光纤接入网(OAN)的网络结构
《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
《现代通信网及其关键技术》8光纤接入
虽然接入网和骨干网一样有性能管理、故障管理、配置管理、账目管理和安全管理五大功 能，但是骨干网中这五大功能有很全面的内部规定，而接入网并不需要如此，故可以在每种功能内部 进行简化。
03
4）设立子速率
SDH的标准速率为155.520 Mbit/s，622.080 Mbit/s，2488.310 Mbit/s和9953.280 Mbit/s。
02
有源光网络又可分为基于SDH的AON和基于PDH的AON,
03
在有源光纤网络中，用户侧的ONU设备通过有源节点与局端相连接，网络的馈线段和配线段全部采用光纤媒质，ONU与局端设备既可以直接连接，也可以通过设备（分插复用器）转接。
01
有源光纤网技术较为简单，容易实现。但由于网络中使用了有源设备，所以增加了设备维护和供电问题。
接入网中应用时，所需传输数据量比较小，过高的速率很容易造成浪费，因此需要规范低于STM-1的速率，便于在接入网中应用。
为了更适应接入网的需要，必须设立低于STM -1的子速 率，采用51. 840Mb/s( STS -1速率)和7. 488Mb/s。
5）其他简化
保护方式的简化。
在干线网中，SDH系统在保护方面有的采用通道保护方式，有的采用复用段共享保护方式，有的两者都采用。
光时分多址（OTDMA） 光时分多址（Optical Time Division Multiple Access，OTDMA）方式是指将上行传输时间分为若干时隙，在每个时隙只安排一个ONU，以分组的方式向OLT发送分组信息，各ONU按OLT规定的顺序依次向上游发送。
光波分多址（OWDMA）
采用光波分多址（Optical Wavelength Division Multiple Access，OWDMA）接入技术，将各ONU的上行传输信号分别调制为不同波长的光信号，送至OBD后，耦合到馈线光纤；
《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。
关于宽带光纤接入网
关于宽带光纤接入网摘要：论述了光纤宽带接入方式的概念及其关键技术，分析了各种技术的优缺点及应用方式，描述了光纤接入网的发展方向，指出了光纤接入技术目前比较现实和理想的技术方案选择思路。
关键词：宽带；光纤接入网一、光纤接入网的概念及其优势、结构1.1 光纤接入网的概念光纤接入网，英文简称OAN（Opticai Accsee Network），在接入网中，主要使用光纤作为传输媒介，最终实现信息的传送，是一种网络形式。
光纤接入网主要包括有源光网络系统和无源光网络系统。
1.2 光纤接入网的优势(1)除了交换功能外，光纤接入网具有复用功能、交叉连接功能及传输功能。
(2)除电话业务外，支持三重播放（Triple play，语音、视频、数据），以及其他宽带业务等。
(3)能在不同环境中使用，不一定要配置机房，也可在室外配置机房，有利于降低建设维护成本。
(4)能灵活运用，可结合交换机升级使用，能适应于其他新业务发展需求。
(5)具有好的传输质量和可靠性，具有广阔应用范围和良好的市场前景。
(6)网径较小，可免用中继器，但因用户众多导致的光功率分配，有时要用到光纤放大器进行功率补偿。
1.3 光纤接入网的基本结构光纤接入网的基本结构包括：(1)光纤接入网包括远端设备；(2)光网络单元（ONU）、局端设备；(3)光线路终端（OLT）。
光纤接入网的接口包括三大类：使用用户网络接口（UNI）、业务节点接口（SNI）和维护管理接口（Q3）。
二、接入网技术分析2.1 基于SDH系统的AON技术接入网的相对带宽需求较小，需要提供IP、TDM和ATM等综合业务传送。
以SDH为基础并能提供IP、ATM传送与处理的系统将是解决接入网传送的主要方法，这种方式可廉价地在一个业务提供点（POP）上提供高质量专线、ATM及IP等业务的接入、传送和保护。
在接入网中应用SDH的主要优势在于：SDH可以提供理想的网络性能和业务可靠性；SDH的固有灵活性使得在发展极其迅速的蜂窝通信系统中采用SDH系统尤其适合。
光纤接入网体系结构
摘录于: 光纤接入网计划设计手册人民邮电出版社1.1接入网1.1.1、接入网定位:电信网能够分为3大部分: 关键网、城域网/当地网、接入网和用户驻地网（可选）。
接入网（AN）由业务节点接口（SNI）和相关用户网络接口（UNI）之间一系列传送实体（如线路设施和传输设施）组成, 是为传送电信业务提供所需传送承载能力实施系统。
接入网能够经过管理接口进行配置和管理。
图1.1显示是接入网在整个网络结构中地位。
接入网物理参考模型如图1.2所表示, 其中灵活点（FP）和配线点（DP）是两个关键信号分路点, 大致对应传统铜线用户线交接箱和分线盒。
实际物理配置能够有多种不一样程度简化: 最简单情况就是用户直接与局端相连, 适适用于局端周围用户接入; 对于离局端有一定距离用户, 则应采取FP、DP配线后接入。
图1.3显示是接入网体系结构图。
接入网能够由3个接口界定, 即网络侧经由SNI与业务节点相连, 用户侧由UNI与用户相连, 管理方面则经Q接口与TMN（电信管理网）相连。
业务节点是提供业务实体, 业务节点（SN）类型多个多样, 有当地交换机（PSTN、ISDN、B-ISDN、PSDN等）、租用线业务节点（点路方法、ATM方法、分组方法）、IP 路由器、有线电视业务节点（CATV发端）及信息业务节点（VOD）等。
业务节点接口（SNI）是接入网和业务节点之间接口。
经过业务节点与关键网链接, SNI 能够经过透明传送渠道实现远端连接。
在实际网路中, 有很多类型接口位于SNI, 通常都是部分已经标准化接口, 包含传统V5接口（基于2Mbit/s标准化综合SNI, 支持一般电话、ISDN和专线业务）、VB5接口（基于ATM宽带SNI）以及SDH和以太网等多个类型接口。
用户网络接口（UNI）支持用户终端或者是用户驻地网及其业务接入。
UNI包含模拟UNI-Z接口（传统交换机模拟用户线接口, AN中由接入网设备提供）, 数字UNI-U接口（ISDN BA中数字用户线接口）, 以及其她多个数据、10/100Base-T、1000 Base-X等接口。
光接入网
倒 换 开 关 接收机
端局
M：N方式 M：N方式是1：N方式的扩展，就是N个工作实体由 M个保护实体来保护，从而进一步提高了整个网络的可 用性和可靠性，但是工作实体的保护次序以及保护实 体的占用次序需要复杂的协商过程才能解决。
4.4.2光纤接入网中自愈环结构的保护 按连接环路中相邻结点的光纤数目，环型网络可 以分成单纤环、两纤环、四纤环和多纤环 专用保护环：
倒换前
倒换后
共享保护环：
倒换前
倒换后
3.环形网络拓扑结构
光纤
端局
4.树形网络拓扑结构
光分 支器
光纤
光纤
端局
光分 支器
光分 支器
4.4 光接入网的网络性能和生存性
网络保护技术已经不只在核心网中有了应用， 而且在城域网、接入网中也开始有了应用，并随着 光纤的进一步向用户端的推进而推进。光接入网的 网络性能很大程度上取决于网络保护技术在接入网 中的运用。在接入网环境中，网络的拓扑和结构直 接与网络的效能、可靠性、经济性和提供的业务直 接相关，具有至关重要的作用。
4.2.4 业务支持能力 OAN是一种为双向交互式业务而设计的系统， 初期主要支持2Mbit/s以下速率的业务， 基本业务有下面7类： 普通电话（POTS）； 租用线； 分组数据； ISDN基本速率接入（BRA）； ISDN一次群速率接入（PRA）； n×64kbit/s； 2Mbit/s（成帧和不成帧）。
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
光纤接入网 (2)
公共 部分
供电部分
业务 部分
( 2 ) ONU 功能块
N x 64 kbps 信令转换
ODN 接口功能
ODN
ODN 接口功能
传输 复用 功能
用户和 业务 复用功能
用 户
用户 端口 功能
光接口
核心部分
电接口
OAM功能
公共 部分
供电部分
业务 部分
( 3 ) ODN 功能块
Optical Distribution Network
单向广播式业务 ( CATV )； 双向交互式业务 ( VOD 或 数据通信 )
3、OAN 的分类及特点
3.1 OAN的分类 根据光纤接入网中的光配线器（ODN ）是无源还是有源，分为有源光网络（ AON）和无源光网络（PON） 详情见 P226。
4. 基于SDH的有源光网络
4.1 SDH技术在接入网中的应用
6、无源光纤网模型( PON )
交换机
OLT
WDM
4
支持和 控制系统
8
比，光纤接入网具有如下优点： （1）光纤接入网能满足用户对各种业务的需求。人们对 通信业务的需求越来越高，除了打电话、看电视以外 ，还希望有高速计算机通信、家庭购物、家庭银行、 远程教学、视频点播（VOD）以及高清晰度电视（ HDTV）等。这些业务用铜线或双绞线是比较难实现 的。 （2）光纤可以克服铜线电缆无法克服的一些限制因素。 光纤损耗低、频带宽，解除了铜线径小的限制。此外 ，光纤不受电磁干扰，保证了信号传输质量，用光缆 代替铜缆，可以解决城市地下通信管道拥挤的问题。
谢谢！
SDH技术应用到接入网实际上就是有源
光网络技术。
可从根本上缩短骨干网和接入网在技术
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什么是光纤接入网(OAN)的网络结构
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。
OLT的作用是为接入网提供与本地交换机之间的接口，并通过光传输与用户端的光网络单元通信。
它将交换机的交换功能与用户接入完全隔开。
光线路终端提供对自身和用户端的维护和监控，它可以直接与本地交换机一起放置在交换局端，也可以设置在远端。
ONU的作用是为接入网提供用户侧的接口。
它可以接入多种用户终端，同时具有光电转换功能以及相应的维护和监控功能。
ONU的主要功能是终结来自OLT的光纤，处理光信号并为多个小企业，事业用户和居民住宅用户提供业务接口。
ONU的网络端是光接口，而其用户端是电接口。
因此ONU具有光/电和电/光转换功能。
它还具有对话音的数/模和模/数转换功能。
ONU通常放在距离用户较近的地方，其位置具有很大的灵活性。
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。
光纤接入网的拓扑结构，是指传输线路和节点的几何排列图形，它表示了网络中各节点的相互位置与相互连接的布局情况。
网络的拓扑结构对网络功能、造价及可靠性等具有重要影响。
其三种基本的拓扑结构是: 总线形、环形和星形，由此又可派生出总线—星形、双星形、双环形、总线—总线形等多种组合应用形式，各有特点、相互补充。
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。
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。
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。
（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。
（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。