1、11. 1光纤接入技术概述光纤接入技术概述光纤具有传输带宽大、传输衰减小等突出的优点光纤具有传输带宽大、传输衰减小等突出的优点.因而成为现代通信网中因而成为现代通信网中长途干线传输和局间中继传输的主要手段。光纤接入网长途干线传输和局间中继传输的主要手段。光纤接入网OAN就是采用光就是采用光纤传输技术的接入网纤传输技术的接入网.泛指本地交换机模块与用户之间采用光纤作为传输泛指本地交换机模块与用户之间采用光纤作为传输介质的通信系统。介质的通信系统。随着信息化社会的不断发展随着信息化社会的不断发展.人们不再满足于一般的电话和广播电视业务人们不再满足于一般的电话和广播电视业务.许多新业务许多新业务.特
2、别是宽带新业务的市场需求急剧增加。例如特别是宽带新业务的市场需求急剧增加。例如.计算机通信、计算机通信、高速数据传真、信息存储、电子邮件、遥测遥控、股市行情、会议电视、高速数据传真、信息存储、电子邮件、遥测遥控、股市行情、会议电视、有线电视、高清晰度电视、视频点播以及各种数据检索有线电视、高清晰度电视、视频点播以及各种数据检索.等等。这些业务等等。这些业务不仅种类繁多不仅种类繁多.而且对传输质量和可靠性的要求较高而且对传输质量和可靠性的要求较高.传统的铜线接入网传统的铜线接入网很难以较高的传输质量支持上述新业务很难以较高的传输质量支持上述新业务.因此旱在因此旱在20世纪世纪80年代前期年代前期
3、.美美国、英国等一些发达国家就开始研究光纤接入网的有关技术。国、英国等一些发达国家就开始研究光纤接入网的有关技术。下一页返回11. 1光纤接入技术概述光纤接入技术概述随着光通信技术的成熟与发展随着光通信技术的成熟与发展.光纤接入网使用的各种设备与部件及网络光纤接入网使用的各种设备与部件及网络设计与施工技术都达到了实用化水平设计与施工技术都达到了实用化水平.这也为光纤接入网的工程实现提供这也为光纤接入网的工程实现提供了有力的技术支持。了有力的技术支持。80年代末期年代末期.光纤接入网的有关技术已经趋于成熟光纤接入网的有关技术已经趋于成熟.达到实用化程度。实用化的光纤接入网于达到实用化程度。实用化
4、的光纤接入网于20世纪世纪90年代初期已经建立。年代初期已经建立。到了到了90年代中期年代中期.光纤接入网得到了迅速的发展光纤接入网得到了迅速的发展.成为通信网建设的一个成为通信网建设的一个热点。热点。光纤接入网的技术标准形成得比较旱。光纤接入网的技术标准形成得比较旱。1996年年.ITU-T通过了通过了G. 982建议建议.其目标主要是钊对其目标主要是钊对2 Mb/s以下速率的窄带光纤接入网以下速率的窄带光纤接入网(NPON)系统系统;从从1998年开始年开始. ITU-T针对针对ATM宽带无源光纤接入网宽带无源光纤接入网(APON).先后通过了先后通过了G. 983. 1 , G.983.
5、 2, G. 983. 3建议。另外建议。另外.IEEE组织就以太网无源光接入组织就以太网无源光接入网网(EPON)也通过了相关标准。也通过了相关标准。上一页 下一页返回11. 1光纤接入技术概述光纤接入技术概述在北美在北美.美国贝尔通信研究所提出了一种称为光纤环路系统美国贝尔通信研究所提出了一种称为光纤环路系统(FITL)的概念的概念.其实质和目的与其实质和目的与ITU-T所规定的所规定的(OAN基本一致基本一致.只是具体规范稍有差异只是具体规范稍有差异.因而一般因而一般OAN和和FITL可以等效使用可以等效使用.不作区分。不作区分。当前，光纤已经广泛地应用于长途通信和局间中继通信。在接入网
6、环境，当前，光纤已经广泛地应用于长途通信和局间中继通信。在接入网环境，光纤也已经开始广泛应用于大型企事业单位与本地交换机之间的连接及光纤也已经开始广泛应用于大型企事业单位与本地交换机之间的连接及馈线段。尽管铜线接入网在目前阶段仍然占据着接入网的主要地位，但馈线段。尽管铜线接入网在目前阶段仍然占据着接入网的主要地位，但从发展的观点来看，光纤接入网最终取代铜线接入网只是时间问题。从发展的观点来看，光纤接入网最终取代铜线接入网只是时间问题。光纤接入网的发展目标可以归纳为以下几个方面。光纤接入网的发展目标可以归纳为以下几个方面。上一页 下一页返回11. 1光纤接入技术概述光纤接入技术概述(1 )减少铜
7、缆的运行和维护费用并降低故障率减少铜缆的运行和维护费用并降低故障率.建设适应末来需要的通信建设适应末来需要的通信基础设施基础设施:现有的铜线接入网有许多难以克服的缺点和限制因索现有的铜线接入网有许多难以克服的缺点和限制因索.例如例如.传传输带宽窄、损耗大、机线陈旧、维护费用高以及地下管道拥挤、打容困输带宽窄、损耗大、机线陈旧、维护费用高以及地下管道拥挤、打容困难等。这种现状很难适应当前和今后人们对通信的要求难等。这种现状很难适应当前和今后人们对通信的要求.因此必须加以必因此必须加以必要的改造和更新换代。光纤接入网可以显著降低线路费用和日常维护管要的改造和更新换代。光纤接入网可以显著降低线路费用
8、和日常维护管理费用理费用.而且光纤网络故障率低而且光纤网络故障率低.有利于提高网络可靠性。有利于提高网络可靠性。(2)提供从窄带到宽带的多种业务提供从窄带到宽带的多种业务.支持开发新业务支持开发新业务:传统电信网不能提供传统电信网不能提供CATV ,VOD,高速数据等宽带业务高速数据等宽带业务.而光纤网可提供语音、低速数据、高而光纤网可提供语音、低速数据、高速数据、速数据、CATV,VOD等业务等业务.是一个个业务网络。是一个个业务网络。上一页 下一页返回11. 1光纤接入技术概述光纤接入技术概述(3)增加传输距离增加传输距离.加大覆盖区面积加大覆盖区面积.有利于简化网络结构有利于简化网络结构
9、:传统的铜线接入传统的铜线接入网服务区域较小网服务区域较小(半径小于半径小于5 km) ,铜缆数量不够时很难接入新的用户铜缆数量不够时很难接入新的用户.而而且新建局费用很高、耗时较长。光纤接入网服务区域较大且新建局费用很高、耗时较长。光纤接入网服务区域较大(半径在半径在50 km以内以内).很容易接入新的用户很容易接入新的用户.而且不用建新的交换局就能迅速提供业务。而且不用建新的交换局就能迅速提供业务。(2)便于实现混合接入网便于实现混合接入网.具有灵活的网络结构具有灵活的网络结构:引入光纤接入网引入光纤接入网(特别是特别是FTTC / FTTB )以后以后.剩下的双绞线或同轴电缆段的距离已经
10、很短剩下的双绞线或同轴电缆段的距离已经很短.因而使因而使宽带业务的传送成为可能。这种将光纤与现有双绞线或同轴电缆结合的宽带业务的传送成为可能。这种将光纤与现有双绞线或同轴电缆结合的方法方法.可以充分利用现有的巨大网络资源可以充分利用现有的巨大网络资源.提供经济的宽提供经济的宽/窄带混合接入结窄带混合接入结构构.进一步提高网络的使用效率进一步提高网络的使用效率.降低网络结构的实现成本。降低网络结构的实现成本。上一页 下一页返回11. 1光纤接入技术概述光纤接入技术概述11. 1. 1光纤接入网的分类及特点光纤接入网的分类及特点光纤接入网系统可以分为两大类光纤接入网系统可以分为两大类:有源光网络系
11、统有源光网络系统(AON)和无源光网络系和无源光网络系统统(PON)。这两者的区别在于光配线网中所采用的分。这两者的区别在于光配线网中所采用的分(合合)路设备不同。路设备不同。AON中采用中采用PITH或或SIGH有源电复用设备作为分有源电复用设备作为分(合合)路设备路设备;而而PON中则中则采用简单的无源光分路器作为分采用简单的无源光分路器作为分(合合)路设备。路设备。AON系统的主要特点是存在有源电复用设备系统的主要特点是存在有源电复用设备.因而容易造成传输因而容易造成传输的的瓶颈效应瓶颈效应”.且系统成本与维护费用较高且系统成本与维护费用较高;PON系统的主要特点则系统的主要特点则与其相
12、反与其相反.即不存在有源电复用设备造成的传输即不存在有源电复用设备造成的传输瓶颈效应瓶颈效应”.故能充故能充分利用光纤的宽带传输特性分利用光纤的宽带传输特性.同时具有系统成本与维护费用低、业务透明同时具有系统成本与维护费用低、业务透明等一系列优点。等一系列优点。上一页 下一页返回11. 1光纤接入技术概述光纤接入技术概述与与AON相比相比.PUN的发展更为迅速。的发展更为迅速。PON已由旱期的窄带接入已由旱期的窄带接入NPON发发展到目前的宽带接入展到目前的宽带接入BPON 。根据所采用的传输技术不同。根据所采用的传输技术不同.目前目前13PN又又出现了基于出现了基于ATM传输技术的传输技术的
13、APON,基于以太网传输技术的基于以太网传输技术的EPON和千兆和千兆无源光网络无源光网络GPON等等.第二、三节中将对它们分别进行介绍。第二、三节中将对它们分别进行介绍。11. 1. 2光纤接入网的配置光纤接入网的配置ITU-T第第15研究组于研究组于1996年年6月通过了世界上第一个无源光网络月通过了世界上第一个无源光网络(PON)的的国际建议国际建议G. 982.提出了一个与业务应用无关的光接入网功能参考配置示提出了一个与业务应用无关的光接入网功能参考配置示例例.如如图图11. 1所示。该参考配置原则上也适用于其他配置结构。所示。该参考配置原则上也适用于其他配置结构。上一页 下一页返回1
14、1. 1光纤接入技术概述光纤接入技术概述图中从业务节点接口图中从业务节点接口SNI ( V接口接口)到用户网络接口到用户网络接口UNI ( T接口接口)之间的部之间的部分称为无源光接入链路。根据这一功能参考配置，可以将光纤接入网定分称为无源光接入链路。根据这一功能参考配置，可以将光纤接入网定义为义为:共享同样网络侧接口，且由光接入传输系统支持的一系列接入链路。共享同样网络侧接口，且由光接入传输系统支持的一系列接入链路。它由光线路终端它由光线路终端(OLT)、光配线网、光配线网(ODN)、光网络单元、光网络单元(ONU)及适配功能及适配功能(AF)组成。用户网络接口组成。用户网络接口(UNI)与
15、中心局与中心局(SN)的不同交换接口相连以支的不同交换接口相连以支持不同的业务，光线路终端持不同的业务，光线路终端(OLT)通过光配线网通过光配线网(ODN)与若干光网络单与若干光网络单元元(ONU)相连，光网络单元通过用户网络接口为一个或多个用户服务。相连，光网络单元通过用户网络接口为一个或多个用户服务。发送参考点发送参考点S是紧靠发送机是紧靠发送机(ONU或或OLT)的光连接器后的光连接点的光连接器后的光连接点;接收接收参考点参考点R是紧靠接收机是紧靠接收机(ONU或或OLT)的光连接器前的光连接点的光连接器前的光连接点;a参考点参考点是是ONU与与AF之间的电连接点。之间的电连接点。下面
16、对几个主要功能模块的作用进行简单介绍。下面对几个主要功能模块的作用进行简单介绍。上一页 下一页返回11. 1光纤接入技术概述光纤接入技术概述1.光线路终端光线路终端(OLT)OLT为光接入网提供交换机与光配线网为光接入网提供交换机与光配线网(ODN)之间的光接口，并提供必之间的光接口，并提供必要的手段来传递不同的业务。要的手段来传递不同的业务。OLT的任务是分离交换和非交换业务，管的任务是分离交换和非交换业务，管理来自理来自ONU的信令和监控信息，为的信令和监控信息，为ONU和它自身提供维护和指配功能，和它自身提供维护和指配功能，两者形成主从通信关系。在物理上，两者形成主从通信关系。在物理上，
17、OLT可以是独立设备，也可以与其可以是独立设备，也可以与其他功能集成在同一设备内。可以直接设在本地交换机处，也可以设置在他功能集成在同一设备内。可以直接设在本地交换机处，也可以设置在远端。远端。OLT的功能结构由核心功能块、业务功能块和通用功能块组成，的功能结构由核心功能块、业务功能块和通用功能块组成，如如图图11. 2所示。所示。OLT的核心功能块主要包括以下的核心功能块主要包括以下3种功能。种功能。(1)数字交叉连接功能。为数字交叉连接功能。为OLT向向ODN侧和网络侧的可用带宽提供交叉侧和网络侧的可用带宽提供交叉连接能力。连接能力。上一页 下一页返回11. 1光纤接入技术概述光纤接入技术
18、概述(2)传输复用功能。为传输复用功能。为ODN的发送和接收业务通路提供必要的复用和解的发送和接收业务通路提供必要的复用和解复用功能。复用功能。(3)ODN接口功能。为接口功能。为ODN提供一系列物理光接口提供一系列物理光接口.实现与实现与ODN之间的一之间的一系列光纤连接。其功能包括光系列光纤连接。其功能包括光/电和电电和电/光转换。光转换。OLT的业务功能块主要实现业务端口功能。至少应能携带的业务功能块主要实现业务端口功能。至少应能携带ISDN PRA速速率率.能够至少提供一种业务或同时支持两种或多种不同业务。任何提供两能够至少提供一种业务或同时支持两种或多种不同业务。任何提供两个或多个个
19、或多个2 Mb/s端口的支路单元端口的支路单元(TU)都应能以每个端口为基础进行独立都应能以每个端口为基础进行独立配置。配置。OLT设备中的每一个支路单元都应能允许容纳任何类型的设备中的每一个支路单元都应能允许容纳任何类型的TU , OLT还应支持任何不超过最大设计数目且承载不同业务类型的还应支持任何不超过最大设计数目且承载不同业务类型的TU 。OLT的通用功能块主要实现将外部电源转换为的通用功能块主要实现将外部电源转换为OLT所需要的各种电压和所需要的各种电压和OAM两种功能。两种功能。上一页 下一页返回11. 1光纤接入技术概述光纤接入技术概述2.光配线网光配线网(ODN )ODN为为(O
20、LT和和ONU提供以光纤作为传输媒介的物理连接提供以光纤作为传输媒介的物理连接.完成光信号功完成光信号功率的分配。率的分配。ODN是由无源光器件是由无源光器件(诸如光纤诸如光纤/光缆、光连接器、光分路器光缆、光连接器、光分路器和波分复用器等和波分复用器等)组成的纯无源光配线网组成的纯无源光配线网.其拓扑结构一般采取树型、星其拓扑结构一般采取树型、星型或总线型。在型或总线型。在(ODN结构中结构中.当与一个当与一个(OLT相连的相连的ONU数量较多时数量较多时. 可可以使用光纤放大器来补充光能量以使用光纤放大器来补充光能量.以便延长传输距离和打大服务用户数目以便延长传输距离和打大服务用户数目.如
21、如图图11.3所示。所示。3.光网络单元光网络单元(ONU)ONU的作用是为光纤接入网提供远端用户侧接口。的作用是为光纤接入网提供远端用户侧接口。ONU的用户侧是电的用户侧是电接口而网络侧是光接口接口而网络侧是光接口.因此它要完成光因此它要完成光/电和电电和电/光转换任务光转换任务;另外另外.它还它还要完成对语音信号的要完成对语音信号的A/D和和D/A转换等数字化处理和复用任务转换等数字化处理和复用任务;上一页 下一页返回11. 1光纤接入技术概述光纤接入技术概述它还具有信令处理以及维护管理功能。它还具有信令处理以及维护管理功能。ONU的功能结构框图如的功能结构框图如图图11.4所所示。示。与
22、与OLT的功能结构相类似的功能结构相类似.ONU的功能结构也包括核心功能块、业务功的功能结构也包括核心功能块、业务功能块和通用功能块能块和通用功能块3部分。部分。ONU的核心功能块主要完成以下功能。的核心功能块主要完成以下功能。(1)用户和业务复用功能。对来自不同用户的信息进行组装并传送给用户和业务复用功能。对来自不同用户的信息进行组装并传送给ODN;同时将来自同时将来自ODN的信息进行拆装，送给不同用户。此功能与不同的信息进行拆装，送给不同用户。此功能与不同的业务接口功能相连接。的业务接口功能相连接。(2)传输复用功能。对来自传输复用功能。对来自ODN接口的信号进行评估与分配，提取出与接口的
23、信号进行评估与分配，提取出与ONU相关的信息相关的信息;同时在送给同时在送给ODN接口的信号中插入与接口的信号中插入与ONU相关的信息。相关的信息。上一页 下一页返回11. 1光纤接入技术概述光纤接入技术概述(3) ODN接口功能。为接口功能。为ODN提供一系列物理光接口，实现与提供一系列物理光接口，实现与ODN之间的之间的一系列光纤连接。其功能包括光一系列光纤连接。其功能包括光/电和电电和电/光转换。光转换。ONU的业务功能块主要提供用户端口功能，包括提供用户业务接口并将的业务功能块主要提供用户端口功能，包括提供用户业务接口并将其适配到其适配到64 kb/s或或n X 64 kb/s，以及信
24、令转换功能。，以及信令转换功能。ONU的通用功能块主要实现供电功能和的通用功能块主要实现供电功能和OAM两种功能。几个两种功能。几个ONU可以可以公用同一供电系统。为了提高可靠性，供电系统必须设有备用电池公用同一供电系统。为了提高可靠性，供电系统必须设有备用电池;当主当主用电源故障时，备用电池能够保证用电源故障时，备用电池能够保证ONU正常工作。供电方式可以为远端正常工作。供电方式可以为远端供电，也可以为本地供电。供电，也可以为本地供电。OAM功能为功能为ONU的所有功能块提供操作、的所有功能块提供操作、管理与维护功能，例如不同功能块的环回控制功能等。管理与维护功能，例如不同功能块的环回控制功
25、能等。上一页 下一页返回11. 1光纤接入技术概述光纤接入技术概述ONU的设置位置具有很大的灵活性，既可以设置在用户所在地，也可以的设置位置具有很大的灵活性，既可以设置在用户所在地，也可以设置在配线点甚至在灵活接入点。根据设置在配线点甚至在灵活接入点。根据ONU在光纤接入网中所处的不同在光纤接入网中所处的不同位置，可以将光纤接入网划分为几种不同的基本应用类型位置，可以将光纤接入网划分为几种不同的基本应用类型:光纤到小区光纤到小区(FDer To The Zone, FTTZ);光纤到路边光纤到路边(FDer To The Curb, FTTC);光纤到楼光纤到楼(FDer To The Bui
26、lding, FTTB);光纤到办公室光纤到办公室(FDer To The Office, FTTO);光纤到户光纤到户(FDer To The Home ,FTTH)。各种类型的具体应用方法与特点将在第二节中进行介绍。各种类型的具体应用方法与特点将在第二节中进行介绍。上一页 下一页返回11. 1光纤接入技术概述光纤接入技术概述4.适配功能适配功能(AF)AF为为ONU和用户设备提供适配功能，具体物理实现既可以包含在和用户设备提供适配功能，具体物理实现既可以包含在ONU内，也可以完全独立。当内，也可以完全独立。当ONU与与AF独立时，独立时，AF还要提供在最后一段引还要提供在最后一段引入线上的
27、业务传送功能。入线上的业务传送功能。5.网管功能网管功能(OAM )OAM是光纤接入网的操作、管理与维护单元，它通过是光纤接入网的操作、管理与维护单元，它通过Q3接口与电信管接口与电信管理网理网(TMN)相连，与其进行通信并接受其管理。光纤接入网的相连，与其进行通信并接受其管理。光纤接入网的OAM功能功能可以从两个不同方面来描述，即功能子系统与功能类别。功能子系统包可以从两个不同方面来描述，即功能子系统与功能类别。功能子系统包括括:设备子系统、传输子系统、光子系统和业务子系统。光纤接入网的功设备子系统、传输子系统、光子系统和业务子系统。光纤接入网的功能类别包括能类别包括:配置管理、性能管理、故
28、障管理和安全管理。配置管理、性能管理、故障管理和安全管理。上一页 下一页返回11. 1光纤接入技术概述光纤接入技术概述11. 1. 3光纤接入网的拓扑结构光纤接入网的拓扑结构网络拓扑结构对网络设计、功能配置、可靠性等有重要影响。所谓拓扑网络拓扑结构对网络设计、功能配置、可靠性等有重要影响。所谓拓扑结构泛指网络的布局和形状。拓扑结构进一步可以分为物理配置结构和结构泛指网络的布局和形状。拓扑结构进一步可以分为物理配置结构和逻辑配置结构。物理配置结构指网络节点、传输链路的布局和几何排列，逻辑配置结构。物理配置结构指网络节点、传输链路的布局和几何排列，它反映出网络的物理形状和物理上的连接特性。逻辑配置
29、结构指各信号它反映出网络的物理形状和物理上的连接特性。逻辑配置结构指各信号通道的使用方式，它反映了网络的逻辑形状和逻辑上的连接特性。逻辑通道的使用方式，它反映了网络的逻辑形状和逻辑上的连接特性。逻辑配置结构决定了业务的特性配置结构决定了业务的特性(如单向广播还是双向交互型业务如单向广播还是双向交互型业务)，而且比，而且比较容易修改。物理配置结构决定了最终可以获得的可靠性，而且难以轻较容易修改。物理配置结构决定了最终可以获得的可靠性，而且难以轻易修改，具有较长时间的相对稳定性。一个物理配置结构可以同时支持易修改，具有较长时间的相对稳定性。一个物理配置结构可以同时支持几种不同的逻辑配置结构。光纤接
30、入网的拓扑结构是其基础技术之一。几种不同的逻辑配置结构。光纤接入网的拓扑结构是其基础技术之一。上一页 下一页返回11. 1光纤接入技术概述光纤接入技术概述以下着重从物理配置结构的角度介绍各种实用光纤接入网的拓扑结构及以下着重从物理配置结构的角度介绍各种实用光纤接入网的拓扑结构及特点。特点。1.总线型结构总线型结构总线型结构具有一条共享的主干信道总线型结构具有一条共享的主干信道(该信道可以使用一根双向传输的光该信道可以使用一根双向传输的光纤线路或两根单相传输的光纤线路纤线路或两根单相传输的光纤线路).各个光网络单元通过光祸合器连接各个光网络单元通过光祸合器连接到共享信道上到共享信道上.采用时分多
31、路、频分多路等方法使各节点共享同一条信采用时分多路、频分多路等方法使各节点共享同一条信道道线路终点不闭合线路终点不闭合如如图图11. 5所示。从端局发出的信号沿主干信道传输所示。从端局发出的信号沿主干信道传输.每个用户根据所采用的复用方法挑选出属于自己的支路信导每个用户根据所采用的复用方法挑选出属于自己的支路信导.只要总线带只要总线带宽足够宽宽足够宽.不仅传送低速双向业务没有问题不仅传送低速双向业务没有问题.传输分配型业务也没有问题。传输分配型业务也没有问题。上一页 下一页返回11. 1光纤接入技术概述光纤接入技术概述总线型网络的主要优点是结构简单总线型网络的主要优点是结构简单.新增或删除节点
32、十分容易新增或删除节点十分容易.某一个节某一个节点功能发生故障时不会影响其他节点点功能发生故障时不会影响其他节点.而且共享主干信道使得网络造价相而且共享主干信道使得网络造价相对较低。其缺点在于主干信道本身出现故障时对较低。其缺点在于主干信道本身出现故障时.整个网络的连通性将受到整个网络的连通性将受到严重损害。严重损害。2.星型结构星型结构星型结构是将具有控制交换功能的祸合器作为中心节点星型结构是将具有控制交换功能的祸合器作为中心节点.向四周辐射与目向四周辐射与目的地节点以独立链路相连。星型结构基本上是点对点的连接的地节点以独立链路相连。星型结构基本上是点对点的连接.与现有电缆与现有电缆用户网的
33、结构很相似。在应用过程中用户网的结构很相似。在应用过程中.根据不同接入网环境的需求根据不同接入网环境的需求.星型星型结构又可以具体表现为单星型结构、双星型结构和多星型结构。结构又可以具体表现为单星型结构、双星型结构和多星型结构。(1)单星型结构。单星型结构。上一页 下一页返回11. 1光纤接入技术概述光纤接入技术概述如如图图11. 6所示为单星型结构的拓扑连接方式所示为单星型结构的拓扑连接方式.这种拓扑结构的主要优点这种拓扑结构的主要优点在于在于:它与现有电缆接入网的结构兼容它与现有电缆接入网的结构兼容.与现有电缆管道的安排和走向也与现有电缆管道的安排和走向也自然吻合自然吻合;纯无源网络结构纯
34、无源网络结构.网络更新升级和维护工作相对简单网络更新升级和维护工作相对简单;每个用户每个用户都有一条专用光纤与端局相连都有一条专用光纤与端局相连.因而用户之间完全独立因而用户之间完全独立.保密性极好；可保密性极好；可以支持现有的所有单双向业务以支持现有的所有单双向业务.也能支持末来出现的任何新业务。单星型也能支持末来出现的任何新业务。单星型结构的主要缺点在于结构的主要缺点在于:由于每个用户都有专用光纤连接由于每个用户都有专用光纤连接.光纤和光源等无光纤和光源等无法由多个用户共享法由多个用户共享.因而这种结构的成本很高因而这种结构的成本很高;从端局出来的光纤数量很从端局出来的光纤数量很大大.需要
35、敷设芯数高达数百数千的馈线光缆需要敷设芯数高达数百数千的馈线光缆.尺寸很大难以处理尺寸很大难以处理.而且一旦而且一旦被切断后需要很长的修复时间。目前被切断后需要很长的修复时间。目前.这种拓扑连接方式只适用于几十线这种拓扑连接方式只适用于几十线以上的大型企事业用户群。以上的大型企事业用户群。上一页 下一页返回11. 1光纤接入技术概述光纤接入技术概述(2)双星型结构。双星型结构。双星型结构是单星型结构的改进，适用于网络半径更大的范围。在双星双星型结构是单星型结构的改进，适用于网络半径更大的范围。在双星型结构中，每一条线路中设置远端分配单元型结构中，每一条线路中设置远端分配单元(RDU），主要用于
36、将信息），主要用于将信息分别送入每个用户，并把用户的上行信息集中送入端局。分别送入每个用户，并把用户的上行信息集中送入端局。如果双星型结构的节点是由无源器件所组成，则形成无源双星型网络。如果双星型结构的节点是由无源器件所组成，则形成无源双星型网络。此时，无源器件用来完成选路、交接和测试功能。这种结构有许多优点此时，无源器件用来完成选路、交接和测试功能。这种结构有许多优点:由于由于RDU将一些用户信息流复用后在一根光纤中进行传输，所以能够做将一些用户信息流复用后在一根光纤中进行传输，所以能够做到光到光/电器件和传输媒介的共享，降低了每个用户的成本电器件和传输媒介的共享，降低了每个用户的成本;此外
37、，维护费此外，维护费用低、使用寿命长、易于扩容升级、业务变化更灵活用低、使用寿命长、易于扩容升级、业务变化更灵活;能够充分利用光纤能够充分利用光纤的带宽，而且容易与的带宽，而且容易与B-ISDN衔接。所以该结构被广泛应用，如衔接。所以该结构被广泛应用，如图图11. 7所示。所示。上一页 下一页返回11. 1光纤接入技术概述光纤接入技术概述如果在双星型的网络节点上设置有源远端分配单元，则构成有源双星型如果在双星型的网络节点上设置有源远端分配单元，则构成有源双星型结构。由于使用了有源远端分配单元，因此可以在远端采用电子复用或结构。由于使用了有源远端分配单元，因此可以在远端采用电子复用或交换方式进行
38、调配。复用方式可以采用时分复用交换方式进行调配。复用方式可以采用时分复用(TDM)或者频分复用或者频分复用(FDM)。有源双星型结构继承了点到点星型结构的一些特点，如与原有。有源双星型结构继承了点到点星型结构的一些特点，如与原有网络和管道的兼容性强、保密性好、故障定位容易、用户设备简单等网络和管道的兼容性强、保密性好、故障定位容易、用户设备简单等;而而且传输距离远，服务的用户数多且传输距离远，服务的用户数多;多个用户可以共享光源反馈线段乃至配多个用户可以共享光源反馈线段乃至配线段光纤，是一种经济的网络结构形式。但是有源双星型结构的网络外线段光纤，是一种经济的网络结构形式。但是有源双星型结构的网
39、络外部设施需要安装复杂的现场有源电子设备，且不得不工作于十分恶劣的部设施需要安装复杂的现场有源电子设备，且不得不工作于十分恶劣的环境条件下，因而容易导致维护、安全和可靠性等问题环境条件下，因而容易导致维护、安全和可靠性等问题;另外，有源电子另外，有源电子设备的应用使网络缺乏透明性，当需要开放新的业务或不同传输方式的设备的应用使网络缺乏透明性，当需要开放新的业务或不同传输方式的业务时，有源电子设备的设计须全部修改才行。业务时，有源电子设备的设计须全部修改才行。上一页 下一页返回11. 1光纤接入技术概述光纤接入技术概述因此，有源双星型结构很适于传输距离较远，用户密度较高的企事业用因此，有源双星型
40、结构很适于传输距离较远，用户密度较高的企事业用户和住宅居民用户区，特别是远端节点采用户和住宅居民用户区，特别是远端节点采用SDH复用器的结构，不仅覆复用器的结构，不仅覆盖距离远而且容易升级至高带宽，因此利用盖距离远而且容易升级至高带宽，因此利用SDH可以灵活地向用户单元可以灵活地向用户单元分配所需的任意带宽。分配所需的任意带宽。(3)多星型结构。多星型结构。如如图图11. 8所示，多星型结构保持了双星型结构馈线光纤容量共享的优点，所示，多星型结构保持了双星型结构馈线光纤容量共享的优点，虽然要在一个或多个位置进行无源分路，需要许多光分路器，但此结构虽然要在一个或多个位置进行无源分路，需要许多光分
41、路器，但此结构在光纤带宽方面的利用更为有效。若在网络内同时拥有众多用户时，网在光纤带宽方面的利用更为有效。若在网络内同时拥有众多用户时，网络初建费用将会明显降低。络初建费用将会明显降低。3.树型结构树型结构树型结构如树型结构如图图11.9所示所示.采用了较多的光分路器采用了较多的光分路器.而主干传输光纤可以共而主干传输光纤可以共享。享。上一页 下一页返回11. 1光纤接入技术概述光纤接入技术概述这种拓扑结构的主要优点在于这种拓扑结构的主要优点在于:外部现场没有有源电子设备外部现场没有有源电子设备.为纯无源网为纯无源网络结构络结构.因此网络对传输信号的波长、制式和带宽等没有任何限制因此网络对传输
42、信号的波长、制式和带宽等没有任何限制.具有具有业务透明性业务透明性.便于末来新业务的引入便于末来新业务的引入;由于现场没有需要维护的有源电子由于现场没有需要维护的有源电子设备设备.因而减少了维护工作量因而减少了维护工作量.也无须特制的设备机箱也无须特制的设备机箱.减少了雷电危害和减少了雷电危害和电磁干扰电磁干扰.改进了网络的可靠性改进了网络的可靠性;此外此外.树型结构中用户可以共享馈线段和树型结构中用户可以共享馈线段和配线段光纤以及局端发送光源配线段光纤以及局端发送光源.因而经济性很好。它的主要缺点在于因而经济性很好。它的主要缺点在于:树树型结构保密性容易受损型结构保密性容易受损.用户侧收发设
43、备较复杂用户侧收发设备较复杂;上行传输多采用时分多上行传输多采用时分多址接入技术址接入技术.使每个用户的上行带宽受限使每个用户的上行带宽受限;另外提供宽带业务时另外提供宽带业务时.光功率预光功率预算减少会导致分路比减少算减少会导致分路比减少.服务用户数量相应减少。因此服务用户数量相应减少。因此.树型结构适用树型结构适用于窄带双向业务和单向广播业务于窄带双向业务和单向广播业务.不太适合双向宽带业务不太适合双向宽带业务.主要应用于小主要应用于小企事业用户和住宅居民用户企事业用户和住宅居民用户.特别是新建区。特别是新建区。上一页 下一页返回11. 1光纤接入技术概述光纤接入技术概述4.环型结构环型结
44、构环型结构中所有的节点都公用同一条传输链路环型结构中所有的节点都公用同一条传输链路.自成一个封闭回路结构自成一个封闭回路结构.如如图图11. 10所示。每个节点仅与两侧的节点相连所示。每个节点仅与两侧的节点相连.可以双向传输业务信号可以双向传输业务信号.也可以进行单向传输。环型结构的优点在于也可以进行单向传输。环型结构的优点在于:线路自由度和灵活性较高；线路自由度和灵活性较高；可以构成各种可靠性很高的自愈环型结构可以构成各种可靠性很高的自愈环型结构.大大提高了网络的可靠性大大提高了网络的可靠性.网网络发生故障后络发生故障后.业务恢复时间极短业务恢复时间极短(不到不到50 ms).对任何业务都无
45、明显影响对任何业务都无明显影响;利用利用SIGH的同步复用和软件可以灵活方便地安排业务的同步复用和软件可以灵活方便地安排业务.可望实现按需动可望实现按需动态分配网络带宽态分配网络带宽.适于所有现存的和末来的宽带业务。但是应当注意到适于所有现存的和末来的宽带业务。但是应当注意到.环型结构的口环型结构的口1靠性需要线路靠性需要线路)已余量来提供保障，因而网络成本较高。已余量来提供保障，因而网络成本较高。这种环型结构，特别是这种环型结构，特别是SDH自愈环结构，由于其质量高、成本也较高，自愈环结构，由于其质量高、成本也较高，因此比较适合带宽要求大、质量要求高的企事业用户和接入网馈线段应因此比较适合带
46、宽要求大、质量要求高的企事业用户和接入网馈线段应用。用。上一页 下一页返回11. 1光纤接入技术概述光纤接入技术概述以上介绍的是光纤接入网的一些典型结构，在实际的应用中，除了采用以上介绍的是光纤接入网的一些典型结构，在实际的应用中，除了采用上述的网络拓扑结构以外，还可以根据实际需求将多种拓扑结构相结合上述的网络拓扑结构以外，还可以根据实际需求将多种拓扑结构相结合形成所谓的混合结构网。形成所谓的混合结构网。表表11. 1对以上介绍的各种网络拓扑结构进行了横向的比较。在实际应用对以上介绍的各种网络拓扑结构进行了横向的比较。在实际应用时，应根据具体情况综合并全面地考虑采用哪种网络结构，以满足技术、时
47、，应根据具体情况综合并全面地考虑采用哪种网络结构，以满足技术、经济、地理、标准和用户等多方面的需求。经济、地理、标准和用户等多方面的需求。上一页返回11. 2有源光网络有源光网络(AON)接入技术接入技术有源光纤接入网是指从局端设备到用户分配单元之间均采用有源光纤传有源光纤接入网是指从局端设备到用户分配单元之间均采用有源光纤传输设备，如光输设备，如光/电转换设备、有源光电转换设备、有源光/电器件以及光纤等。电器件以及光纤等。AON由由OLT、 ODT、 ONU和光纤传输线路构成，如和光纤传输线路构成，如图图11. 11所示。其局端和远端均采所示。其局端和远端均采用有源设备用有源设备.远端设备在
48、用户侧可安装在用户家中、大楼或小区路边远端设备在用户侧可安装在用户家中、大楼或小区路边; ODT可以是一个有源复用设备可以是一个有源复用设备远端集中器远端集中器.也可以是一个环网也可以是一个环网;传输技术传输技术为骨干网中已大量采用的为骨干网中已大量采用的SDH技术。技术。有源光网络有源光网络(AON)通常采用星型网络结构通常采用星型网络结构.属于一点到多点光通信系统。属于一点到多点光通信系统。它将一些网络管理功能和高速复接功能放在远端中完成。端局和远端之它将一些网络管理功能和高速复接功能放在远端中完成。端局和远端之间通过光纤通信系统传输间通过光纤通信系统传输.然后再从远端将信号分配给用户。然
49、后再从远端将信号分配给用户。下一页返回11. 2有源光网络有源光网络(AON)接入技术接入技术AON按照其传输体制可以分为按照其传输体制可以分为:准准l司步数字系列司步数字系列(Plesiochronous Digital Hierarchy, PDH)和同步数字系列和同步数字系列(Synchronous Digital Hierarchy, SDH)两大类。同步数字体系两大类。同步数字体系SDH自从自从20世纪世纪90年代引入至年代引入至今今已经发展成为一种成熟、标准的技术已经发展成为一种成熟、标准的技术.在骨干网长距离传输系统中被在骨干网长距离传输系统中被广泛采用广泛采用并且正在逐步地取代
50、准同步数字系列并且正在逐步地取代准同步数字系列PDH。在接入网中应用。在接入网中应用SDH技术技术.可以将可以将SDH在核心网中的巨大带宽优势和技术优势带入接入在核心网中的巨大带宽优势和技术优势带入接入网领域网领域.充分利用充分利用SDH同步复用、标准化的光接口、强大的网管能力、灵同步复用、标准化的光接口、强大的网管能力、灵活的网络拓扑能力和高可靠性活的网络拓扑能力和高可靠性.使接入网的建设发展长期受益。使接入网的建设发展长期受益。SDH接入网主要有以下几个优势。接入网主要有以下几个优势。(1)兼容性强。兼容性强。SDH的各种速率接口都有标准规范的各种速率接口都有标准规范.在硬件上保证了各供在
