12.2.5 支持 ATM 的无源光网络 (APON)

1. APON 的系统构成

ODN

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 。

APON系统的传输帧结构

3. APON 传输帧结构 信元长度固定

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

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

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

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

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

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。

(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 )

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

2. HFC 网的频谱分配方案

HFC网的频谱分配方案

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。

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

(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）

(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

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

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。

(2) 交换型以太网

交换型以太网示意图

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

2. 波长路由式 WPON(WRPON)

一个 WRPON 结构图

OLT

(1) RITENET 结构 WRPON

RITENET结构WRPON 示意图

OLT

(2) LAENET 结构 WRPON

LARNET结构WRPON 示意图

LED 的光谱分割

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