光纤接入网技术
《接入网技术 》 第5章 光纤接入技术
APON的若干关键技术
3.传输技术 APON不采用窄带PON的单纤双向时分复用技术。双向传
输方法有两种，第一种采用单纤波分复用(WDM)技术，两个 波长分别工作于1310nm区和155Onm区；第二种方法为了提 高可靠性采用双纤积传输，lT作于1310nm以便于利用低成 本的光源，系统扩容时可采用TDM方式，进一步可以考虑 WDM技术。
光纤接入网（OAN）的主要通过光纤实现信息的传送功 能。光纤接入网（OAN）由三个部分构成：光线路终端（ ，OLT）、光网络单元（ONU）以及光分配网络（ODN） 。
光纤接入网的基本概念
无源光网络
1.无源光网络的定义 光纤接入可以分为有源光网络接入技术（AON)和无源 光网络接入技术（PON)。无源光网络（PON），是指在 OLT和ONU之间是光分配网络（ODN），没有任何有源电 子设备，它包括基于ATM的无源光网络APON及基于IP的 无源光网络E/GPON。 PON的概念最早是由英国电信公司的研究人员于是1987 年提出，主要是为了满足用户对网络灵活性的要求。
ONU
Internet CATV
OLT
Passive Optical Splitter 无源分光器
ONU
Optical Network Unit 光网络单元
EPON的系统结构
OLT作为整个网络/节点的核心和主导部分，完成ONU注 册和管理、全网的同步和管理以及协议的转换、与上联网络 之间的通信等功能。OLT根据需要可以配置多块OLC（ Optical Line Card），OLC与多个ONU通过POS（无源分光器 ）连接。
根光纤直接到家庭。 （1）ONU直接放在用户家里 （2）中心局到用户之间全部为光连接和光传输 （3）接入网无任何有源设备，是一个真正的透明网络 （4）是一种真正意义上的宽带接入技术 是用户接入网的长远目标
光纤接入技术
光 分
OLT
路 器
ONU 光缆
电话
FTTC
ONU
电话
FTTB
4-3 光接入网的应用类型
（1）光纤到路边（FTTC） （2）光纤到楼（FTTB） （3）光纤到户（FTTH） （4）光纤到办公室（FTTO）
4．光接入网的传输技术
（1）空分复用（SDM）技术 是指上行信号和下行信号使用不同的光纤 分开传输。 （2）时分复用(TDM)/时分多址（TDMA）技术 是指在同一个光载波波长上，将时间分割 成周期性的帧，每帧再分割成若干个时隙，按 一定的时隙分配原则，使每个ONU在指定时隙 内以分组方式向OLT发送信号
λ1
波 分 复 用 器
λ1
上行信道
ONU
1
光 分 路 器
2
OLT
λ2 λN
λ2 λN
ONU
… …
N
… …
OLT
… …
2
… …
λ1
λ2
λN λ
ONU
N
4-6 WDM/WDMA-PON
（5）码分复用(CDM)/码分多址（CDMA）技 术 是给每一个ONU分配一个惟一的正交码作 ONU 为地址码，并将各ONU的上行信号与其进行模 二加，再去调制具有相同波长的激光器，经分 路器合路后送到光纤传输。
（3）光配线网络（ODN） ODN在OLT和一个或多个ONU之间提供一 条或多条光信道。
2．APON系统帧结构
不论是上行方向还是下行方向，ATM信元都是 以APON帧格式在APON系统中进行传输。
1 帧=56 个 53 字节信元 PLOAM 1 ATM 信元 1 ATM 信元 27 PLOAM 2 ATM 信元 28 ATM 信元 54
光纤通信技术第十章光纤接入网技术全解
中
ONU
OBD
OLT
心
局
光接入网
光纤到楼 FTTB
FTTB： Fiber To The Budding
ONU设在办公楼或居民住宅楼内的某个公共地方 用户到ONU之间（引入线）用UTP5类线（或更高等
级线）连接
点到多点结构，一个ONU为多个用户提供接入 通常采用FTTB+Ethernet技术
1. 光纤接入网的定义 光纤接入网（OAN，Optical Access
Network）是指在接入网中采用光纤作为主 要传输媒质来实现信息传送的网络形式。它 不是传统意义上的光纤传输系统，而是针对 接入网环境所设计的特殊的光纤传输网络。
1. 光纤接入网的基本结构
光纤接入网采用光纤作为主要传输媒质 ，而局侧和用户侧发出和接收的均为电信号 ，所以在局侧要进行电/光变换，在用户侧要 进行光/电变换，才可实现中间线路的光信号 传输。一个一般意义上的光纤接入网示意图 如图10-4所示。
图10-6 ODN中的光通道
S/R L
光通道
ONU
Lp
活动连接器 光纤接头 光 分 路 器 OBD
Lj
第 j个 光 通道元件
R /S
OLT L1
光纤接入网的拓扑结构
光纤接入网的拓扑结构主要有总线形、 环形和星形。由此又可以派生出树形、双星 形、环形－星形等结构，如图10-7所示。
图10-7 光纤接入网的拓扑结构(部分 )
10.1.1 接入网的基本概念
按照电信网的概念，可以将全网分为公用电信网和 用户驻地网两大块。用户驻地网是属于用户所有，因而， 通常电信网是指公用电信网部分。公用电信网可以分为 长途网（长途端局以上部分），中继网（长途端局和市 话局之间以及市话局之间的部分）和接入网（端局至用 户之间的部分）。目前国际上已经倾向于将长途网和中 继网合在一起称为核心网。相对于核心网而言，其他部 分统称为接入网。接入网主要完成将所有用户接入到核 心网的任务。
第5章 光纤接入网技术
（2）光波分多址(OWDMA)方式
· 光波分多址(OWDMA)方式是每个 ONU使用不同的工作波长，OLT接收端通 过分波器来区分来自不同ONU的信号。
· OWDMA方式的原理如图5-18所示。
（3）光码分多址(OCDMA)
· 光码分多址(CDMA)方式是给每个 ONU分配一个唯一的多址码，将各ONU的 上行信号码元与自己的多址码进行模二加， 再调制相同波长的激光器，在OLT用各 ONU的多址码恢复各ONU的信号。
2、EPON的设备功能
（1）光线路终端（OLT）
· OLT的具体功能为： ①提供EPON与服务提供商核心网的
数据、视频和话音网络的接口，具有复用/ 节复用功能；
②光/电转换、电/光转换。
③分配和控制信道的连接，并有实时监 控、管理及维护功能；
④具有以太网交换机或路由器的功能。
· OLT布放位置一般有3种方式： ● OLT放置于局端中心机房(交换机房、 数据机房等) ● OLT放置于远端中心机房 ● 户外机房或小区机房
（3）总线形结构
· 总线形结构的光纤接入网如图5-8所示。
2、有源光网络（AON）的拓扑结构
· 有源光网络（AON）的拓扑结构一般 采用双星形、链形和环形结构。
（1）有源双星形结构
· 有源双星形结构如图5-9示所示。
（2）链形结构
· 当涉及通信的所有点串联起来并使首 末两个点开放时就形成了链形结构（线形 结构），如图5-10所示。
· 根据采用的技术不同，无源光网络 （PON）又可以分为以下几类。
● APON——基于ATM的无源光网络（在 PON中采用ATM技术），后更名为宽带PON （BPON）；
光纤接入技术
A1 B1 N1
ONU ONU ONU 2 N
1
OLT 上行
1
PD
2 PD N PD
OBD
WDM
1
16
2
N
PD：光电检测器
接入网技术
光接入网的分类
根据光分配网是采用有源或无源设备，OAN分：
AON和PON ODN全部由有源器件组成（光放大器等）
AON：Active Optical Network，有源光网络
用户
用户 用户
ONU2
ONUn
OBD
ODN
OLT
ATM 交换机
APON（传输ATM信元流）
30 接入网技术
APON的数据传输
APON在PON上传送ATM信元 APON帧传输的基本原理同PON，只是APON帧中 封装的是ATM信元 APON帧中上行信元格式如下：
14
接入网技术
光接入网的传输技术
时分复用TDM
每个ONU动态或固定分配一个时隙 每个ONU在分配的时隙内上传数据
固有问题
A1
每个ONU与OLT距离不等 传输时延不同 到达OLT的相位不同 完善的测距技术，实现定时调整 和同步 快速的同步技术 快速、动态的门限判决技术
ONU ONU OBD
衰减很小，不加中继的距离现在可达数百公里
抗腐蚀能力强，不受电磁波干扰 盗接线头困难，不易盗听
抗恶劣环境优势
安全性优势
大多数运营商断言：未来理想的宽带接入网是基于光纤的网络
3 接入网技术
4.2 光纤在接入网中的延伸
有线通信的光纤接入网技术及应用分析
有线通信的光纤接入网技术及应用分析随着信息社会的不断发展，通信技术也迎来了新的时代。
传统的有线通信已经无法满足人们对于高速、稳定、安全的通信需求，而光纤接入网技术应运而生，成为了未来通信发展的趋势。
本文将从光纤接入网技术的原理和特点，以及其在通信领域的应用进行深入分析。
一、光纤接入网技术的原理和特点光纤接入网技术是利用光波进行数据传输的通信技术，其原理是通过光纤将光信号传输到目标地点，然后将光信号转换为电信号进行数据通信。
光纤接入网技术主要包括光纤传输系统、光波长分复用技术、光纤复用技术等多种技术手段。
光纤接入网技术具有以下几个特点：1. 高速传输：光纤的传输速度非常快，可以达到几十甚至上百兆每秒，远高于传统的有线传输速度。
2. 高带宽：光纤的带宽非常宽，可以同时传输多种数据类型，满足了现代多媒体通信的需求。
3. 抗干扰性强：光纤传输不易受到外界电磁干扰，保证了通信的稳定性。
4. 传输距离远：光纤传输距离非常远，几十公里到上百公里的传输距离都不是问题。
5. 安全性高：光纤通信不会产生电磁辐射，不易被窃听和干扰，保证了通信的安全性。
二、光纤接入网技术在通信领域的应用1. 宽带接入：光纤接入网技术可以提供宽带接入业务，为用户提供高速、稳定、带宽大的网络连接。
2. 电视直播：光纤接入网技术可以提供高清、流畅的电视信号传输，满足了用户对高清电视直播的需求。
3. 企业通信：很多大型企业对通信的要求非常高，需要大带宽、高速度、高稳定性的通信网络，光纤接入网技术可以很好的满足这些需求。
4. 远程医疗：光纤接入网技术可以满足远程医疗系统对数据传输的高要求，保障了医疗数据的传输稳定性和安全性。
5. 视频会议：光纤接入网技术可以提供高清、稳定的视频会议通信，为企业提供高效的远程会议工具。
6. 云计算：光纤接入网技术提供了高速、高带宽的通信环境，为云计算提供了坚实的基础。
随着通信基础设施的不断完善和技术的不断进步，光纤接入网技术将会迎来更好的发展。
宽带接入网技术
3 光纤接入网技术
3.2.3 光网络单元（ONU）
3 光纤接入网技术
3.2.4 适配器（AF）
AF为ONU和用户侧设备提供适配功能。其具体物理实现可以包含 在ONU内，也可以完全独立。当ONU与AF在物理上相互独立时， AF还要完成在最后一段引入线上的业务传送任务。
3 光纤接入网技术
3.1.4 PON网络的应用类型
目前，网络中PON的因应用主要以Ethernet PON简称“EPON”为主。 河北省目前以FTTB的建设模式为主，根据不同的用户需求，采用 EPON＋DSL或EPON＋LAN的方式，实现用户接入。
以下我们根据ONU设备在网络中的位置分别介绍应用类型。
3 光纤接入网技术
3.1.4 光纤接入网的应用类型 1. 光纤到路边（FTTC）
3 光纤接入网技术
2. 光纤到大楼（FTTB） FTTB也可以看作是FTTC的衍生类型，不同之处是ONU直接放在楼内 （通常为居民住宅公寓或小型企事业单位的办公楼），再经过多对双绞 线将业务分送给各个用户。
3. 光纤到户（FTTH）或办公室（FTTO）
2 传统接入网技术
2.2.2 VDSL系统构成 使用VDSL系统，普通电话线不需要改动，而数字信号经馈线光纤由网 络侧的收发单元送往双绞线给远端。
2 传统接入网技术
2.2.3 VDSL的应用
1. 视频业务 通过视频点播业务功能，用户可以在线收看影视，收听音乐，同时还可 以进行网上游戏。 2. 数据业务 通过高速数据接入业务功能，用户可以快速地浏览Internet上的信息，收 发电子邮件，通过上传、下载文件和视频功能实现远程医疗、教学、办 公和视频会议等。 3. 全服务网络 由于VDSL支持高比特速率，因此，被认为是全业务网络的接入机制。这 类网络将服务于用户的所有通信要求，包括语音、视频、数据应用。这 种全包含的网络技术将代替今天的电话系统和有线电视，并且还会增加 更多的功能，如视频电话等。
各种光纤接入方案简介
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一、光纤接入技术简介
1、光纤接入技术是指以光纤作为传输介质的接入技术，是有限的、可靠、高速，可传送大容量信息的接入方案。
光纤接入技术要求用光纤线在有线网络和无线网络之间进行综合网络接入，它可以提供更高的传输速率，更高的带宽，更小的噪声，更大的容量，以及更安全的传输。
2、光纤接入技术可以为传输提供更稳定和安全的环境，并能够支持多种类型业务的传输需求。
同时，支持无缝的数据传输，减少延迟，提升系统应用的可靠性。
3、光纤接入技术非常适合需要高性能网络的场景，如企业网络、电信机房、电动汽车、智能家居、医疗器械等，可满足高速、高带宽、高容量的要求。
二、光纤接入常见方案
1、光环路专网：光环路专网由两根有限长度的光纤构成，将两个点连接，可以有效提高网络的传输性能，并将网络的延迟降至最低，适用于需要两点有稳定可靠性的网络场景。
2、单模光纤接入：单模光纤接入技术利用单模光纤对接口及光接收发射器来传输信号，信号一般不会受到无线传输信号的干扰。
单模光纤接入常用于室内接入，适用于中小规模的企业网络建设。
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光纤接入网技术研究
目录
1.报告目的
2.组员安排
3.1光纤接入网的基本构成
3.2光纤接入网的系统模型及作用
3.3光纤接入网的分类
3.4光纤接入网的网络结构
3.5光纤接入网的传输技术
4.1 PON三种（APON、GPON、EPON）光接入网技术结构、特点、应用上的差异
5.光纤接入网在通信网中的应用
6.总结
1.1报告目的
1、了解光线接入网的应用和背景
2、了解有源光网络和无源光网络的系统模型、网络结构及传输技术
3、光线接入网在通信中的地位
2.1 组员安排
光纤接入网的基本构成、光纤接入网的系统模型及作用-----张玉珊
光纤接入网的分类、光纤接入网的网络结构------陈绵莹
光纤接入网在通信中的应用-------谢锡容
PON的三种光接入网技术、传输技术------黄炎萍
总结------全组人员
3.1光纤接入网的基本构成
光纤接入网(OAN)，是指用光纤作为主要的传输媒质，实现接入网的信息传送功能。
通过光线路终端(OLT)与业务节点相连，通过光网络单元(ONU)与用户连接。
光纤接入网包括远端设备——光网络单元和局端设备——光线路终端，它们通过传输设备相连。
系统的主要组成部分是OLT和远端ONU。
它们在整个接入网中完成从业务节点接口(SNI)到用户网络接口(UNI)间有关信令协议的转换。
接入设备本身还具有组网能力，可以组成多种形式的网络拓扑结构。
同时接入设备还具有本地维护和远程集中监控功能，通过透明的光传输形成一个维护管理网，并通过相应的网管协议纳入网管中心统一管理。
3.2光纤接入网的系统模型及作用
OLT:区分交换和非交换业务，管理来自ONU的信令和监控信息，并向网元管理系统提供网管接口，完成接口适配、复用和传输功能
OND:为OLT与ONU提供光传输手段，完成光信号的传输和功率的分配任务
ONU：终结来自ODN的光纤、处理光信号，并为多个小企业事业用户和居民用户提供业务接口
3.3光线接入网的分类
光纤接入网（OAN）从系统分配上分为有源光网络(AON，Active Optical Network)和无源光网络(PON，Passive OpticaOptical Network)两类
有源光网络（AON）：指光配线网OND含有有源器件（电器件、电子光源）的光网络，该技术只要用于长途骨干传送网。
无源光网络（PON）：指OND不含有任何电子器件及电子电源，OND全部由光分录器等无源器件
3.4光纤接入网的网络拓扑结构
1．总线形结构
总线形结构是以光纤作为公共总线(母线)、各用户终端通过某种耦合器与总线直接连接所构成的网络结构。
这种结构属串联型结构，特点是:共享主干光纤，节省线路投资，增删节点容易，彼此干扰较小；但缺点是损耗累积，用户接收机的动态范围要求较高；对主干光纤的依赖性太强
ONU ONU ONU
↑↑↑
OLT→分路器→分路器→分路器
↓↓↓
ONU ONU ONU
2．环形结构
环形结构是指所有节点共用一条光纤链路，光纤链路首尾相接自成封闭回路的网络结构。
这种结构的突出优点是可实现网络自愈，即无需外界干预，网络即可在较短的时间里从失效故障中恢复所传业务。
系列措施，保密性也很好，是一种较好的接入网结构
3.5光线接入网的传输技术
传输技术目的:解决在OLT和多个ONU间上、下行信号的正确传输问题
光纤接入网的传输技术分类：空分复用、时分复用、时间压缩复用、波分复用、码分复用、副载波复用
1、空分复用：指上行信号和下行信号使用不同的光纤分开传输，
2、时分复用：指在同一个光载波波长上，将时间分割成周期性的帧，每帧在分
割成若干个时隙，按一定的时隙分配原则，使得每个ONU在指定时隙内以分组方式向OLT发送信号。
3、时间压缩复用“指利用一根光纤，传输时不断改变收、发方向，使两个方向
的信号以脉冲串的形式轮流在同一根光纤中传输。
4、波分复用：指把不同波长的光信号复用到一根光纤中进行传送的技术。
5、码分复用：给每一个ONU分配一个唯一的正交码作为地址码，并将各ONU的
上行信号与其他进行莫二加，再去调制具有相同波长的激光器，经分路器合路后送到光纤传输。
6、副载波复用：将上行信号和下行信号分别安排在不同频段，在同一根光纤中
完成双向传输任务。
4.1PON三种光接入网技术结构、特点、应用上的差异
5.1光线接入网在通信网中的应用
近年来，以互联网为代表的新技术革命正在深刻地改变传统的电信概念和体系结构，随着各国接入网市场的逐渐开放，电信管制政策的放松，竞争的日益
加剧和扩大，新业务需求的迅速出现，有线技术（包括光纤技术）和无线技术的发展，接入网开始成为人们关注的焦点。
在巨大的市场潜力驱动下，产生了各种各样的接入网技术。
光纤通信具有通信容量大、质量高、性能稳定、防电磁干扰、保密性强等优点。
在干线通信中，光纤扮演着重要角色，在接入网中，光纤接入也将成为发展的重点。
光纤接入网是发展宽带接入的长远解决方案.
5.2总结
在这次光纤接入网研究报告中，我们组根据个人情况分配不同的任务,使其得以顺利完成。
研究内容涉及光纤接入网的传输技术、光纤接入网的拓扑结构、PON等的研究及应用，我们组员根据宽带接入网技术一书来参考分析，得以巩固了课堂上学到的知识，扩展了一些新知识，锻炼了我们的分析能力和提升了我们的求知欲望。