现代通信网_第8讲 接入网

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光纤接入技术（Optical Access Network ） 以太网无源光网络（EPON）接入技术
EPON技术特点 将以太网和PON技术相结合，在无源光网络体系架构的基础上，
定义了一种新的、应用于 EPON系统的物理层 ( 主要是光接口 )规 范和扩展的以太网数据链路层协议，以实现在点到多点的PON中 以太网帧的TDM接入。 物理层 • 采用单纤波分复用技术实现单纤双向传输 • 定义了 1000BASE-PX-10U/D 和 1000BASE-PX-20U/D 两种 PON 光 接口，分别支持10km和20km的最大距离传输 • 在物理编码子层，EPON系统采用8B/10B线路编码和标准的上 下行对称1Gbit/s数据速率(线路速率为1.25 Gbit/s)。 数据链路层 • 多点MAC控制协议(MPCP)的功能是在一个点到多点的 EPON系 统中实现点到点的仿真，支持点到多点网络中多个MAC客户 层实体，并支持对额外MAC的控制功能。 20
用户侧 R/S ONU1 … n
ODN
S/R 1
网络侧
用户侧 ONU1
R/S
S/R
OBD
网络侧 OLT
OLT
ONUn
≈
OBD ODN
ONUn
(a)单星型结构示例
(b)总线型结构示例
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光纤接入技术（Optical Access Network ） 光纤接入网参考配置
光网络单元ONU （Optical Network Unit） 提供用户到接入网的接口（光电转换、物理接口） 提供用户业务适配功能（速率适配、信令转换） AF( 适配功能 Adapt Function) 为 ONU 与用户设备之间提 供适配功能。其具体物理实现既可以包含在 ONU 内，也 可以完全独立。
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接入网基础知识 接入网的传输技术
接入网传输技术分类：有线、无线。 现有接入网：光纤接入网；铜线接入网；光纤和同轴 电缆的混合接入网；五类线接入的以太接入网；无线 ADSL/VDSL 接入等。 双绞线传输
有线传输技术 光纤传输 HDSL FTTB FTTC FTTH HFC SDV 微波中继、LMDS、MMDS 固定 卫星通信（含VSAT） 无线传输技术 蜂窝移动 卫星移动 无线市话（小灵通） 移动 蓝牙 数字无绳 集群系统 无线寻呼
光/电信号
ONU
终端 设备 终端 设备
中心局 光/电信号 OLT 设备
光信号
光纤
ODN
光纤 ONU
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光纤接入技术（Optical Access Network ） 光纤接入网参考配置
光分配网络 ODN（Optical Distribution Network） 由无源光元件组成的无源分配网，主要有单模光纤和光缆、无
混合传输 接入网传输技术
图 接入网传输技术分类
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接入网基础知识 V5协议概述
V5 接口协议簇规定了接入网（ Access Network ）和本 地交换网（ Local Exchange ）之间互联的信号物理标 准、呼叫控制信息传递协议，属于业务节点接口SNI（ Service Node Interface）协议。 V5协议提供了接入网和本地交换网间的标准接口 使得PSTN/ISDN用户端口终止于接入网而不是本地交换网 通过V5协议，接入网AN只需要完成对用户端窄带业务的提供，
据接口和宽带业务接口。 SNI有对交换机的模拟接口 (Z接口)、数字接口(V接口)， 对节点机的各种数据接口和宽带业务的各种接口 。
接入网可由管理接口（Q3）配置和管理。 Q3 是TMN与电信网各部分的标准接口。
UNI
电信管理网 （TMN）
Q3 接入网 （AN)
SNI
Q3 业务节点 （SN)
Q3 AN系统管理功能
0NU
S/R 0DN
R/S OLT SN功能
0NU AF
UNI 用户侧 网络侧
SNI
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光纤接入技术（Optical Access Network ） 光纤接入网参考配置
光线路终端OLT （Optical Line Terminal） 提供骨干网与配线之间的接口 提供与中心局设备的接口（光电转换、物理接口） 提供与ODN的光接口 对众多的ONU进行管理和指配 分离不同的业务
光/电信号
终端 设备 终端 设备
ONU
中心局 光/电信号 OLT 设备
光信号
光纤
ODN
光纤 ONU
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光纤接入技术（Optical Access Network ） 光纤接入网参考配置
光分配网络 ODN（Optical Distribution Network） 用于光信号功率分配 为OLT和ONU之间提供光传输技术 由光连接器和光分路器OBD(Optical Branching device）组成 完成光信号功率的分配及光信号的分、复接功能
器或几级分路器传送到每一个ONU。N的典型取值在4～64之间（ 由可用的光功率预算所限制）。 • 这种行为特征与共享媒质网络相同。 • 在下行方向，因为以太网具有广播特性，与EPON结构和匹 配：OLT广播数据包，目的ONU有选择的提取。
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光纤接入技术（Optical Access Network ） 以太网无源光网络（EPON）接入技术
用低，易扩容，业务灵活，要求用户端高带宽光设备，多址 接入方式；ITU-T建议G.982。 10
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光纤接入技术（Optical Access Network ） 光纤接入网参考配置
由 光 线 路 终 端 (OLT) 、 光 配 线 网 (ODN) 、 光 网 络 单 元 (ONU)及适配功能(AF)组成 一个OLT可与多个ONU相连
光/电信号
ONU
终端 设备 终端 设备
中心局 光/电信号 OLT 设备
光信号
光纤
ODN
光纤 ONU
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光纤接入技术（Optical Access Network ） 以太网无源光网络（EPON）接入技术
EPON(以太无源光网络)是一种新型的光纤接入网技术， 它采用点到多点结构、无源光纤传输，在以太网之上提 供多种业务。 在物理层采用了PON技术 在链路层使用以太网协议 利用PON的拓扑结构实现了以太网的接入 综合了PON技术和以太网技术的优点 • 低成本； • 高带宽； • 扩展性强，灵活快速的服务重组； • 与现有以太网的兼容性； • 方便的管理等
用户终端设备 UNI （用户网络接口）
图 通信网的划分
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接入网基础知识 概念
由业务节点接口 (SNI)和用户网络接口 (UNI) 之间的 一系列传送实体组成，为电信业务提供所需承载能 力；不解释信令 。 UNI 有模拟电话接口、 N-ISDN 接口，B-ISDN 接口，各种数
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光纤接入技术（Optical Access Network ） 基本概念
OAN(光接入网 ) ，以光纤为传输媒介，利用光波作为光 载波传送信号的接入网，泛指本地交换机或远端模块与 用户之间采用光纤通信或部分采用光纤通信的系统。
用户 交换机 接入端口 同轴电缆 或双绞线 用户 … 用户 接入网 ONU 光纤 用户接入设备 接入单元
EPON媒质的性质是共享媒质和点到点网络的结合。 上行方向：由于无源光合路器的方向特性，任何一个ONU发出的
数据包只能到达OLT，而不能到达其他的ONU。 • EPON 在上行方向上的行为特点不同于一个真正的点到点网 络。在EPON中，所有的ONU都属于同一个冲突域――来自不 同的ONU的数据包如果同时传输依然可能会冲突。 • EPON需要采用某种仲裁机制来避免数据冲突。
及数字或模拟的租用线业务接入。 SNI将各种用户业务与交换机连接。提供数字用户接入能力 的接口，即V接口。
V5.1 vs V5.2 V5.1接口是v5.2接口的子集，由单个2Mb/s链路组成，所对
应的接入网不含集线功能。使用一个64kbps时隙传送公共控 制信号，其余时隙传送话音；支持 PSTN和BRI（基本速率接 入）业务。 v5.2接口由多个2Mb/s链路支持，对应接入网可含集线功能。 8 支持ISDN的PRI业务（基群速率接入）
ONU(光网络单元) 为光纤接入网提供直接的或远端的用户侧接口。 核心功能：
• ODN 接口功能；光／电、电／光接口； • 用户和业务复用功能； • 传输复用功能；（评估、分配入／出ODN信号）。
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光纤接入技术（Optical Access Network ） 基本概念
源光衰减器、光纤带和带状光缆、光纤接头、光连接器和无源 分路元件（光分路器OBD）。 点到多点配置，多个ONU通过ODN与一个OLT相连，称为无源光 网络(PON)，即ODN全部由光分路器等无源器件组成，且不含任 何有源节点的光接入网。 按连接方式，ODN可分为星型、树型、总线型和环型等４种。
第8讲 接入网
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内容概要
接入网基础知识
光纤接入技术 铜线接入技术 有线电视接入网 智能社区网 IPTV
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接入网基础知识 概念
通信网的划分：由传送网、交换网和接入网组成。 从本地交换局到用户之间的信息传送网 传统电信业务（双绞线） 随着数据、交互及多媒体业务的发展，低速率接入方式的局
限。需要一条用户线传多种业务，多个用户共用一条用户线， 出现了复用设备、数字交叉连接设备、用户环路传输系统等 引入到接入系统，使用户环路具有交叉连接、传输、管理的 功能，形成“网”。 G.902建议提出了 “接入网”概念。
接入网 传送网 接入网
用户终端设备 UNI SNI
交换网
交换网 SNI （业务网络接口）
EPON媒质的性质是共享媒质和点到点网络的结合。 下行方向：拥有共享媒质的连接性 上行方向：行为特性就如同点到点网络
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光纤接入技术（Optical Access Network ） 以太网无源光网络（EPON）接入技术
EPON媒质的性质是共享媒质和点到点网络的结合。 下行方向：OLT发出的以太网数据包经过一个1:n的无源光分路
图 接入网示意图
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接入网基础知识 适用对象
适用业务 本地交换业务：PSTN、N-ISDN、B-ISDN、分组数据业务。 租用线业务：基于电路模式、ATM和分组模式的租用线业务。 按需数字视频和音频业务 广播的视频、音频业务 适用通道 模拟通道、1/n×64kb/s、n×64kb/s、帧中继、ATM等。 传输媒质 双绞线、同轴电缆、光纤 、混合接入、无线接入等。
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光纤接入技术（Optical Access Network ） 以太网无源光网络（EPON）接入技术
以太网的两种基本操作模式 第一种模式采用载波侦听多址接入/冲突检测（CSMA/CD）协议,
而应用在共享媒质上； 第二种模式为各个站点采用全双工的点到点的链路通过交换机 连接到一起。 相应的，以太网MAC可以工作于这两种模式之一：CSMA/CD模式 或全双工模式。
特点 传输高速率的数字信号，容量大； 可采用波分复用WDM、TDM等多种光复用技术提高光纤利用率
。
目标 减少铜缆网的运行费用和故障率； 可支持开发新业务，尤其多媒体和宽带业务； 分类(按是否使用有源器件) 有源光纤接入网（AON）：有源光分路器，掺铒放大器； 无源光纤接入网（PON）：光分路器分路；接入覆盖小，费
呼叫控制功能仍然留给本地交换网LE完成。 各司其职，独立发展，有助于网间互联。
接入网 传送网 接入网
用户终端设备 UNI SNI
交换网
交换网 SNI （业务网络接口）
用户终端设备 UNI （用户网络接口）
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接入网基础知识 V5接口概述
接口标准 V5.1,V5.2,宽带V接口,SDH接口 ,ATM接口，租用线接口。 接口技术 通过各种接口将各种类型的业务从用户端接入到电信网。 UNI支持各种业务的接入，如模拟电话、N-ISDN/B-ISDN业务，