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本文由tracysherry贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。第4章光纤接入技术王晖(中国传媒大学信息工程学院)2009/10主要内容?????4.14.24.34.44.54.6光纤接入技术概述PON的基本概念和结构PON的功能结构APON系统EPON系统GPON系统4.1光纤接入技术概述光纤接入是指局端与用户之间以光纤作为传输媒体。根据光接入网(OAN)中光配线网(ODN)是由无源器件还是由有源器件组成，可分为有源光网络和无源光网络(PON，PASSIVEOPTICALNETWORK)；根据技术体制，还可分为PDH光接入技术、SDH光接入技术、ATM光接入技术、以太网光接入技术等。光纤接入网采用光纤做为主要的传输媒体来取代传统的双绞线。交换局光纤双绞线ONU光网络单元用户设备OFONU交FTTH光纤到户FTTC光纤到路边FTTB光纤到大楼换机OOFFTTHFTTBLTOFONUONU双绞线FTTC无源光网络（PON）和有源光网络（AON）UNIONUSNI业务节点OLTODN...ONUOLT：光线路终端ODN：光分配网络ONU：光网络单元ODT：光远程终端SNI业务节点OLTODT...ONU无源光网络图UNIONU有源光网络图FTTH技术FTTH：ONU位于用户驻地的一种容量可扩展的光接入网OAN–OAN:–ONU:–OLT:OpticalAccessNetworkOpticalNetworkUnitOpticalLineTerminationOANCO/HE//OLTONUFTTH技术－系统架构三种系统架构无源光网络PON–在网络分配的某一段共享光纤–利用光分路器分离和汇聚信号–仅在端节点需要供电有源节点–提供一段专用的光纤路由–利用有源节点来管理信号分配混合PON–有源节点与PON的结合FTTH系统架构–PON(A-PON，E-PON，G-PON)Usually10-20kmOLT//////////////ONUOpticalsplitter1x16(1x2,1x8)1x32(1x4,1x8)//FTTH系统架构–PON1550nmbroadcast(ifused)1490nmdata//////(A-PON，E-PON，G-PON)////////1310nmdata//FTTH系统架构－有源节点Upto70kmOLT////////Upto10km//ONU//Processing(powered)//FTTH系统架构－有源节点//1550nmbroadcast(ifused)////////1310or1550nm(dependingondistance)onseparatefibers////FTTH系统架构－混合PONUpto70kmOLTOpticalsplitter//////Usually10-20km//////ONUProcessing(powered)////Opticalsplitter//FTTH系统架构－混合PONSinglefiber,1550broadcast,1310bidirectionaldata//////1550nmbroadcast//////1310or1550nm(dependingondistance)onseparatefibers//////FTTH参考模型BroadcastProgrammingNarrowcastVideoV-OLT1555nmSplitterscanbecollocatedordistributed1555nmVideoRFSFUONTIPNetworkATMNetworkOLTVoiceGateway1490nm1:N1:N1490nm1310nm10/100BaseTPOTSLines1310nm1555nmMDUONTVideoRF24POTSLinesData{DSLor10/100BaseT}TDM/PSTNNetwork1490nmEMS1310nmNetworkIntranetManagementPassiveOpticalNetwork(PON)OpticalDistributionNetwork(ODN)TelephonyDataVideoServiceSub-NetworkAccessSub-NetworkEndUserNetwork4.2PON的基本概念和结构在光纤用户网的研究中，为了满足用户对于网络灵活性的要求，1987年英国电信公司的研究人员最早提出了PON的概念。由于ATM技术发展及其作为标准传递模式的地位，研究人员开始注意到把ATM技术运用到PON的可能性，并于20世纪90年代初提出了APON的建议。PON的基本概念和结构在光接入网(OAN)中，若光配线网(ODN)全部由无源器件组成，不包括任何有源节点，则这种光接入网就是PON。OLT为光线路终端，它为ODN提供网络接口并连至一个或多个ODN。ODN为光配线网，它为OLT和ONU提供传输手段。ONU为光网络单元，它为OAN提供用户侧接口并和ODN相连。OLT(OpticalLineTermination)Support8OLT,500ONU4000VLAN,2500TDMONU(OpticalNetworkUnit)mduGear22424FEPort/2T1Port室内型ONU小容量综合接入单元大容量综合接入单元室外型ONU小容量综合接入单元室外型综合接入单元PON的基本概念和结构如果ODN全部由光分路器(opticalsplitter)等无源器件组成，不包含任何有源节点，则这种光接入网就是PON，其中的光分路器也称为光分支器(OBD，OpticalBranchingDevice)。光分路器OSP-S光分路器用于单模光纤网络可提供从2到16路各种光分比以适合网络需求。PON的基本概念和结构实际的OAN拓扑结构往往比较复杂。根据OAN参考配置可知，OAN由OLT，ODN和ONU三大部分组成。OAN的拓扑结构取决于ODN的结构。通常ODN可归纳为单星、多星(树形)、总线和环形等四种基本结构，相应地，PON也具有这四种基本拓扑结构。ONU1分路器1…nCOONU2OLTONUnPON的单星结构ONU1OBDONUn1OBDOLTONU1OBDONUn1PON的多星(树形)结构分路器n分路器2分路器1OLTONUnONU2ONU1PON的总线结构ONU11OBDOLTONUnnOBDPON的环形结构图:PON的拓扑结构ONUONUONUλ1OLTλ2……….ONU1:32ONUONU图:PON的光路PON的基本概念和结构选择PON的拓扑结构应考虑的主要因素有：用户的分布拓扑OLT和ONU的距离提供各种业务的光通道可获得的技术光功率预算PON的基本概念和结构选择PON的拓扑结构应考虑的主要因素有：波长分配升级要求可靠性、有效性运行和维护安全和光缆的容量等4.3主要内容:4.3.14.3.24.3.34.3.4PON的功能结构PON的构成PON的功能结构操作维护管理功能PON的多路接入技术4.3PON的功能结构无源光网络(PON)：是指信号在光网络的传输过程不经过再生放大(光放大或电放大)，网络的分路由光功率分配器(分路器)等无源器件实现。4.3.1PON的构成1、光接入网的参考配置2、传输复用技术在PON中传输复用技术主要完成OLT和ONU连接的功能。其连接可以是点对多点，也可以是点对点的方式。Q3接入网系统管理功能UNIS/R(PON)aTAFONUONUODNOLTR/SSNIV业务节点功能ONUODNAF用户侧接入链路ONU网络侧OLT业务节点功能光接入网的参考配置4.3.1多点接入方式有多种：时分多址接入（TDMA）副载波多址接入(SCMA)双向传输方式有：空分复用(SDM)时间压缩复用(TCM)波分复用(WDM)副载波复用(SCM)PON的构成4.3.13、波长分配PON的构成1310nm波长区，波长分配范围是1260—1360nm；1550nm波长区，波长分配范围是1480—1580nm；测试或监视信号的传输应采用其他波长；当采用光放大器时，以上波长范围可能变窄。4.3.21、ONU的功能结构PON的功能结构ONU提供通往ODN的光接口，用于实现OAN的用户接入。根据ONU放置位置的不同，OAN可分为光纤到家(FTTH)，光纤到办公室(FTTO)，光纤到大楼(FTTB)及光纤到路边(FTTC)。每个ONU则由核心功能块、服务功能块及通用功能块组成。服务功能模块核心功能模块用户用户端功能用户和服务复用功能传输复用功能ODN接口功能ODN供电功能OAM功能通用功能模块图:ONU的功能结构ONU的功能结构ONU的核心功能块包括用户和服务复用功能、传输复用功能以及ODN接口功能。用户和服务复用功能包括装配来自各用户的信息、分配要传输给各用户的信息以及连接单个的服务接口功能；ONU的功能结构传输复用功能包括分析从ODN过来的信号，并取出属于该ONU部分以及合理地安排要发送给ODN的信息；ODN接口功能则提供一系列光物理接口功能，包括光／电和电／光转换。如果每个ONU使用不止—根光纤与ODN相连，那么就存在不止一个物理接口。ONU的功能结构ONU服务功能模块:提供用户端功能，它包括提供用户服务接口，并将用户信息适配为64kbit/s或n╳64kbit/s的形式；该功能块可为一个或若干个用户服务，并能根据其物理接口提供信令转换功能。ONU的功能结构ONU通用功能块提供供电功能及系统的运行、管理和维护(OAM)功能。供电功能包括交流变直流或直流变交流，供电方式为本地供电或远端供电，若干个ONU可共享一个电源，ONU应在用备用电源供电时也能正常工作。4.3.22、OLT的功能结构PON的功能结构OLT提供一个与ODN相连的光接口，在OAN的网络端提供至少一个网络业务接口。它位于本地交换局或远端，为ONU所需业务提供必要的传输方式。每个OLT由核心功能块、服务功能块及通用功能块组成。核心功能块ODN接口功能ODN传输复用ODN接口功能功能数字交叉连接功能业务功能块网络业务接口功能供电功能通用功能块OAM功能OLT的功能结构OLT的功能结构OLT核心功能块包括数字交叉连接、传输复用和ODN接口功能。数字交叉连接功能提供网络端与ODN端允许的连接；传输复用功能通过ODN的发送和接收通道提供必要的服务，它包括复用需要送至各ONU的信息及识别各ONU送来的信息；OLT的功能结构ODN接口功能提供光物理接口与ODN相关的一系列光纤相连，当与ODN相连的光纤出现故障时，OAN启动自动保护倒换功能，通过ODN保护光纤与别的ODN接口相连来恢复服务。OLT服务功能块提供服务端功能，它可支持一种或若干种不同的服务。OLT通用功能块提供供电功能和OAM（操作维护管理）功能。4.3.23、ODN的功能结构PON的功能结构ODN是OAN中极其重要的组成部分，它位于ONU和OLT之间。PON的ODN全部由无源器件构成，它具有无源分配功能。R/SS/RQmONU1QrR/SONUnQ1QrODNOLTODN的功能结构4.3.2PON的功能结构ODN的基本要求如下：·为今后提供可靠的光缆设施；·易于维护；·具有纵向兼容性；·具有可靠的网络结构；·具有很大的传输容量；·有效性高。4.3.2PON的功能结构通常，ODN应为ONU到OLT的物理连接提供光传输媒质。组成ODN的无源元件有单模光纤、单模光缆、光纤带、带状光纤、光连接器、光分路器、波分复用器、光衰减器、光滤波器和熔接头等。4.3.3操作维护管理功能操作维护管理(OAM)功能可用两个不同的部分来定义，即OAN子系统特有的OAM功能和OAM功能类别来共同定义。OAN子系统特有的OAM功能包括设备子系统、传输子系统、光的子系统及业务子系统。4.3.3操作维护管理功能设备子系统包括OLT和ONU的机箱、机柜、机架、供电及光分路器外壳、光纤的配线盘和配线架。传输的系统包括设备的电路和光电