本書從業(yè)務應用的角度,介紹目前在光接入網中的實用技術,采用業(yè)務貫穿技術的方式進行論述。第1章介紹光接入網技術發(fā)展和在OSI協(xié)議棧中的位置以及各協(xié)議的關系;第2章和第3章介紹xPON(EPON/GPON)、NG-PON1基本架構和原理;第4章介紹光接入網認證方法和智能ODN管理技術;第5章介紹光纖網測試(光功率、OTDR測試)、光模塊測試、光譜測試(WDM、DWDM)技術;第6章介紹承載FTTH業(yè)務各專業(yè)的故障處理技術和H.248協(xié)議等;第7章介紹NFV和vCPE技術;第8章介紹下一代PON發(fā)展和試商用及WDM-PON和TWDM-PON的原理,以及5G使用的NG-PON2回傳技術。
本書具有實用性、新穎性、寬泛性等特點,面向的讀者為大學通信、電子工程、計算機科學等專業(yè)的3~4年級學生以及職業(yè)教育學院畢業(yè)生。本書可作為企業(yè)入職教育培訓教材,運營商和制造商的工程師、光纖維護和FTTH維護安裝人員提高技術水平使用的教材。
1、實用性。本書選材于實際應用經驗論文專利,經過網絡實驗室測試認證;本書的原理介紹簡潔易懂。
2、技術新穎性。本書選材于全新技術規(guī)范和專利,介紹的技術為近年現(xiàn)代通信網絡應用的全新技術。
3、寬泛性。本書以FTTH業(yè)務為主線介紹,介紹了核心網、數據、傳輸、光接入網技術、NFV、5G回傳、DWDM等技術。
4.讀者群廣泛。本書面對的讀者為大學通信專業(yè)的學生,大學、職業(yè)教育學院畢業(yè)生,運營商和制造商的工程師,光纖維護和FTTH維護安裝人員、行業(yè)認證考試等人員。
吳承英
1978年畢業(yè)于南京郵電學院電報通信專業(yè)。1978年從事通信專業(yè)40年,獲得過國家發(fā)明三等獎1項、省部級一等獎1項、二等獎2項、省部級三等獎4項、國家發(fā)明專利2項、2015年授理中1項。1984-1987年多次赴日本NEC公司學習數字程控交換機工程、維護和軟件技術。歷任天津長途電信局高級工程師、天津郵電管理局基建處主任工程師、天津NEC開發(fā)部長、天津聯(lián)通網絡交換專家。1999年正高級工程師。 1995-2002年任TJNEC公司開發(fā)部部長主持交換機軟件和配套國產化工作。2007年政府津貼專家。
吳航
2007年畢業(yè)于上海東華大學 自動化(信息技術)專業(yè) 學士。2008年加入中興通信,2013年加入華為一直從事無線網絡(5G、4G、NB IOT、3G、2G)網絡優(yōu)化工作。
張志強
高級工程師,天津大學自動化系(工業(yè)電氣自動化專業(yè))工學學士、天津大學系統(tǒng)工程研究所系統(tǒng)工程專業(yè)工學碩士,南開大學國際商學院工商管理學碩士。2009年以來歷任天津聯(lián)通寶坻分公司總經理、河西分公司總經理、設備維護中心總經理、技術管理部總經理、大數據中心總經理。
第 1章 光接入網技術概述 1
1.1 光接入網簡述 1
1.1.1 EPON的技術演進情況 2
1.1.2 GPON技術的演進情況 4
1.1.3 XG-PON技術演進 5
1.1.4 NG-PON2技術演進之路 7
1.2 光接入網技術在通信協(xié)議架構中的位置 9
1.2.1 通信協(xié)議定義和特性 9
1.2.2 通信協(xié)議架構 10
1.3 通信信令和協(xié)議的區(qū)別與關系 12
1.3.1 通信信令和協(xié)議的區(qū)別 12
1.3.2 協(xié)議和信令的演進結果IP化導致融合異途同歸 14
1.3.3 針對通信網絡架構的發(fā)展需求,信令和協(xié)議對比分析 14
1.4 光接入技術在智慧城市通信網絡應用簡介 15
1.4.1 智慧城市數據流向簡介 15
1.4.2 電信運營商語音視頻數據流向簡介 16
1.4.3 智慧城市對通信網絡的需求分析 17
第 2章 EPON技術 21
2.1 EPON參考模型和協(xié)議!21
2.2 EPON工作原理 23
2.2.1 單纖雙向傳輸機制 23
2.2.2 單纖兩波長傳輸結構 23
2.2.3 EPON工作原理 24
2.3 系統(tǒng)工作關鍵技術 26
2.3.1 仿真子層的功能與特點 26
2.3.2 MPCP 27
2.3.3 自動注冊過程 28
2.3.4 自動測距技術 31
2.4 EPON動態(tài)帶寬分配(DBA)技術 32
2.4.1 動態(tài)帶寬分配機制原理 32
2.4.2 EPON系統(tǒng)DBA機制技術要求 33
2.5 操作維護管理功能 34
2.5.1 OLT的管理功能 35
2.5.2 FTTH ONU遠程管理實現(xiàn)方式 35
2.6 業(yè)務QoS處理功能 36
2.6.1 基本要求 36
2.6.2 OLT的上行業(yè)務流分類 37
2.7 EPON光纖保護技術 37
2.8 EPON OLT和ONU基本類型 41
2.9 EPON認證技術 43
2.9.1 ONU認證總體流程 43
2.9.2 基于邏輯標識的ONU認證流程 44
2.9.3 混合認證模式 46
2.10 10G EPON 技術簡介 46
2.10.1 10G EPON系統(tǒng)參考模型 47
2.10.2 10G EPON主要指標和關鍵技術介紹 51
2.10.3 引入10G EPON的需求 55
2.11 EPON組網技術介紹 56
2.11.1 業(yè)務模型和用戶帶寬需求 56
2.11.2 EPON組網的業(yè)務規(guī)劃技術 58
2.11.3 EPON組網方案 60
2.12 VDSL2矢量技術測試和商用實踐與研究 66
2.12.1 測試環(huán)境及方法和VDSL2并發(fā)測試結果 67
2.12.2 VDSL2測試及試商用總結及實驗局情況 69
2.12.3 VDSL2+BLV矢量技術測試 70
2.13 G.fast技術發(fā)展簡介 73
第3章 GPON技術 79
3.1 GPON參考模型 80
3.2 GPON工作原理 81
3.2.1 GPON原理——數據復用 82
3.2.2 GPON下行數據發(fā)送原理 82
3.2.3 GPON上行數據發(fā)送原理 83
3.3 GPON 的協(xié)議棧分析 83
3.3.1 GPON協(xié)議棧總體架構 84
3.3.2 GPON復用結構 85
3.3.3 GPON的幀結構 87
3.3.4 GPON系統(tǒng)管理控制接口規(guī)范(G.984.4 OMCI) 94
3.4 GPON系統(tǒng)關鍵技術 97
3.4.1 突發(fā)光電技術 97
3.4.2 測距技術 98
3.4.3 加密技術 98
3.5 動態(tài)帶寬分配技術 99
3.6 業(yè)務QoS處理功能 104
3.7 GPON保護技術 105
3.8 GPON的物理特性 106
3.9 XG-PON1主要特性 108
3.10 GPON與XG-PON共存要求 110
第4章 PON的后臺支撐和操作維護及測試技術 113
4.1 邏輯標識(LOID)GPON系統(tǒng)認證的流程 113
4.2 ONU設備的開通的參考流程 115
4.3 遠程管理系統(tǒng)(RMS)管理ONU流程 116
4.4 LOID(邏輯標識)開通應用案例 118
4.4.1 LOID定義和屬性 118
4.4.2 GPON認證LOID用戶自定義方法介紹 118
4.4.3 工程安裝、維修流程介紹 120
4.5 智能光分配網絡 125
4.5.1 智能光分配網絡系統(tǒng)架構 126
4.5.2 智能光分配網絡技術應用實例 132
第5章 光通信和光接入網測試技術介紹 138
5.1 FTTx光纖網絡測試技術介紹 138
5.1.1 FTTx光纖網絡測試指標介紹 138
5.1.2 光鏈路測試技術簡介 140
5.2 光接入網光模塊測試和維護技術 152
5.2.1 光模塊技術參數簡介 152
5.2.2 EPON中光鏈路測量和診斷功能 161
5.2.3 光模塊字監(jiān)控量接口的多元協(xié)議(SFF-8472協(xié)議) 162
5.3 光通信的光譜測試技術介紹 172
5.3.1 WDM和DWDM技術簡介 173
5.3.2 光譜測試技術簡介 198
5.3.3 光譜測試技術 202
5.4 光譜分析儀技術性能簡介 212
5.4.1 光譜儀基本參數簡介 213
5.4.2 光譜儀原理及實際操作參數介紹 215
第6章 光接入網故障處理技術 220
6.1 核心網(語音)故障處理技術 220
6.1.1 軟交換核心網號碼識別原理 220
6.1.2 H.248呼叫處理流程 221
6.1.3 數圖測試應用舉例 227
6.1.4 語音業(yè)務故障案例 233
6.2 FTTH業(yè)務H.248協(xié)議數據采集和信令故障處理技術 236
6.2.1 故障發(fā)現(xiàn)和數據采集 236
6.2.2 數據分析和解決方法 237
6.2.3 FTTH故障處理分類方法 240
6.3 寬帶業(yè)務故障案例 241
6.4 ONU和光纖及光器件故障 242
6.4.1 ONU認證故障部分 243
6.4.2 ONU注冊不穩(wěn)定 244
第7章 網絡功能虛擬化之寬帶客戶網關虛擬化 246
7.1 網絡功能虛擬化概述 246
7.1.1 NFV技術發(fā)展歷程 246
7.1.2 世界電信運營商NFV應用情況 247
7.2 NFV架構 247
7.2.1 硬件資源組件和虛擬中間件介紹 248
7.2.2 網絡功能虛擬化基礎設施 248
7.2.3 VNF模塊 251
7.2.4 管理和編排功能 251
7.2.5 接口說明 253
7.3 NFV目標組網方式 255
7.3.1 全國組網目標架構 255
7.3.2 網絡虛擬化組網 256
7.3.3 組網原則 258
7.4 NFV寬帶客戶網關虛擬化技術 258
7.4.1 寬帶客戶網關虛擬化系統(tǒng)架構 259
7.4.2 寬帶客戶網關虛擬原則和內容 260
7.4.3 虛擬化寬帶客戶網關的管理功能 264
7.4.4 寬帶客戶網關虛擬化語音業(yè)務虛擬化 265
7.4.5 NFV架構的寬帶客戶網關虛擬應用實例 271
7.4.6 NFV近年的發(fā)展趨勢 274
7.5 NFV發(fā)展遇到的問題和發(fā)展方向 282
7.5.1 NFV和vCPE發(fā)展趨勢 284
7.5.2 NFV和vCPE發(fā)展中遇到的問題 287
7.5.3 NFV和vCPE問題的解決方案 289
7.5.4 國內外電信運營商最新NFV和vCPE的研發(fā)進展 292
第8章 下一代接入網技術NG-PON2 298
8.1 NG-PON2演進簡述 298
8.2 WDM-PON技術原理 299
8.2.1 WDM-PON實現(xiàn)方案簡介 300
8.2.2 下一代寬帶光接入網WDM-PON工作原理 300
8.2.3 WDM-PON的主要特點 306
8.2.4 WDM-PON光源和分光器技術簡介 307
8.2.5 下一代寬帶光接入網(WDM-PON)的優(yōu)劣整合方法 309
8.3 WDM-PON業(yè)務應用 309
8.3.1 WDM-PON直接用于FTTx 309
8.3.2 WDM-PON與TDM-PON構成HPON 310
8.3.3 WDM-PON用于本地匯聚傳輸 310
8.3.4 WDM-PON承載5G應用場景 311
8.4 TWDM-PON技術 314
參考文獻 317
縮略語 320