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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 TDMA13

1.4.2 WDMA14

1.4.3 SCMA14

1.4.4 CDMA16

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 ADSL95

4.2.2 VDSL97

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STM171

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 1190

6.5.2 AAL 5192

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