【正文】 5 5 0 n mTV1TV2TVn?F D MOLT(B)1 5 5 0 n m ( 電視 )交換機(jī)G . 7 0 3 或 G . 7 0 8 或 V . 5O L T( N )1 3 1 0 n m光纖電視 1 : 2 分路電話 1 : 8 分路端局1 : 1 6 分路W D M1 3 1 0 n mO N U ( N )O N U ( B )電話電視用戶電話 1 : 1 2 8 分路( 數(shù)字)電視 1 : 3 2 分路( 數(shù)字)電視節(jié)目中心( a )( 0 . 4 ～ 2 . 5 ) G H z1 5 5 0 n m PON的一個(gè)重要應(yīng)用是來(lái)傳送寬帶圖像業(yè)務(wù) (特別是廣播電視 )。 這方面尚無(wú)任何國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)可用 ， 但已形成一種趨勢(shì) ， 即使用 1310 nm波長(zhǎng)區(qū)傳送窄帶業(yè)務(wù) ， 而使用 1550 nm波長(zhǎng)區(qū)傳送寬帶圖像業(yè)務(wù) (主要是廣播電視業(yè)務(wù) )。 原因是 1310/1550 nm波分復(fù)用 (WDM)器件已很便宜 ， 而目前 1310 nm波長(zhǎng)區(qū)的激光器也很成熟 ， 價(jià)格便宜 ， 適于經(jīng)濟(jì)地傳送急需的窄帶業(yè)務(wù)； 另一方面 ， 1550 nm波長(zhǎng)區(qū)的光纖損耗低 ， 又能結(jié)合使用光纖放大器 ， 因而適于傳送帶寬要求較高的寬帶圖像業(yè)務(wù) 。 具體的傳輸技術(shù)主要是頻分復(fù)用 (FDM)、 時(shí)分復(fù)用 (TDM)和密集波分復(fù)用 (DWDM)三種 。 圖 (a)使用 1310/1550兩波長(zhǎng) WDM器件來(lái)分離寬帶和窄帶業(yè)務(wù) ， 其中 1310 nm波長(zhǎng)區(qū)傳送 TDM方式的窄帶業(yè)務(wù)信號(hào) ， 1550 nm波長(zhǎng)區(qū)傳送 FDM方式的圖像業(yè)務(wù)信號(hào) (主要是 CATV信號(hào) )。 圖 (b)也使用 1310/1550 兩波長(zhǎng) WDM器件來(lái)分離寬帶和窄帶業(yè)務(wù) ， 與圖 (a)不同之處在于先將電視信號(hào)編碼為數(shù)字信號(hào) ， 再用 TDM方式傳輸 。 2. PON中常用的多址技術(shù)有三種：頻分多址 (FDMA)、 時(shí)分多址 (TDMA)和波分多址 (WDMA)， 它們的原理框圖如圖 所示 。 圖 (a) 頻分多址； (b) 時(shí)分多址； (c) 波分多址 電話可視電話PC調(diào)制器N Q A M用戶 1用戶 2?N Q A M用戶 k N Q A M分接盒 結(jié)點(diǎn)f1f2fk( a )( b )電話可視電話PC調(diào)制解調(diào)器 N Q A M用戶 1用戶 2?N Q A M用戶 k N Q A M分接盒 結(jié)點(diǎn)fff門門門? T1? T2? Tk電話可視電話PC調(diào)制解調(diào)器ONU 1O N U 2 ?2?ONU k ?kODN O L T可調(diào)諧光濾波器可調(diào)諧光濾波器可調(diào)諧光濾波器( c )?1 FDMA的特點(diǎn)是將頻帶分割為許多互不重疊的部分 ， 分配給每個(gè)用戶使用 。 其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單 ， 技術(shù)成熟；缺點(diǎn)是當(dāng)多個(gè)載波信號(hào)同時(shí)傳輸時(shí) ， 會(huì)產(chǎn)生串?dāng)_和互調(diào)噪聲 ， 會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)信號(hào)抑制弱信號(hào)現(xiàn)象 ， 單路的有效輸出功率降低 ， 且傳輸質(zhì)量隨著用戶數(shù)的增多而急劇下降 。 TDMA的特點(diǎn)是將工作時(shí)間分割成周期性的互不重疊的時(shí)隙 ， 分配給每個(gè)用戶 。 其優(yōu)點(diǎn)是在任何時(shí)刻只有一個(gè)用戶的信號(hào)通過(guò)上行信道 ， 可以充分利用信號(hào)功率 ， 沒(méi)有互調(diào)噪聲；缺點(diǎn)是為了分配時(shí)隙 ， 需要精確地測(cè)定每個(gè)用戶的傳輸時(shí)延 ， 并且易受窄帶噪聲的影響 。 WDMA的特點(diǎn)是以波長(zhǎng)作為用戶的地址 ， 將不同的光波長(zhǎng)分配給不同的用戶 ， 用可調(diào)諧濾波器或可調(diào)諧激光器來(lái)實(shí)現(xiàn)波分多址 。 其優(yōu)點(diǎn)是不同波長(zhǎng)的信號(hào)可以同時(shí)在同一信道上傳輸 ， 不必考慮時(shí)延問(wèn)題；缺點(diǎn)是目前可調(diào)諧濾波器或可調(diào)諧激光器的成本還高 ， 調(diào)諧范圍也不寬 。 3. ATM 在無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中采用 ATM技術(shù) ， 就成為 ATMPON， 簡(jiǎn)稱APON。 APON實(shí)現(xiàn)用戶與四個(gè)主要類型業(yè)務(wù)結(jié)點(diǎn)之一的連接 ， 這些是 PSTN/ISDN窄帶業(yè)務(wù) ， BISDN寬帶業(yè)務(wù) ， 非 ATM業(yè)務(wù)(即數(shù)字視頻付費(fèi)業(yè)務(wù)和 Inter的 IP業(yè)務(wù) )。 ATMPON的模型結(jié)構(gòu)如圖 所示 。 圖 為一個(gè) ATM PON系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ， 該系統(tǒng)為各種業(yè)務(wù)提供 ATM標(biāo)準(zhǔn)的接入平臺(tái) 。 UNI: 用戶網(wǎng)絡(luò)接口 。 SNI: 業(yè)務(wù)結(jié)點(diǎn)接口 。 ONU： 光網(wǎng)絡(luò)單元 。 OLT: 圖 P S T N / I S D N S NB I S D N S N非 A T M S N ( 視頻服務(wù)器）非 A T M S N ( IP 路由器）O L TONUA T M P O NS N IUNI ONU: MUX: 復(fù)用器 。 VOD: 圖 APON系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 譯碼器信元裝拆通道選擇控制計(jì)算機(jī)電話A TM接口信元裝拆MUX P O NLTP O NLTA TMM U X節(jié)目選擇分支A TM接口ATM MUXA TM接口供住宅用戶使用前端切換裝置計(jì)算機(jī) A TM接口信元裝拆MUX P O NLT供商業(yè)用戶使用L A NP B XP O NLTA TMM U X1 5 0 M b / s 接口插件1 5 0 M b / s 接口插件信元裝拆接口V接口A TM接口O L T C A TV中心專用線交換機(jī)標(biāo)準(zhǔn)接口1 5 0 M b / s1 . 5 5 ? m1 . 3 1 ? mI P 路由器V O D 服務(wù)器ONUONU6 M b / s 在一些土地遼闊的國(guó)家 ， 用戶線有時(shí)比較長(zhǎng) ， 在接入網(wǎng)中也用有源光網(wǎng)絡(luò) (AON)。 如圖 所示 ， 有源光網(wǎng)絡(luò)由OLT、 ODT、 ONU和光纖傳輸線路構(gòu)成 ， ODT可以是一個(gè)有源復(fù)用設(shè)備 ， 遠(yuǎn)端集中器 (HUB)， 也可以是一個(gè)環(huán)網(wǎng) 。 一般有源光網(wǎng)絡(luò)屬于一點(diǎn)到多點(diǎn)光通信系統(tǒng) ， 按其傳輸體制可分為 PDH和 SDH兩大類 。 通常有源光網(wǎng)絡(luò)采用星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) ， 它將一些網(wǎng)絡(luò)管理功能 (如倒換結(jié)口 、 寬帶管理 )和高速?gòu)?fù)分接功能在遠(yuǎn)端終端中完成 ， 端局和遠(yuǎn)端間通過(guò)光纖通信系統(tǒng)傳輸 ， 然后再?gòu)倪h(yuǎn)端將信號(hào)分配給用戶 。 接入網(wǎng)除了電信部門的環(huán)路接入網(wǎng)以外 ， 還有廣播電視部分的 CATV接入網(wǎng) 。 隨著社會(huì)的發(fā)展 ， 要求在一個(gè) CATV網(wǎng)內(nèi)能夠傳送多種業(yè)務(wù)并且能夠雙向傳輸 ， 為此一種新興的光接入網(wǎng) —— HFC(Hybrid Fiber Coax)網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生 。 從傳統(tǒng)的同軸電纜 CATV網(wǎng)到 HFC網(wǎng) ， 經(jīng)歷了單向光纖 CATV網(wǎng) ， 雙向光纖CATV網(wǎng)最后發(fā)展到 HFC網(wǎng) 。 HFC網(wǎng)的基本原理是在雙向光纖 CATV網(wǎng)的基礎(chǔ)上 ， 根據(jù)光纖的寬頻帶特性 ， 用空余的頻帶來(lái)傳輸話音業(yè)務(wù) 、 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)或個(gè)人信息 ， 以充分利用光纖的頻譜資源 。 HFC的原理如圖 ， 由前端出來(lái)的視頻業(yè)務(wù)信號(hào)和由電信部門中心局出來(lái)的電信業(yè)務(wù)信號(hào)在主數(shù)字終端 (HDT)處混合在一起 ， 調(diào)制到各自的傳輸頻帶上 ， 通過(guò)光纖傳輸?shù)焦饫w結(jié)點(diǎn) ， 在光纖結(jié)點(diǎn)處進(jìn)行光 /電轉(zhuǎn)換后由同軸電纜分配到每個(gè)用戶 。 每個(gè)光纖結(jié)點(diǎn)能夠服務(wù)的用戶數(shù)大約 500個(gè)左右 。 1. HFC HFC采用副載波頻分復(fù)用方式 ， 其頻譜安排目前國(guó)際上還沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) ， 但在實(shí)際應(yīng)用中存在一種趨勢(shì)： HFC系統(tǒng)有750 MHz系統(tǒng) ， 也有 1000 MHz系統(tǒng) ， 其頻率資源采用低分割分配方案 ， 將下行和上行的各種業(yè)務(wù)信息劃分到不同的頻段 ， 如圖 。 通常安排 50～ 750 MHz(或 1000 MHz)為下行通道 ， 5~40 MHz為上行通道 。 圖 HFC原理圖 前 端 HDT?光纖結(jié)點(diǎn)?抽頭I S U1 8用戶同軸分配網(wǎng)同軸電纜光纖I S U 圖 HFC系統(tǒng)頻譜安排 05 42 50 550 750 1000話音數(shù)據(jù)等非廣播業(yè)務(wù) 模擬電視數(shù)字電視話音或數(shù)據(jù) 個(gè)人通信M H z 50～ 550 MHz這段頻譜用來(lái)傳輸模擬電視 ， 對(duì)于 PAL制式每個(gè)信道的頻帶為 8 MHz， 這段頻譜能傳輸 (55050)247。 8≈60信道的模擬電視 。 550～ 750 MHz這段頻譜用來(lái)傳輸數(shù)字電視 ，也可以用其中一部分來(lái)傳輸數(shù)字電視 ， 另一部分來(lái)傳輸下行電話和數(shù)據(jù)信號(hào) 。 5～ 30 MHz這段頻譜用來(lái)傳輸上行電話信號(hào) ， 由于每個(gè)光纖結(jié)點(diǎn)能服務(wù)的用戶數(shù)約為 500個(gè) ， 所以每個(gè)用戶的上行回傳信道頻帶為 25 MHz247。 500=50 kHz；也有另一種分配上行頻段的方法 ， 將其擴(kuò)展為 5～ 42 MHz, 其中 5～ 8 MHz傳輸狀態(tài)監(jiān)視信息 ， 8～ 12 MHz傳輸 VOD(視頻點(diǎn)播 )信令 ， 15～40 MHz用來(lái)傳輸上行電話信號(hào) 。 750～ 1000 MHz這段頻譜用于各種雙向通信業(yè)務(wù) ， 其中 695～ 735 MHz和 970～ 1000 MHz可用于個(gè)人通信業(yè)務(wù) ， 其它未分配的頻段可以有各種應(yīng)用 ， 也可用于將來(lái)可能出現(xiàn)的新業(yè)務(wù) 。 2. HFC 對(duì)模擬視頻信號(hào)的調(diào)制 ， 主要采用模擬的 VSB AM調(diào)制方式和 FDM復(fù)用方式 ， 便于與家庭使用的電視機(jī)兼容； 對(duì)于長(zhǎng)距離傳輸 ， 也可采用 FMSCM(副載波調(diào)頻 )方式 。 對(duì)于數(shù)字視頻信號(hào)的調(diào)制 ， 可以將數(shù)字視頻進(jìn)行 BPSK、 QPSK或 64 QAM調(diào)制到載波上 ， 再使用 FDM或 SCM復(fù)用方式 。 下行的數(shù)字話音或數(shù)據(jù)經(jīng) QPSK調(diào)制到下行副載波上 ， 上行的數(shù)字話音或數(shù)據(jù)經(jīng) QPSK調(diào)制到上行副載波上 。 經(jīng) FDM或 SCM復(fù)用后的射頻信號(hào)或微波信號(hào)再對(duì)光源進(jìn)行直接強(qiáng)度調(diào)制 ， 經(jīng)光纖傳輸后再在接收端解調(diào) 。 當(dāng)然 ， 光信號(hào)也可采用 WDM、 DWDM甚至 OFDM復(fù)用方式 。 3. HFC HFC網(wǎng)主要由前端 (HE)、 主數(shù)字終端 (HDT)、 傳輸線路 、 光纖結(jié)點(diǎn) (FN)和綜合業(yè)務(wù)單元 (ISU)等組成 ， 如圖 。 視頻前端的作用是將各種模擬的和數(shù)字的視頻信號(hào)源處理后混合起來(lái) 。 主數(shù)字終端的作用是將 CATV前端出來(lái)的信息流和交換機(jī)出來(lái)的電話業(yè)務(wù)信息流合在一起 。 其主要功能有： 通過(guò) ， 對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行分配 ， 對(duì)業(yè)務(wù)信息進(jìn)行調(diào)制與解調(diào)和合成與分解 ， 光發(fā)送與光接收 ， 提供對(duì) HFC網(wǎng)進(jìn)行管理的管理接口 。 圖 HFC網(wǎng)的結(jié)構(gòu)圖 交換機(jī)HDT?光纖結(jié)點(diǎn)抽頭I S U1同軸分配網(wǎng)電話數(shù)據(jù)電視電話數(shù)據(jù)電視電話數(shù)據(jù)電視?M I S U前端V 5 . 2M P E G 2服務(wù)器H F C8 光纖結(jié)點(diǎn)的作用主要是接收來(lái)自 HDT的光形式的圖像和電話信號(hào) ， 將其轉(zhuǎn)換為射頻電信號(hào) ， 再由射頻放大器放大后送給各個(gè)同軸電纜分配網(wǎng)；并且還能對(duì)上行信號(hào)進(jìn)行頻譜安排 ， 對(duì)信令進(jìn)行轉(zhuǎn)換 。 綜合業(yè)務(wù)單元 (ISU)是一個(gè)智能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 ， 分為單用戶的 ISU和多用戶的 ISU， 主要提供各種用戶終端設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)之間的接口 、 實(shí)現(xiàn)信令轉(zhuǎn)換 ， 對(duì)各種業(yè)務(wù)信息進(jìn)行調(diào)制與解調(diào)和合成與分解 。 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. 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