1、第第6 6章章 接入网接入网6.1 6.1 接入网概述接入网概述6.2 6.2 混合光纤混合光纤/同轴接入网同轴接入网6.3 6.3 光纤接入网光纤接入网6.4 FTTx+LAN6.4 FTTx+LAN接入网接入网6.5 6.5 无线接入网无线接入网6.16.1 接入网概述接入网概述一、接入网的定义及接口一、接入网的定义及接口1.1.接入网的定义接入网的定义定义：定义：P166 P166 接入网由业务节点接口（接入网由业务节点接口（SNISNI）和用户网络接口（）和用户网络接口（UNIUNI）之间的一系列传送实体（如线路设施和传输设施）组成，之间的一系列传送实体（如线路设施和传输设施）组成，为
2、供给电信业务而提供所需传送承载能力的实施系统。为供给电信业务而提供所需传送承载能力的实施系统。图图6-1 接入网在电信网中的位置接入网在电信网中的位置6.16.1 接入网概述接入网概述一、接入网的定义及接口一、接入网的定义及接口2.2.接入网的接口接入网的接口所覆盖的范围由所覆盖的范围由3 3个接口定界。个接口定界。网络侧经业务节点接口（网络侧经业务节点接口（SNISNI）与）与业务结点（业务结点（SNSN）相连；）相连；用户侧经用户网络接口（用户侧经用户网络接口（UNIUNI）与）与用户相连；用户相连；管理方面则经管理方面则经Q3Q3接口与接口与TMNTMN相连。相连。图图6-2 接入网的接
3、口接入网的接口6.16.1 接入网概述接入网概述二、接入网功能结构二、接入网功能结构分成分成5 5个基本功能组：个基本功能组：P168P168用户口功能（用户口功能（UPFUPF）业务口功能（业务口功能（SPFSPF）核心功能（核心功能（CFCF）传送功能（传送功能（TFTF）ANAN系统管理功能（系统管理功能（SMFSMF）图图6-1接入网功能结构接入网功能结构6.16.1 接入网概述接入网概述三、接入网的分类三、接入网的分类 P169P1691.1.按照传输介质分类按照传输介质分类（1 1）有线接入网）有线接入网铜线接入网（铜线接入网（xDSLxDSL）光纤接入网（光纤接入网（AONAON
4、、PONPON）混合接入网（混合接入网（HFCHFC、FTTx+LANFTTx+LAN）（2 2）无线接入网）无线接入网固定无线接入网（固定无线接入网（LMDSLMDS、WLANWLAN、WiMAXWiMAX）移动无线接入网（移动无线接入网（5G5G、卫星、卫星、WiMAXWiMAX）6.16.1 接入网概述接入网概述三、接入网的分类三、接入网的分类 P169P1692.2.按照传输的信号形式分类按照传输的信号形式分类（1 1）数字接入网）数字接入网（2 2）模拟接入网）模拟接入网3.3.按照接入业务的速率分类按照接入业务的速率分类（1 1）窄带接入网）窄带接入网（2 2）宽带接入网）宽带接入
5、网6.26.2 混合光纤混合光纤/同轴电缆同轴电缆(HFC)(HFC)接入网接入网一、一、HFCHFC接入网的概念接入网的概念 P171P171混合光纤混合光纤/同轴电缆同轴电缆(HFC)(HFC)接入网是在接入网是在CATVCATV网的基础上改网的基础上改造而来的，是以模拟频分复用技术为基础，综合应用模造而来的，是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络。及高度分布式智能技术的宽带接入网络。6.26.2 混合光纤混合光纤/同轴电缆同轴电缆(HFC)(HFC)接入网接入
6、网二、二、HFCHFC接入网的网络结构接入网的网络结构 P171P171HFCHFC接入网由信号源、前端、主数字终端接入网由信号源、前端、主数字终端(HDT)(HDT)、光纤主、光纤主干网（馈线网）、同轴电缆分配网（配线网）和用户引干网（馈线网）、同轴电缆分配网（配线网）和用户引入线等组成。入线等组成。HFCHFC线路网的包括馈线网、配线网和用户引入线。线路网的包括馈线网、配线网和用户引入线。图图6-4 HFC接入网的网络结构示意图接入网的网络结构示意图6.26.2 混合光纤混合光纤/同轴电缆同轴电缆(HFC)(HFC)接入网接入网三、三、HFCHFC接入网的优缺点接入网的优缺点 P175P1
7、751.HFC1.HFC接入网的优点接入网的优点（1 1）HFCHFC接入网的频带较宽。接入网的频带较宽。（2 2）HFC HFC 接入网的灵活性和扩展性都较好。接入网的灵活性和扩展性都较好。（3 3）HFCHFC接入网适合当前模拟制式为主体的视像业务及接入网适合当前模拟制式为主体的视像业务及设备市场，用户使用方便。设备市场，用户使用方便。（4 4）HFCHFC接入网与铜线接入网相比，运营、维护、管理接入网与铜线接入网相比，运营、维护、管理费用较低。费用较低。6.26.2 混合光纤混合光纤/同轴电缆同轴电缆(HFC)(HFC)接入网接入网三、三、HFCHFC接入网的优缺点接入网的优缺点2.HF
8、C2.HFC接入网的缺点接入网的缺点（1 1）HFCHFC接入网成本虽然低于光纤接入网，但需要对接入网成本虽然低于光纤接入网，但需要对CATVCATV网进行双向改造，投资较大。网进行双向改造，投资较大。（2 2）拓扑结构需进一步改进，以提高网络可靠性。）拓扑结构需进一步改进，以提高网络可靠性。（3 3）HFCHFC接入网用户共享同轴电缆带宽，当用户数多时接入网用户共享同轴电缆带宽，当用户数多时每户可用的带宽下降。每户可用的带宽下降。6.36.3 光纤接入网光纤接入网一、光纤接入网的基本概念一、光纤接入网的基本概念 P175P1751.1.光纤接入网的定义光纤接入网的定义光纤接入网光纤接入网(O
9、ptical Access Network(Optical Access Network，OAN)OAN)是指在接入是指在接入网中采用光纤作为主要传输介质来实现信息传送的网络网中采用光纤作为主要传输介质来实现信息传送的网络形式，也可以说是业务节点与用户之间采用光纤通信或形式，也可以说是业务节点与用户之间采用光纤通信或部分采用光纤通信的接入方式。部分采用光纤通信的接入方式。6.36.3 光纤接入网光纤接入网一、光纤接入网的基本概念一、光纤接入网的基本概念2.2.光纤接入网的分类光纤接入网的分类（1 1）有源光网络（）有源光网络（AONAON）有源光网络（有源光网络（AONAON）的传输设施采用有
10、源器件。）的传输设施采用有源器件。（2 2）无源光网络（）无源光网络（PONPON）无源光网络（无源光网络（PONPON）中的传输设施是由无源光器件组成。）中的传输设施是由无源光器件组成。根据采用的技术不同，根据采用的技术不同，PONPON又可以分为以下又可以分为以下3 3种。种。ATMATM无源光网络（无源光网络（APONAPON）以太网无源光网络（以太网无源光网络（EPONEPON）吉比特无源光网络（吉比特无源光网络（GPONGPON）6.36.3 光纤接入网光纤接入网一、光纤接入网的基本概念一、光纤接入网的基本概念3.3.光纤接入网的功能参考配置光纤接入网的功能参考配置ITU-T G.9
11、82ITU-T G.982建议给出的光纤接入网（建议给出的光纤接入网（OANOAN）的功能参考）的功能参考配置如图配置如图6-66-6所示。所示。图图6-6 光纤接入网的功能参考配置光纤接入网的功能参考配置6.36.3 光纤接入网光纤接入网一、光纤接入网的基本概念一、光纤接入网的基本概念4.4.光纤接入网的拓扑结构光纤接入网的拓扑结构光纤接入网中光纤接入网中ODN/ODTODN/ODT的配置一般是点到多点方式，即指的配置一般是点到多点方式，即指多个多个ONUONU通过通过ODN/ODTODN/ODT与一个与一个OLTOLT相连。多个相连。多个ONUONU与一个与一个OLTOLT的连接方式即决定
12、了光纤接入网的结构。的连接方式即决定了光纤接入网的结构。由于无源光网络（由于无源光网络（PONPON）比有源光网络（）比有源光网络（AONAON）应用范围）应用范围更广，所以下面重点介绍无源光网络（更广，所以下面重点介绍无源光网络（PONPON）的拓扑结构，）的拓扑结构，一般为星形、树形和总线形。一般为星形、树形和总线形。6.36.3 光纤接入网光纤接入网一、光纤接入网的基本概念一、光纤接入网的基本概念4.4.光纤接入网的拓扑结构光纤接入网的拓扑结构（1 1）星形结构）星形结构星形结构包括单星形结构和双星形结构。星形结构包括单星形结构和双星形结构。图图6-7 星形结构星形结构6.36.3 光纤
13、接入网光纤接入网一、光纤接入网的基本概念一、光纤接入网的基本概念4.4.光纤接入网的拓扑结构光纤接入网的拓扑结构（2 2）树形结构）树形结构树形结构是星形结构的扩展。树形结构是星形结构的扩展。图图6-8 树形结构树形结构6.36.3 光纤接入网光纤接入网一、光纤接入网的基本概念一、光纤接入网的基本概念4.4.光纤接入网的拓扑结构光纤接入网的拓扑结构（3 3）总线形结构）总线形结构图图6-9 总线形结构总线形结构6.36.3 光纤接入网光纤接入网一、光纤接入网的基本概念一、光纤接入网的基本概念5.5.光纤接入网的应用类型光纤接入网的应用类型按照光纤接入网的参考配置，根据光网络单元按照光纤接入网的
14、参考配置，根据光网络单元(ONU)(ONU)设置设置的位置不同，光纤接入网可分成不同的应用类型。的位置不同，光纤接入网可分成不同的应用类型。主要包括：光纤到路边主要包括：光纤到路边(FTTC)(FTTC)、光纤到大楼、光纤到大楼(FTTB)(FTTB)、光、光纤到家纤到家(FTTH)(FTTH)或光纤到办公室或光纤到办公室(FTTO)(FTTO)等。等。图图6-10 光纤接入网的光纤接入网的3种应用类型种应用类型6.36.3 光纤接入网光纤接入网一、光纤接入网的基本概念一、光纤接入网的基本概念6.6.光纤接入网的传输技术光纤接入网的传输技术（1 1）双向传输技术（复用技术）双向传输技术（复用技
15、术）传输技术主要提供完成连接传输技术主要提供完成连接OLTOLT和和ONUONU的手段。这里的双向传输技术的手段。这里的双向传输技术（复用技术）是指上行信道（复用技术）是指上行信道(ONU(ONU到到OLT)OLT)和下行信道和下行信道(OLT(OLT到到ONU)ONU)的区的区分。分。其中，光波分复用其中，光波分复用(OWDM)(OWDM)是将两个方向的信号分别调制在不同波长是将两个方向的信号分别调制在不同波长上，然后利用一根光纤传输，即可实现单纤双向传输的目的，其双上，然后利用一根光纤传输，即可实现单纤双向传输的目的，其双向传输原理如图向传输原理如图6-116-11所示。所示。图图6-11
16、 OWDM双向传输原理双向传输原理6.36.3 光纤接入网光纤接入网一、光纤接入网的基本概念一、光纤接入网的基本概念6.6.光纤接入网的传输技术光纤接入网的传输技术（2 2）多址接入技术）多址接入技术为了使每个为了使每个ONUONU都能正确无误地与都能正确无误地与OLTOLT进行通信，反向的用户接入，进行通信，反向的用户接入，即多点用户的上行接入需要采用多址接入技术。即多点用户的上行接入需要采用多址接入技术。目前光纤接入网一般采用光时分多址接入目前光纤接入网一般采用光时分多址接入(OTDMA)(OTDMA)方式，其基本原方式，其基本原理如下图所示：理如下图所示：图图6-12 OTDMA方式的原
17、理示意图方式的原理示意图6.36.3 光纤接入网光纤接入网二、以太网无源光网络（二、以太网无源光网络（EPONEPON）P180P180EPONEPON是基于以太网技术的无源光网络，即采用是基于以太网技术的无源光网络，即采用PONPON的拓扑的拓扑结构实现以太网帧的接入，结构实现以太网帧的接入，EPONEPON的标准为的标准为IEEE 802.3ahIEEE 802.3ah。1.EPON1.EPON的技术特点的技术特点（1 1）运营成本低，维护简单）运营成本低，维护简单（2 2）可提供较高的传输速率）可提供较高的传输速率EPONEPON目前可以提供上下行对称的目前可以提供上下行对称的1.25G
18、bit/s1.25Gbit/s速率，并且随着以太技速率，并且随着以太技术的发展可以升级到术的发展可以升级到10Gbit/s10Gbit/s。（3 3）服务范围大，容易扩展）服务范围大，容易扩展（4 4）技术实现简单）技术实现简单（5 5）带宽分配灵活，服务有保证）带宽分配灵活，服务有保证6.36.3 光纤接入网光纤接入网二、以太网无源光网络（二、以太网无源光网络（EPONEPON）2.EPON2.EPON的网络结构的网络结构一般采用双星形或树形，如图一般采用双星形或树形，如图6-136-13所示。所示。图图6-13 EPON的网络结构示意图的网络结构示意图6.36.3 光纤接入网光纤接入网三、
19、吉比特无源光网络（三、吉比特无源光网络（GPONGPON）P185P185GPON GPON 是是BPONBPON（APONAPON）的一种扩展，）的一种扩展，GPON GPON 标准的有对称标准的有对称和不对称两种（下行速率近和不对称两种（下行速率近2.5Gbit/s2.5Gbit/s），其非对称特性），其非对称特性更能适应宽带数据业务市场。更能适应宽带数据业务市场。1.GPON1.GPON的技术特点的技术特点（1 1）业务支持能力强，具有全业务接入能力）业务支持能力强，具有全业务接入能力（2 2）可提供较高带宽和较远的覆盖距离）可提供较高带宽和较远的覆盖距离（3 3）带宽分配灵活，有服务质
20、量保证）带宽分配灵活，有服务质量保证（4 4）具有保护机制和）具有保护机制和OAMOAM功能功能（5 5）安全性高）安全性高 （6 6）网络扩展容易，便于升级）网络扩展容易，便于升级（7 7）技术相对复杂、设备成本较高）技术相对复杂、设备成本较高6.36.3 光纤接入网光纤接入网三、吉比特无源光网络（三、吉比特无源光网络（GPONGPON）2.GPON2.GPON的网络结构的网络结构GPONGPON与与EPONEPON相同，也是由相同，也是由OLTOLT、ONUONU、ODNODN三部分组成；三部分组成；GPONGPON可以灵可以灵活地组成树形、星形、总线形等拓扑结构，其中典型结构为树形结活地
21、组成树形、星形、总线形等拓扑结构，其中典型结构为树形结构。构。6.36.3 光纤接入网光纤接入网三、吉比特无源光网络（三、吉比特无源光网络（GPONGPON）3.GPON3.GPON与与EPONEPON技术的比较技术的比较表表6-1 GPON与与EPON技术的比较技术的比较6.46.4 FTTx+LANFTTx+LAN接入网接入网一、概念与网络结构一、概念与网络结构 P187P1871.1.FTTx+LANFTTx+LAN接入网的概念接入网的概念指光纤加交换式以太网的方式（也称为以太网接入），指光纤加交换式以太网的方式（也称为以太网接入），可实现用户高速接入互联网，支持的应用类型有：可实现用户
22、高速接入互联网，支持的应用类型有：光纤到路边（光纤到路边（FTTCFTTC）光纤到大楼（光纤到大楼（FTTBFTTB）光纤到户（光纤到户（FTTHFTTH）泛称为泛称为FTTxFTTx。目前一般实现的是目前一般实现的是FTTCFTTC或或FTTBFTTB。6.46.4 FTTx+LANFTTx+LAN接入网接入网一、概念与网络结构一、概念与网络结构2.FTTx+LAN2.FTTx+LAN接入网的网络结构接入网的网络结构TTx+LANTTx+LAN接入网（以太网接入）的网络结构采用星形或树形，以接接入网（以太网接入）的网络结构采用星形或树形，以接入宽带入宽带IPIP城域网的汇聚层为例：城域网的汇
23、聚层为例：图图6-18 FTTx+LAN接入网的网络结构示意图接入网的网络结构示意图6.46.4 FTTx+LANFTTx+LAN接入网接入网二、二、FTTx+LANFTTx+LAN接入网的优缺点接入网的优缺点 P189P1891.FTTx+LAN1.FTTx+LAN接入网的优点接入网的优点（1 1）高速传输。）高速传输。（2 2）网络可靠、稳定。）网络可靠、稳定。（3 3）用户投资少、价格便宜。）用户投资少、价格便宜。（4 4）安装方便。）安装方便。（5 5）应用广泛。）应用广泛。2.FTTx+LAN2.FTTx+LAN接入网的缺点接入网的缺点（1 1）五类线布线问题。）五类线布线问题。（2
24、 2）故障定位困难。）故障定位困难。（3 3）用户隔离问题。）用户隔离问题。6.56.5 无线接入网无线接入网一、无线接入网基本概念一、无线接入网基本概念 P189P1891.1.无线接入网定义无线接入网定义是指从业务节点接口到用户终端全部或部分采用无线方是指从业务节点接口到用户终端全部或部分采用无线方式，即利用卫星、微波及超短波等传输手段向用户提供式，即利用卫星、微波及超短波等传输手段向用户提供各种电信业务的接入系统。各种电信业务的接入系统。2.2.无线接入网的优点无线接入网的优点（1 1）建网投资费用低，而且网络设计灵活，安装迅速。）建网投资费用低，而且网络设计灵活，安装迅速。（2 2）扩
25、容可以因需求而定，方便快捷。）扩容可以因需求而定，方便快捷。（3 3）开发运营成本低。）开发运营成本低。6.56.5 无线接入网无线接入网一、无线接入网基本概念一、无线接入网基本概念3.3.无线接入网的分类无线接入网的分类（1 1）固定无线接入网）固定无线接入网主要为固定位置的用户或仅在小区内移动的用户提供服务。主要为固定位置的用户或仅在小区内移动的用户提供服务。实现方式主要包括：本地多点分配业务实现方式主要包括：本地多点分配业务(LMDS)(LMDS)系统、无线局域网系统、无线局域网（WLANWLAN）及微波存取全球互通（）及微波存取全球互通（WiMAXWiMAX）系统等。）系统等。（2 2
26、）移动无线接入网）移动无线接入网为移动体用户提供各种电信业务。为移动体用户提供各种电信业务。实现移动无线接入的方式有：蜂窝移动通信系统、卫星移动通信系实现移动无线接入的方式有：蜂窝移动通信系统、卫星移动通信系统及微波存取全球互通（统及微波存取全球互通（WiMAXWiMAX）系统等）系统等。6.56.5 无线接入网无线接入网二、无线局域网二、无线局域网1.1.无线局域网的定义无线局域网的定义无线局域网（无线局域网（Wireless Local NetworkWireless Local Network，WLANWLAN）是无线）是无线通信技术与计算机网络相结合的产物，一般来说，凡是通信技术与计算
27、机网络相结合的产物，一般来说，凡是采用无线传输介质的计算机局域网都可称为无线局域网，采用无线传输介质的计算机局域网都可称为无线局域网，即利用无线电波或红外线在一个有限地域范围内的工作即利用无线电波或红外线在一个有限地域范围内的工作站之间进行数据传输的通信系统。站之间进行数据传输的通信系统。无线局域网标准有最早制定的无线局域网标准有最早制定的IEEE 802IEEE 8021111标准、后来标准、后来扩展的扩展的80280211a11a标准、标准、80280211b11b标准、标准、80280211g11g及及80280211n11n标准等。标准等。6.56.5 无线接入网无线接入网二、无线局域
28、网二、无线局域网2.2.无线局域网的分类无线局域网的分类根据无线局域网采用的传输媒体来分类：根据无线局域网采用的传输媒体来分类：（1 1）采用无线电波（微波）的无线局域网（最常用）采用无线电波（微波）的无线局域网（最常用）按照调制方式不同，又可分为窄带调制方式与扩展频谱按照调制方式不同，又可分为窄带调制方式与扩展频谱方式。方式。（2 2）基于红外线的无线局域网）基于红外线的无线局域网基于红外线（基于红外线（IRIR，InfraredInfrared）的无线局域网具有传输速）的无线局域网具有传输速率较高、移动通信设备所必需的体积小和功率低、无需率较高、移动通信设备所必需的体积小和功率低、无需专门
29、申请特定频率的使用执照等主要技术优势。专门申请特定频率的使用执照等主要技术优势。6.56.5 无线接入网无线接入网二、无线局域网二、无线局域网3.3.无线局域网的拓扑结构无线局域网的拓扑结构（1 1）自组网拓扑）自组网拓扑自组网拓扑自组网拓扑(或者叫做无中心拓扑或者叫做无中心拓扑)网络由无线客户端设网络由无线客户端设备组成。备组成。（2 2）另一类是基础结构拓扑。）另一类是基础结构拓扑。基础结构拓扑基础结构拓扑(有中心拓扑有中心拓扑)网络由无线基站、无线客户网络由无线基站、无线客户端组成。端组成。6.56.5 无线接入网无线接入网二、无线局域网二、无线局域网4.4.无线局域网的频段分配无线局域
30、网的频段分配无线局域网采用微波和红外线作为其传输介质，它们都无线局域网采用微波和红外线作为其传输介质，它们都属于电磁波的范畴。属于电磁波的范畴。图图6-20 无线局域网频段无线局域网频段6.56.5 无线接入网无线接入网二、无线局域网二、无线局域网5.5.无线局域网标准无线局域网标准无线局域网标准有最早制定的无线局域网标准有最早制定的IEEE 802.11IEEE 802.11标准、后来扩标准、后来扩展的展的IEEE 802.11aIEEE 802.11a标准、标准、IEEE 802.11bIEEE 802.11b标准、标准、IEEE IEEE 802.11g802.11g、IEEE 802.11nIEEE 802.11n标准，以及标准，以及IEEE 802.11acIEEE 802.11ac标准标准和和IEEE 802.11axIEEE 802.11ax标准等。标准等。6.56.5 无线接入网无线接入网二、无线局域网二、无线局域网6.6.无线局域网硬件设备无线局域网硬件设备包括：包括：无线接入点无线接入点(AP(AP，Access Point)Access Point)无线控制器（无线控制器（ACAC）无线局域网网卡无线局域网网卡无线路由器无线路由器无线网桥无线网桥等等
