第5章 光纤接入技术(宽带接入技术与实践)
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计算机网络基础(段标第6版) 第5章 习题参考答案
填空1层次型域名系统。
2域3第一，主机名字的唯一性；第二，要便于管理；第三，要便于映射。
4商业组织,教育机构，军事部门5一系列的域名服务器6存储一转发7POP3,IMAP4,SMTP,MIME8用户名，at,邮箱服务器的名字。
9浏览Internet上WWW页面的软件。
IO0从服务端下载文件11客户程序，服务程序12用户就可以像远程主机本地终端一样地进行工作，并可使用远程主机对外开放的全部资源。
13客户机/服务器，TeInet服务器、Te1r1et客户机和通信协议组成14DNS15一是电信的铜缆接入技术；二是基于有线电视CATV网传输设施的电缆调制解调器接入技术；三是基于光缆的宽带光纤接入技术；四是基于无线电传输手段的无线接入技术。
16NA是网络地址转换简称。
该技术可以将内部网络地址转换成指定的IP地址，一个局域网只需使用少量IP地址（甚至是1个）即可实现内部地址网络内与外部网络的通信需求。
判断：1对2错3错4错5对6错7对8错9对简答：IDNS的分层管理机制是采用一个规则的树型结构的名字空间，每个节点都有一个独立的节点名字2一个节点的域由该节点以及该节点以下的名字空间组成。
一个域是树状域名空间的一棵子树，每个域都有一个域名，域名定义了该域在分布式主机数据库中的位置。
3DNS系统采用的是一个联机分布式数据库系统，采用客户机/服务器模式。
4域名解析是由一系列的域名服务器来完成的。
域名服务器是运行在指定主机上的软件，能够完成从域名到IP地址的映射。
5Internet上的电子邮件客户机是电子邮件使用者用来收发、浏览存放在邮件服务器上的电子邮件的工具6当用户编辑好需要发送的邮件后，通过用户接口交给邮件传送程序。
发送信件时，邮件传送程序作为远程目的计算机邮件服务器的客户，与目的主机建立连接，并将邮件传送到目的主机。
接收方计算机的邮件传输程序在收到邮件后，将邮件存放在接收方的邮箱中，等待用户来读取。
由于用户接口的屏蔽作用，用户在发送和接收邮件时看不见邮件传输程序的工作情况。
光纤接入技术
简介： 光纤通信是以广播作为信息载体，以光纤 作为传输媒介的一种通信方式，已成为现 代通信的主要支柱之一。 • 随着用户业务量的日益增长和业务种类的 不断变化，新业务的高性能要求需要与之 相适应的高性能接入技术。从介质上来看， 不同的介质有不同的特点，能满足不同的 要求。而光纤作为一种性能优越的有线传 输介质，在接入网中发挥着越来越重要的 作用。
现状： 伴随着光纤入网的发展，各行各业都发生了巨大 的变化。金融、房地产、通信、因特网、广播电 视媒体等方面都有飞跃的变化。以“三网融合” 部分举例：
影响 一、光纤入网对广播电视媒体的影响 二、光纤接入对电话网的影响 三、光纤接入对通信行业的影响 四、光纤接入对三网融合的影响
• 传统的通信网络主要有以承载窄带电话业务为主的电信网 络，承载宽带模拟广播电视业务的有线电视网络和承载数 据业务的计算机网络。而承载多媒体业务的多媒体宽带网 络则应该是一个宽频带、高速率，将电信业务、广播电视 业务、计算机数据业务集于一身的统一的网络，也就是将 传统的三种通信网络“三网合一”。多媒体宽带网络主要由 超干线传输与交换网以及接入网两部分组成，超干线传输 与交换网用来解决多媒体信息的大容量超长距离(省际和 市际)传输与交换，同时实现多媒体宽带网络中任意两个 或多个用户之间以及用户与服务提供者之间的相互连接， 而接入网则是负责提供给用户接入多媒体宽带网络的手段， 完成用户终端与多媒体宽带网络的连接。随着通信技术、 计算机技术、广播电视技术以及多媒体技术的飞速发展， 目前基于高速大容量SDH(同步数字系列)光纤传输技术和 基于ATM(异步转移模式)宽带交换技术的超干线传输与交 换网，
• 由此可见，光纤接入网在实现国家信息现 代化过程中起着越来越重要的作用，是现 代通信网不可或缺的组成部分。现代通信 网基本实现了基于光纤的骨干网的传输和 交换，而接入段仍然是制约现代电信网进 一步发展和完善的“瓶颈”，因此，要建设国 家信息基础结构，接入网是关键。接入网 技术的发展，将导致通信信息网的巨大变 化，即语音、数据、图像等各种信息业务 综合一起传送，实现资源共享，逐步优化 通信网络，大大提高网络效益。
第5章 光纤接入网技术
· OTDMA方式的原理如图5-17所示。
（2）光波分多址(OWDMA)方式
· 光波分多址(OWDMA)方式是每个 ONU使用不同的工作波长，OLT接收端通 过分波器来区分来自不同ONU的信号。
· OWDMA方式的原理如图5-18所示。
（3）光码分多址(OCDMA)
· 光码分多址(CDMA)方式是给每个 ONU分配一个唯一的多址码，将各ONU的 上行信号码元与自己的多址码进行模二加， 再调制相同波长的激光器，在OLT用各 ONU的多址码恢复各ONU的信号。
2、EPON的设备功能
（1）光线路终端（OLT）
· OLT的具体功能为： ①提供EPON与服务提供商核心网的
数据、视频和话音网络的接口，具有复用/ 节复用功能；
②光/电转换、电/光转换。
③分配和控制信道的连接，并有实时监 控、管理及维护功能；
④具有以太网交换机或路由器的功能。
· OLT布放位置一般有3种方式： ● OLT放置于局端中心机房(交换机房、 数据机房等) ● OLT放置于远端中心机房 ● 户外机房或小区机房
（3）总线形结构
· 总线形结构的光纤接入网如图5-8所示。
2、有源光网络（AON）的拓扑结构
· 有源光网络（AON）的拓扑结构一般 采用双星形、链形和环形结构。
（1）有源双星形结构
· 有源双星形结构如图5-9示所示。
（2）链形结构
· 当涉及通信的所有点串联起来并使首 末两个点开放时就形成了链形结构（线形 结构），如图5-10所示。
· 根据采用的技术不同，无源光网络 （PON）又可以分为以下几类。
● APON——基于ATM的无源光网络（在 PON中采用ATM技术），后更名为宽带PON （BPON）；
（2）光波分多址(OWDMA)方式
· 光波分多址(OWDMA)方式是每个 ONU使用不同的工作波长，OLT接收端通 过分波器来区分来自不同ONU的信号。
· OWDMA方式的原理如图5-18所示。
（3）光码分多址(OCDMA)
· 光码分多址(CDMA)方式是给每个 ONU分配一个唯一的多址码，将各ONU的 上行信号码元与自己的多址码进行模二加， 再调制相同波长的激光器，在OLT用各 ONU的多址码恢复各ONU的信号。
2、EPON的设备功能
（1）光线路终端（OLT）
· OLT的具体功能为： ①提供EPON与服务提供商核心网的
数据、视频和话音网络的接口，具有复用/ 节复用功能；
②光/电转换、电/光转换。
③分配和控制信道的连接，并有实时监 控、管理及维护功能；
④具有以太网交换机或路由器的功能。
· OLT布放位置一般有3种方式： ● OLT放置于局端中心机房(交换机房、 数据机房等) ● OLT放置于远端中心机房 ● 户外机房或小区机房
（3）总线形结构
· 总线形结构的光纤接入网如图5-8所示。
2、有源光网络（AON）的拓扑结构
· 有源光网络（AON）的拓扑结构一般 采用双星形、链形和环形结构。
（1）有源双星形结构
· 有源双星形结构如图5-9示所示。
（2）链形结构
· 当涉及通信的所有点串联起来并使首 末两个点开放时就形成了链形结构（线形 结构），如图5-10所示。
· 根据采用的技术不同，无源光网络 （PON）又可以分为以下几类。
● APON——基于ATM的无源光网络（在 PON中采用ATM技术），后更名为宽带PON （BPON）；
Internet 接入技术
1. ISDN接入用户端设备
统一专用终端设备NT1（network termination type 1），即多用途用户网络接口， ISDN所有业务都通过NT1来提供。
用户设备，种类很多，有计算机、ISDN电视会议系统、ISDN小交换机、 ISDN路由器、ISDN拨号服务器、数字电话机、四类传真机等。
从客户端设备和用户数量来看，可以分为以下四种接入：
（1）单用户ADSL Modem直接连接 （2）多用户ADSL Modem连接 （3）小型网络用户ADSL路由器直接连接计算机 （4）大量用户ADSL路由器连接集线器
第5章 Internet
12
5.4.7 HFC接入
1. HFC概念
光纤同轴电缆混合网（HFC，Hybrid Fiber Coaxial）是一种新 型的宽带网络，也可以说是有线电视网的延伸。它采用光纤从交 换局到服务区，而在进入用户的“最后1公里”采用有线电视网 同轴电缆。
第5章 Internet
15
5.4.7 HFC接入
（2）HFC接入网
HFC接入网是前端系统和用户终端之间的连接部分，包括馈线网（即 干线），配线以及引入线。馈线网是前端到服务区光节点之间的部分，为 星型拓扑结构。配线是服务区光节点到分支点之间的部分，采用同轴电缆， 为树型结构，覆盖范围可达5km~10km。最后一段为引入线，是分支点到 用户之间的部分，它负责将分支器的信号引入到用户，使用复合双绞线的 连体电缆（软电缆）作为物理媒介，与配线网的同轴电缆不同。
（3）ISDN专用交换机方式适用于局域网中用户数较多的情况。 它可用于实现多个局域网的互连接入Internet，这种方案比租用线 路更加灵活和经济。
第5章 Internet
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统一专用终端设备NT1（network termination type 1），即多用途用户网络接口， ISDN所有业务都通过NT1来提供。
用户设备，种类很多，有计算机、ISDN电视会议系统、ISDN小交换机、 ISDN路由器、ISDN拨号服务器、数字电话机、四类传真机等。
从客户端设备和用户数量来看，可以分为以下四种接入：
（1）单用户ADSL Modem直接连接 （2）多用户ADSL Modem连接 （3）小型网络用户ADSL路由器直接连接计算机 （4）大量用户ADSL路由器连接集线器
第5章 Internet
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5.4.7 HFC接入
1. HFC概念
光纤同轴电缆混合网（HFC，Hybrid Fiber Coaxial）是一种新 型的宽带网络，也可以说是有线电视网的延伸。它采用光纤从交 换局到服务区，而在进入用户的“最后1公里”采用有线电视网 同轴电缆。
第5章 Internet
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5.4.7 HFC接入
（2）HFC接入网
HFC接入网是前端系统和用户终端之间的连接部分，包括馈线网（即 干线），配线以及引入线。馈线网是前端到服务区光节点之间的部分，为 星型拓扑结构。配线是服务区光节点到分支点之间的部分，采用同轴电缆， 为树型结构，覆盖范围可达5km~10km。最后一段为引入线，是分支点到 用户之间的部分，它负责将分支器的信号引入到用户，使用复合双绞线的 连体电缆（软电缆）作为物理媒介，与配线网的同轴电缆不同。
（3）ISDN专用交换机方式适用于局域网中用户数较多的情况。 它可用于实现多个局域网的互连接入Internet，这种方案比租用线 路更加灵活和经济。
第5章 Internet
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计算机网络宽带接入技术
具有很宽的频带，并且能够利用已经 有相当大的覆盖面的有线电视网。
要将现有的 450 MHz 单向传输的有线 电视网络改造为 750 MHz 双向传输的 HFC 网（还要将所有的用户服务区互 连起来而不是一个个 HFC 网的孤岛）， 也需要相当的资金和时间。
接口盒 UIB (User Interface Box) 要提供三种连接，即：
• 使用同轴电缆连接到机顶盒(set-top box)，然后再连接到用户的电视机。
• 使用双绞线连接到用户的电话机。 • 使用电缆调制解调器连接到用户的计
算机。
电缆调制解调器(cable modem)
电缆调制解调器是为 HFC 网而使用的调制 解调器。
光纤接入技术（FTTx）
随着光纤应用技术的成熟和成本的降 低，光纤传输容量大、安全等特点更 为突出，光纤宽带接入技术得到更加 广泛的应用。
FTTx（光纤到……）也是一种实现 宽带接入网的方案。这里字母 x 可以 代表不同意思。
FTTx 技术
光纤到家 FTTH ( Fiber To The Home )：光 纤一直铺设到用户家庭可能是居民接入网 最后的解决方法。
以太网接入的重要特点是它可提供双向的 宽带通信，并且可根据用户对带宽的需求 灵活地进行带宽升级。
采用以太网接入可实现端到端的以太网传 输，中间不需要进行帧格式的转换，提高 了数据的传输效率和降低了传输的成本。
以太网接入：光纤到大楼 FTTB
高速光结点汇接点 GigaPoP 1 Gb/s
10 M
Wireless
Broadband over Power Lines (BPL)
WiFi WiMAX Mobile(3G)
Wireless Local Loop (WLL)
要将现有的 450 MHz 单向传输的有线 电视网络改造为 750 MHz 双向传输的 HFC 网（还要将所有的用户服务区互 连起来而不是一个个 HFC 网的孤岛）， 也需要相当的资金和时间。
接口盒 UIB (User Interface Box) 要提供三种连接，即：
• 使用同轴电缆连接到机顶盒(set-top box)，然后再连接到用户的电视机。
• 使用双绞线连接到用户的电话机。 • 使用电缆调制解调器连接到用户的计
算机。
电缆调制解调器(cable modem)
电缆调制解调器是为 HFC 网而使用的调制 解调器。
光纤接入技术（FTTx）
随着光纤应用技术的成熟和成本的降 低，光纤传输容量大、安全等特点更 为突出，光纤宽带接入技术得到更加 广泛的应用。
FTTx（光纤到……）也是一种实现 宽带接入网的方案。这里字母 x 可以 代表不同意思。
FTTx 技术
光纤到家 FTTH ( Fiber To The Home )：光 纤一直铺设到用户家庭可能是居民接入网 最后的解决方法。
以太网接入的重要特点是它可提供双向的 宽带通信，并且可根据用户对带宽的需求 灵活地进行带宽升级。
采用以太网接入可实现端到端的以太网传 输，中间不需要进行帧格式的转换，提高 了数据的传输效率和降低了传输的成本。
以太网接入：光纤到大楼 FTTB
高速光结点汇接点 GigaPoP 1 Gb/s
10 M
Wireless
Broadband over Power Lines (BPL)
WiFi WiMAX Mobile(3G)
Wireless Local Loop (WLL)
光纤接入技术方案
光纤接入技术方案光纤接入技术方案从总的发展趋势看，光纤接入网中的应用首先要用馈线光纤代替馈线电缆,然后继续向用户挺进,然而其成本越来越高，因而目前光纤通常只到路边的分线盒，即业务接入点（SAP）。
在该处还需要设置光网络单元（ONU)，以便完成光/电转换和分接等功能。
纯光纤接入网的最终目标是将光纤推进到住宅用户，那时ONU将设置在用户住宅处。
目前光纤到家还不现实，因为光纤的价格还过于昂贵。
随着光纤价格的大幅度下降,光纤最终会取代铜线而实现FTTH。
基于CAT发展起来的HFC系统则是当前最适合应用的并能向FTTH过渡的最佳宽带接入网,它将光纤用于宽带传输,同轴电缆用于连接用户终端，带宽可接近1000MHz，可提供多种业务，具有广阔的发展前景.光纤具有宽带、远距离传输能力强、保密性好、抗干扰能力强等优点,是未来接入网的主要实现技术。
FTTH方式指光纤直通用户家中，一般仅需要一至二条用户线,短期内经济性欠佳，但却是长远的发展方向和最终的接入网解决方案。
纯光纤接入网是指光纤直接连接到用户,中间没有其他传输媒质的应用场合，又可以划分为光纤到办公室(FTTO)和光纤到家(FTTH).FTTO方式指至少需要几十条几百条用户线的企业网，这种场合只要用户线数量超过一定数目,采用光纤是合算的。
光纤接入系统也可分为有源与无源系统。
有源系统有基于PDH和SDH之分,拓扑结构可以是环型、总线型、星型或它们的混合型,也有点对点的应用。
无源系统即PON(无源光网络），有窄带与宽带之分，目前宽带PON已经标准化的是基于ATM 的PON，即APON。
PON本身下行是点到多点系统,上行为多点到点，上行时需要解决多用户争用问题,目前上行大多用TDMA(时分多址）技术。
光纤接入网(OAN)是采用光纤传输技术的接入网,即本地交换局和用户之间全部或部分采用光纤传输的通信系统.光纤接入网又可划分为无源光网络（PON)和有源光网络（AON),其中无源光网络发展更快些。
HFC接入网
FTTC交互式信号进行结合，做到安全传输。
• 5.4.3 有线电视网络的发展趋势 • 1．同轴电缆网络是光纤向用户家庭和户内延伸的最好介质 • 2．有线同轴接入的吉比特时代即将来临 • 3．光纤到户网络和同轴双向网络并存将是有线电视网络的发展
常态
• 5.2.2 HFC接入网的设计方案 1．CMTS+CM方案
CMTS+CM方案是基于HFC接入网的最传统的方案，主要由前端、 干线和用户分配网络这三部分组成，原理框图如图5-3所示。
图5-3 CMTS+CM原理框图
• 2．EPON+LAN方案
EPON+LAN方案的数据部分在物理上是和电视传输部分分开的，采 用不同的设备、不同的线缆，实际上就是在原有的有线电视系统上 另建了一个双向系统，在最后100M采用LAN技术，以五类双绞线入 户，原理框图如图5-6所示。
• 5.1.2 HFC系统的频谱划分
图5-1 典型的HFC频谱划分示意图
5.2 HFC接入网的结构
• 5.2.1 传统CATV网的结构
图5-2 一个传统的单向业务同轴电缆CATV网的结构
• 1．前端 有线电视网的前端部分主要负责接收来自各种信号源的信号，并对
这些信号进行频分复用，将它们调制到不同的频段上，再输出到长途 干线网络上进行传输。
• 2．干线传输系统 干线传输系统负责将从前端设备输出的电视信号传输给用户分配网
络，主要功能包括信号传输、信号放大，这部分的线缆长度可达十几 千米。
• 3．用户分配网络 信号分配系统负责将从干线传输系统传输过来的信号分配到楼群、
单元，再由下引线将电视信号从用户分配网络引到用户的家中，完成 电视信号到户的任务。
5.3 EOC技术
• 5.4.3 有线电视网络的发展趋势 • 1．同轴电缆网络是光纤向用户家庭和户内延伸的最好介质 • 2．有线同轴接入的吉比特时代即将来临 • 3．光纤到户网络和同轴双向网络并存将是有线电视网络的发展
常态
• 5.2.2 HFC接入网的设计方案 1．CMTS+CM方案
CMTS+CM方案是基于HFC接入网的最传统的方案，主要由前端、 干线和用户分配网络这三部分组成，原理框图如图5-3所示。
图5-3 CMTS+CM原理框图
• 2．EPON+LAN方案
EPON+LAN方案的数据部分在物理上是和电视传输部分分开的，采 用不同的设备、不同的线缆，实际上就是在原有的有线电视系统上 另建了一个双向系统，在最后100M采用LAN技术，以五类双绞线入 户，原理框图如图5-6所示。
• 5.1.2 HFC系统的频谱划分
图5-1 典型的HFC频谱划分示意图
5.2 HFC接入网的结构
• 5.2.1 传统CATV网的结构
图5-2 一个传统的单向业务同轴电缆CATV网的结构
• 1．前端 有线电视网的前端部分主要负责接收来自各种信号源的信号，并对
这些信号进行频分复用，将它们调制到不同的频段上，再输出到长途 干线网络上进行传输。
• 2．干线传输系统 干线传输系统负责将从前端设备输出的电视信号传输给用户分配网
络，主要功能包括信号传输、信号放大，这部分的线缆长度可达十几 千米。
• 3．用户分配网络 信号分配系统负责将从干线传输系统传输过来的信号分配到楼群、
单元，再由下引线将电视信号从用户分配网络引到用户的家中，完成 电视信号到户的任务。
5.3 EOC技术
宽带接入网技术
3 光纤接入网技术
3.2.3 光网络单元（ONU）
3 光纤接入网技术
3.2.4 适配器（AF）
AF为ONU和用户侧设备提供适配功能。其具体物理实现可以包含 在ONU内，也可以完全独立。当ONU与AF在物理上相互独立时， AF还要完成在最后一段引入线上的业务传送任务。
3 光纤接入网技术
3.1.4 PON网络的应用类型
目前，网络中PON的因应用主要以Ethernet PON简称“EPON”为主。 河北省目前以FTTB的建设模式为主，根据不同的用户需求，采用 EPON＋DSL或EPON＋LAN的方式，实现用户接入。
以下我们根据ONU设备在网络中的位置分别介绍应用类型。
3 光纤接入网技术
3.1.4 光纤接入网的应用类型 1. 光纤到路边（FTTC）
3 光纤接入网技术
2. 光纤到大楼（FTTB） FTTB也可以看作是FTTC的衍生类型，不同之处是ONU直接放在楼内 （通常为居民住宅公寓或小型企事业单位的办公楼），再经过多对双绞 线将业务分送给各个用户。
3. 光纤到户（FTTH）或办公室（FTTO）
2 传统接入网技术
2.2.2 VDSL系统构成 使用VDSL系统，普通电话线不需要改动，而数字信号经馈线光纤由网 络侧的收发单元送往双绞线给远端。
2 传统接入网技术
2.2.3 VDSL的应用
1. 视频业务 通过视频点播业务功能，用户可以在线收看影视，收听音乐，同时还可 以进行网上游戏。 2. 数据业务 通过高速数据接入业务功能，用户可以快速地浏览Internet上的信息，收 发电子邮件，通过上传、下载文件和视频功能实现远程医疗、教学、办 公和视频会议等。 3. 全服务网络 由于VDSL支持高比特速率，因此，被认为是全业务网络的接入机制。这 类网络将服务于用户的所有通信要求，包括语音、视频、数据应用。这 种全包含的网络技术将代替今天的电话系统和有线电视，并且还会增加 更多的功能，如视频电话等。
宽带接入技术及应用
高速上网
提供高速、稳定的互联网接入服务，满足家庭成员的工作、学习、 娱乐等多样化需求。
IPTV与在线视频
支持高清IPTV、在线视频等流媒体服务，提供丰富的视听体验。
企业级宽带接入
企业内部网络
构建高效、安全的企业内部网络，实现文件共享、协同办公、视 频会议等功能。
云计算与云服务
支持云计算应用，提供云服务如在线办公、数据存储与备份等。
完善网络安全技术体系
采用先进的网络安全技术，如防火墙、入侵检测等，提高网络安全 防护能力。
提高用户安全意识
加强用户安全教育，提高用户安全意识，避免用户因不当操作导致 网络安全问题。
提高网络传输效率方法
1 2
采用高速传输技术
采用光纤传输、高速无线通信等高速传输技术， 提高网络传输效率。
优化网络结构
合理规划网络结构，减少网络拥塞，提高网络传 输效率。
FTTH（Fiber To The Home，光纤到 户）：将光纤直接接入用户家中，提 供极高的带宽和传输速率。
电缆调制解调器技术
01
02
03
电缆调制解调器
利用有线电视网络 （CATV）的电缆作为传 输介质，通过调制解调技 术实现宽带接入。
共享带宽
电缆调制解调器通常采用 共享带宽的方式，用户数 量较多时会影响传输速率。
上下行速率不对称：DSL技术通常提供较快的下行速率和较慢的上行速率，适用于 家庭用户和小型企业。
调制方式：DSL采用多种调制方式，如QAM、CAP、DMT等，以提高传输效率和抗 干扰能力。
光纤接入技术
光纤接入：采用光纤作为传输介质， 具有传输速率高、传输距离远、抗干 扰能力强等优点。
PON（Passive Optical Network，无源光网 络）：一种点到多点的光纤接入技术，采用无 源光器件，降低成本和维护难度。
提供高速、稳定的互联网接入服务，满足家庭成员的工作、学习、 娱乐等多样化需求。
IPTV与在线视频
支持高清IPTV、在线视频等流媒体服务，提供丰富的视听体验。
企业级宽带接入
企业内部网络
构建高效、安全的企业内部网络，实现文件共享、协同办公、视 频会议等功能。
云计算与云服务
支持云计算应用，提供云服务如在线办公、数据存储与备份等。
完善网络安全技术体系
采用先进的网络安全技术，如防火墙、入侵检测等，提高网络安全 防护能力。
提高用户安全意识
加强用户安全教育，提高用户安全意识，避免用户因不当操作导致 网络安全问题。
提高网络传输效率方法
1 2
采用高速传输技术
采用光纤传输、高速无线通信等高速传输技术， 提高网络传输效率。
优化网络结构
合理规划网络结构，减少网络拥塞，提高网络传 输效率。
FTTH（Fiber To The Home，光纤到 户）：将光纤直接接入用户家中，提 供极高的带宽和传输速率。
电缆调制解调器技术
01
02
03
电缆调制解调器
利用有线电视网络 （CATV）的电缆作为传 输介质，通过调制解调技 术实现宽带接入。
共享带宽
电缆调制解调器通常采用 共享带宽的方式，用户数 量较多时会影响传输速率。
上下行速率不对称：DSL技术通常提供较快的下行速率和较慢的上行速率，适用于 家庭用户和小型企业。
调制方式：DSL采用多种调制方式，如QAM、CAP、DMT等，以提高传输效率和抗 干扰能力。
光纤接入技术
光纤接入：采用光纤作为传输介质， 具有传输速率高、传输距离远、抗干 扰能力强等优点。
PON（Passive Optical Network，无源光网 络）：一种点到多点的光纤接入技术，采用无 源光器件，降低成本和维护难度。
宽带接入技术及应用-光纤通信
电信网络
01
02
03
语音通信
光纤通信能够提供稳定、 高质量的语音传输，是电 信网络的重要组成部分。
数据传输
光纤通信具有高速、大容 量的特点，广泛应用于互 联网、云计算、大数据等 领域的数据传输。
视频会议
光纤通信能够支持高清视 频传输，广泛应用于远程 视频会议和在线教育等领 域。
电力通信网络
智能电网
保密性好
光波在光纤中传输时不易泄露， 具有很好的保密性。
02
宽带接入技术
ADSL接入技术
ADSL是一种基于双绞线的宽带接入技 术，通过电话线提供上行和下行速率。
ADSL接入技术具有投资少、建设周期 短、维护成本低等优点，但受限于电 话线路质量和距离的影响，速率可能 会下降。
ADSL技术适用于分散式用户，能够满 足一般家庭和小型企业的高速上网需 求。
THANKS
感谢观看
无线接入技术具有移动性、灵活性、便捷性等优 点，但速率和稳定性可能受到一定影响。
03
光纤通信系统组成
光源和光发送机
光源
光源是光纤通信系统的发送端，用于产生光信号。常用的光源有发光二极管 （LED）和激光器（LD）。
光发送机
光发送机是将电信号转换为光信号的设备，它包括调制器、驱动器和光源等组 件。调制器将电信号调制到光波上，驱动器则提供适当的电流以驱动光源发出 调制光信号。
光纤接入技术适用于大型企业、园区、数据中心等高带宽需求用户，能够满足其不 断增长的网络需求。
光纤接入技术具有高速、稳定、安全、长距离传输等优点，但建设成本较高，需要 铺设大量光纤。
无线接入技术
无线接入技术是一种基于无线传输的宽带接入方 式，通过无线信号传输数据。
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光纤接入网（或称光接入网）（OAN，Optical Access Network）是采用激光传输技术的接入网， 泛指本地交换机或远端设备与用户之间采用光纤通 信或部分采用光纤通信的系统。也就是说OAN是采 用基带数字传输技术，以传输双向交互式业务的接 入传输系统。
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源光网络相比，其安装、开通和维护运营成本很低， 但系统可靠性、稳定性却很高，PON还具有透明宽 带传送能力。因此，PON接入网具有广阔的应用前 景。
➢目前市场上的PON产品按采用的技术，主要分为 APON/BPON（ATM PON/宽带PON）、EPON （以太网PON）和GPON（千兆比特PON）几种。
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第5章 光纤接入技术
重点知识：PON拓扑结构，PON功能结 构，PON技术应用。APON系统结构、 关键技术和技术应用，EPON网络结构、 关键技术和技术应用。GPON操作和技 术应用，AON主要技术及应用。 难点知识：PON关键技术，PON技术应 用，APON关键技术，AON主要技术。
ONU需要有光/电和电/光转换功能，还要完成 对语音信号的数/模和模/数转换、复用信令处 理和维护管理功能。
AF为ONU和用户设备提供适配功能，其物理实 现既可以包含在ONU内，也可以完全独立。
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5.2 PON接入技术
➢PON作为光接入网（OAN）中的一种，它本身是 一种多用户共享系统，即多个用户共享同一套设备、 同一条光缆和同一个光分路器，所以成本低。与有
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5.1光纤接入系统
➢5.1.1 光纤接入的提出 ➢5.1.2 光纤接入的基本配置
宽带接入技术与实践
第5章 光纤接入技术
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第5章 光纤接入技术
➢学习目标：
➢了解光纤接入的基本配置，PON拓扑结构，PON关 键技术，PON功能结构及PON技术应用。 ➢了解APON模型、系统结构、帧结构、关键技术和 技术应用。EPON技术特点、网络结构、传输原理、 关键技术和技术应用。 ➢了解GPON操作、封装方法、帧结构和技术应用， AON的主要技术及应用。
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5.1.1 光纤接入的提出
根据接入网室外传输设施中是否含有源设备， OAN可划分为无源光网络（PON，Passive Optical Network）和有源光网络（AON， Active Optical Network）。前者采用光分路 器分路，后者采用电复用器分路。
(PON) ONU
T
AF
ONU
(AON)
ONU
T
AF
ONU
ODN
SNI
OLT V
业务节点 功能
ODT
OLT
业务节点
功能 V
用户侧
Q3:Q3接口 T:T接口 OLT:光线路终端
接入链路
网络侧
UNI:用户网络接口 AF:适配功能 AON:有源光网络
SNI:业务节点接口
PON:无源光网络
ONU:光网络单元
ODN在OLT与ONU之间提供光传输网络，主 要是完成光信号功率的分配任务。
ODT作用与ODN相同，区别是ODT由光有源 设备组成。
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5.1.2 光纤接入的基本配置
ONU作用是为光接入网提供直接或远端用户侧 接口，处于ODN的用户侧。ONU主要功能是终 结来自ODN的光纤，处理光信号，并为多个小 企事业和家庭提供业务接口。ONU的网络侧大学网络信息中心
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5.2.1 PON拓扑结构
由于受地理环境条件和经济发展等各种因
素影响，实际接入网中的用户分布非常复杂。
为了降低建造费用和提高网络运行效率，实际 OAN拓扑结构往往比较复杂。根据OAN参考配 置可知，OAN由OLT，ODN和ONU三大部分 组成，OAN的拓扑结构取决于ODN的结构。 通常ODN可归纳为单星、树状多星、总线和环 型等四种基本结构，相应地，PON也具有这四 种基本拓扑结构。
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5.1.1 光纤接入的提出
从发展的角度来看，前面介绍的HFC、xDSL接入技 术均是一种过渡性的措施，面对一般家庭、小型办 公用户，在宽带多媒体业务需求尚不丰富的近期， 这些技术可暂时满足一部分业务需求。而集团用户 需宽带多媒体业务的流畅接入，就须采用光纤接入 技术。
光纤通信的优点是以极大的传输容量使众多 电路通过复用共享较贵的设备，从而使费用 大大低于其他通信方法。线路愈长，传输信 号的带宽愈宽，采用光纤通信技术也就越有 利。
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5.1.2 光纤接入的基本配置
Q3 接入网系统管理功能
UNI
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1.单星形结构
相当于光分路器设在OLT里的PDS。它没有 PDS中的馈线光缆。OLT输出的信号光通过紧 连着它的光分路器均匀分到各个ONU，故它 适合于OLT邻近周围均匀分散的用户环境。
ODN:光配线网络
ODT:光配线终端
V:V接口
ITU-T建议G.982提出了一个与业务和应用无关的光接入网功能参考配置示例
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5.1.2 光纤接入的基本配置
OLT的作用是为光接入网提供网络侧与本地 交换机之间的接口，并经一个或多个ODN与 用户侧的ONU通信。OLT与ONU的关系为主 从通信关系，OLT可以分离交换和非交换业 务，管理来自ONU的信令和监控信息，为 ONU和本身提供维护功能。
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源光网络相比，其安装、开通和维护运营成本很低， 但系统可靠性、稳定性却很高，PON还具有透明宽 带传送能力。因此，PON接入网具有广阔的应用前 景。
➢目前市场上的PON产品按采用的技术，主要分为 APON/BPON（ATM PON/宽带PON）、EPON （以太网PON）和GPON（千兆比特PON）几种。
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第5章 光纤接入技术
重点知识：PON拓扑结构，PON功能结 构，PON技术应用。APON系统结构、 关键技术和技术应用，EPON网络结构、 关键技术和技术应用。GPON操作和技 术应用，AON主要技术及应用。 难点知识：PON关键技术，PON技术应 用，APON关键技术，AON主要技术。
ONU需要有光/电和电/光转换功能，还要完成 对语音信号的数/模和模/数转换、复用信令处 理和维护管理功能。
AF为ONU和用户设备提供适配功能，其物理实 现既可以包含在ONU内，也可以完全独立。
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5.2 PON接入技术
➢PON作为光接入网（OAN）中的一种，它本身是 一种多用户共享系统，即多个用户共享同一套设备、 同一条光缆和同一个光分路器，所以成本低。与有
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5.1光纤接入系统
➢5.1.1 光纤接入的提出 ➢5.1.2 光纤接入的基本配置
宽带接入技术与实践
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第5章 光纤接入技术
➢学习目标：
➢了解光纤接入的基本配置，PON拓扑结构，PON关 键技术，PON功能结构及PON技术应用。 ➢了解APON模型、系统结构、帧结构、关键技术和 技术应用。EPON技术特点、网络结构、传输原理、 关键技术和技术应用。 ➢了解GPON操作、封装方法、帧结构和技术应用， AON的主要技术及应用。
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5.1.1 光纤接入的提出
根据接入网室外传输设施中是否含有源设备， OAN可划分为无源光网络（PON，Passive Optical Network）和有源光网络（AON， Active Optical Network）。前者采用光分路 器分路，后者采用电复用器分路。
(PON) ONU
T
AF
ONU
(AON)
ONU
T
AF
ONU
ODN
SNI
OLT V
业务节点 功能
ODT
OLT
业务节点
功能 V
用户侧
Q3:Q3接口 T:T接口 OLT:光线路终端
接入链路
网络侧
UNI:用户网络接口 AF:适配功能 AON:有源光网络
SNI:业务节点接口
PON:无源光网络
ONU:光网络单元
ODN在OLT与ONU之间提供光传输网络，主 要是完成光信号功率的分配任务。
ODT作用与ODN相同，区别是ODT由光有源 设备组成。
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ONU作用是为光接入网提供直接或远端用户侧 接口，处于ODN的用户侧。ONU主要功能是终 结来自ODN的光纤，处理光信号，并为多个小 企事业和家庭提供业务接口。ONU的网络侧大学网络信息中心
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5.2.1 PON拓扑结构
由于受地理环境条件和经济发展等各种因
素影响，实际接入网中的用户分布非常复杂。
为了降低建造费用和提高网络运行效率，实际 OAN拓扑结构往往比较复杂。根据OAN参考配 置可知，OAN由OLT，ODN和ONU三大部分 组成，OAN的拓扑结构取决于ODN的结构。 通常ODN可归纳为单星、树状多星、总线和环 型等四种基本结构，相应地，PON也具有这四 种基本拓扑结构。
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5.1.1 光纤接入的提出
从发展的角度来看，前面介绍的HFC、xDSL接入技 术均是一种过渡性的措施，面对一般家庭、小型办 公用户，在宽带多媒体业务需求尚不丰富的近期， 这些技术可暂时满足一部分业务需求。而集团用户 需宽带多媒体业务的流畅接入，就须采用光纤接入 技术。
光纤通信的优点是以极大的传输容量使众多 电路通过复用共享较贵的设备，从而使费用 大大低于其他通信方法。线路愈长，传输信 号的带宽愈宽，采用光纤通信技术也就越有 利。
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5.1.2 光纤接入的基本配置
Q3 接入网系统管理功能
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1.单星形结构
相当于光分路器设在OLT里的PDS。它没有 PDS中的馈线光缆。OLT输出的信号光通过紧 连着它的光分路器均匀分到各个ONU，故它 适合于OLT邻近周围均匀分散的用户环境。
ODN:光配线网络
ODT:光配线终端
V:V接口
ITU-T建议G.982提出了一个与业务和应用无关的光接入网功能参考配置示例
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5.1.2 光纤接入的基本配置
OLT的作用是为光接入网提供网络侧与本地 交换机之间的接口，并经一个或多个ODN与 用户侧的ONU通信。OLT与ONU的关系为主 从通信关系，OLT可以分离交换和非交换业 务，管理来自ONU的信令和监控信息，为 ONU和本身提供维护功能。