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第1章 光接入网概述 1

1.1 接入网在网络建设中的作用及发展趋势 1

1.1.1 接入网在网络建设中的作用 1

1.1.2 三网融合——接入网的发展趋势 2

1.2 网络结构 3

1.2.1 网络结构 3

1.2.2 网络接口 4

1.2.3 光线路终端(OLT) 5

1.2.4 光网络单元(ONU) 7

1.2.5 光分配网络 9

1.3 PON系统的保护 10

1.3.1 结构和要求 10

1.3.2 保护方式 11

1.4 上行接入方法 12

1.4.1 TDMA 13

1.4.2 WDMA 14

1.4.3 SCMA 14

1.4.4 CDMA 16

1.5 接入网常使用的调制方法 19

1.5.1 QAM调制 19

1.5.2 CAP调制 23

1.5.3 DMT调制 24

1.5.4 QPSK调制 25

第2章 光接入网络器件 27

2.1 无源器件 27

2.1.1 光连接器 27

2.1.2 光分路器 28

2.1.3 光开关 29

2.1.4 波分复用/解复用器 30

2.1.5 光隔离器 33

2.1.6 光环行器 33

2.2 光发射器件 34

2.2.1 发光机理 34

2.2.2 器件结构 37

2.2.3 半导体激光器的基本特性 41

2.3 光接收器件 42

2.3.1 光探测原理 43

2.3.2 PIN光电二极管 44

2.3.3 雪崩光电二极管 46

2.4.1 掺铒光纤放大器 48

2.4 光放大器 48

2.4.2 半导体光放大器 52

第3章 光纤传输技术 54

3.1 光纤结构和类型 55

3.1.1 多模光纤 55

3.1.2 单模光纤 57

3.2 光纤传输原理 57

3.2.1 斯奈尔定律和全反射 57

3.2.2 光纤传输条件 59

3.3 光纤传输特性 61

3.3.1 衰减 61

3.3.2 色散 62

3.3.3 带宽 64

3.3.4 光纤传输特性测量 65

3.4 单模光纤种类和应用 68

3.4.1 G.652标准单模光纤 69

3.4.2 G.655非零色散光纤 69

3.4.3 全波光纤 70

3.4.4 塑料光纤 71

3.5 光纤和光缆 71

3.5.1 光纤的选择 71

3.5.2 光缆 73

3.6 光发射和接收技术 74

3.6.1 调制技术 74

3.6.2 编码技术 75

3.6.3 复用技术 78

3.6.4 光发射和接收机 82

3.7 双向传输技术 84

第4章 宽带接入技术 86

4.1 以太网接入 86

4.1.1 以太网分类 87

4.1.2 以太网帧格式 89

4.1.3 以太网工作原理 89

4.1.4 未来的以太网 91

4.1.5 以太网接入因特网和骨干网 93

4.2 xDSL接入 94

4.2.1 ADSL 95

4.2.2 VDSL 97

4.3 SDH接入 98

4.4 ATM-PON接入 99

4.5 EPON接入 101

4.5.2 EPON中的结构有源部件 103

4.5.1 PON的结构 103

4.5.3 网元管理 104

4.5.4 EPON的工作原理 104

4.5.5 EPON的传输帧结构 105

4.5.6 光路设计 107

4.5.7 EPON必须解决的关键技术难题 108

4.6 WDM-PON接入 109

4.7 无线接入 110

4.7.1 第三代移动通信 110

4.7.2 CDMA光纤传输通信系统 112

4.7.4 本地多点分配系统 115

4.7.5 大气光通信接入系统 115

4.7.3 卫星接入 115

4.8 混合接入 116

4.8.1 CATV从电缆向光纤/同轴电缆混合(HFC)接入过渡 116

4.8.2 HFC的优点 117

4.8.3 HFC的结构 118

4.8.4 Cable Modem构成及HFC工作原理 119

4.8.5 HFC用于双向交互式业务存在严重缺陷 123

第5章 TDMA无源光网络接入技术 125

5.1 上行同步技术 125

5.1.1 概述 125

5.1.2 相关同步技术 126

5.1.3 门控振荡法 132

5.1.4 数字环路振荡法 134

5.2.1 光发射基础 137

5.2 突发模式发射 137

5.2.2 突发模式发射 138

5.2.3 发射延迟补偿 139

5.2.4 突发模式发射光输出功率控制 140

5.2.5 外调制突发模式发射 142

5.3 突发模式接收 142

5.3.1 直流耦合突发接收 143

5.3.2 光差分检测突发接收 148

5.4 测距 150

5.4.1 概述 150

5.4.2 现有的测距方法 152

5.4.3 测距过程 153

5.5.1 测距法应用范围 155

5.5 G.983.1规定的测距法 155

5.5.2 传输延时和相位关系 156

5.5.3 测距窗口 158

5.5.4 测距过程 162

第6章 ATM技术 170

6.1 ATM的基本概念 170

6.1.1 ATM和STM 171

6.1.2 ATM信元结构 172

6.1.3 ATM复用和交换原理 173

6.1.4 B-ISDN协议参考模型 179

6.2 ATM物理煤质(PM)子层 180

6.2.1 基于SDH的接口 180

6.2.2 基于信元的接口 181

6.3.1 HEC产生和CRC校验 182

6.3 TC子层 182

6.3.2 信元定界 183

6.3.3 扰码 184

6.3.4 速率匹配 184

6.4 ATM层 184

6.4.1 信元复用和交换 184

6.4.2 质量保证 185

6.4.3 流量管理和拥塞控制 186

6.5 ATM适配罢 189

6.5.1 AAL 1 190

6.5.2 AAL 5 192

6.6 ATM交换/交叉连接 193

6.6.1 ATM交换网络结构 193

6.6.2 ATM VC网的呼叫建立和带宽管理 194

6.6.3 ATM VP网络的虚通道容量分配 195

6.6.4 ATM信元交换体系结构 195

6.7 ATM over ADSL到家 197

6.7.1 DSLAM系统结构 198

6.7.2 用户设备 199

6.7.3 宽带IP业务接入 200

6.7.4 其他业务接入 200

6.8 DSLAM设计举例 200

6.8.1 DSLAM系统结构 200

6.8.2 ATM复用交叉连接 201

6.8.3 STM-1光接口 203

6.8.4 ADSL线路接口 203

6.8.6 系统实现关键技术 204

6.8.5 系统性能指标 204

第7章 APON接入系统 207

7.1 APON接入网的分层结构 207

7.2 传输媒质层 208

7.2.1 线路比特速率 208

7.2.2 物理媒质与波长分配 208

7.2.3 光端机 209

7.2.4 光分配网 216

7.3 传输会聚层 216

7.3.1 对传输会聚层的要求 216

7.3.2 帧结构 217

7.3.3 下行PLOAM信元结构 220

7.3.4 上行PLOAM信元结构 225

7.3.5 下行信元搅动加密 227

7.3.6 验证功能 229

7.4 运行、管理和维护功能 230

7.4.1 ONU管理和控制接口参考模型 230

7.4.2 ONU和OLT检测到的OAM项目 231

7.4.3 PON的管理功能 234

7.4.4 ONU管理信息库 238

7.4.5 ONU管理和控制信道 240

7.4.6 ONU管理和控制协议 240

7.5 APON接入系统介绍 242

7.5.1 系统构成 242

7.5.2 APON线路接口 245

7.5.4 业务接口 248

7.5.3 ATM交叉连接 248

7.5.5 HFC双向光纤传输系统 250

7.5.6 系统业务演示 250

第8章 动态带宽分配 252

8.1 概述 252

8.1.1 静态带宽分配 253

8.1.2 动态带宽分配 254

8.2 MAC协议 257

8.2.1 动态带宽分配协议 257

8.2.2 传输容器 259

8.2.3 信元传输延迟及其变化 266

8.2.4 DBA和OLT/ONU的不同组合 267

8.2.5 等待/过渡时间 267

8.3 交接过程 268

8.4 T-CONT的建立和拆除 271

8.4.1 对T-CONT状态改变的要求 271

8.4.2 T-CONT的建立 271

8.4.3 T-CONT的拆除 274

8.4.4 ONU可分割时隙的合并和整理 274

8.5 业务流量控制和调度 276

8.5.1 接入过程 276

8.5.2 上行接入模型和ONU模型 277

8.5.3 带宽分配规则 278

8.5.4 业务流量调度 279

附录A 在PLOAM信道中的信息 285

附录B PLOAM信息域信息格式 290

附录C 名词术语索引 299

参考文献 311