【文章內(nèi)容簡介】 雙工會話需要雙方在同一時間進行發(fā)送和接受，為了實現(xiàn)這個目標(biāo)，雙方必須禁止掉其沖突檢測算法。但是，如果會話中不止兩方，禁止掉沖突檢測將降低通信效率?；谶@個原因，以太網(wǎng)上的全雙 工通信嚴(yán)格限制在兩方 /點對點的通信。 小區(qū) LAN組網(wǎng)模式 圖 小區(qū) LAN組網(wǎng)模式 圖如下 Inter 本地光纖城域網(wǎng) 智能小區(qū) 單模光纖 1000M 單模光纖 100M 單模光纖 100M 10M 10M 10M 10M 二層交換機 HUB HUB 樓道 交換機 Gbit光纜 ISP VPN 園區(qū)二 /三層交換機 15 / 62 LAN是一種利用光纖 加五類線方式實現(xiàn)寬帶接入方案，實現(xiàn)千兆光纖到小區(qū)（大樓）中心交換機，中心交換機和樓道交換機以百兆光纖或五類線相連，樓道內(nèi)采用綜合布線，用戶上網(wǎng)速率可達(dá) 10/100Mbps。 主要技術(shù)特點： （ 1）具有很高的傳輸速率。用戶上網(wǎng)速率可達(dá) 10/100Mbps。 （ 2）網(wǎng)絡(luò)可靠穩(wěn)定。樓道交換機、小區(qū)中心交換機和局端交換機之間通過光纖相連，網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性高，可靠性強。 （ 3）用戶投資少，價格便宜。用戶只需要一臺帶有網(wǎng)絡(luò)接口卡（ NIC）的 PC機即可上網(wǎng)。 （ 4）小區(qū) /大廈 /寫字樓內(nèi)采用綜合布線，用戶端采用五類線方式接入，即插即用。 （ 5）通過 FTTx+LAN 方式可以實現(xiàn)高速上網(wǎng)、遠(yuǎn)程辦公、 VOD點播、 VPN等多種業(yè)務(wù)。 第五節(jié) PON 技術(shù) PON 的定義 PON（無源光網(wǎng)絡(luò)）是指采用無源光分 /合路器或光耦合器分配 /匯聚各 ONU(光網(wǎng)絡(luò)單元 )信號的光接入網(wǎng)。 PON系統(tǒng)（無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)）：由光線路終端 OLT、光分配網(wǎng) ODN、光網(wǎng)路單元 ONU 組成的信號傳輸系統(tǒng)，簡稱 PON 系統(tǒng)。 目前主流 PON 綜合接入系統(tǒng)根據(jù)采用的技術(shù)分為 EPON（以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)）和 GPON（吉比特?zé)o源光網(wǎng)絡(luò)）。兩種技術(shù)的對比見下表： EPON GPON 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) ITU 系列 數(shù)據(jù)封裝 基于以太網(wǎng)幀 基于 GEM 幀 使用波長 上行 1260－ 1360nm 上行 1260－ 1360nm 下行 1480－ 1500nm 下行 1480－ 1500nm 線路速率 上行 。下行 上行 。下行 分路比 /傳輸距離 1： 32 分路比下 20KM 1： 64 分路比下 20KM 1： 64 分路比下 10KM 1： 128 分路比下 10KM 管理維護能力 SNMP、擴展 OAM SNMP、 OMCI 注：傳輸距離根據(jù)光模塊的不同類型和實際線路質(zhì)量還會有所不同 PON各部分功能： 16 / 62 OLT的作用是為光接入網(wǎng)提供網(wǎng)絡(luò)側(cè)與業(yè)務(wù)節(jié)點（對于窄帶業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)節(jié)點設(shè)備就是本地交換機）之間的接口， ，分配和控制信道的連接，并有實時監(jiān)控、管理及維護功能。 OLT經(jīng)一個或多個 ODN與用戶側(cè)的 ONU通信 。 OLT可以位于交換局內(nèi)，也可以位于遠(yuǎn)端 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的功率分配任務(wù)。 ODN是由光纜、無源光器件，如光連接器和光分／合路器（即光耦合器）等組成的無源光饋線、配線網(wǎng)，一般呈樹形分支結(jié)構(gòu)。 ONU的作用是為光接入網(wǎng)提供直接或遠(yuǎn)端的用戶側(cè)接口，處于 ODN的用戶側(cè)。其主要功能是終結(jié)來自 ODN的光信號、處理光信號并為用戶提供業(yè)務(wù)接口。 AF為 ONU和用戶設(shè)備提供適配功能，它可以包含在 ONU內(nèi)，也可以完全獨立。 EPON 技術(shù)概 述 以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)（ Ether Passive Optical Network， EPON）是一種新型的光纖接入網(wǎng)技術(shù)，相當(dāng)于以太網(wǎng)中的二層交換機，它采用點到多點結(jié)構(gòu)、無源光纖傳輸，基于高速以太網(wǎng)平臺和 TDM（ Time Division Multipexing）時分 MAC（ Media Access Control）媒體訪問控制方式提供多種綜合業(yè)務(wù)的寬帶接入技術(shù)。 EPON 采用了 標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)中定義了 EPON的物理層、 MPCP(多點控制協(xié)議 )、 OAM(運行管理維護 )等相關(guān)內(nèi)容。物理層采用了 PON技術(shù)，在鏈路層使用以太網(wǎng)協(xié)議，利用 PON的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實現(xiàn)了以太網(wǎng)的接入。因此，它綜合了 PON技術(shù)和以太網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)點：低成本；高帶寬；擴展性強，靈活快速的服務(wù)重組；與現(xiàn)有以太網(wǎng)的兼容性；方便的管理等。 1． EPON 的數(shù)據(jù)傳輸方式 下行采用廣播方式傳送，并通過 LLID（數(shù)據(jù)鏈路標(biāo)識）來區(qū)分各 ONU 的數(shù)據(jù)，上行通過 TDMA方式，由 OLT 統(tǒng)籌管理 ONU發(fā)送上行信號的時刻，發(fā)出時隙分配幀。 ONT根據(jù)時隙 17 / 62 分配幀，在 OLT分配給它的時隙中發(fā)送自己的上行信號。 EPON系統(tǒng)采用 WDM技術(shù)，實現(xiàn)單纖雙向?qū)ΨQ傳輸，帶寬為 。下行使用 14801500nm波長，上行使用 12601360nm波長，對于 CATV 業(yè)務(wù)，采用 15401560nm波長實現(xiàn)下行廣播傳輸。 2． EPON的關(guān)鍵技術(shù) EPON 的采用下行廣播發(fā)送、上行時分復(fù)用的數(shù)據(jù)傳輸方式，為了有序接收各不同 ONU的上行數(shù)據(jù)，以及平衡和 ONU數(shù)據(jù)的上行帶寬， EPON系統(tǒng)采用突發(fā)控制、測距、 DBA等關(guān)鍵技術(shù)。 突發(fā)發(fā)送 EPON 的點對多點（ P2MP）的特殊結(jié)構(gòu)和時分多址（ TDMA）的接入方式了決定了 OUN 發(fā)送機工作在突發(fā)發(fā)送的模式下。 ONU在什么時候發(fā)送數(shù)據(jù)， 是由 OLT來指示的，當(dāng) OUN發(fā)送數(shù)據(jù)時，打開激光器，發(fā)送數(shù)據(jù)；當(dāng) ONU不發(fā)送數(shù)據(jù)時，為了避免對其他 ONU的上行數(shù)據(jù)造成干擾，必須完全關(guān)閉激光器。 突發(fā)接收 在 EPON 系統(tǒng)的下行方向。 ONU只能接收 OLT的數(shù)據(jù)，因此 ONU上接收來自 OLT 的功率是相同的， ONU接收機采用普通的接收機即可。 在 EPON系統(tǒng)中，上行數(shù)據(jù)由各個 ONU以突發(fā)形式到達(dá) OLT。 OLT要接收來自不同距離的ONU的數(shù)據(jù)包，并恢復(fù)它們的幅度，但因 ONU到 OLT的距離各不相同，所以它們的數(shù)據(jù)包到達(dá) OLT時的功率變化很大，在極限情況下，從最近 ONU發(fā)來的代表 0信號的光強度甚至比從最遠(yuǎn) ONU傳來的代表 1信號的光強度還要大，為了正確恢復(fù)出原有數(shù)據(jù)，必須根據(jù)每個 ONU的信號強度實時調(diào)整接收機的判決門限。 測距技術(shù) EPON 系統(tǒng)點對多點的特殊結(jié)構(gòu)導(dǎo)致了各 ONU 的數(shù)據(jù)幀延時不同，為防治數(shù)據(jù)在時域碰撞，并支持 ONU的即插即用，必須引入測距技術(shù)。 各個 ONU和 OLT的物理距離不同、環(huán)境溫度的變化和光電器件的老化等因素都會產(chǎn)生傳輸時延。在 ONU的注冊階段，為補償由于物理距離差異造成的的試驗，進行靜態(tài)測距；而在通信過程中，為校正溫度變化、期間老化等因素引起的時延漂移， 會進行動態(tài)測距。 DBA 上行方向，信道中的傳輸是采用 TDMA 來共享光纖的，各個 ONU收集來自用戶的信息并高速向 OLT發(fā)送數(shù)據(jù)，不同的 ONU發(fā)送的數(shù)據(jù)占用不同的時隙。根據(jù)不同用戶的業(yè)務(wù)類型與 18 / 62 業(yè)務(wù)特點合理分配信道帶寬，使網(wǎng)絡(luò)提供者以一套最有效的手段利用網(wǎng)絡(luò)資源，是決定 EPON系統(tǒng)性能的關(guān)鍵技術(shù)之一。 DBA算法就是實時地改變 EPON的各 ONU上行帶寬的機制。 EPON中如果用帶寬靜態(tài)分配，對數(shù)據(jù)通信這樣的變速率業(yè)務(wù)很不適合，如按峰值速率靜態(tài)分配帶寬則整個系統(tǒng)帶寬很快就被耗盡，帶寬利用率很低，而動態(tài)帶寬分配使系 統(tǒng)帶寬利用率大幅度提高。 通過 DBA，我們可以根據(jù) ONU突發(fā)業(yè)務(wù)的要求，通過在 ONU之間動態(tài)調(diào)節(jié)帶寬來提高 PON上行帶寬效率。 GPON 技術(shù)概述 GPON(GigabitCapable PON)技術(shù)是基于 標(biāo)準(zhǔn)的最新一代寬帶無源光綜合接入標(biāo)準(zhǔn)，具有高帶寬，高效率，大覆蓋范圍，用戶接口豐富等眾多優(yōu)點，被大多數(shù)運營商視為實現(xiàn)接入網(wǎng)業(yè)務(wù)寬帶化，綜合化改造的理想技術(shù)。 GPON最早由 FSAN組織于 2020年 9月提出， ITUT在此基礎(chǔ)上于 2020年 3月完成了 ITUT 和 的制定， 2020年 2 月和 6 月完成了 的標(biāo)準(zhǔn)化。從而最終形成了 GPON的標(biāo)準(zhǔn)族。 對于其他的 PON 標(biāo)準(zhǔn)而言， GPON 標(biāo)準(zhǔn)提供了前所未有的高帶寬，下行速率高達(dá) ，其非對稱特性更能適應(yīng)寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)市場。提供 QoS 的全業(yè)務(wù)保障，同時承載 ATM 信元和 (或 )GEM幀，有很好的提供服務(wù)等級、支持 QoS保證和全業(yè)務(wù)接入的能力。承載 GEM幀時，可以將 TDM業(yè)務(wù)映射到 GEM幀中，使用標(biāo)準(zhǔn)的 8kHz(125μ s)幀能夠直接支持 TDM 業(yè)務(wù)。作為電信級的 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)， GPON 還規(guī)定了在接入網(wǎng)層面上的保護機制和完整的 OAM功能。 在 GPON標(biāo)準(zhǔn)中，明確規(guī)定需要支持的業(yè)務(wù)類型包括數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) (Ether 業(yè)務(wù)，包括 IP業(yè)務(wù)和 MPEG視頻流 )、 PSTN業(yè)務(wù) (POTS， ISDN業(yè)務(wù) ) 、專用線 (T1， E1， DS3， E3和 ATM業(yè)務(wù) )和視頻業(yè)務(wù) ( 數(shù)字視頻 )。 GPON中的多業(yè)務(wù)映射到 ATM 信元或 GEM幀中進行傳送，對各種業(yè)務(wù)類型都能提供相應(yīng)的 QoS保證。 FTTX 技術(shù)綜述 FTTx 是對寬帶光接入網(wǎng)的各種形態(tài)的一種統(tǒng)稱。 寬帶光接入網(wǎng)中光纖可以 是唯一的傳輸媒質(zhì)或者為主干傳輸媒質(zhì)。根據(jù)光纖所到達(dá)的物理位置不同， FTTx 存在多種應(yīng)用類型，具體分類如下所示： 19 / 62 注：圖中黑顏色 代表銅雙絞線，紅顏色代表光纖 ? 光纖到交接箱（ Fiber To The Cabi， FTTCab） 光纖到交接箱（ FTTCab），也可以稱為 FTTN（ Fiber To The Node）、 FTTZ(Fiber To The Zone)等，其特征是，以光纖替換傳統(tǒng)饋線電纜， AG 或 ONU 部署在交接箱即 FP 處，光終接設(shè)備或 ONU 下采用其他有線介質(zhì)或無線方式接入到用戶， AG 或 ONU 離用戶的距離在。 ? 光纖到樓宇 /分線盒（ Fiber To The Building/Curb， FTTB/C） 光纖到樓宇 /分線盒（ FTTB/C）特征是，以光纖替換用戶引入點之前的銅線電纜，在傳統(tǒng)的分線盒（用戶引入點）即 DP（ DP distribution point 分配點）， AG或 ONU下采用其他有線介質(zhì)或無線方式接入用戶， AG或 ONU離用戶的距離在 。 根據(jù)光纜到 最終用戶的距離不同，光纖到樓宇（ FTTB）可以分為光纖到樓頭 /樓邊、光纖到樓層 /單元兩種類型。 光纖到樓頭 /樓邊是指光纖到達(dá)樓側(cè)、樓旁路邊，距離最終用戶距離在 。 光纖到樓層 /單元則是指光纖延伸到了距離用戶更近的樓層或單元內(nèi)，距離最終用戶距離在 。 DSL/ PO TS ONU 光纖 光纖 NGN OLT 分光器 BRAS IP網(wǎng) 互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容服務(wù)器 小區(qū)機房或室外交接箱 普通住宅 銅線 客戶大樓內(nèi) 客戶小區(qū)內(nèi) AG 20 / 62 ? 光纖到家庭用戶（ Fiber To The Home， FTTH） 光纖到家庭用戶（ FTTH）特征是，僅利用光纖傳輸媒質(zhì)連接通信局端和家庭住宅的接入方式，引入光纖由單個家庭住宅獨享。 ? 光纖到公司 /辦公室（ Fiber To The Office， FTTO） 光纖到公司 /辦公室（ FTTO）特征是，僅利用光纖傳輸媒質(zhì)連接通信局端和公司或辦公室用戶的接入方式，引入光纖由單個公司或辦公室用戶獨享， ONU/ONT 之后的設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)由用戶管理，參考 FTTH拓?fù)鋱D。 ? 光纖到村（ Fiber To The Village， FTTV） 目前國內(nèi)還出現(xiàn)了 FTTV（ Fiber To The Village，光纖到村）的術(shù)語。 FTTV是指在進行農(nóng)村信息化建設(shè)過 程中，光纖到達(dá)行政村，有條件的區(qū)域到達(dá)自然村。其特征是，以光纖替換傳統(tǒng)主干銅纜， AG或 ONU下采用現(xiàn)有銅雙絞線或無線方式，每個 AG或 ONU下支持一個行政村的用戶數(shù)。 FTTV可以等效劃歸入 FTTCab類型。我國各地農(nóng)村發(fā)展不均衡，業(yè)務(wù)需求不一， FTTV應(yīng)用中主要差異在于寬帶窄帶業(yè)務(wù)比例的配置不同。 LAN / DSL ONU 光纖 光纖 NGN OLT 分光器 BRAS IP網(wǎng) 互 聯(lián) 網(wǎng) 內(nèi)容服務(wù)器 大樓弱電間或設(shè)備間 普通住宅 五類線 / 銅線 客戶大樓內(nèi) ONU 21 / 62 第六節(jié) 接入網(wǎng) MODEM、光纖收發(fā)器技術(shù)介紹 MODEM 調(diào)制解調(diào)器（ MODEM）是 實現(xiàn)數(shù)字信號與模擬信號互換的設(shè)備 。 主要作用就是在計算機和網(wǎng)絡(luò)之間進行數(shù)字 /模擬信號的轉(zhuǎn)換。調(diào)制即電腦輸出數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模 擬信號的過程，解調(diào)即模擬信號轉(zhuǎn)換成電腦可識別的數(shù)字信號的過程。 光纖收發(fā)器 光纖收發(fā)器（也稱光電轉(zhuǎn)換器）是以太網(wǎng)傳輸媒體轉(zhuǎn)換器將光信號和電信號互相轉(zhuǎn)換的設(shè)備。其作用是高效率地實現(xiàn) 10M或 100M或 1000M 以太網(wǎng)電口和光口之間的轉(zhuǎn)換。一般是成對使用，也可以結(jié)合光口以太網(wǎng)