光纤接入网技术
PON技术在光纤接入网中的应用
PON技术在光纤接入网中的应用随着宽带接入需求的增加，光纤接入网已成为未来通信网络的发展方向。
而PON技术（Passive Optical Network）作为光纤接入网络中的重要组成部分，具有高带宽、低成本、易维护等优点，正逐渐成为主流的光纤接入技术。
本文将就PON技术在光纤接入网中的应用进行探讨。
一、PON技术概述PON技术是一种光分布式的传输方式，它采用了被动式光分路器（Passive Splitter）实现光信号的分配和传输，不需要电源和电子设备来增益信号，因此成本低、可靠性高。
PON技术采用了TDMA（Time Division Multiple Access）或者WDM（Wave Division Multiplexing）技术，可以实现多用户共享一根光纤，从而降低了光纤接入网络的建设和运营成本。
PON技术一般分为EPON（Ethernet PON）、GPON（Gigabit PON）和XG-PON（10G PON）等不同的标准，它们分别对应了不同的传输速率和应用场景。
EPON和GPON是较为成熟的技术，被广泛应用于FTTH（Fiber To The Home）等场景；而XG-PON则适用于对带宽要求较高的企业用户和大型机构。
1. 宽带接入随着互联网、智能家居等应用的普及，用户对宽带接入的需求越来越大。
传统的ADSL （Asymmetric Digital Subscriber Line）接入方式受限于电话线的性能，无法满足用户对高速宽带的需求。
而PON技术可以实现高速的光纤接入，为用户提供更高带宽的网络体验。
尤其是在FTTH场景下，PON技术可以实现家庭用户的高速宽带接入，支持高清视频、在线游戏等大流量应用的稳定运行。
2. 有线电视和光纤网联播传统的有线电视网络和光纤网络分别独立建设和运营，无法实现资源共享和业务融合。
而PON技术可以实现有线电视信号和光纤网络信号的统一传输，从而实现有线电视和光纤网的联播和资源共享。
光纤接入技术
7.3 APON接入技术
在窄带PON系统概念提出的同时，研究人员提出了基于 ATM技术的宽带PON系统，即APON，使接入网迈向宽带时 代。APON在发展过程中经历了多个版本。1998年10月， ITU-T正式通过了G.983.1规范，即基于PON系统的高速光接 入系统，对APON系统进行了详尽的定义，这个规范的标准 化程度很高，对标称线路速率、光网络要求、网络分层结构、 物理介质层要求、汇聚层要求、测距方法和传输性能要求等 作了具体规定。G.983.1规范的目标是为了用户提供接入速 率大于2Mbps的宽带接入业务，包括图像、视频和其他分配 型业务。
• APON • EPON • GPON
7
7.1.6 光接入网的拓扑结构
1．总线型拓扑结构
光纤
OLT
OBD
OBD
OBD
局端
ONU#1
ONU#2
ONU#N
用户端
用户#1
用户#2
用户#N
2．环型拓扑结构
用户#N ONU#N
OBD
OLT 局端
光纤
OBD ONU#1 用户#1
OBD
ONU#2 用户#2
3．星型结构
4. 操作管理维护功能
通常将操作管理维护（OAM）功能分为两部分，即 OAN特有的OAM功能和OAM功能类别。
OAN特有的OAM功能包括设备子系统、传输子系统、 光的子系统和业务子系统。设备子系统包括OLT和ONU的机 箱、机框、机架、供电和光分路器外壳、光纤的配线盘和配 线架等；传输子系统包括设备的电路和光电转换。光的子系 统包括光纤、光分支器、滤波器和光时域反射仪或光功率计； 业务子系统包括各种业务与OAN核心功能适配的部分（例如 PSTN、ISDN）。
光纤接入技术
简介： 光纤通信是以广播作为信息载体，以光纤 作为传输媒介的一种通信方式，已成为现 代通信的主要支柱之一。 • 随着用户业务量的日益增长和业务种类的 不断变化，新业务的高性能要求需要与之 相适应的高性能接入技术。从介质上来看， 不同的介质有不同的特点，能满足不同的 要求。而光纤作为一种性能优越的有线传 输介质，在接入网中发挥着越来越重要的 作用。
现状： 伴随着光纤入网的发展，各行各业都发生了巨大 的变化。金融、房地产、通信、因特网、广播电 视媒体等方面都有飞跃的变化。以“三网融合” 部分举例：
影响 一、光纤入网对广播电视媒体的影响 二、光纤接入对电话网的影响 三、光纤接入对通信行业的影响 四、光纤接入对三网融合的影响
• 传统的通信网络主要有以承载窄带电话业务为主的电信网 络，承载宽带模拟广播电视业务的有线电视网络和承载数 据业务的计算机网络。而承载多媒体业务的多媒体宽带网 络则应该是一个宽频带、高速率，将电信业务、广播电视 业务、计算机数据业务集于一身的统一的网络，也就是将 传统的三种通信网络“三网合一”。多媒体宽带网络主要由 超干线传输与交换网以及接入网两部分组成，超干线传输 与交换网用来解决多媒体信息的大容量超长距离(省际和 市际)传输与交换，同时实现多媒体宽带网络中任意两个 或多个用户之间以及用户与服务提供者之间的相互连接， 而接入网则是负责提供给用户接入多媒体宽带网络的手段， 完成用户终端与多媒体宽带网络的连接。随着通信技术、 计算机技术、广播电视技术以及多媒体技术的飞速发展， 目前基于高速大容量SDH(同步数字系列)光纤传输技术和 基于ATM(异步转移模式)宽带交换技术的超干线传输与交 换网，
• 由此可见，光纤接入网在实现国家信息现 代化过程中起着越来越重要的作用，是现 代通信网不可或缺的组成部分。现代通信 网基本实现了基于光纤的骨干网的传输和 交换，而接入段仍然是制约现代电信网进 一步发展和完善的“瓶颈”，因此，要建设国 家信息基础结构，接入网是关键。接入网 技术的发展，将导致通信信息网的巨大变 化，即语音、数据、图像等各种信息业务 综合一起传送，实现资源共享，逐步优化 通信网络，大大提高网络效益。
《光纤接入网第二讲》课件
2 可以实现多信道传
输
3 具有高速率和高带
宽
通过WDM技术，WDMPON结构可以同时传输 多个信道的光信号。
WDM-PON结构提供更 高的数据传输速率和更 大的带宽，满足用户对 高速宽带的需求。
光纤接入网的应用
1 家庭宽带接入
光纤接入网可以提供稳 定、高速的宽带接入， 满足家庭用户对高速网 络的需求。
光纤接入网将更加智能
3 面向5G的光纤接入
网络
化，能够根据用户需求
光纤接入网将面向5G网
提供个性化的网络服务。
络的需求进行优化，提
供更高的速度和更低性高
光纤信号不易受到外界干扰，保证了数据 传输的稳定性和可靠性。
光纤信号无法被窃取，提供了更高的数据 安全性，保护用户的隐私。
光纤接入网的典型结构
ODN结构
光分纤器直接连接到用户处， 适用于FttC和FttB。
PON结构
采用光分配器作为中心节点， 多个ONU通过同一光纤接入。
PON结构将光分配器作为中心节点，将光信号分发给多个ONU。
2 多个ONU通过同一光纤接入
多个用户设备通过同一光纤接入，实现资源共享和高效的数据传输。
3 采用TDMA技术
PON结构通过分时多路复用技术实现多个用户设备之间的信号传输。
WDM-PON结构的特点
1 采用WDM技术
WDM-PON结构采用波 分复用技术，实现多信 道传输，提供更大的带 宽。
《光纤接入网第二讲》 PPT课件
光纤接入网是一种高性能的宽带接入技术，具有传输能力强、信号传输质量 高、抗干扰性能好和安全性高等优势。
光纤接入网的技术优势
1 宽带传输能力强
2 信号传输质量高
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）；
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1. 引言1.1 光纤接入网的定义光纤接入网是指利用光纤作为传输介质，通过光纤传输技术实现用户接入到互联网或其他网络的通信系统。
光纤接入网将光纤引入用户家庭或企业建筑内部，为用户提供高速、稳定的网络连接服务。
相比传统的铜线或同轴电缆，光纤接入网具有更大的带宽、更低的传输损耗和更长的传输距离。
光纤接入网可以实现高清晰的视频通话、大容量的数据传输和快速的网络连接速度，是现代有线通信中不可或缺的重要技术。
随着互联网的普及和用户对带宽需求的不断增加，光纤接入网已经成为未来有线通信的主流技术之一。
通过光纤接入网，用户可以享受到更加便捷、高效的网络体验，推动了数字经济和信息社会的发展。
1.2 光纤接入网的发展历程在20世纪70年代，光纤技术开始进入通信领域，而光纤接入网的发展也逐渐受到关注。
最初，光纤接入网主要用于长途通信，其高带宽和低损耗的特性使其成为理想的传输媒介。
由于成本昂贵和技术不够成熟，光纤接入网并未得到广泛应用。
随着技术的不断进步，在20世纪90年代，随着光纤通信技术的逐渐成熟和成本的下降，光纤接入网开始在通信领域中得到更广泛的应用。
电信运营商开始大规模建设光纤接入网，以取代传统的铜线网络，提供更高质量和更稳定的通信服务。
光纤接入网不仅在电话通信领域得到应用，还广泛用于宽带互联网接入和电视信号传输等方面。
21世纪初，随着互联网的快速发展和数字化需求的增加，光纤接入网逐渐成为主流通信方式。
各国政府和企业纷纷加大光纤网络建设的投入，推动光纤接入网技术不断创新和完善。
光纤接入网的发展历程充分展示了其在通信领域中的重要性和广阔的应用前景。
1.3 本文研究的目的本文的研究目的是对光纤接入网技术及其应用进行深入分析，探讨其在有线通信领域中的重要性和发展趋势。
通过对光纤接入网的技术原理、组成部分、应用场景及优势进行综合研究，为读者提供全面了解和认识光纤接入网的相关知识。
也旨在总结光纤接入网技术在宽带传输中的作用和发展趋势，为未来有线通信技术的发展提供参考和指导。
铁路通信工程光纤接入网技术的运用及质量管理
铁路通信工程光纤接入网技术的运用及质量管理随着我国高铁网络的不断扩展和铁路通信技术的不断进步，铁路通信工程光纤接入网技术已经成为铁路通信领域中不可或缺的一部分。
光纤接入网技术的运用为铁路通信工程提供了高速、稳定和可靠的通信支持，同时也带来了更多的质量管理挑战和机遇。
本文将就铁路通信工程光纤接入网技术的运用及质量管理进行探讨。
1. 光纤接入网技术的概念和特点光纤接入网技术是指利用光纤作为信息传输媒介，通过光纤传输设备将光信号转换为电信号，实现用户终端与通信网的互联。
光纤接入网技术具有带宽大、传输距离远、抗干扰能力强、安全可靠等特点，适用于需要大规模、高速、长距离传输的通信场景。
2. 铁路通信工程中光纤接入网技术的应用在铁路通信工程中，光纤接入网技术被广泛应用于通信信号、监控信号、视频信号等数据的传输。
光纤接入网技术不仅可以满足铁路通信工程对大容量、高速率的通信需求，而且能够实现信号传输的隔离和保护，提高了通信系统的稳定性和可靠性。
1. 光纤接入网技术的质量管理要求铁路通信工程对光纤接入网技术的质量管理有着严格的要求。
一方面，铁路通信工程是国家重点基础设施，对通信设备和技术的可靠性和稳定性要求非常高。
光纤接入网技术在铁路通信工程中的应用涉及到众多用户和数据的通信需求，对质量和性能的要求也非常严格。
2. 光纤接入网技术的质量管理内容光纤接入网技术的质量管理内容包括光纤接入设备的选型和采购、光纤接入网络的规划和设计、光纤接入设备的安装和调试、光纤接入网络的运行和维护等方面。
设备的质量认证、工程的设计规范、人员的培训水平、运行的稳定性等都是质量管理的重点。
3. 光纤接入网技术的质量管理方法为了保证光纤接入网技术在铁路通信工程中的质量，需要采取有效的质量管理方法。
首先是建立完善的质量管理体系，包括设备供应商的质量认证、工程设计和实施的规范、设备和网络的运行监测等环节。
其次是加强设备和网络的质量监控，包括设备的质量检测、网络性能的监测和测试等手段。
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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。
ONU →分分→ONU
→ONU
→ONU
器器
3．星形结构
星形结构是各用户终端通过一个位于中央节点(设在端局内)具有控制和交换功能的星形耦合器进行信息交换，这种结构属于并联形结构。
它不存在损耗累积的问题，易于实现升级和扩容，各用户之间相对独立，业务适应性强。
但缺点是所需光纤代价较高，对中央节点的可靠性要求极高。
星形结构又分为单星形结构、有源双星形结构及无源双星形结构三种。
（1）单星形结构：该结构是用光纤将位于电信交换局的OLT与用户直接相连，基本上都是点对点的连接，与现有铜缆接入网结构相似。
每户都有单独的一对线，直接连到电信局，因此单星型可与原有的铜现网络兼容；用户之间互相独立，保密性好；升级和扩容容易，只要两端的设备更换就可以开通新业务，适应性强。
缺点是成本太高，每户都需要单独的一对光纤或一根光纤（双向波分复用），要通向千家万户，就需要上千芯的光缆，难于处理，而且每户都需要专用的光源检测器，相当复杂
ONU
↗
OLT → ONU
↘ ONU
（2）有源双星形结构：它在中心局与用户之间增加了一个有源接点。
中心局与有源接点共用光纤，利用时分复用（TDM）或频分复用（FDM）传送较大容量的信息，到有源接点再换成较小容量的信息流，传到千家万户。
其优点是灵活性较强，中心局有源接点间共用光纤，光缆芯数较少，降低了费用。
缺点是有源接点部分复杂，成本高，维护不方便；另外，如要引入宽带新业务，将系统升级，则需将所有光电设备都更换，或采用波分复用叠加的方案，这比较困难。
ONU
↗
有源节点↘ ONU
↗
OLT ↗ ONU
↘有源节点↘ ONU
（3）无源双星形结构：这种结构保持了有源双星形结构光纤共享的优点，将有源接点换成了无源分路器，维护方便，可靠性高，成本较低。
由于采取了一
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。