12.2.5 支持 ATM 的无源光网络 (APON) 1. APON 的系统构成
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12.2.5 支持 ATM 的无源光网络 (APON)
1. APON 的系统构成
ODN
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2. APON 技术标准 (G.983)基于 ATM 信元,支持窄带、宽带、全业务下行 1.55m,上行 1.30 m对称 ( 双向 155.52Mbps) 和非对称工作方式 ( 下行 6
22.08Mbps ,上行 155.52Mbps)最多能支持 32 个用户的光分支,最大传输距离 20k
m 。
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APON系统的传输帧结构
3. APON 传输帧结构 信元长度固定
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12.2.6 支持以太网的无源光网络 (EPON)
1. EPON 的系统构成下行 1.51m,上行 1.31 m对称 ( 双向 100Mbps 或 1000Mbps) 和非对称工作方
式 ( 下行 1000Mbps ,上行 100Mbps)最多能支持 32 个用户的光分支,最大传输距离 20k
m 。
两波长 EPON 结构
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2. EPON 传输帧结构 可变长度数据包 ( 最长为 1518 字节 )
下行帧
上行帧
EPON帧结构
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3. EPON 关键技术难点(1) 同步时钟提取(2) 大动态范围光功率接收(3) 测距和 ONU 数据发送时刻控制(4) 实时业务传输质量(5) 带宽分配(6) 隐私性、安全性和可靠性
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EPON 支持者:有了标准不一定就能为市场
所接受,况且 G.983 标准并不完善 ;
未来的网络必定是基于 IP 或以太网的,经由 EPON 传输IP 是最好的方案;
世界上绝大多数数据都是以IP/ 以太网方式产生的;
与 APON 相反, EPON 的基础是以太网,而以太网是当今和未来世界上使用最广泛的网络技术,其相关器件、设备价格最低。
APON 支持者:ATM 技术是经过考验的成熟
技术;只有 ATM 能用单一网络提供
所希望的任何宽带和窄带业务,而且 ATM 技术有完善的操作维护管理系统;
APON 已形成公认的国际标准;相反, EPON 技术还很不成
熟; IP 还无法传送高质量保证的实时性业务,无法实现单一网络的全业务接入;同时,以太网还缺乏电信级的网络监视和业务管理。
4. APON 与 EPON 之争
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12.3 混合光纤 / 同轴电缆接入网12.3.1 混合光纤 / 同轴电缆网的概念 HFC(Hybrid Fiber Coax) 网:以模拟频分复用技术为基础,综合应用模拟和数字传输技术、光纤和同轴电缆技术、射频技术以及高度分布式智能技术的宽带接入网。12.3.2 HFC 的网络结构
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1.前端2.馈线网 ( 光纤主干网 )
(1) 光纤主干网的组成:光发射机、光放大器、光分路器、光缆、光纤连接器和光接收机。
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(2) 光纤主干网的结构① 星形光纤主干网② 环形光纤主干网③ 环星形光纤主干网
3. 配线网 ( 同轴电缆分配网 )
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4. 用户引入线5. 电缆调制解调器
12.3.3 HFC 网络双向传输的实现1. HFC 网络的双向传输方式(1) 光纤通道双向传输方式: WDM
(2) 同轴电缆通道双向传输方式 空间分割方式 频率分割方式
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2. HFC 网的频谱分配方案
HFC网的频谱分配方案
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3. HFC 的调制技术
12.3.4 HFC 的优缺点1. HFC 的优点:成本低;频带宽;使用方便;运营
费用低。2. HFC 的缺点:取代现有铜线困难;建设周期长;
故障影响面大;扩容困难。
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12.4 以太网接入 (Ethernet)
12.4.1 传统以太网(1) 以太网协议 多点访问技术 ( 多点接入技术 ) :在传递资源时,通过公用信道将所有用户连接起来,以减少线路资源的消耗。
载波监听多路访问 (CSMA) :先听后发冲突监测 (CD) :边听边发
多点访问受控访问
随机访问: CSMA/CD
集中式控制:轮询
分散式控制:令牌
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(2) 传统以太网的具体形态10 BASE 5(粗缆以太网)10 BASE 2 (细缆以太网)10 BASE-T (双绞线以太网)10 BASE-F (光缆以太网)
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(3) 以太网的组成
传输媒质收发器网卡工作站
以太网的结构
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12.4.2 快速以太网(1) 100M 以太网
(2) 千兆位以太网速度更快帧突发技术主服务器资源共享网络规模更大
(3) 10Gb/s 以太网
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12.4.3 交换型以太网(1) 共享型以太网存在的问题i. 系统带宽固定;ii. 站点越多,每站平均带宽越小;iii. 系统带宽被轮流闲置;iv. 缺乏安全性。
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(2) 交换型以太网
交换型以太网示意图
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12.5 全光接入网—WDM 无源光网络 (WPON)
1. 广播 /选择式 WPON
一个广播 /选择式WPON结构图
OLT
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2. 波长路由式 WPON(WRPON)
一个 WRPON 结构图
OLT
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(1) RITENET 结构 WRPON
RITENET结构WRPON 示意图
OLT
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(2) LAENET 结构 WRPON
LARNET结构WRPON 示意图
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LED 的光谱分割
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WPON 优点:信息安全性好:OLT 工作速率与 ONU 相同;电路简单:波分复用 / 解复用器插入损耗小