变频调制器，提供 了从 45.00至870.00 MHz 内的不同固 定频道的调制器。 前面板从左往右依次为LCD液晶显示 屏、上下左右控件、确定键以及菜 单键。
调制器本身都要产生一振荡频率并倍频。需要 调制的视频信号首先要进行放大，然后使用本 振频率进行调幅调制。
调制器会将伴音信号与图像信号同时调制，为了 避免对图像信号的干扰，将伴音信号先调制在调 频副载波上，然后放在图像频率的6.5MHz频点上， 经混合电路组成一个完整的电视频道。
后面从左到右依次是射频输出接口， 视频输入接口，音频输入接口
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调制3器的调技制术器参的数技术性能参数
调制器的主要性能指标有：
图像载波输出电平
图像一伴音功率比 调制度
1
频率范围
微分增益DG
微分相位DP
典型3调制调器制介器绍的技术性能参数
F18A是一款固定频道调制器，厂家 提供了固定频道，如6频道，前面板 从左往右依次为；电源开关键、音 频载波调节旋钮、视频载波调节旋 钮、音量大小调节旋钮以及射频输 出电平调节旋钮。
电视频道总带宽不能超过8MHz，经残留边带滤波， 保证每个频道具有标准的特性，还要保证带外和 邻频道内没有任何杂散信号。
调制2器的调分制类器的分类
调制器按不同的分类标准可分为
邻频调制器 隔频调制器
中频调制器 高频处理调制器
捷变频调制器 固定频道调制
器
标准级 专业级 广播级
单路调制器 4路调制器 8路调制器 16路调制器
后面板从左到右依次为；视频输入 接口、音频输入接口、射频输出接 口、以及电源接口等。
5.典3型调调制制器器介的绍技术性能参数
F117CE是一款捷变频调制器，提供 了从 45.00至870.00 MHz 内的不同固 定频道的调制器。 前面板从左往右依次为LCD液晶显示 屏、上下左右控件、确定键以及菜 单键。
电子教案-广电网络工程(张庆海) PPT6-3典型广电宽带业务及流程
2.数字电视业务
• CATV业务是广电最基本的业务，业务数据流为下行传输。 按照传统的业务流程，从总前端光发射机发出的光信号 至分前端，然后由光接收机转换为射 频信号，它与宽带 业务的数据信号在EOC 局端进行频分复用，经由放大器、 分支分配器、同轴电缆组成的网络，传输至用户终端， 再通过数字电视机顶盒解调输出CATV信号。
3.IPQAM VOD点播业务流程
➢基于IPQAM的VOD点播业务流程包括上行与下行。 ➢在上行流程，机顶盒通过DHCP或手动配置获得IP及网关地址，机
顶盒内嵌浏览器会访问视频点播页面，经过机顶盒定购服务状态 认证后可进入浏览，主页面等信息通过IP通道下发到机顶盒。上 行的点播请求报文通过机顶盒的以太网口发送到EOC终端上， EOC终端将请求报文打上vlan标签并调制成RF信号发送到同轴线 缆上，由EOC局端解调还原成以太网信号发送到ONU上，经由 ONU、OLT、核心交换机、路由器透传到VOD服务器。
2. PPPOE宽带业务
➢ 下行数据业务报文经BRAS后，封装成PPPoE报文经核心交换机、OLT、 ONU透传到EOC局端。EOC局端将PPPoE数据流调制成RF信号，在同轴线 缆上传输经桥接器、分支分配器传送到EOC终端。EOC终端将EOC局端发 下来信号进行解调，并去掉vlan标签，发送给用户的PC或有线/无线路由 器。
3.IPQAM VOD点播业务流程
➢在下行流程，VOD服务器响应点播请求，将单节目传输流封装 成UDP包经IP网络传输至IPQAM设备，IPQAM完成解封装并将多 个单节目流复用成多节目传输流，调制输出RF信号，经分前端-》 光接收机-》EOC局端-》同轴网络-》EOC终端-》机顶盒。
3.IPQAM VOD点播业务流程
电子教案-广电网络工程(张庆海) PPT3-4馈源
4
2.馈馈源源的的工工作作原理原理
➢ 在微波技术中，波导就是矩形或圆形的金属管，波导内传播的电磁波称为 导行波。波导内传播的电磁波有各种不同的模式，通常波导工作在主模方 式。
➢ 波导也相当于一个高通滤波器，不同模式都有相应的截止频率，只有工作 频率高于波导的截止频率时，该模式的电磁波才能在波导内传播。
11
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谢谢
主讲： 张庆海
单极化馈源 双极化馈源
按工作波段分： C波段
馈源 Ku波段 C / Ku波段
一体化馈源 是馈源系统和高频头加工在一起
7
3.馈源的种类
各种馈源
单极化 C波段
单极化 KU波段
单极化 C/KU波 段
双极化C波段馈源
一体化馈源
8
4.馈源的使用
➢馈源在卫星接收系统中一般与高频头结合在一起使用。 ➢C波段卫星电视接收系统中，馈源通过天线面的三条支架 固定在天线面边缘。 ➢KU波段卫星电视接收系统中会采用一体化馈源。 ➢在卫星接收调试过程中，为适应接收的电磁波的极化形式， 馈源方向要进行调整。
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《广电网络工程综合实训》 课程
馈源
主讲： 张庆海
目录
01
什么是馈源
02 馈源的工作原理
03
馈源的种类
04
馈源的使用2.馈源的工作原理
➢ 馈源是反射面天线或透镜天线等天 线的一个重要组成部分。
➢ 它的作用是将来自馈线的射频功率 以电磁波的形式向反射面或透镜等 辐射，使其在口径上产生合适的场 分布，以形成所需的锐波束或赋形 波束；同时使由反射面边缘外漏溢 的功率尽量小，以期实现尽量高的 增益。
2.馈馈源源的的工工作作原理原理
➢ 在微波技术中，波导就是矩形或圆形的金属管，波导内传播的电磁波称为 导行波。波导内传播的电磁波有各种不同的模式，通常波导工作在主模方 式。
➢ 波导也相当于一个高通滤波器，不同模式都有相应的截止频率，只有工作 频率高于波导的截止频率时，该模式的电磁波才能在波导内传播。
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单极化馈源 双极化馈源
按工作波段分： C波段
馈源 Ku波段 C / Ku波段
一体化馈源 是馈源系统和高频头加工在一起
7
3.馈源的种类
各种馈源
单极化 C波段
单极化 KU波段
单极化 C/KU波 段
双极化C波段馈源
一体化馈源
8
4.馈源的使用
➢馈源在卫星接收系统中一般与高频头结合在一起使用。 ➢C波段卫星电视接收系统中，馈源通过天线面的三条支架 固定在天线面边缘。 ➢KU波段卫星电视接收系统中会采用一体化馈源。 ➢在卫星接收调试过程中，为适应接收的电磁波的极化形式， 馈源方向要进行调整。
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馈源
主讲： 张庆海
目录
01
什么是馈源
02 馈源的工作原理
03
馈源的种类
04
馈源的使用2.馈源的工作原理
➢ 馈源是反射面天线或透镜天线等天 线的一个重要组成部分。
➢ 它的作用是将来自馈线的射频功率 以电磁波的形式向反射面或透镜等 辐射，使其在口径上产生合适的场 分布，以形成所需的锐波束或赋形 波束；同时使由反射面边缘外漏溢 的功率尽量小，以期实现尽量高的 增益。
电子教案-广电网络工程(张庆海) PPT6-4PON技术原理
5.3并G列关P系ON技术特点
简要说明 更高速率的支持外 支持全业务、效率更高 高带宽。 上下行速率 支持的光分路比大于128
Ti1tle Ti2tle
通用成帧协议(GFP)
。
1Gbit/s以上的PON标准
Ti3tle 1.244和2.488Gbit/s的下行 速率和所有标准的上行速率
Ti4tle
3.PON的传输机制
• PON系统采用WDM技术，实现单纤双向传输机制 • 为了分离同一根光纤上多个用户的来去方向的信号，采用以下两种复用技术： ✓下行数据流采用广播技术； ✓上行数据流采用TDMA技术。
4.PON技术的优势
07 08 09
06 05 04 03
02
01
01 成本低，维护简单，容易扩展，易于升级 02 抗电磁干扰和雷电影响 03 资源占用少，投资回报高 04 带宽高 05 服务范围大 06 带宽分配灵活，服务有保证
Title
Title
01
IEEE802.3以太网 协议
02
提供高达1Gbit/s 的上下行带宽
简要说明
可变长度的数据包。 高带宽。 结构简化，标准宽松，成本更
低；QoS保证。 支持的光分路比大于16。
Title Title
03
同时传输TDM、IP 数据和视频广播 的能力
04
传输距离最大1020KM
5.典型PON技术介绍
相同的拓扑—P2MP
APON
FSAN提出，ITU-T标 准化； ATM封装； 目前标准化最完善； 没有得到市场认可。
EPON
IEEE EFM工作组标准化，编 号802.3ah； 以太网封装； 国内标准已经制定完成； 产品开始在市场上迅速应用。
宽带接入技术课后习题
宽带接入技术课后习题宽带接入技术课后习题第1章宽带接入网概述1、在通信技术中，什么是带宽？什么是宽带？答：带宽又叫频宽，是指在固定的时间可传输的资料数量。
在数字设备中，频宽通常以bps表示，即每秒可传输之位数。
在模拟设备中，频宽通常以每秒传送周期或赫兹hz来表示。
宽带是一个相对的概念，是对于窄带来说的，就目前情况，2Mbps以上的都可以定义为宽带，但除此以外，宽带并不只是带宽很宽，而是要承载数据业务，宽带应能满足话音，图像，视频等大量数据信息的传递。
5、宽带接入技术有哪些？当前的主流技术有哪些？宽带接入的最终目标是什么？答：宽带接入技术有：基于PSTN的接入技术（ADSL和其它xDSL技术）；基于LAN的以太网接入技术；基于光纤的接入技术（FTTX、宽带PON技术、FTTH）；基于同轴电缆的接入技术；无线接入技术（固定无线接入技术、无线局域网技术）；自由空间光通信；网络电视；家庭网络。
主流技术：铜缆接入的各种数字用户线（xDSL）、光纤/同轴混合网（HFC）和以太网为主流技术，其中，xDSL为现阶段的主导技术。
最终目标是：光纤到户。
11、通信技术发展的大趋势是什么？答：融合趋势；交换技术；传输技术；接入技术；无线技术。
13、说明下一代接入网的关键技术。
答：QoS技术；多点接入控制技术；传送技术；第2章接入网中的基础技术12、说明接入网中二线双工的方法。
答：一种是基于时分（TDM）双工原理的时间压缩法；另一种是传统模拟二线原理和数字信号处理技术为基础的回拨抵消法。
13、在时间压缩复用（TCM）中，为什么实际的速率高于两倍的有效速率？答：因为有效时间里还包括了传输延时和为了防止两个方向的信号相互干扰而在两个“突发”信号之间增加的一个保护时间。
19、V5接口中是如何进行通信通路时隙分配的？答：一个2.048Mbit/s链路通常被分为32个时隙，其中0时隙用于帧定位。
26、如何保证在单个2M链路出现故障时，所有活动C通路都能够被保护？答：在出现故障时，把逻辑通信通路切换到其他物理通信通路上，从而维持各种协议的C路径。
宽带接入技术发展与应用
宽带接入技术发展与应用随着科技的不断进步和人们对互联网的需求越来越高，宽带接入技术的发展变得至关重要。
本文将探讨宽带接入技术的发展历程，以及它在各个领域的应用。
一、宽带接入技术的发展历程1. 高速调制解调器（HDSL）早期的宽带接入技术主要采用高速调制解调器（HDSL），它能够通过普通的铜线传输更快的数据速率。
然而，HDSL技术的局限性在于传输距离短、信号受干扰等问题。
2. 数字用户线（DSL）随着DSL技术的出现，宽带接入进入了一个新的时代。
DSL将数字信号从传统的电话线路中分离出来，使用户能够同时使用电话和互联网。
它不仅提供了更快的数据传输速率，还解决了HDSL技术的部分局限性。
3. 光纤到户（FTTH）光纤到户技术（FTTH）是目前宽带接入技术的最新发展。
它通过将光纤接入用户家庭，大幅提高了传输速度和容量。
FTTH技术的出现，使得高清视频、大型文件传输等高带宽需求得以满足。
二、宽带接入技术在各个领域的应用1. 互联网服务提供商（ISP）宽带接入技术是互联网服务提供商的基础设施。
它为用户提供了稳定、高速的网络接入服务，满足用户对于互联网的各种需求。
2. 在线教育宽带接入技术的快速发展，使得在线教育得以迅猛发展。
学生可以通过宽带接入技术实现远程在线学习，与老师进行互动，并享受高质量的教育资源。
3. 远程工作近年来，越来越多的企业采用远程工作模式。
宽带接入技术的提升，为员工提供了稳定的网络环境，使得远程协作变得更加高效和便捷。
4. 云计算云计算是一种基于网络的计算模式，它需要强大的宽带接入技术来支持。
宽带接入技术的发展，使得云计算可以提供更快、更稳定的计算服务，满足用户对于数据存储和处理的需求。
5. 智能家居宽带接入技术也在智能家居领域得到了广泛应用。
通过宽带接入技术，家庭中的各种智能设备可以实现互联互通，实现智能化控制和管理。
三、宽带接入技术发展与应用的挑战与未来趋势1. 安全性挑战随着宽带接入技术的发展，网络安全问题也日益突出。
宽带接入技术与应用(张庆海)章 (4)
第4章 GPON技术
(3) 很好地支持TDM业务。GPON具有标准的8 kHz(125 μs) 帧，能够直接支持TDM业务。与EPON承载TDM业务难以保证其 QoS指标相比，GPON在这一点上有很大的优势。
(4) 简单、高效的适配封装。采用GEM对多业务流实现简 单、高效的通用适配封装。
(5) 强大的OAM能力。针对EPON在网络管理和性能监测上 的不足，GPON从消费者需求和运营商运行维护管理的角度出发， 提供了三种OAM通道：嵌入的OAM通道、PLOAM和OMCI。它们承 担不同的OAM任务，形成C/M Plane(控制/管理平面)，平面中 的不同信息对各自的OAM功能进行管理。GPON还继承了G.983中 规定OAM的相关要求，具有丰富的业务管理和电信级的网络监 测能力。
承载多业务方面的优势，并能够独立完成GPON的业务配置。 【知识点与技能点】 · GPON的技术原理； · GPON的组网保护； · GPON的帧结构； · GPON的复用结构；
第4章 GPON技术
· GPON的关键技术； · GPON的优点； · GPON的业务配置。
第4章 GPON技术
4.1 GPON技术概述
第Байду номын сангаас章 GPON技术
作为一种新的PON技术，GPON有如下特点： (1) 前所未有的高带宽。GPON速率高达2.5 Gb/s，能提供 足够大的带宽以满足未来网络日益增长的对高带宽的需求，同 时非对称特性更能适应宽带数据业务市场。 (2) QoS保证的全业务接入。GPON能够同时承载ATM信元 和(或)GEM帧，有很好的提供服务等级、支持QoS保证和全业务 接入的能力。目前，ATM承载话音、PDH、Ethernet等多业务的 技术已经非常成熟；使用GEM承载各种用户业务的技术也得到 大家的一致认可，已经开始广泛应用和发展。
宽带接入技术及应用1
4. 市场开放和市场竞争
1.3.3 下一代网络的概念
NGN泛指一个以IP为中心，可以支持语音、
数据和多媒体业务的融合或部分融合的全下几点：多业务、宽带化、分组
化、开放性、移动性、兼容性。
1.3.4 网络转型的五大发展方向
1. 向多元化的宽带接入网演进
宽带接入技术及应用
黄启纯
通信系统与网络
通信的目的
就是将人类活动中的相关信息相互交换传递
通信系统
实现信息传递的设备、设施
消息
终端
传输媒介
图1.1(a) 点到点通信系统
终端
消息
图1.1 点对点的通信系统
通信网络
汇接交换机 通信网 端局交换机 用户交换机 中继线 用户线 图1.4 多台交换机组成的通信网
第1章 宽带接入网概述
1.1 理解宽带
1.2 宽带接入技术 1.3 下一代网络中的宽带接入
1.1 理解宽带
宽带的概念
宽带将为我们带来什么？
支持宽带的技术
通过网络提供宽带通信的传输技术
接入技术
接入网的特点
具备复用、交叉连接和传输功能，一般不含交 换功能 接入业务种类多，业务量密度低 网径大小不一，成本与用户有关 线路施工难度大，设备运行环境恶劣 网络拓朴结构多样，组网能力强大
下一代接入网的特点
下一代接入网的关键技术 QoS技术 多点介入控制技术 传送技术
接入网的接入技术分类
1.2 宽带接入技术
① 基于PSTN的接入技术
② 基于LAN的以太网接入技术 ③ 基于光纤的接入技术
④ 基于同轴电缆的接入技术
⑤ 无线接入技术
⑥ 自由空间光通信
宽带接入技术及应用
高速上网
提供高速、稳定的互联网接入服务，满足家庭成员的工作、学习、 娱乐等多样化需求。
IPTV与在线视频
支持高清IPTV、在线视频等流媒体服务，提供丰富的视听体验。
企业级宽带接入
企业内部网络
构建高效、安全的企业内部网络，实现文件共享、协同办公、视 频会议等功能。
云计算与云服务
支持云计算应用，提供云服务如在线办公、数据存储与备份等。
完善网络安全技术体系
采用先进的网络安全技术，如防火墙、入侵检测等，提高网络安全 防护能力。
提高用户安全意识
加强用户安全教育，提高用户安全意识，避免用户因不当操作导致 网络安全问题。
提高网络传输效率方法
1 2
采用高速传输技术
采用光纤传输、高速无线通信等高速传输技术， 提高网络传输效率。
优化网络结构
合理规划网络结构，减少网络拥塞，提高网络传 输效率。
FTTH（Fiber To The Home，光纤到 户）：将光纤直接接入用户家中，提 供极高的带宽和传输速率。
电缆调制解调器技术
01
02
03
电缆调制解调器
利用有线电视网络 （CATV）的电缆作为传 输介质，通过调制解调技 术实现宽带接入。
共享带宽
电缆调制解调器通常采用 共享带宽的方式，用户数 量较多时会影响传输速率。
上下行速率不对称：DSL技术通常提供较快的下行速率和较慢的上行速率，适用于 家庭用户和小型企业。
调制方式：DSL采用多种调制方式，如QAM、CAP、DMT等，以提高传输效率和抗 干扰能力。
光纤接入技术
光纤接入：采用光纤作为传输介质， 具有传输速率高、传输距离远、抗干 扰能力强等优点。
PON（Passive Optical Network，无源光网 络）：一种点到多点的光纤接入技术，采用无 源光器件，降低成本和维护难度。
提供高速、稳定的互联网接入服务，满足家庭成员的工作、学习、 娱乐等多样化需求。
IPTV与在线视频
支持高清IPTV、在线视频等流媒体服务，提供丰富的视听体验。
企业级宽带接入
企业内部网络
构建高效、安全的企业内部网络，实现文件共享、协同办公、视 频会议等功能。
云计算与云服务
支持云计算应用，提供云服务如在线办公、数据存储与备份等。
完善网络安全技术体系
采用先进的网络安全技术，如防火墙、入侵检测等，提高网络安全 防护能力。
提高用户安全意识
加强用户安全教育，提高用户安全意识，避免用户因不当操作导致 网络安全问题。
提高网络传输效率方法
1 2
采用高速传输技术
采用光纤传输、高速无线通信等高速传输技术， 提高网络传输效率。
优化网络结构
合理规划网络结构，减少网络拥塞，提高网络传 输效率。
FTTH（Fiber To The Home，光纤到 户）：将光纤直接接入用户家中，提 供极高的带宽和传输速率。
电缆调制解调器技术
01
02
03
电缆调制解调器
利用有线电视网络 （CATV）的电缆作为传 输介质，通过调制解调技 术实现宽带接入。
共享带宽
电缆调制解调器通常采用 共享带宽的方式，用户数 量较多时会影响传输速率。
上下行速率不对称：DSL技术通常提供较快的下行速率和较慢的上行速率，适用于 家庭用户和小型企业。
调制方式：DSL采用多种调制方式，如QAM、CAP、DMT等，以提高传输效率和抗 干扰能力。
光纤接入技术
光纤接入：采用光纤作为传输介质， 具有传输速率高、传输距离远、抗干 扰能力强等优点。
PON（Passive Optical Network，无源光网 络）：一种点到多点的光纤接入技术，采用无 源光器件，降低成本和维护难度。
宽带接入技术及应用1
视频点播 网络购物
远程监控 智能化家庭 视频会议
电子商务
1. 1.3 支撑宽带的技术
一.通过网络提供宽带通信的传输技术
分组交换是宽带的核心技术，因为分组能满足对更大网络容量的 要求。（查阅资料了解电路交换和分组交换）
二.接入技术
宽带接入是一个复杂的系统，它涉及到大量的软件，关键技术有 通讯协议与路由算法、组播协议、质量保证（QoS）、网络管理 及嵌入式系统。
环型网
环型拓扑结构的优点是：电缆长度短， 扩充容易，增加或减少工作站时，仅 需简单的连接。其缺点是：结点的故 障会引起全网的故障，检测故障较困 难。
网型网
网型拓扑结构的优点是：可靠性高， 无瓶颈问题和失效问题。其缺点是：结 构比较复杂，成本比较高。
1.2.3基于光纤的接入技术
1.FTTx 典型的就是FTTH 2.宽带PON技术
开放性、移动性、兼容性。
1.3.4 网络转型的五大发展方向
1. 向多元化的宽带接入网演进
2. 向以光联网为基础的下一代传送网演进 3. 向以IPv6为基础的下一代互联网演进 4. 向以3G为代表的下一代移动通信网演进 5. 向以软交换为核心的下一代交换网演进
1.3.5 通信技术的发展趋势
1. 融合趋势
1.3 下一代网络中的宽带接入
世界电信业技术的发展已经进入了新的阶段，
电话网的发展凸显融合、调整、变革的新趋 势，因此在今后一段时期内，NGN技术的 发展及应用将成为全球发展的热点。
1.3.1 网络发展的技术路线
第一代交换的业务节点是模拟的信号，第二
代业务节点是数字程控交换机，如果将固网 智能化视为2.5代技术，软交换视为第三代 技术的话，那么IMS就应该算是第四代或者 说是下一代。
宽带接入技术：第3章有线接入 35电力线接入
with amateur bands. Different
-85
rules in different countries
-90
-95
0.5
1
1.5
2
2.5
3
Frequency [MHz]
7
x 10
Normalized Power
SNR Vs Freq.
Frequency Selective Channel
Beacon Period synchronous with AC line cycle Allocations: persistent, or non-persistent (valid for current
Beacon Period only) Neighbor network coordination
150 Mbps PHY information rate
PHY Spectrum - 917 channels from 2-28 MHz
Tone Mask defined for North America
Amplitude Map enables additional nulls while maintaining
1） 利用线圈的耦合原理将高频信号耦合到电力线中并从电力线中分 离， PLC设备中数据信号的传输线路不与220V电线直接连接。 2） 电路设计中，强、弱电路分开设计，保证信号线路中不会出现高 电压。 3） PLC设备电路中设置过压保护装置，避免由于感应或短路造成对计 算机和用户的伤害。
用电脑是否安全？看电视是否安全？家电是否安全？
一、制约PLC的主要因素 二、PHY层主要特性 三、 MAC层主要特性
宽带接入技术与应用
随 着 技 术 和 业 务 的 发 展 ， 信 网 发 生 的 单 位 不 宜 婕 Ａ Ｌ ＡＤ Ｌ 不 宜 代 替 等 功 能 最 适 应 以 Ｉ 电 Ｐ为 代 表 的 宽 带 业 务 接 ＤＳ 。 Ｓ 了 巨 大 变 化 ， 统 用 户 环 路 不 能 适 应 业 务 传 发 展 的 需 求 。 窄 带 用 户 环 路 成 了 当 前 通 信 网 络 发 展 的 一 大 障 碍 ， 入 网 的 瓶 颈 问 题 接
ＭＤ Ｓ是 点 到 多 点 率 及 其 以 下 速 率 业 务 ， ： 动 通 信 基 站 中 和 ＭＰ Ｇ 一 ２ 图 像 信 号 可 传 送 约 ２ ０路 术 。 本 地 多 点 分 配 接 人 Ｌ 如 移 Ｅ ０
继 ； 频 会议 ； 域 网互 连 。 视 局
・
ＶＯ 信 号 。７ ０ ｚ以 上 频 段 暂 时 保 留 。 Ｄ ５ ＭＨ
通 信 的 固 定 式 宽 带 无 线 接 人 。 工 作 频 率 在
非 对 称 数 字 用 户 （ ＤＳ ） 术 ： Ａ Ｌ技
ＨＦ Ｃ利 用 Ｃ ＴＶ 铜 缆 ， 输 频 带 较 宽 ２ Ｇ Ａ 传 ０ Ｈｚ以 上 ， 宽 ≥ １ 带 ＧＨｚ 实 现 从 ｎ ６ ｋ ／ ． ｘ ４ ｂ
ＡＤ Ｌ是 一 种 采 用 普 通 双 绞 线 ， 来 提 电 视 、 据 综 合 接 人 。 线 路 需 要 双 向 改 造 ， ｓ ２ ｂ ｓ甚 至 １ ５ ｂ ｓ的 用 户 接 人 速 Ｓ 用 数 到 Ｍ ／ ５ Ｍ ／ 供 高 速 数 字 业 务 和 模 拟 话 音 的 不 对 称 数 字 成 本 高 ， 享 介 质 ， 户 带 宽 如 不 正 确 ， 率 。 ３ １ 共 用 树 — ０公 里 内 提 供 双 工 语 音 、 据 、 数 视 用 户 线 技 术 。 ＡＤ Ｌ 早 期 定 位 于 视 频 点 播 型 结 构 会 影 响 可 靠 性 产 生 噪 声 干 扰 （ 斗 频 业 务 。 Ｓ 漏 （ Ｄ） 要 求 有 ６ ｂ 带 宽 支 持 ４路 视 频 效 应 ） 目 前 Ｈ Ｃ 主 要 业 务 为 电 视 ＋ 数 ＶＯ ， Ｍ ＆ 。 Ｆ 信 号 ， 用 ＤＴ ， ９ ６年 起 Ａ Ｓ 应 用 定 据 ， 别 是 Ｉ 业 务 势 在 必 争 ， 数 业 务 为 采 Ｍ １９ Ｄ Ｌ 特 Ｐ 少 位 与 高 速 Ｉ ｔｒ ｅ ｎ ｅｎ ｔ接 人 ， Ａ ． ＭＡＤ Ｌ 电视 ＋电 话 。 Ｃ Ｐ１ ５ Ｓ （ Ｌ ｔ） 为 热 点 。 Ａ Ｌ 不 对 称 的 含 义 Ｇ． ｉ 成 ｅ ＤＳ 宽 带 接 人 技 术 之 五 ： 接 人 光 无 光 源 网络初 期 投 资 少 、 护 简 单 ， 维 易 于 扩 展 ， 构 灵 活 。 要 求 采 用 性 能 好 、 宽 结 带
宽带接入技术与应用(张庆海)章 (2)
第2章 以太网宽带接入技术
4) 应用层 应用层负责处理特定的应用程序细节。应用层显示接收到 的信息，把用户的数据发送到低层，为应用软件提供网络接口。 应用层包含大量常用的应用程序，例如HTTP(Hypertext Transfer Protocol，超文本传输协议)、Telnet(远程登录)、 FTP(File Transfer Protocol，文件传输协议)、 TFTP(Trivial File Transfer Protocol，简单文件传输协议) 等。 TCP/IP各层协议对应关系如图2-3所示。
第2章 以太网宽带接入技术
1. 各层常用协议 1) 数据链路接口层 数据链路接口层涉及在通信信道上传输的原始比特流，它 实现传输数据所需要的机械、电气、功能性及过程等手段，提 供检错、纠错、同步等措施，使之对网络层显现一条无错线路， 并且进行流量调控。
第2章 以太网宽带接入技术
2) 网络层 网络层检查网络拓扑，以决定传输报文的最佳路由，执行 数据转发。其关键问题是确定数据包从源端到目的端如何选择 路由。网络层的主要协议有IP(Internet protocol)、 ICMP(Internet Control Message Protocol，互联网控制报文 协议)、IGMP(Internet Group Management Protocol，互联网 组管理协议)、ARP(Address Resolution Protocol，地址解析 协议)、RARP(Reverse Address Resolution Protocol，反向 地址解析协议)等。
第2章 以太网宽带接入技术 图2-2 TCP/IP协议栈与OSI参考模型的对应关系
第2章 以太网宽带接入技术
与OSI参考模型一样，TCP/IP协议也分为不同的层次开发， 每一层负责不同的通信功能。但是，TCP/IP协议简化了层次设 计，只有四层：应用层、传输层、网络层、数据链路接口层。 从图2-2中可以看出，TCP/IP协议栈与OSI参考模型有清晰的对 应关系，覆盖了OSI参考模型的所有层次。
简述宽带接入技术及应用
简述宽带接入技术及应用
范例
【期刊名称】《山东煤炭科技》
【年(卷),期】2002(000)002
【摘要】@@随着互联网的发展，通信的需求发生了根本的变化，通信业务膨胀的直接后果就是对通信速率和带宽需求的膨胀。
因此，必须采取措施来提高带宽，宽带接入技术便是其中之一。
rn 1 宽带接入技术rn 宽带接入技术解决了电信网用户接入网的瓶颈问题，它主要包括以下几种接入技术。
rn 1．1 基于铜缆的接入技术rn DSL是HDSL(高比特率数字用户线)、ADSL(非对称数字用户线)等技术的统称。
它利用现有的公用电话网便可……
【总页数】1页(P30-30)
【作者】范例
【作者单位】山东省煤炭工业信息计算中心
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
1.无源光网络(PON)宽带接入技术及应用 [J], 刘继洲
2.ADSL宽带接入技术及应用 [J], 陈天华
3.基于HFC的宽带接入技术及应用 [J], 刘元春
4.无线宽带接入技术及应用分析 [J], 杨成军
5.宽带接入网的接入技术及应用探讨 [J], 李莉;吴重庆
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第3章 EPON技术
3.1.2 EPON的网络结构 EPON技术采用点到多点的网络拓扑结构，利用光纤实现数
据、语音和视频的全业务接入，EPON与所有PON相同，由OLT、 ODN、ONU三个部分构成，如图3-1所示。
第3章 EPON技术
光线路终端 PSTN Internet CATV
无源光网络 无源光分路器
第3章 EPON技术
CATV 1550 nm 1490 nm
ODN OLT
1310 nm
ONU/ONT
图3-2 EPON的双向传输
第3章 EPON技术
OLT既是一个交换机或路由器，又是一个多业务提供平台， 它提供面向无源光纤网络的光纤接口(PON接口)。根据以太网 向城域和广域发展的趋势，OLT提供多个1 Gb/s和10 Gb/s的以 太接口，可以支持WDM传输。OLT还支持ATM、FR以及 OC3/12/48/192等速率的SONET连接。OLT还支持ATM、FR，可实 现传统的TDM语音接入。OLT根据需要可以配置多块 OLC(Optical Line Card)，OLC与多个ONU通过POS(无源分光器) 连接。POS是一个简单设备，它不需要电源，可以置于相对宽 松的环境中，一般一个POS的分光比为8、16、32、64，并可以 多级连接，一个OLT PON端口下最多可以连接的ONU数量与设备 密切相关，一般是固定的数值。在EPON系统中，OLT到ONU间的 距离最大可达20 km。
能够独立完成EPON的业务配置。
【知识点与技能点】 · EPON的产生与发展； · EPON的网络结构； · EPON的传输原理；
第3章 EPON技术
· EPON协议栈； · EPON的分层结构； · EPON的技术优点； · EPON的设备认知； · EPON的业务配置。
第3章 EPON技术
3.1 EPON技术概述
第ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ章 EPON技术
3.1.3 EPON的业务功能 OLT放在中心机房，ONU放在用户设备端附近或与其合为一
体。OND是无源光分配网，是一个连接OLT和ONU的无源设备， 它的功能是分发下行数据，并集中上行数据。EPON中使用单芯 光纤，在一根芯上传送上下行两个波，上行波长采用1310 nm， 下行波长采用1490 nm，同时预留了1550 nm的波长来传递CATV 电视信号，如图3-2所示。
3.1.1 EPON技术的产生和发展 1987年，英国电信公司的研究人员最早提出了PON的概念。
1995年，全业务网络联盟FSAN(Full Service Access Network) 成立，旨在定义一个通用的PON标准。1998年，国际电信联盟 ITU-U工作组以155 Mb/s的ATM技术为基础，发布了G.983系列 APON(ATM PON)标准。这种标准目前在北美、日本和欧洲应用 较多。2000年底，一些设备商成立了以太网联盟EFMA，提出了 基于以太网的PON概念，即EPON(Ethernet Passive Optical Network)。2004年6月，EPON标准IEEE 802.3ah正式颁布。
第3章 EPON技术
3．光分配网(ODN，Optical Distribution Network) ODN在网络中的定义为从OLT到ONU的线路部分，包括光缆、 配线部分以及分光器(Splitter)，这些部分全部为无源器件， 是整个网络信号传输的载体。其中光缆部分可选用G.652、 G.657系列的全部型号光纤，分光器可选用参数为1∶2～1∶32 分光比的分光器(OLT到ONU之间的传输距离一般为10～20 km， 原则上，10 km传输距离选用1∶32的分光器，20 km选用1∶16 的分光器。因为分光器的分光比例越高，光衰减越大)。
第3章 EPON技术
EPON是一种新兴的宽带接入技术，它通过一个单一的光纤 接入系统，实现数据、语音及视频的综合业务接入，并具有良 好的经济性。业内人士普遍认为，FTTH 是宽带接入的最终解 决方式，而EPON 也将成为一种主流宽带接入技术。由于EPON 网络结构的特点、宽带入户的特殊优越性，以及与计算机网络 天然的有机结合，使得全世界的专家都一致认为，无源光网络 是实现“三网合一”和解决信息高速公路“最后一公里”的最 佳传输媒介。
第3章 EPON技术
PC IPTV
A 类ONU
PC Phone
B 类ONU
CPE
VDSL C 类ONU
无源光分路器 OLT
图3-3 EPON的应用模型
第3章 EPON技术
第3章 EPON技术
项目3 EPON技术
3.1 EPON技术概述 3.2 EPON的传输原理 3.3 EPON协议栈 3.4 EPON的关键技术 3.5 EPON设备认知 3.6 EPON技术应用 3.7 EPON系统应用 思考与练习
第3章 EPON技术
【教学目标】 在掌握EPON的技术原理、分层结构以及关键技术的基础上，
… …
无源光分路器
光网络单元
图3-1 EPON的网络结构
第3章 EPON技术
1．光线路终端(OLT，Optical Line Terminal) OLT作为整个光纤接入网的核心部分，可实现核心网与用 户间不同业务的传递功能，主要包括ONU注册和管理、全网的 同步和管理，以及协议的转换、与上行网络之间的通信等功能。 2．光网络单元(ONU，Optical Network Unit) ONU作为用户端设备，在整个网络中属于从属部分，完成 与OLT之间的正常通信并为终端用户提供不同的应用端口。
第3章 EPON技术
在下行方向，IP数据、语音、视频等多种业务由位于中心 局的OLT采用广播方式，通过ODN中的1∶N无源分光器分配到 PON上的所有ONU单元。在上行方向，来自各个ONU的多种业务 信息互不干扰地通过ODN中的1∶N无源分光器耦合到同一根光 纤，最终送到位于局端OLT接收端。
根据ONU在所处位置的不同，EPON的应用模式又可分为 FTTC(光纤到路边)、FTTB(光纤到大楼)、光纤到办公室(FTTO) 和光纤到家(FTTH)等多种类型，如图3-3所示。