无源光网络的发展趋势探讨

无源光网络(PON)和有源光网络(AON)技术比较

无源光网络（PON）和有源光网络（AON）技术比较 深圳市首迈通信技术有限公司 摘要：本文对无源光网络（PON）和有源光网络（AON）在网络结构和技术性能进行比较，分析两者在我国FTTH市场的适应性，阐述我国对FTTH接入技术的选择。 光纤到户（Fiber To The Home——FTTH）接入技术作为未来最终的、一劳永逸的宽带接入解决方案，在日本和美国已得到广泛应用（共有用户约500万）。在我国FTTH尚处于明芽阶段，尚未有商用的FTTH接入网络，但FTTH在我国已得到了越来越多的关注。现有的FTTH技术主要包括无源光网络（Passive Optical Network——PON）和有源光网络（Active Optical Network——AON），AON 接入技术又称小区交换有源光网络接入技术（Remote Office AON——RAON），它们各有优势，适合于不同的应用环境。本文在对它们的网络结构和技术性能进行比较，并结合我国住宅小区的特点，比较上述两种FTTH技术在我国住宅小区应用的优劣，浅析我国住宅小区对FTTH接入技术的选择。 1. 几种FTTH接入技术 最早的FTTH技术是光纤从电信运营商中心机房拉至用户家里以点对点（P2P）的方式组网，如图1.1所示。其能轻易提供100M或1G带宽，网络结构简单，运营维护成本低，支持数据、话音和视频等多种业务，支持目前和未来各种宽带应用的能力。但这种接入方式显然有其明显缺点：过分依赖光缆资源，光纤链路过长过多；由于中心机房离用户较远（一般平均距离在4—5km），这种大芯数远距离光缆铺设成本非常高，尤其在国内城市几乎不可能；一般中心机房覆盖区域大，用户众多，设备和光缆配线集中在中心机房需要大量空间。目前，这种P2P的FTTH技术只应用在大客户（如大型企业、重点单位等），在FTTH接入中将很少使用。 目前谈论最多的FTTH接入技术是基于一点对多点（P2MP）网络拓扑结构的无源光网络（Passive Optical Network—PON）的FTTH接入网，如图1.2所示，在靠近用户时使用光分配器（Splitter）实现一点对多点（P2MP）的网络结构。PON根据其传输协议的不同又分为基于ATM的APON、基于Ethernet的EPON、和基于General Frame Protocol的GPON三种技术标准。下行采用广播方式，而上行采用TDMA方式。PON从中心机房至用户的整个接入网为无源网络，具有易于维护、节约大量光缆资源、减少中心机房设备与配线等技术优势，同样具有支持数据、话音和视频等多种业务的能力。但PON自身存在的缺陷也制约了它的发展。首先，多种技术标准的存在，何种将成为未来主流标准尚无法确定；其次，系统的光发射模块要求高功率激光器和突发性收发能力，要求系统具有测距、带宽动态分配和信号加密等复杂功能，使设备成本高昂；再次，多用户共享有限带宽（一般16或32个用户共享622M或1.25G），带宽升级技术复杂。迄今为止，PON在世界范围内尚未能得到大规模应

全光网络介绍-论文型

1 全光网络技术及发展 一、前言 21世纪的到来，人类社会进入了信息化高速发展的时代，随着Internet的迅速发展，信息网络的应用渗透到社会的各个领域。信息通讯量的急剧增加和全业务服务的需要，使得现有的基础网络难以适应。现有通信网络中，各个节点要完成光/电、电/光的转换，而其中的电子器件在适应高速、大容量的需求上，存在着带宽限制、时钟偏移、严重串话、高功耗等缺点，因此产生了通信网中的“信息瓶颈”现象。而光纤通信技术凭借其巨大潜在带宽容量的特点，成为支撑通信业务中最重要的技术之一。为了充分发挥光纤通信的极宽频带、抗电磁干扰、保密性强、传输损耗低等优点，人们提出了全光网的概念。 二、全光网的概念 全光网的含义是指网络中端到端用户节点之间的信号通道保持着光的形式，信号传输与交换全部采用光波技术，即数据从源节点到目的节点的传输过程都在光域内进行，在各网络节点的交换则使用高可靠、大容量和高度灵活的光交叉连接设备。由于网络中不用光电转换器，允许存在各种不同的协议和编码形式，信息传输具有透明性。为区别于现有光通信网络，上述性能的光通信网络我们称为全光网。

三、全光网的主要技术 全光网的主要技术有光纤技术、SDH、光交换技术、OXC、光复用／去复用技术、无源光网技术、光纤放大器技术等。 3.1光纤技术 光纤作为传输光信息的载体，光纤技术的发展直接决定着光网络技术的发展。当光纤的直径减小到一个光波波长时，光在其中无反射地沿直线传播，这种光纤称为单模光纤。单模光纤传输具有内部损耗低、带宽大、易于升级扩容和成本低的优点。下面介绍一下单模光纤传输的特性及对传输速率的影响： 1、频带宽，通信容量大。目前可用的850nm波长区、1310nm波长区和1550nm波长区所对应的固定带宽就有约60THz。巨大的频带带宽是光纤最突出的优点，这对传输各种宽频带信息意义十分重要。 2、损耗低，中继距离长。单模光纤的衰减特性有随波长递增而减小的总趋势，除了靠近1385nm附近由OH根造成的损耗峰外，在1310nm-1600nm间都趋于平坦。现在一般都使用1310nm波长区和1550nm波长区，由于最低衰减常数（0.2dB/km）位于1550nm附近，因此长距离光纤传输系统仍就都采用1550nm波长区。 3、色散。色散是指光脉冲在光纤中传播的过程中会散开的现象。随着传输速率的提高，色散成为传输系统中不可忽视的因素。它会导致脉冲间的干扰，造成不可接受的误码率，其数量和波长有关。 4、非线性效应。系统中使用EDFA，使送进光纤的光功率增强很多，

全光网络技术及其发展前景(doc5)(1)

全光网络技术及其发展前景 摘要 随着光纤通信的飞速发展，光纤通信有向全光网发展的趋势。文中介绍了全光网的概念、优点及一些关键技术，展望了未来光通信的发展前景。 在以光的复用技术为基础的现有通信网中，网络的各个节点要完成光/电/光的转换，仍以电信号处理信息的速度进行交换，而其中的电子件在适应高速、大容量的需求上，存在着诸如带宽限制、时钟偏移、严重串话、高功耗等缺点，由此产生了通信网中的“电子瓶颈”现象。为了解决这个问题,人们提出了全光网(ＡＯＮ)的概念,全光网以其良好的透明性、波长路由特性、兼容性和可扩展性，已成为下一代高速宽带网络的首选。 1、全光网的概念 所谓全光网,是指从源节点到终端用户节点之间的数据传输与交换的整个过程均在光域内进行，即端到端的完全的光路,中间没有电信号的介入。全光网的结构示意如图1所示。 图1 全光网的结构示意图

2、全光网的优点 基于波分复用的全光通信网可使通信网具备更强的可管理性、灵活性、透明性。它具备如下以往通信网和现行光通信系统所不具备的优点： （１)省掉了大量电子器件。全光网中光信号的流动不再有光电转换的障碍，克服了途中由于电子器件处理信号速率难以提高的困难,省掉了大量电子器件,大大提高了传输 速率。 (2)提供多种协议的业务。全光网采用波分复用技术,以波长选择路由，可方便地提供多种协议的业务。 （3）组网灵活性高。全光网组网极具灵活性，在任何节点可以抽出或加入某个波长。 (４)可靠性高。由于沿途没有变换和存储，全光网中许多光器件都是无源的,因而可靠性高。 ３、全光网中的关键技术 ３.1光交换技术 光交换技术可以分成光路交换技术和分组交换技术。光路交换又可分成3种类型,即空分（SD）、时分（TD)和波分／频分（WＤ／FD）光交换,以及由这些交换形式组合而成的结合型。其中空分交换按光矩阵开关所使用的技术又分成两类,一是基于波导技术的

吉大19春学期《无源光网络技术及应用》在线作业二

(单选题)1: 管理单元（AU）是提供高阶通道层和复用段层之间适配的（）。 A: 网络结构 B: 通路 C: 信息结构 D: 逻辑结构 正确答案: (单选题)2: 光纤通信指的是（）。 A: 以电波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式 B: 以光波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式 C: 以光波作载波、以电缆为传输媒介的通信方式 D: 以激光作载波、以导线为传输媒介的通信方式 正确答案: (单选题)3: （）主要完成城域网内部信息的高速传送与交换，实现与其他网络的互联互通。 A: 核心层 B: 通道层 C: 汇接层 D: 接入层 正确答案: (单选题)4: 目前实用的（）骨干网是由高速光纤传输通道相连接的大容量（）路由器构成的。 A: 核心、SDH B: 分组、共享 C: 数据、高端 D: 传送、交换 正确答案: (单选题)5: 光网络是由（）、城域网和光接入网构成。 A: 骨干网 B: 交换网 C: 管理网 D: 业务网 正确答案: (单选题)6: 在波分复用系统中的OTU负责将（）光信号转换成符合G.957技术标准的光信号。 A: 非标准波长 B: 放大 C: 整形 D: 非线性 正确答案:

(单选题)7: 多业务传送平台的英文缩写是（）。 A: WDM B: SDH C: ASON D: MSTP 正确答案: (单选题)8: 宽带城域网分为核心层、汇聚层和( )。 A: 通道层 B: 接入层 C: 复用段层 D: 应用层 正确答案: (单选题)9: （）负责将MAC客户的帧、OAM PDU和环回帧分别传递给相应的实体。A: 复用器 B: 传送器 C: 解析器 D: 控制器 正确答案: (单选题)10: 不属于无源光器件的是（）。 A: 光定向耦合器 B: 半导体激光器 C: 光纤连接器 D: 光衰减器 正确答案: (多选题)11: 光耦合器的性能指标包括（）。 A: 插入损耗 B: 附加损耗 C: 反射损耗 D: 方向性和均衡性 正确答案: (多选题)12: LMDS可采用的波道配置方案有4种，基本信道间隔为（）。 A: 3.5MHz B: 7MHz C: 14MHz D: 28MHz 正确答案: (多选题)13: MSTP支持多种业务接口，主要包括（）。

全光网络技术及其发展前景

全光网络技术及其发展 前景 集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-

全光网络技术及其发展前景 摘要 随着光纤通信的飞速发展，光纤通信有向全光网发展的趋势。文中介绍了全光网的概念、优点及一些关键技术，展望了未来光通信的发展前景。 在以光的复用技术为基础的现有通信网中，网络的各个节点要完成光／电／光的转换，仍以电信号处理信息的速度进行交换，而其中的电子件在适应高速、大容量的需求上，存在着诸如带宽限制、时钟偏移、严重串话、高功耗等缺点，由此产生了通信网中的“电子瓶颈”现象。为了解决这个问题，人们提出了全光网（AON）的概念，全光网以其良好的透明性、波长路由特性、兼容性和可扩展性，已成为下一代高速宽带网络的首选。 1、全光网的概念 所谓全光网，是指从源节点到终端用户节点之间的数据传输与交换的整个过程均在光域内进行，即端到端的完全的光路，中间没有电信号的介入。全光网的结构示意如图1所示。 图1 全光网的结构示意图 2、全光网的优点 基于波分复用的全光通信网可使通信网具备更强的可管理性、灵活性、透明性。它具备如下以往通信网和现行光通信系统所不具备的优点： （1）省掉了大量电子器件。全光网中光信号的流动不再有光电转换的障碍，克服了途中由于电子器件处理信号速率难以提高的困难，省掉了大量电子器件，大大提高了传输速率。 （2）提供多种协议的业务。全光网采用波分复用技术，以波长选择路由，可方便地提供多种协议的业务。 （3）组网灵活性高。全光网组网极具灵活性，在任何节点可以抽出或加入某个波长。

（4）可靠性高。由于沿途没有变换和存储，全光网中许多光器件都是无源的，因而可靠性高。 3、全光网中的关键技术 光交换技术 光交换技术可以分成光路交换技术和分组交换技术。光路交换又可分成3种类型，即空分（SD）、时分（TD）和波分／频分（WD／FD）光交换，以及由这些交换形式组合而成的结合型。其中空分交换按光矩阵开关所使用的技术又分成两类，一是基于波导技术的波导空分，另一个是使用自由空间光传播技术的自由空分光交换。光分组交换中，异步传送模式是近年来广泛研究的一种方式。 光交叉连接（OXC）技术 OXC是用于光纤网络节点的设备，通过对光信号进行交叉连接，能够灵活有效地管理光纤传输网络，是实现可靠的网络保护／恢复以及自动配线和监控的重要手段。OXC主要由光交叉连接矩阵、输入接口、输出接口、管理控制单元等模块组成。为增加OXC的可靠性，每个模块都具有主用和备用的冗余结构，OXC自动进行主备倒换。输入输出接口直接与光纤链路相连，分别对输入输出信号进行适配、放大。管理控制单元通过编程对光交叉连接矩阵、输入输出接口模块进行监测和控制、光交叉连接矩阵是OXC的核心，它要求无阻塞、低延迟、宽带和高可靠，并且要具有单向、双向和广播形式的功能。OXC也有空分、时分和波分3种类型。 光分插复用 在波分复用（WDM）光网络领域，人们的兴趣越来越集中到光分插复用器上。这些设备在光波长领域内具有传统SDH分插复用器（SDHADM）在时域内的功能。特别是OADM可以从一个WDM光束中分出一个信道（分出功能），并且一般是以相同波长往光载波上插入新的信息（插入功能）。对于OADM，在分出口和插入口之间以及输入口和输出口之间必须有很高的隔离度，以最大限度地减少同波长干涉效应，否则将严重影响传输性能。已经提出了实现OADM的几种技术：

无源光网络技术及应用

一、问答题（每小题10分，共60分） 1.简述PON网络中的OLT的作用 OLT的作用是为光接入网提供网络侧与业务节点（对于窄带业务，业务节点设备就是本地交换机）之间的接口， 并经一个或多个 ODN与用户侧的ONU通信，OLT与ONU的关系为主从通信关系。OLT可以位于交换局内，也可位于远端。 2.简述PON网络中，ONU的服务功能模块的功能 ONU服务功能块提供用户端口功能，包括提供用户服务接口并将用户信息进行有效的适配（将其适配到64kbps或 N×64kbps。）。该功能可以提供给单个用户或一群用户，也能按照物理接口来提供信令变换功能。 3.简述低幅伪随机码测距法测距过程 测距时，OLT先向需测距的ONU发出测距指令；ONU收到指令后，向上发出特定的一个幅度很小的伪随机码。由于此信号幅度很小，相对于业务数据不会产生误判，所以测距过程中不用中断其他在ONU中运行的业务。在OLT接收端，利用相关检测的方法，将信号到达相位提取出来从而得到ONU的环路时延。 4.简述多点MAC控制子层产生的MAC控制帧有哪几种？ 有5种 ：分别是 授权MAC控制帧 ： 报告MAC控制帧 ：注册请求MAC控制帧 ：注册MAC控制帧 ：注册确认MAC控制帧 ： 5.简述GPON核心模块组成及各部分功能 GPON 由ONU、OLT 和无源光分配网组成 OLT 为接入网提供网络侧与核心网之间的接口, 通过ODN与各ONU 连接。 作为PON 系统的核心功能设备, OLT 具有集中带宽分配、控制各ONU、实时监控、运行维护管理PON 系统的功能。ONU 为接入网提供用户侧的接口, 提供话音、数据、视频等 多业务流与ODN 的接入, 受OLT 集中控制。 在同一根光纤上, GPON 可使用波分 复用(WDM)技术实现信号的双向

光通信中的重要技术及发展趋势

光通信中的重要技术及发展趋势 [摘要] 随着信息化社会的到来,通信技术也得到了日新月异的发展。在过去的几年中,人们对传输速率的要求越来越高,使用高速率数据传输的用户数量每年都在递增,而光通信技术在过去几年中也有了长足的发展,光纤通信凭借其传输高速率的数据,成为广域通信网的骨干网络,如今在广域通信网中绝大部分是通过光纤传输的。本文主要讨论在光通信中的主要技术以及未来光通信的几个发展趋势。 [关键词] 光通信光接入光交换全光网无线光通信 随着用户对接入带宽要求的日益增加以及三网融合后对数字高清信号的传送,对运营商接入侧及骨干核心传输有了更高的要求,而光通信在其中起了举足轻重的作用,光通信技术的发展决定了电信业的未来方向,近几年,不论在接入层以及核心层,光通信技术都有了长足的发展。 1.在接入层: 1.1无源光网络(PON) 无源光网络主要用于解决宽带最终用户接入终端局的问题,由于这种接入技术使得接入网的局端(OLT)与用户(ONU)之间只需光纤、光分路器等光无源器件,不需租用机房和配备电源,因此被称为无源光网络。无源光网络以其容量大、传输距离长、较低成本、全业务支持等优势成为热门技术。目前已经逐步商用化的无源光网络主要有TDM-PON(APON、EPON、GPON)和WDM-PON。 无论是核心网、传输网还是接入网,其发展的首要因素就是业务,是终端用户的需求。从业务发展现状来看,高带宽的消耗业务逐步涌现,带宽提速成为迫切需求,而PON以其容量大、传输距离长、较低成本、全业务支持等优势成为宽带接入的热点,它在提供业务组合的同时,实现了高可靠性和高性能,已经成为了下一代光接入网的发展方向。 1.2无线光通信技术 从光纤骨干网到用户之间的”最后一英里”,如果铺设光缆,不仅花费大而且耗时;许多无线通信技术可以解决”最后一英里”的问题,但是这些技术需要向无线电管理委员会申请频率执照,不仅要使用户支付大量的频率占用费,而且申请也要花费数月的时间。无线光通信因为无需频率申请,机型小方便架设,能够简单的解决最后一英里的问题,为宽带接入的快速部署提供一种灵活的解决方案。 无线光通信系统是以大气作为传输媒质来进行光信号的传送的。只要在收发两个端机之间存在无遮挡的视距路径和足够的光发射功率,就可以进行通信。一个无线光通信系统包括三个基本部分:发射机、信道和接收机。在点对点传输的

浅谈无源光网络技术在电力系统中的应用

浅谈无源光网络技术在电力系统中的应用 发表时间：2018-06-25T15:39:02.747Z 来源：《电力设备》2018年第5期作者：钟建锋陈杰[导读] 摘要：随着我国智能电网的不断发展，配网自动化建设显得更加紧迫，而无源光网络在配网自动化建设中显得十分重要，且具有可靠性高、成本低等优点。 (国网浙江瑞安市供电有限责任公司 325200) 摘要：随着我国智能电网的不断发展，配网自动化建设显得更加紧迫，而无源光网络在配网自动化建设中显得十分重要，且具有可靠性高、成本低等优点。本文根据以往工作经验，对无源光网络结构及各部分功能进行总结，并从网络架构和组网方式、配电主站至变电站 通信网络建设、变电站至配电终端通信网建设、安全防护方案设计四方面，论述了无源光网络技术在电力系统中的应用。 关键词：无源光网络技术；电力系统；网络架构前言：近年来我，我国电力行业进行了深入改革，促使了该行业迅速发展。为此，我国相关部门提升了对电力行业发展的重视程度，并加大对配单自动化建设的投入。在此环节之中，主要是对通信系统进行建设，使得10kV配电子网与主网之间实现了信息传输，这种网络具有数量大、分布广等优点，但工作环境相对较差。因此，相关部门在保证价格低廉、网络稳定的同时，还需要为维护工作提供方便。 1.无源光网络结构及各部分功能 无源光网络的结构图如图1所示，从图中也可以看出，，无源光网络属于一种树型网络结构，各种模块的功能如下：首先是OLT，该结构可以为光接入网提供网络与业务之间的连接点，并通过ODN与用户侧实现通信。整体来看，OLT与ONU之间的关系以主从关系为主，在实际运行过程中，OLT可以存在于交换局内部，也可以位于较远端，可实现数字交叉功能和传输复用功能等。其次是ODN，它可以在OLT 和ONU之间提供合理的传输手段，帮助整个系统完成信号功率分配和合成任务。在制作过程中，ODN主要由无源光器件、配网线等组成，主要以树型分支结构为主，可发挥出业务复用等功能。最后是ONU，它主要是为接入网提供用户侧接口，位于ODN用户侧，主要功能是将ODN信号进行终结，并为用户提供合理的业务接口。 图 1 无源光网络结构图 2.无源光网络技术在电力系统中的应用 2.1网络架构和组网方式 在整个电力通信系统之中，主要包括以下两个部分：骨干通信网和通信接入网，其中通信接入网又分为10kV通信接入和0.4kV通信接入网。从以往应用过程来看，第一层为电力主网架骨干通信网，该网络在应用过程中将会覆盖所有35kV以上的全部变电所、个人用户等组织，可以涉及到变电站的所有业务。该层次在通信网络中处于核心地位，具有极高的应用可靠性。例如，在某项工程建设之中，所使用的SDH设备传输容量为622M，基本上与应用带宽的需求相符，但为了保证带宽的稳定运行，可进一步提升太网板和路由器设备数量，最终实现纯IP接入的接入方式。第二层为通信接入网，主要由变电所低压出线侧传导至各级储能装置之中。该层在通信网络之中始终处于中间位置，为馈线的自动化发展提供主要的通信支撑条件。整体来看，该层对业务可靠性、运行环境等具有较高需求，可提供的接入方式也有很多，如IP、RS232等[1]。 2.2配电主站至变电站通信网络建设 例如，在朔州市城区配电自动化主站建设过程中，距通信机房地点仅有200米，为了满足信息的交互性和安全性，同时对枢纽节点进行容灾备份，在本次建设过程中，工作人员应用了一套ZXMPS385Aa设备，对城区自动化主站进行合理调配，调配的对象包括南门变电站、城西变电站等6条光缆，从而实现配电站信息点的全面建设。另外，还可以通过GPRS通信网络，利用各大运营商与配网主站进行相应连接。在此过程中，终端设备只有一个固定的接入点，与相对应的GPRS网络进行连接，在完成远程数据参数设置的同时，实现远程操作等功能。 2.3变电站至配电终端通信网建设 首先是接入层的技术比较，在配电通信网之中，无源光网络技术可以利用已经建成的SDH骨干层光纤进行网络通信，而在变电站和配电终端解决方案过程中，必须采取多种通信方式。另外，无源光网络主要以太网无源光网络技术为基础，并采用多点结构、无源光纤传输等提供多种业务，该方式在应用过程中具有成本低、扩展性强等优势，与现有的太网可以完全的兼容在一起，实现配电自动化的有效应用。而在有源光纤专用网通信技术应用过程中，如工业以太网、SDH技术等，具有资源浪费大、无法抗多点失效等缺点，一般在电力系统中不会被采用。最后是无线公网技术的应用，目前，无线公网通信主要包括GPRS、CDMA等，该技术既有优点，也有明显的缺点，不能对配电自动化的整体需求进行满足，只能在过渡期的分遥控站点中进行使用。 2.4安全防护方案设计 在主站安全防护之中，配电网调度自动化系统与其他系统连接之中会采用逻辑隔离防护措施，但无论是对哪一种通信进行应用，自动化主站在建设过程都应该与国家规定的标准相符。而在专用的传输通道建设过程中，可选取串联配网安全网关等安全模块，并对控制指令和参数指令进行相关签名操作，从而实现对主站身份的鉴别性保护。而在重要子站和终端通信过程中可以实施双向认证加密，并实现身份的双向鉴别，确保文件的机密性和完整性。除此之外，在无源光网络技术在电力系统应用过程中，需要使用专用的正反隔离装置，实现自动化系统的有效隔离[2]。

以太网无源光网络介绍

以太网无源光网络介绍(EPON) 原理： EPON是一种光纤接入网技术，它采用点到多点结构、无源光纤传输，在以太网之上提供多种业务。它在物理层采用了PON技术，在链路层使用以太网协议，利用PON的拓扑结构实现了以太网的接入。因此，他有低成本；高带宽；扩展性强，灵活快速的服务重组；与现有以太网的兼容性；方便的管理 以下是网络拓扑图：. 接入系统的特点 系统由局端机房设备﹙OLT﹚、用户终端设备（ONU）、光配线网（ODN）三个部分组成。 局端（OLT）与用户（ONU）之间仅有光纤、光分路器等光无源器件，无需租用机房、无需配备电源、无需有源设备维护人员，因此，可有效节省建设和运营维护成本； 采用单纤波分复用技术（下行1490nm，上行1310nm），仅需一根主干光纤和一个OLT，传输距离可达20公里。因此可大大降低OLT和主干光纤的成本压力；

设备介绍 华为 SmartAX MA5680T(OLT) 华为 SmartAX MA5680T-EPON/GPON系统OLT光接入设备是华为EPON/GPON系统中OLT （Optical LineTerminal）设备，和终端ONU（Optical NetworkUnit）设备配合使用，可以提供EPON/GPON接入业务，满足FTTH（Fiber To The Home）光纤到户、FTTB（FiberTo The Building）光纤到楼、基站传输、IP专线互联、批发等组网需求。MA5680T拥有海量的交换容量达到400G，每槽位带宽高达10G，并且支持20G的上行带宽。MA5680T是目前业界第一款T比特（1000G）的宽带接入产品。 MA5680T支持目前所有的光接入方式，包括：EPON、GPON、千兆光以太网、百兆光以太网，只需插入不同的接口板就可以支持不同的光接入方式，各种光接口板可以随意的混插，为运营商提供了一个极其灵活的光接入平台：可以提供EPON和GPON的接入方式，实现FTTX，并且可以避免技术选择的风险；可以提供千兆光以太网接口，作为DSLAM或交换机的光汇聚设备；可以提供百兆光以太网接口，作为大客户的高速接入；MA5680T作为接入层光纤接入的汇聚平台，可以为运营商提供丰富的光纤接入手段，满足接入层多样化的接入需求和多元的光接入手段相配套的，是多样化的远端ONU，根据光纤延伸的位置不同，MA5680T可以提供不同类型的ONU，包括家庭型、楼道型、户外型等，为运营商提供完整的FTTX解决方案。特别是MDU设备，上行支持EPON/GPON/GE接口，下行支持ADSL2+/VDSL2双绞线接入，与MA5680T配合，实现光进铜退，在现有的铜缆网上提供高速的宽带接入。 光分路器（ODN）：光网络系统也需要将光信号进行耦合、分支、分配，这就需要光分路器来实现。光分路器又称分光器，是光纤链路中最重要的无源器件之一，是具有多个输入端和多个输出端的光纤汇接器件，常用M×N来表示一个分路器

光网络的主要技术、发展及其应用讲课教案

光网络技术课程综述 ——你所了解光网络的主要技术、发展及其应用（10级电子与通信工程丁彦学号：1039227010） 光纤通信是以光波为载波，以光纤为传输介质的一种通信方式。随着通信网传输容量的不断增加，光纤通信也发展到了一定的高度。但是目前的光纤通信技术存在不少弊端，急需对其进行改进。为了解决这些弊端，人们提出了光网络。光网络以其良好的透明性、波长路由特性、兼容性和可扩展性，已成为下一代高速宽带网络的首选。这里的光网络，是指全光网络（All Optical Network，AON）。 1全光网络的概念 全光网络是指光信息流从源节点到目的节点之间进行传输与交换中均采用光的形式，即端到端的完全的光路，中间没有电信号的介入，在各网络节点的交换，则使用高可靠、大容量和高度灵活的光交叉连接设备（OXC）。它是建立在光时分复用（OTDM）或者密集波分复用（DWDM）基础上的高速宽带信息网。 2全光网络的特点 全光网络的发明与运用，可以不用在源节点与目的节点之间的各

节点进行光电交换、电光交换，弥补了传统光纤通信中存在的带宽限制、严重串话、时钟偏移、高功耗等一些不足，拥有更强的可管理性、透明性、灵活性。 全光网络与传统通信系统相比，具有以下一些特点： 1)节约成本。 由于全光网络中不需要进行光电转换，这就避免使用传统通信系统中需要的光电转换器材，节省这些昂贵的器材费用，也克服了传输途中由于电子器件处理信号速率难以提高的困难，大大提高了传输速率。此外，在全光网络中，大多会采用无源光学器件，这也带来了成本和功耗的降低。 2)组网灵活。 全光网络可以根据通信容量的需求，在任何节点都能抽出或加入某个波长，动态地改变网络结构，组网极具灵活性。当出现突发业务时，全光网络可以提供临时连接，达到充分利用网络资源的目的。 3)透明性好。 全光网络采用波分复用技术，以波长选择路由，对传输码率、数据格式以及调制方式等具有透明性。可方便地提供多种协议的业务。 4)可靠性高。 在全光网络中不需要光电转换，在传输过程中没有存储和变换，采用的许多光器件都是无源的，极大地提高了传输的可靠性。

简析无源光网络技术在配网自动化中的应用

简析无源光网络技术在配网自动化中的应用 发表时间：2018-07-12T11:45:32.483Z 来源：《防护工程》2018年第6期作者：陆凌云李娅冯毅 [导读] 我们对无源光网络技术在配网自动化中的应用进行了一定的研究，在实际工作中，需要联系实际做好该技术的科学应用，不断提升电力水平。 国网邢台供电公司河北邢台 054001 摘要:在经济和技术发展的推动下，我国电力行业也取得了一定的进步。在电力行业中，配网自动化为其中一个重要的发展方向，把控制、保护、计量、管理和监测配电网整合到一起进行自动化工作，在降低电力行业发展成本和提升配电质量方面都会带来很大的帮助。无源光网络技术有着可靠性高、稳定性强、衰减小的优点，因此，在配网自动化中必须要积极的引进和应用该项技术。 关键词:无源光；网络技术；配网自动化 一、无源光网络技术在配电自动化中应用的可行性 在无源光网络技术的应用中，其需要形成较为完善的无源光网络系统才能较好的进行配电自动化的应用，而在其具体的应用中，我们需要首先对无源光网络系统应用的可行性进行分析，这种分析会从无源光网络系统的传输能力、可靠性、安全性、经济性以及系统本身的扩容能力五方面进行。 1.1传输能力 在无源光网络系统的传输中，无源光网络系统本身具有较高的带宽，通常其上下行传输速度能够达到1.25Gbps，这种传输速度有效的保证了智能电网中通信的即时性。参照我国颁布的《配电自动化系统功能规范》，我们就能明白无源光网络系统的传输能力不仅远远高于国家规定水平，更为智能电网的未来发展提供了更多的空间。 1.2可靠性 由于无源光网络系统本身采用的是光介质的传播方式，采用的器件也完全属于无源器件，这就使得无源光网络系统本身的抗干扰、耐腐蚀性较强，能够在多种恶劣环境下正常运行。而由于无源光网络系统本身的端点较多，这就使得单独几个点的损坏不会影响配电自动化的正常进行，所以无源光网络系统具有较强的可靠性。 1.3安全性 在无源光网络系统的应用中，其本身采用的是TDMA方式的通信，这就使得无源光网络系统在进行数据传输时不同通信能够通过通道进行隔离，这样就有效的保证了不同业务的信息传输质量，这样传输质量的提升保证了无源光网络系统信息传输的安全性。 1.4经济性 由于智能电网中配电自动化网络的终端较为分散，这就使得配电自动化网络中设备费与维护费的压力较大，相较于传统的通信系统，无源光网络系统与其在设备方面价格差别不大，但由于无源光网络系统本身具有抗干扰能力强的特点，这就使得无源光网络系统的维护费用较低，这就使得无源光网络系统在配电自动化网络的应用中具备较好的经济性。 1.5扩容能力 由于我国智能电网中配电自动化建设属于一个漫长的过程，这就使得配电自动化网络将在建设中将不断得到扩大与更改，而为了配合这种变化，配电自动化所使用的通信系统就需要较强的可扩展能力，无源光网络系统由于本身能够在建设中留有充分的余量，这就使得无源光网络系统能够较好的满足配电自动化的发展需求。总的来说，无源光网络系统在多方面都能够满足智能电网中配电自动化建设的需要，而随着我国制造业的不断进步，无源光网络系统的优势将得到进一步的提高。 二、无源光网络技术的原理与应用 2.1工作原理 无源光网络技术系统由光线路终端与光网络单元两部分组成，即通过分配器的应用实现两者的联系。分配器由光纤与无源分光器组成，光分配器的工作任务有上行数据集中控制以及下行数据分发，能够在实现光信号功率科学分配的情况下具有复用波场。光线路终端方面，其有交换机功能，能够实现多个业务的提供，并根据不同用户在具体服务质量要求方面差异的存在实现带宽的分配以及网络管理的配置，分路器在实际运行当中并不需要电源，对此即能够实现24小时运行。一般来说，其分路比为2、4或8，以此对多级连接进行实现。而在光网络单元方面，其则能够为网络对用户侧对应接口进行提供，且能够对上下行间的转换操作进行转换，以此保证在实际运行当中能够实现不同类型业务的接入。在无源光网络当中，光网络单元同线路终端主要通过码分复用、波分复用以及时分复用等方式实现数据的传输，其中，时分复用方式目前应用范围相对较广，是目前无源光网络上下行数据传输当中所使用的主要方式。 通常情况下，在无源光网络传输下行数据时，就对时分复用的广播方式进行了应用，在光纤路终端中，其能够以广播的方式将下行信号进行传播，且在光分配器作用将其实现对不同网络单元的分配，之后，网络单元将根据信号对其所需求的信号类型进行筛选。数据上行传输方面，主要通过时分多地方式传输，对于不同光单元网络，则会在一定时隙内发射，且能够在经过光分配器处理后形成异光源信号，之后，则还会在时分复用情况下合成形成突发光信号，并在完成全部信号的接受处理后，由光纤路终端根据协议对其进行处理。此外，无源光网络系统还能够对多种类型的拓扑结构进行组成，而在不同分支点不需要对节点设备进行安装，仅仅具有光分路器即能够对其作用进行发挥，以此在对光缆资源占用率进行降低的同时有效共享带宽资源，在带宽速度、应用安全性以及性价比方面都具有更高的表现。 2.2具体应用情况 在本研究中，以某小型配电网为例进行研究，在该配电网当中，其由7座10kV分接箱以及一座开关站组成，并能够将其通信系统划分为变电所层、馈线层以及主站层这个部分。主站层方面，在具体通信中应有总线型双以太网，具有着安全简便的特点，能够在较好扩充的同时具有较高的可靠性。而在变电所层同主站层之间，则具有SDH的设置，即通过对SDH光传输环网的方式达成通信目标。而在变电所层同馈线层间，则以无源光网络技术的应用进行通信。 ①馈线层。馈线层方面，主要通过链型网络进行通信，即以变电站作为起点，在对光纤路终端以及1分2光分路器应用的基础上将分路器以及光网络单元都在馈线终端机箱当中进行安装，之后再在10kV分接箱当中安装馈线终端，以此为网络单元提供24V直流电源。之后，在光网络单元上对馈线终端同RS232接口间的数据交换进行实现。对于该网络结构来说，其优势主要体现在，即使在网络当中发生多点光

pon 无源光网络总结

OLT提供网络侧接口并连至一个或多个ODN，完成下行电到光、上行光到电的转换，以及分配和控制各信道的连接，并对各个光电接口实施监控，提供OAM功能。ODN为OLT和ONU提供光传输手段，主要功能是完成光信号功率的分配，完全出光纤无源器件组成，这也是PON名称的由来。ONU提供用户侧接口并和ODN相连，完成下行光到电和上行电到光的转换，还要完成对语音信号的数／模和模／数转换、复用、信令处理和维护管理功能，实现各类业务的接入。AF(Adaption Facility适配设施)为ONU和用户设备提供适配功能，它可以包含在ONU内，也可以完全独立。 无源光网络中采用的接入方式主要有：光纤到家(FTTH：Fiber to the Home)、光纤到 大楼(FTTB：Fiber to the Building)、光纤到路J,2／(FTTC：Fiber to the Curb)、光纤到办公室 (F’兀O：Fiber to the Office)、光纤到小区(FTTZ：Fiber to the Zone)及光纤到节点(FTTN：Fiber to the Node)等等。各种接入方式的主要区别在于ONU放置的位置不同，其中最典型的方 式是FTTB、FTTC和FTTH。 PON在下行方向(从OLT到ONU)是点对多点网络，OLT始终拥有整个下行带宽。在上行方向(ONU到OLT)，PON是多点对一点的网络，多个ONU都向一个OLT发送数据，共享干路光纤带宽资源。因此，在上行方向应该采用信道分割机制来避免发生碰撞，公平 有效地利用主干光纤的传输资源。根据信道分割机制的不同，实用的PON技术大致分为两类：一是基于时分复用技术的无源光接入网(TDM．PON)；二是基于波分复用技术的无源光接入网(WDM—PON)。 PON网络的突出优点是消除了户外的有源设备，所有的信号处理功能均在交换机和用户宅内设备完成，避免了外部设备的电磁干扰和雷电影响，减少了线路和外部设备的故障率，提高了系统可靠性，同时节省了维护成本。而且这种接入方式的前期投资小，大部分资会可以等到用户真J下接入时才投入。它的传输距离比有源光纤接入系统的短，覆盖的范围较小，但它造价低，无需另设机房,维

全光网络的发展历程与发展趋势

全光网络的发展历程与发展趋势 彭承柱彭明宇 摘要：本文阐述全光网络如何经过WDM技术的发展与演变、全光网络的技术研发、过渡到自动光交换网、直到当前智能光交换网络的发展历程与发展趋势。 1 引言 据国外统计，骨干因特网的带宽在1997年为622Mbps,1998年是2.5Gbps,1999年突破10Gbps,2000年接近40Gbps；也就是说每经过6-9个月因特网的带宽或业务量翻一番。按照目前单波长光纤系统的传输速率最高为40Gbps考虑，仅因特网的数据流就占满了整个单波长系统的传输容量，更不用说宽带业务和其他多媒体应用了。事实上随着因特网的飞速发展，几乎在网络的所有层面，如企业网、接入网，传输、选路与交换等都在研发与应用高速宽带技术。带宽的"饥渴"极大地促进了DWDM技术的快速发展，基础速率为2.5Gbps/10bps的8波、16波、32波、40波乃至80波的DWDM系统已经商用，所有的波长都落在常规的C带内(1530-1565nm)；此波带又分为蓝带和红带。各个波长或光路的间隔从100GHz(0.8nm)缩小到50GHz(0.4nm)。进一步增加波长数，例如增加到160波以上时需要应用L波带(1565-1625nm)，也就是第4代WDM 光纤通信系统。当波长数达到数百量级时各光路间隔将缩小到25GHz(0.2nm)；此时对光源的精度与稳定度，对分光滤波器的分辨率的要求均很高。表1给出

新世纪开始DWDM系统研发水平的概貌。由表1可见10Tbps的总容量业已突破，很多公司例如Ciena公司已在研发16Tbps的系统；而朗讯贝尔实验室的科研人员认为商用的DWDM系统容量最高将达到100Tbps。 DWDM系统在长途光传送网中的发展方向是超密集波分复用，超大容量和超常中继距离传输；而在城域光传送网中的发展方向是稀疏波分复用，超大容量、短传输距离和价廉的CWDM系统，也就是和具有第5光窗口的无水峰光纤即新的全波光纤相应的第5代WDM系统。此类光纤系统可利用的光谱是1280-1615nm，是常规可用波长范围的数倍，复用波长数大大增加，从而经济有效地解决网络扩容问题，故WDM系统和技术的发展为全光网络打下了物质基础。 2 WDM技术的发展与演变 在电信运营商寻找新的创收方法的同时，他们还在力图削减成本。直到几

无源光网络分析

无源光网络[浏览次数：约272次] ?无源光网络（PON）技术是为了支持点到多点应用而发展起来的光接入技术。 由于采用光纤作为传输媒质，并使用无源光分配网，P ON避免了外部设备的电磁干 扰和环境影响，减少了线路和外部设备的故障率，提高了系统的可靠性，同时节约了维护成本。窄带PON几乎没有怎么实际应用就被宽带PON（BPON）取代了，BPON目 前出现了APON、EPON和GPON这3种技术。 目录 ?无源光网络优势与核心构成 ?无源光网络原理 ?无源光网络（PON）需要FPGA设计的支持 ?无源光网络发展趋势 无源光网络优势与核心构成 目前，作为新一代接人技术的PON已经成为当前实现丌Tx的首选方案，下属BPON、EPON、GPON和WPON等多种技术，其应用范围也包含了宽带接人、TDM专线和基站回传等多个领域。与传统的网络结构相比，PON技术具有以下优点： (1)PON是无源的，因此会节省更多的网络建设费和网络运营维护费。 (2)PON可以实现多用户分担成本。PON协议所固有的安全性和带宽共享机制，可以确保用户共用线路的安全和透明。 (3)为相同数量客户提供业务的PON设备的体积更小，占用中心局的空间更少。 (4)PON同时支持传统语音业务和宽带业务，具备良好的业务扩展性，能平地滑向NGN 网络演进，还能轻松加载各种增值业务。 (5)PON支持所有住宅用户和许多商业用户共享一个接入网(包括物理层和协议层)，因而减少了分散的接入网的数量。 PON中最主要的三个部分，包括位于局端的OLT(OpticalLineTerminal，光线路终端)、终端ONU(OpticalNetwork Unit，光网络单元)以及ODN(Optical Distribution Network，光配线网)。PON“无源”是指ODN全部由光分路器(Splitter)等无源器件组成，不含有任何电子器件及电源。如图1所示。

吉比特无源光网络(GPON)技术及其标准化

吉比特无源光网络（GPON）技术及其标准化 陈 洁 摘要：本文对GPON的主要技术特征进行了描述，并进一步详细解释了协议分层功能、DBA 机制、ONU激活注册、OMCI等关键技术和原理，同时还介绍了GPON承载TDM业务的二种具体方式，以及GPON技术的标准化情况。 一．GPON技术的提出 GPON（Gigabit-Capable Passive Optical Network，吉比特无源光网络）技术是无源光网络（PON）家族中一个重要的技术分支，其它类似技术包括APON/BPON和EPON技术等。GPON是当前和未来2到3年内最受关注的光接入技术之一。 GPON的概念最早由FSAN（Full Service Access Network，全业务接入网联盟）在2001年提出，在此之前，FSAN/ITU还提出并标准化了APON/BPON技术（ITU-T G.983.x系列标准），IEEE也已经开始EPON技术的标准化工作并很快于2003年正式发布IEEE 802.3ah，这标志着EPON技术标准化工作的完成。FSAN/ITU推出GPON技术的最大原因是由于网络IP化进程加速和ATM技术的逐步萎缩导致之前基于ATM技术的APON/BPON技术在商用化和实用化方面严重受阻，迫切需要一种高传输速率、适宜IP业务承载同时具有综合业务接入能力的光接入技术出现。在这样的背景下，FSAN/ITU以APON标准为基本框架，重新设计了新的物理层传输速率和TC层，推出了新的GPON技术和标准。 二．GPON系统的构成 和其它PON技术类似，GPON也是一种采用点到多点拓扑结构的无源光接入技术，由局侧的OLT（Optical Line Terminal，光线路终端）、用户侧的ONU （Optical Network Unit，光网络单元）以及ODN（Optical Distribution Network，光分配网络）组成，其系统参考配置如图1所示。所谓“无源”，是指ODN中不含有任何有源电子器件及电子电源，全部由光纤和光分/合路器（Splitter）等无源光器件组成，没有昂贵的有源电子设备。 15

无源光网络综述

一、无源光网络的概念 无源光网络（PON），是指在OLT(光线路终端)和ONU(光网络单元)之间的光分配网络(ODN)没有任何有源电子设备. PON（无源光网络）技术是一种点对多点的光纤传输和接入技术，下行采用广播方式、上行采用时分多址方式，可以灵活地组成树型、星型、总线型等拓朴结构，在光分支点不需要节点设备，只需要安装一个简单的光分支器即可，因此具有节省光缆资源、带宽资源共享、节省机房投资、设备安全性高、建网速度快、综合建网成本低等优点。 PON包括ATM-PON（APON，即基于ATM的无源光网络）和Ethernet-PON（EPON，即基于以太网的无源光网络）两种。 二、无源光网络的优势 无源光网络（PON）是一种纯介质网络，避免了外部设备的电磁干扰和雷电影响，减少了线路和外部设备的故障率，提高了系统可靠性，同时节省了维护成本，是电信维护部门长期期待的技术。无源光网络的优势具体体现在以下几方面： （1）无源光网络设备简单，安装维护费用低，投资相对也较小。 （2）无源光设备组网灵活，拓扑结构可支持树型、星型、总线型、混合型、冗余型等网络拓扑结构。 （3）安装方便，它有室内型和室外型。其室外型可直接挂在墙上，或放置于"H"杆上，无须租用或建造机房。而有源系统需进行光电、电光转换，设备制造费用高，要使用专门的场地和机房，远端供电问题不好解决，日常维护工作量大。 （4）无源光网络适用于点对多点通信，仅利用无源分光器实现光功率的分配。 （5）无源光网络是纯介质网络，彻底避免了电磁干扰和雷电影响，极适合在自然条件恶劣的地区使用。 （6）从技术发展角度看，无源光网络扩容比较简单，不涉及设备改造，只需设备软件升级，硬件设备一次购买，长期使用，为光纤入户奠定了基础，使用户投资得到保证。三、基于ATM的无源光网络 1．APON技术简介 近年来，在接入网上使用ATM技术以提供视频广播、远程教育以及数据通信等多种业务的趋势越来越明显。在无源光网络上使用ATM，不仅可以利用光纤的巨大带宽提供宽带服务，也可以利用ATM进行高效的业务管理。自1993年以来，许多国家都竞相开始研究ATM-PON技术及其应用，并认为A TM-PON是最有前途的、能以较低成本提供宽带接入的方案。 APON技术发展得比较早，它还具有综合业务接入、QoS服务质量保证等独有的特点，ITU-T的G.983建议规范了ATM-PON的网络结构、基本组成和物理层接口，我国信息产业部也已制定了完善的APON技术标准。 A TM-PON采用的是点到多点的无源光网络，主要由OLT、ODN、ONU组成，由无源光分路器件将OLT的光信号分到树形网络的各个ONU。其应用包括FTTH、FTTB／C、FTTCab等多种配置结构。FTTB／C和FTTCab网络结构只是在应用上略有区别，可以看成一类。 FTTB／C／Cab可以提供PSTN、ISDN业务以及其它对称或非对称的宽带业务。 FTTH应用提供的业务大致同上，另外，FTTH可以考虑使用户内置ONU，使ONU的工作环境得以改善，再加上网络全部为光纤，使得维护工作量减少、成本降低。对于网络将来可能的带宽或业务升能，ONU可不作改动。 根据G.983规范，ATM无源光网络中，OLT最多可寻址64个ONU，PON所支持的虚通路（VP）数为4096，PON寻址可以使用A TM信元头中的12位VP域。由于OLT具有VP