有线宽带接入技术FTTx

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1、接入网技术接入网技术第第6章章 有线宽带接入技术有线宽带接入技术 FTTxLAN第第6章章 有线宽带接入技术有线宽带接入技术 FTTxLANnOAN接入技术接入技术nFTTxLAN接入技术接入技术nFTTxLAN、ADSL、VDSL接入技术比较接入技术比较6.1 OAN接入技术接入技术ONAONA概述概述ATMATM无源光网络（无源光网络（APONAPON）以太无源光网络以太无源光网络EPONEPON6.1.1 ONAONA概述概述nOAN：nOptical Access Network，光接入网，光接入网n光接入网概念：光接入网概念：n接入网中部分或全部使用光纤作为传输介质来实接入网中部分或

2、全部使用光纤作为传输介质来实现信息传输的网络形式现信息传输的网络形式n是针对接入网环境所设计的特定光纤传输结构，是针对接入网环境所设计的特定光纤传输结构，即提供宽带、窄带双向交互式业务的用户接入系即提供宽带、窄带双向交互式业务的用户接入系统统n光接入网是光接入网是G.902标准的一个典型实例标准的一个典型实例光接入网的分类光接入网的分类n根据光分配网是采用有源或无源设备，根据光分配网是采用有源或无源设备，OAN分：分：nAON和和PONnAON：Active Optical Network，有源光网络，有源光网络n光分配网光分配网(ODN)全部由有源器件组成（光放大器等）全部由有源器件组成（光

3、放大器等）n特点：特点：n传输容量大：传输容量大：155Mb/s或或622Mb/s的接入速率的接入速率 n传输距离远：不加中继器，距离为传输距离远：不加中继器，距离为70多公里多公里n技术成熟：无论技术成熟：无论PDH设备还是设备还是SDH设备，都已广泛应用设备，都已广泛应用n给有源设备供电是一件麻烦事给有源设备供电是一件麻烦事nPON：Passive Optical Network，无源光网络，无源光网络n光分配网光分配网(ODN)全部由无源器件组成，信号在传输过程中无需全部由无源器件组成，信号在传输过程中无需再生放大，直接由无源光分路器传至用户。再生放大，直接由无源光分路器传至用户。n信号

4、处理全由局端设备和用户设备完成。信号处理全由局端设备和用户设备完成。nAPON、EPON光接入网的基本结构光接入网的基本结构用户侧用户侧网络侧网络侧光接入网光接入网(OAN)光光光光用户侧设备（用户侧设备（电电/光）光）光接入网光接入网设备设备光光光接入网光接入网设备设备网络侧设备网络侧设备（电（电/光）光）光光接入网系统管理功能接入网系统管理功能Q3ONUONUODNOLTAF中心局中心局终端设备终端设备用户侧用户侧网络侧网络侧UNISNI光接入网光接入网(OAN)n组成：组成：n光网络单元光网络单元ONU（Optical Network Unit）n提供用户到接入网的接口（光电转换、物理接

5、口）提供用户到接入网的接口（光电转换、物理接口）n提供用户业务适配功能（速率适配、信令转换）提供用户业务适配功能（速率适配、信令转换）n光分配网光分配网 ODN（Optical Distribution Network）n为为OLT和和OUN之间提供光传输技术之间提供光传输技术n由光连接器和光分路器由光连接器和光分路器OBD(Optical Branching device)组成组成n完成光信号功率的分配及光信号的分、复接功能完成光信号功率的分配及光信号的分、复接功能光接入网的基本结构光接入网的基本结构光接入网的基本结构光接入网的基本结构n组成：组成：n光线路终端光线路终端OLT（Optica

6、l Line Terminal）n提供与中心局设备的接口（光电转换、物理接口）提供与中心局设备的接口（光电转换、物理接口）n提供与提供与ODN的光接口的光接口n分离不同的业务分离不同的业务n适配功能块适配功能块AF（adaptive function）n为为ONU和用户设备提供适配功能和用户设备提供适配功能n具体物理实现既可完全独立，也可包含在具体物理实现既可完全独立，也可包含在ONU内内光接入网的基本结构光接入网的基本结构n光接入网的特点光接入网的特点n点到多点传输系统，介质共享点到多点传输系统，介质共享n下行：下行：OLTOLT向各个向各个ONUONU采用广播通信方式采用广播通信方式n上行

7、：上行：ONUONU向向OLTOLT通信时需要某种分配信道的策略通信时需要某种分配信道的策略n面临的问题面临的问题n需解决需解决OLTOLT和多个和多个ONUONU之间上下行信号的正确传输之间上下行信号的正确传输n关键是解决上行信道的占用问题关键是解决上行信道的占用问题n下行传输：时分复用传送信元流，各下行传输：时分复用传送信元流，各ONUONU在规定时隙接收在规定时隙接收自己的信息自己的信息n上行传输：各种多址技术（时分、波分等）上行传输：各种多址技术（时分、波分等）光接入网的应用类型光接入网的应用类型ONUOBD中中心心局局ONUONUBuildingOBDOBD FTTCFTTC FTT

8、B FTTB FTTHFTTH homeOLTOAN的应用示意图的应用示意图n根据根据ONU位置，位置，OAN可分为三种应用类型可分为三种应用类型 n光纤到路边光纤到路边 FTTC n光纤到楼光纤到楼 FTTB n光纤到家光纤到家/办公室办公室 FTTH/O Optical branching device 光分路器光分路器光纤到路边光纤到路边 FTTCnFTTC：Fiber To The CurbnOUN设在交接箱处设在交接箱处n用户到用户到OUN之间（引入线）仍用双绞铜线连接或同轴缆之间（引入线）仍用双绞铜线连接或同轴缆n通常为点到点和点到多点结构通常为点到点和点到多点结构n一个一个OUN

9、可为一个或多个用户提供接入可为一个或多个用户提供接入n是一种介质混合结构是一种介质混合结构n通常采用通常采用FTTC+xDSL技术或技术或FTTC+Cable Modem技术技术ONUOBD中中心心局局OLT光接入网光接入网光纤到楼光纤到楼 FTTBnFTTB：Fiber To The BuddingnOUN设在办公楼或居民住宅楼内的某个公共地方设在办公楼或居民住宅楼内的某个公共地方n用户到用户到OUN之间（引入线）用之间（引入线）用UTP5类线（或更高等级类线（或更高等级线）连接线）连接n点到多点结构，一个点到多点结构，一个OUN为多个用户提供接入为多个用户提供接入n通常采用通常采用FTTB

10、+Ethernet技术技术OBD中中心心局局OLT光接入网光接入网ONUBuddingEthernet光纤到家光纤到家/办公室办公室 FTTH/OnFTTH：Fiber To The HomenONU直接放在用户家里直接放在用户家里n中心局到用户之间全部为光连接和光传输中心局到用户之间全部为光连接和光传输n接入网无任何有源设备，是一个真正的透明网络接入网无任何有源设备，是一个真正的透明网络n是一种真正意义上的宽带接入技术是一种真正意义上的宽带接入技术n是用户接入网的长远目标是用户接入网的长远目标综上：综上：FTTH和和FTTC更适合分散的个人用户的接入更适合分散的个人用户的接入 FTTB更适合

11、单位和密集小区用户的接入更适合单位和密集小区用户的接入OBD中中心心局局OLT光接入网光接入网ONUhome光接入网的传输技术光接入网的传输技术n空分复用空分复用 SDMn上下行双向通信各使用一根光纤上下行双向通信各使用一根光纤n两个方向的通信单独进行，互不影响两个方向的通信单独进行，互不影响n性能最佳，设计最简单性能最佳，设计最简单n光传输设备和线缆双倍，成本高光传输设备和线缆双倍，成本高t t A1 B1 N1 A1保护时间保护时间OLTOBD上行上行 A1 B1 N1ONUONUONU光接入网的传输技术光接入网的传输技术n时分复用时分复用TDMn每个每个ONU动态或固定分配一个时隙动态或

12、固定分配一个时隙n每个每个ONU在分配的时隙内上传数据在分配的时隙内上传数据n固有问题固有问题n每个每个ONU与与OLT距离不等距离不等 n传输时延不同传输时延不同n到达到达OLT的相位不同的相位不同n对对OTL要求要求n完善的测距技术，实现定时调整完善的测距技术，实现定时调整 和同步和同步n快速的同步技术快速的同步技术n快速、动态的门限判决技术快速、动态的门限判决技术PD：光电检测器：光电检测器 2 2 1 1 N N A1 B1 N1ONUONUONUOBD 1 1 N N 2 2上行上行WDMPDPDPD 2 2 1 1 N NOLT光接入网的传输技术光接入网的传输技术n波分复用波分复用

13、WDMn不同波长的信号共享一根光纤传输，彼此不干扰不同波长的信号共享一根光纤传输，彼此不干扰n要求每个要求每个ONU在指定波长上发射在指定波长上发射n对激光二极管要求高（温度、环境影响大）对激光二极管要求高（温度、环境影响大）nOLT设备复杂，成本高（每个波长都需光发射器和检测器）设备复杂，成本高（每个波长都需光发射器和检测器）6.1.2 ATM无源光网络（无源光网络（APON）n异步传送模式异步传送模式ATMn是一种信元交换，面向连接的、全双工的、点到是一种信元交换，面向连接的、全双工的、点到点的可以为每个节点提供专用带宽的协议。点的可以为每个节点提供专用带宽的协议。n它采用异步时分复用（它

14、采用异步时分复用（STDMSTDM）技术来控制网络）技术来控制网络上信息的传播。因信元是动态地占用信道，信息上信息的传播。因信元是动态地占用信道，信息的插入位置无周期性，故称为异步传送模式。的插入位置无周期性，故称为异步传送模式。n面向连接是指传输数据之前，应事先在负责发送面向连接是指传输数据之前，应事先在负责发送和接收的计算机之间建立连接。每个中间交换点和接收的计算机之间建立连接。每个中间交换点必须确定，并确认连接的存在。必须确定，并确认连接的存在。nATMATM本质上是一种高速分组传送模式，它将话音、图像本质上是一种高速分组传送模式，它将话音、图像和数据等所有的数字信息分解成一定长度的数据

15、块，在和数据等所有的数字信息分解成一定长度的数据块，在各个数据块之前装配地址、丢失优先级等控制信息构成各个数据块之前装配地址、丢失优先级等控制信息构成信元。信元。n信元长度固定：信元长度固定：53个字节个字节 53Byte5Byte信元头信元头+48Byte数据数据n信头中包含两个地址字段：虚通道标识符（信头中包含两个地址字段：虚通道标识符（VPIVPI）和虚信道）和虚信道标识符（标识符（VCIVCI），统称为虚电路标识符，即信元到达某一交），统称为虚电路标识符，即信元到达某一交换机的路由。换机的路由。数据数据信元头信元头信元头中包含以虚电路标识符表示的地址信息n虚信道虚信道VCVC（Virt

16、ual ChannelVirtual Channel）表示单向传送）表示单向传送ATMATM信信元的逻辑通路，用虚信道标识符元的逻辑通路，用虚信道标识符VCIVCI标识标识n虚通道虚通道VPVP（Virtual PathVirtual Path）表示属于一组）表示属于一组VCVC子层子层ATMATM信元的路径，由相应的虚通道标识符信元的路径，由相应的虚通道标识符VPIVPI标识标识n虚信道、虚通道与传输线路的关系：虚信道、虚通道与传输线路的关系：虚信虚信道道VC虚通路VPPON的基本概念的基本概念nODN全部由无源器件组成（无源光分路器等）全部由无源器件组成（无源光分路器等）n信号在传输过程中

17、无再生放大信号在传输过程中无再生放大n信号由光分路器、无源光功率分配器等传至用户信号由光分路器、无源光功率分配器等传至用户n实现透明传输，信号处理全由局端和用户端设备完实现透明传输，信号处理全由局端和用户端设备完成成n与有源光网络比：与有源光网络比：n覆盖范围和传输距离更小覆盖范围和传输距离更小n可靠性更高（户外无有源设备，提高抗干扰能力）可靠性更高（户外无有源设备，提高抗干扰能力）n价格更低、安装维护更方便价格更低、安装维护更方便n是光接入网有发展潜力的技术（价格、维护等优势）是光接入网有发展潜力的技术（价格、维护等优势）PON的系统结构的系统结构OLTONU1ONU2ONUnPON用户用户

18、用户用户用户用户OBD业业务务网网络络UNISNIODNn组成：组成：OLT、ODN、ONU，且，且ODN中全是无源器件中全是无源器件n共享介质共享介质n逻辑上是点到多点结构，物理拓扑可有多种形式逻辑上是点到多点结构，物理拓扑可有多种形式PON的数据传输的数据传输n下行：下行：OLT向各向各ONU采用广播通信方式，传输连续时隙流采用广播通信方式，传输连续时隙流（下行帧）（下行帧）n局端数据局端数据 OLT 封装成连续时隙流下行帧封装成连续时隙流下行帧 n以广播方式传送以广播方式传送 各各ONU收到信元流，取出属于自己收到信元流，取出属于自己的数据的数据用户终端用户终端n上行：采用上行：采用TD

19、MA技术（动态分配），突发传送时隙流技术（动态分配），突发传送时隙流（上行帧）（上行帧）n各各ONU共享共享ODN，且数据突发性强。，且数据突发性强。n各各ONU向向OLT申请带宽申请带宽OLT授权授权ONU发送（上行的发发送（上行的发送时隙、带宽分配等）送时隙、带宽分配等）获得授权的获得授权的ONU在指定时隙在指定时隙发送发送PON的数据传输的数据传输nPON的帧都是定时长帧，分上行帧和下行帧的帧都是定时长帧，分上行帧和下行帧n为了实现为了实现TDMA接入，在上行时隙中传输的数据要求附加接入，在上行时隙中传输的数据要求附加开销。上行时隙格式如下：开销。上行时隙格式如下：ONUONUOLTON

20、UOBD上行突发模上行突发模式式下行连续模式下行连续模式保护时隙保护时隙附加开销附加开销 ATMATM信元信元/OAM/OAM信元信元/以太帧以太帧用于用于OLTOLT同步、标同步、标识信元开始识信元开始OAMOAM信元为管理信元，信元为管理信元，如带宽申请、测距等如带宽申请、测距等APONnAPON：nATM Passive optical network，ATM无源光无源光网络网络 n在在PON上传送上传送ATM信元，即在信元，即在ONU与与OLT之间传送之间传送ATM信元信元n物理层采用物理层采用PON，链路层采用，链路层采用ATMn标准规范：标准规范：ITU-T的的G.983 G.98

21、3基本特点基本特点n基于基于ATM信元（信元（ONU与与OLT之间）之间）n支持对称和非对称工作方式支持对称和非对称工作方式n对称方式：对称方式：双向双向 155.52Mb/sn非对称方式：上、下行分别为非对称方式：上、下行分别为155.52Mb/s、622.08Mb/sn双向通信：双向通信：n可用两条光纤，波长可用两条光纤，波长1310nm区区n或一条光纤，异波长双工或一条光纤，异波长双工(上行：上行：1310nm区区,下行：下行：1550nm区区)n无放大器最大距离：无放大器最大距离：20kmn最高最高32个用户光分支，即一个个用户光分支，即一个ODN最多可支持最多可支持32个个ONUn利

22、用波长分配增加业务能力利用波长分配增加业务能力n传输技术：上、下行均采用时分复用传输技术：上、下行均采用时分复用APON的系统结构的系统结构n接入的主干网为接入的主干网为ATM网网n传输的数据流为传输的数据流为ATM信元流信元流n拓扑：无源双星结构拓扑：无源双星结构n一个一个ODN（即（即1个个OBD）最多支持）最多支持32个个ONU（用户数）（用户数）n当当ONU大于大于32时，要求一个时，要求一个OLT提供多个提供多个ODN接口接口OLTODNONU1ONU2ONUnAPON（传输（传输ATM信元流）信元流）ATM 交换机交换机用户用户用户用户用户用户OBDnAPONAPON工作原理工作原

23、理：n下行方向下行方向n采用采用TDMTDM技术，传送连续的时隙流；每个时隙是一个长度为技术，传送连续的时隙流；每个时隙是一个长度为5353子子节的节的ATMATM信元或信元或OAMOAM信元信元n由由ATMATM交换机来的交换机来的ATMATM信元先送给信元先送给OLTOLT，OLTOLT再将到达各个再将到达各个ONUONU的下的下行业务组装成连续的行业务组装成连续的155.52Mb/s155.52Mb/s或或622.08Mb/s622.08Mb/s的下行帧，以广播的下行帧，以广播方式发送到下行信道上。方式发送到下行信道上。n各个各个ONUONU收到所有下行信元后，根据信元头信息收到所有下行

24、信元后，根据信元头信息VCI/VPIVCI/VPI从中取出从中取出自己的信元送给用户终端。自己的信元送给用户终端。n上行方向：上行方向：n采用采用TDMATDMA技术，由各个技术，由各个ONUONU收集来自用户的信息，通过猝发模式收集来自用户的信息，通过猝发模式以以155.52Mb/s155.52Mb/s的速率发送数据。的速率发送数据。nAPON帧中上行信元格式如下：帧中上行信元格式如下：3 3字节字节保护时间保护时间前导符前导符定界符定界符ATMATM（OAMOAM）信元）信元5353字节字节测距要测距要求求用于用于OLTOLT同步同步 信元的开信元的开始始PLOAMPLOAM 1 1ATM

25、ATM信元信元1 1ATMATM信元信元2 2ATMATM信元信元2727PLOAMPLOAM 2 2ATMATM信元信元2828ATMATM信元信元5454下行帧格式下行帧格式1 1帧帧=56=56个信元，每信元个信元，每信元5353字节字节ATMATM信元信元1 1ATMATM信元信元2 2ATMATM信元信元5252ATMATM信元信元5353上行帧格式上行帧格式1 1帧帧=53=53个信元，每信元个信元，每信元5656字节字节3 3字节头部字节头部上下行速率为上下行速率为155.520Mb/s155.520Mb/s的帧结构的帧结构n定时长帧定时长帧n下行速率为下行速率为155.52Mb

26、/s时，每帧时，每帧56个信元个信元n下行速率为下行速率为622.08Mb/s时，每帧时，每帧224个信元个信元APON的帧格式的帧格式APON的关键技术的关键技术n测距技术测距技术n快速比特传送技术快速比特传送技术n突发信号的收发突发信号的收发n搅码技术（扰码）搅码技术（扰码）n媒质接入控制（媒质接入控制（MAC）技术）技术测距技术测距技术 为何需要测距？为何需要测距？n采用采用TDMATDMA，必须保证每个时隙的数据彼此独，必须保证每个时隙的数据彼此独立，互不干扰立，互不干扰nAPONAPON结构中，各结构中，各ONUONU到到OLTOLT的物理距离不等，的物理距离不等，则各则各ONUON

27、U到到OLTOLT的传输时延不同，如不进行时的传输时延不同，如不进行时延补偿，会出现时隙的重叠，造成数据干扰延补偿，会出现时隙的重叠，造成数据干扰n为确保多个为确保多个ONUONU到到OLTOLT间的正确传输，必须引间的正确传输，必须引入测距机制，使各入测距机制，使各ONUONU到到OLTOLT的逻辑距离相等的逻辑距离相等测距技术测距技术测距技术基本策略测距技术基本策略n单独测距单独测距+传输数据时测距相结合传输数据时测距相结合(粗测精测）粗测精测）n单独测距在单独测距在ONUONU初装联网时必须进行初装联网时必须进行静态粗测，实现对物理距离静态粗测，实现对物理距离差异进行的固定时延补偿差异进

28、行的固定时延补偿n传输数据时测距可根据传输数据时测距可根据OLTOLT的配置而定的配置而定动态精测，以校正由于环动态精测，以校正由于环境温度变化和器件老化等因素引起的动态时延漂移境温度变化和器件老化等因素引起的动态时延漂移n测距的基本思想测距的基本思想nOLTOLT向向ONUONU发送测距指令，指令中指明发送测距指令，指令中指明ONUONU的上行应答的时隙的上行应答的时隙nONUONU收到指令后在指定的上行时隙中用测距收到指令后在指定的上行时隙中用测距PLOAMPLOAM信元应答信元应答nOLTOLT利用某种技术根据收到的信号发送一个测距时间给利用某种技术根据收到的信号发送一个测距时间给ONU

29、ONUnONUONU根据测距时间调整均衡时延根据测距时间调整均衡时延n精测时通过监测上行信号实时调整时延值精测时通过监测上行信号实时调整时延值快速比特传送技术快速比特传送技术n测距精度有限，各测距精度有限，各ONUONU到到OLTOLT的上行比特流存在相位差异的上行比特流存在相位差异n需要采用某种技术实现快速同步需要采用某种技术实现快速同步n基本策略先实现位同步、再进行信元同步基本策略先实现位同步、再进行信元同步n普通的滑动技术不能满足快速同步要求，需采用其他技术普通的滑动技术不能满足快速同步要求，需采用其他技术突发信号的收发突发信号的收发n需要快速开启和关闭光电路，以适应上行的突发数据传输需

30、要快速开启和关闭光电路，以适应上行的突发数据传输n接收端，需要快速调整接收门限，以适应不同距离用户的接收端，需要快速调整接收门限，以适应不同距离用户的信号衰减信号衰减搅码技术（扰码）搅码技术（扰码）n为了保证共享介质传输的安全性，引入搅码技术为了保证共享介质传输的安全性，引入搅码技术n在发送端：通过一个随机码对信息进行异或运算后传送在发送端：通过一个随机码对信息进行异或运算后传送n在接收端：采用相同的随机码再进行一次异或运算，得到在接收端：采用相同的随机码再进行一次异或运算，得到原始数据原始数据n信元的时隙分配信元的时隙分配n接入请求接入请求/允许允许n带宽的动态分配带宽的动态分配n带宽管理由

31、带宽管理由OLTOLT完成完成n为不同的业务提供优先级和带宽为不同的业务提供优先级和带宽n上行带宽的占用由媒质接入控制上行带宽的占用由媒质接入控制MACMAC协议实现协议实现媒质接入控制（媒质接入控制（MAC）技术）技术6.1.3 以太无源光网络（以太无源光网络（EPON）nEPON：Ethernet Passive optical networkn在在PON上传送上传送Ethernet帧帧n基于基于Ethernet技术和技术和PON技术技术n网络结构与网络结构与APON类似类似nMAC协议与协议与APON不同不同n速率：速率：n下行：百兆下行：百兆/千兆，广播方式千兆，广播方式n上行：百兆上

32、行：百兆/千兆，共享千兆，共享n传输技术：上、下行均采用时分复用传输技术：上、下行均采用时分复用EPON的系统结构的系统结构n网络结构与网络结构与APON相似，但：相似，但：n接入的主干网为以太网接入的主干网为以太网n传输的数据流为以太帧流传输的数据流为以太帧流OLTODNONU1ONU2ONUnEPON（传输（传输以太帧流以太帧流）Ethernet 交换机交换机用户用户用户用户用户用户OBDEPON的数据传输的数据传输nEPON传送可变长传送可变长Ethernet帧（帧（641518字节）字节）nEPON帧为定时长帧帧为定时长帧n下行：下行：n固定长度帧的连续数据流固定长度帧的连续数据流（2

33、ms），），内含多个不同长度内含多个不同长度的以太帧（时隙）头部校验部分，其中：信息头部的以太帧（时隙）头部校验部分，其中：信息头部含含ONUONU标识符和同步头标识符和同步头n上行：上行：n采用采用TDMTDM技术，每个技术，每个ONUONU在授权给定的时隙内发送数据帧，在授权给定的时隙内发送数据帧，不会发生碰撞（注：申请带宽时可能发生碰撞）。帧长不会发生碰撞（注：申请带宽时可能发生碰撞）。帧长度也为度也为2ms2msAPON与与EPON的技术差别的技术差别nEPON和和APON最主要的区别：最主要的区别：n帧结构和分组大小帧结构和分组大小nEPON和和APON的帧格式的帧格式n帧周期长度帧

34、周期长度n封装方式封装方式nEPON分组长度可变：分组长度可变：641518 BytenAPON分组长度固定：分组长度固定：53 Byte1 1、理解光网络的概念、光接入网的结构。、理解光网络的概念、光接入网的结构。2 2、理解、理解FTTBFTTB、FTTCFTTC、FTTHFTTH的含义。的含义。3 3、PONPON为何需要采用测距协议？测距协议的基本思想为何需要采用测距协议？测距协议的基本思想是什么？是什么？4 4、APONAPON和和EPONEPON有哪些相同点？哪些不同点？有哪些相同点？哪些不同点？思考复习题思考复习题6.2 FTTx+LAN接入技术接入技术n以太网正在成为主流的宽带

35、接入技术以太网正在成为主流的宽带接入技术n以太网组网灵活、简单、易于实现、技术成熟以太网组网灵活、简单、易于实现、技术成熟n已是园区网接入的主流已是园区网接入的主流n针对电信运营商开发的以太网接入网标准已经出针对电信运营商开发的以太网接入网标准已经出台台nIEEE802.3ahIEEE802.3ah，也叫第一公里以太网，也叫第一公里以太网EFMEFMn利用现有基础技术传送以太帧（利用现有基础技术传送以太帧（PON，XDSL)将以太技术用于光接入网上将以太技术用于市话铜缆上以太网的标准以太网的标准nDIX标准：标准：DEC/Intel/Xeroxn早期标准，便于使用但权威性不足早期标准，便于使用

36、但权威性不足nEthernet(1980)、Ethernet(1982)nIEEE 标准标准n当今标准，由当今标准，由IEEE 802.3工作组负责工作组负责n1982年年12月：月：802.3标准草案宣布标准草案宣布nIEEE 802.3-1985：标准的第一个版本：标准的第一个版本n必须与必须与LLC子层一起使用子层一起使用nIEEE802.3-2002：正式标准第二版（现行）：正式标准第二版（现行）n可以直接通过可以直接通过MAC向高层提供服务（可不需向高层提供服务（可不需LLC）早期的早期的以太网以太网n共享信道、专用网络共享信道、专用网络n主要拓扑与介质主要拓扑与介质n总线总线/树形

37、拓扑，同轴缆介质树形拓扑，同轴缆介质n星形拓扑（逻辑总线），双绞线介质星形拓扑（逻辑总线），双绞线介质nMAC协议：协议：CSMA/CDn通信方式：半双工通信方式：半双工nMAC只能为只能为LLC提供服务提供服务n小范围网络小范围网络n适用于大楼、办公室适用于大楼、办公室n主要用于用户互连、资源共享主要用于用户互连、资源共享现今的现今的以太网以太网n经过经过30多年的发展，以太网发展了很大变化多年的发展，以太网发展了很大变化n主流介质：双绞线和光纤介质主流介质：双绞线和光纤介质n传输速率：传输速率：10Mbps/100Mbps/1000Mbps/10Gbpsn通信方式：全双工为主通信方式：全双

38、工为主nMAC协议：协议：CSMA/CD已失去作用已失去作用n组网方式与拓扑组网方式与拓扑n交换机组网、全双工、独享信道交换机组网、全双工、独享信道n复杂结构复杂结构mash（网状）（网状）nVLAN应用应用nMAC摆脱摆脱LLC，直接为多个高层协议提供服务，直接为多个高层协议提供服务n突破距离的限制，向城域、广域进军突破距离的限制，向城域、广域进军标准标准传输介质传输介质距离距离应用情况应用情况100Base-T44对对3/4/5类类UTP100 m保护用户对现有保护用户对现有3类类UTP布线的投布线的投资，不常用资，不常用100Base-TX2对对5类类UTP100 m应用最广泛应用最广泛

39、100Base-FX2芯多模光纤芯多模光纤62.5/125m400 m适用于传输距离适用于传输距离较长或保密性要较长或保密性要求较高的场合求较高的场合标准标准传输介质传输介质距离距离应用情况应用情况1000Base-T5类类UTP25100 m服务器、图形工作站服务器、图形工作站1000Base-CX150同轴电缆同轴电缆25 m罕见罕见1000Base-SX62.5m短波多模光纤短波多模光纤260 m建筑物内主干建筑物内主干50m短波多模光纤短波多模光纤525 m建筑物内主干建筑物内主干1000Base-LX62.5m长波多模光纤长波多模光纤550 m建筑物内或建筑群主干建筑物内或建筑群主干

40、50m长波多模光纤长波多模光纤550 m建筑物内或建筑群主干建筑物内或建筑群主干810m单模光纤单模光纤3000 m园区网主干园区网主干n以太网以太网MAC帧格式帧格式目的地址目的地址 源地址源地址 类型类型 MAC客户数据（客户数据（46 1500字节）字节）FCSIP数据报数据报 8字节字节 MAC帧帧1010101011010 10101011IP层层MAC子层子层物理层物理层n虚拟局域网（虚拟局域网（VLAN）n由一些局域网构成的与物理位置无关的逻辑组，由一些局域网构成的与物理位置无关的逻辑组，而这些网段具有某些共同的需要。每一个而这些网段具有某些共同的需要。每一个VLAN的帧都有一个

41、明确的标识符，指明发送这个帧的的帧都有一个明确的标识符，指明发送这个帧的工作站属于哪一个工作站属于哪一个VLAN。nVLAN只是一种服务，并不是一种新型局域网。只是一种服务，并不是一种新型局域网。n用以太网交换机划分的若干个用以太网交换机划分的若干个VLAN在逻辑上完在逻辑上完全独立，广播帧不会越过逻辑网络边界。全独立，广播帧不会越过逻辑网络边界。nVLANn以太网交换机以太网交换机n第二层交换机：第二层交换机：n数据链路层设备，完成链路层的帧复用和解复用功能，数据链路层设备，完成链路层的帧复用和解复用功能，它读取数据报包中的它读取数据报包中的MACMAC地址信息并根据地址信息并根据MACMA

42、C地址来转地址来转发信息发信息n第三层交换机第三层交换机n带有第三层路由功能的第二层交换机。带有第三层路由功能的第二层交换机。FTTxLAN网络结构网络结构nFTTxFTTxLANLAN宽带接入网由中心接入设备和边缘接入设宽带接入网由中心接入设备和边缘接入设备组成备组成n边缘接入设备边缘接入设备n主要完成链路层帧的复用和解复用功能。主要完成链路层帧的复用和解复用功能。n在下行方向中心接入设备发送的不同在下行方向中心接入设备发送的不同MACMAC地址的帧转发到对应的地址的帧转发到对应的UNIUNI上上n在下行方向将来自不同在下行方向将来自不同UNIUNI端口的端口的MACMAC帧汇聚并转发到中心

43、接入设备帧汇聚并转发到中心接入设备n中心接入设备中心接入设备n负责汇聚用户流量，实现负责汇聚用户流量，实现IPIP包转发、过滤及各种包转发、过滤及各种IPIP层协议。层协议。n完成对用户使用接入网资源的认证、授权和计费等完成对用户使用接入网资源的认证、授权和计费等边缘接边缘接入设备入设备中心接中心接入设备入设备用户终端用户终端用户驻地网用户驻地网6.4 FTTxLAN、ADSL、VDSL接入技术比较接入技术比较nADSL接入技术接入技术n可直接利用电话线改装，不受地域限制且接入成可直接利用电话线改装，不受地域限制且接入成本低本低n缺点：缺点：nVDSL接入技术接入技术n可以工作在对称方式，也可以工作在对称方式可以工作在对称方式，也可以工作在对称方式n与与IP技术融合技术融合n功率低，离用户距离近，线间干扰相对比较小功率低，离用户距离近，线间干扰相对比较小n传输距离较以太网远，比传输距离较以太网远，比ADSL近，覆盖范围广近，覆盖范围广nFTTxLAN接入技术接入技术n地域上受到限制地域上受到限制n只能承载只能承载IP业务业务n当同时上网的用户数较多时，用户使用效果满意当同时上网的用户数较多时，用户使用效果满意度将降低度将降低