光纤接入网通信网教学课件
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光纤通信系统PPT课件
套塑光纤结构
48 .
现代通信系统 第4章 光纤通信系统
❖按传输波长分类 (1)短波长光纤
37 .
现代通信系统 第4章 光纤通信系统
(3)三角形光纤 纤芯折射
率分布曲线为 三角形。
38 .
现代通信系统 第4章 光纤通信系统
光纤折射率分布曲线 39 .
现代通信系统 第4章 光纤通信系统
❖按传导模的数目分类： 传导模指能够在光纤中远距离传输的传
播模式。 (1)多模光纤
当纤芯的几何尺寸（直径一般为50μm） 远大于光波波长(如1.55μm)时，光纤剖面折 射率分布为渐变型，外径125μm。光纤传输 的过程中会存在着几十种乃至几百种传输模 式，称为多模光纤。
40 .
现代通信系统 第4章 光纤通信系统
(2)单模光纤 当纤芯的几何尺寸较小（一般为
8μm～10μm），与光波长在同一数量级， 这时，光纤只允许一种模式（基模）在 其中传播，其余的高次模全部截止，这 样的光纤称为单模光纤。
单模光纤的折射率分布多呈阶跃性。
41 .
现代通信系统 第4章 光纤通信系统
目前光纤已成为信息宽带传输的主要媒 质，光纤通信系统将成为未来国家信息基础 设施的支柱。
7 .
现代通信系统 第4章 光纤通信系统
光纤通信系统是以光导纤维和激光 技术、光电集成技术为基础发展起来的 通信系统，它具有频带宽、重量轻、体 积小、节省能源，主要用于大容量国际、 国内长途通信干线，也用于短局间中继。 我国今后不再敷设新的长途电缆线路， 而全部采用光缆。
实用的光纤通信系统一般都是双向 的，每一端都有光发送机、光接收机和 电发送机、电接收机并且每一端的光发 送机和光接收机做在一起，称为光端机， 电发送机和电接收机组合起来称为电端 机。同样，中继器也有正反两个方向。
48 .
现代通信系统 第4章 光纤通信系统
❖按传输波长分类 (1)短波长光纤
37 .
现代通信系统 第4章 光纤通信系统
(3)三角形光纤 纤芯折射
率分布曲线为 三角形。
38 .
现代通信系统 第4章 光纤通信系统
光纤折射率分布曲线 39 .
现代通信系统 第4章 光纤通信系统
❖按传导模的数目分类： 传导模指能够在光纤中远距离传输的传
播模式。 (1)多模光纤
当纤芯的几何尺寸（直径一般为50μm） 远大于光波波长(如1.55μm)时，光纤剖面折 射率分布为渐变型，外径125μm。光纤传输 的过程中会存在着几十种乃至几百种传输模 式，称为多模光纤。
40 .
现代通信系统 第4章 光纤通信系统
(2)单模光纤 当纤芯的几何尺寸较小（一般为
8μm～10μm），与光波长在同一数量级， 这时，光纤只允许一种模式（基模）在 其中传播，其余的高次模全部截止，这 样的光纤称为单模光纤。
单模光纤的折射率分布多呈阶跃性。
41 .
现代通信系统 第4章 光纤通信系统
目前光纤已成为信息宽带传输的主要媒 质，光纤通信系统将成为未来国家信息基础 设施的支柱。
7 .
现代通信系统 第4章 光纤通信系统
光纤通信系统是以光导纤维和激光 技术、光电集成技术为基础发展起来的 通信系统，它具有频带宽、重量轻、体 积小、节省能源，主要用于大容量国际、 国内长途通信干线，也用于短局间中继。 我国今后不再敷设新的长途电缆线路， 而全部采用光缆。
实用的光纤通信系统一般都是双向 的，每一端都有光发送机、光接收机和 电发送机、电接收机并且每一端的光发 送机和光接收机做在一起，称为光端机， 电发送机和电接收机组合起来称为电端 机。同样，中继器也有正反两个方向。
《光纤通信技术》课件
3 更高密度
光纤连接器和光纤组件将变得更小型化和高密度，提高光纤通信系统的灵活性。
光纤通信技术的挑战和解决方案
信号衰减
长距离传输会导致信号衰减， 引入光纤放大器和衰减补偿 器解决。
色散
不同波长的光信号在光纤中 传输速度不同，引入分波复 用和调制解调技术解决。
光纤损伤
光纤损伤会导致传输质量下 降，引入纤芯修复和保护技 术解决。
光纤通信
光纤通信技术通过光信号传输语音、图像和数 据，使信息传输更可靠和高效。
光纤通信的工作原理
全内反射
光纤内部采用全内反射原理，使光信号在光纤中传输。
光纤传输模式
光纤可以传输单模式和多模式信号，以适应不同的通信需求。
光纤连接和接收
光纤连接器和光接收器是实现光纤通信的关键组成部分。
光纤通信系统的组成
《光纤通信技术》课件
欢迎来到《光纤通信技术》课件！通过本课程，我们将探索光纤通信技术的 发展、应用和挑战，了解这Байду номын сангаас革命性技术的工作原理和优势。
光纤通信技术概述
光纤传输
光纤通过内部的光信号传输数据，提供更高的 带宽和更快的传输速度。
光纤网络
光纤网络可以覆盖较长的距离，并支持大量的 数据传输，是现代通信的基础设施。
总结和展望
光纤通信技术的发展给我们带来了前所未有的通信体验和行业变革。我们期 待光纤通信在未来继续推动信息社会的发展。
2
低延迟
光信号在光纤中传播速度快，减少了通信的延迟。
3
抗干扰
光纤对电磁干扰和噪声具有很强的抵抗能力。
光纤通信广泛应用于电信、互联网、医疗、军事等领域，推动了信息社会的发展。
光纤通信的发展趋势
光纤连接器和光纤组件将变得更小型化和高密度，提高光纤通信系统的灵活性。
光纤通信技术的挑战和解决方案
信号衰减
长距离传输会导致信号衰减， 引入光纤放大器和衰减补偿 器解决。
色散
不同波长的光信号在光纤中 传输速度不同，引入分波复 用和调制解调技术解决。
光纤损伤
光纤损伤会导致传输质量下 降，引入纤芯修复和保护技 术解决。
光纤通信
光纤通信技术通过光信号传输语音、图像和数 据，使信息传输更可靠和高效。
光纤通信的工作原理
全内反射
光纤内部采用全内反射原理，使光信号在光纤中传输。
光纤传输模式
光纤可以传输单模式和多模式信号，以适应不同的通信需求。
光纤连接和接收
光纤连接器和光接收器是实现光纤通信的关键组成部分。
光纤通信系统的组成
《光纤通信技术》课件
欢迎来到《光纤通信技术》课件！通过本课程，我们将探索光纤通信技术的 发展、应用和挑战，了解这Байду номын сангаас革命性技术的工作原理和优势。
光纤通信技术概述
光纤传输
光纤通过内部的光信号传输数据，提供更高的 带宽和更快的传输速度。
光纤网络
光纤网络可以覆盖较长的距离，并支持大量的 数据传输，是现代通信的基础设施。
总结和展望
光纤通信技术的发展给我们带来了前所未有的通信体验和行业变革。我们期 待光纤通信在未来继续推动信息社会的发展。
2
低延迟
光信号在光纤中传播速度快，减少了通信的延迟。
3
抗干扰
光纤对电磁干扰和噪声具有很强的抵抗能力。
光纤通信广泛应用于电信、互联网、医疗、军事等领域，推动了信息社会的发展。
光纤通信的发展趋势
光接入网用光纤和器件要点课件
光接入网具有传输速度快、传 输容量大、传输质量高等优点 。
光接入网分类
基于传输距离的分类
分为光纤到户（FTTH）、光纤到楼宇（FTTB）等类型。
基于传输技术的分类
分为基于以太网协议和基于无源光网络（PON）技术。
基于网络结构的分类
分为星型、树型、环型等结构。
光接入网的应用场景
01
02
03
城市住宅小区
详细描述
激光器通过受激发射过程产生单色光，具有高亮度、单向性、相干性和方向性 等特点。在光接入网中，激光器用于发射机中，将电信号转换为光信号，实现 信息于将信息信号加载到光波上的器件。
详细描述
调制器的作用是将要传输的信息信号加载到光波上，使光波成为携带信息的信号 载体。通过调制器，我们可以将数字或模拟信号转换为光信号，以便在光接入网 中进行传输。
国际知名品牌占据高端市场，具 有技术优势和品牌影响力。
国内企业数量众多，但规模普遍 较小，主要集中在中低端市场。
行业内存在一定程度的价格竞争 ，但随着技术进步和品质要求的 提高，竞争格局正在逐步优化。
市场发展趋势
5G商用加速推进，将带动光接入网 用光纤和器件市场的进一步增长。
环保要求提高，促使行业向绿色环保 方向发展，对环保型光纤和器件的需 求将逐渐增加。
云计算、大数据等新兴技术的普及， 将促进数据中心互联等高端市场的需 求增长。
技术创新成为竞争关键，企业需要加 大研发投入，提升自主创新能力，以 应对市场竞争和客户需求的变化。
06
光接入网用光纤和器件的未来展 望
技术创新与突破
新型光纤材料
随着科技的进步，新型光纤材料 如硫化物、氟化物等将不断涌现
，提升光传输性能和稳定性。
光纤通信原理-光接入网
并具有较强的OAM功能；
提供更远的传输距离，采用光纤传输，接入层的覆 盖半径达20km，局端单根光纤经分光后引出多路到 户光纤，节省光纤资源；
拥有高速宽带及高效率传输的特性。
2.GPON帧格式
分为下行帧和上行帧结构，GPON帧结构比EOPN帧结 构复杂。
下行 4 PSync
4 标记符
13
1
PL OA M
⑤ 支持QoS。在EPON中QoS主要体现在3个方面：一 是物理层和数据链路层的安全性；二是如何支持业 务等级区分；三是如何支持传统业务。 ⑥ EPON的安全性。ONU通过上行信道传送一些保密 信息（如数据加密密钥），OLT使用该密钥对下行信 息加密，因为其他ONU无法获知该密钥，接收到下行 广播数据后，仍然无法解密获得原始数据。
6
帧起 始 定界
72～1526
净负荷 以太网帧
8 前导 码
6
目的 地址
6
源端 地址
2
数据 长度
6
帧结束 定界
16
前向 差错 校验
6 字节
帧结 束 定界
46～1500
数据 信息
0-46
4 字节
填充 帧校验 （PAD) （FCS)
帧起始定界（SFD，Start of Frame Delimiter），共6字节， 用来为帧的头部定界；
对于上行数据，采用时分多址接入技术（TDMA）， 根据IEEE802.3ah协议，当ONU在注册成功后，OLT会 根据系统的配置，给ONU分配一个唯一的LLID，给 ONU分配特定的带宽，TDMA 技术为每个ONU分配时隙， 每个ONU的信号通过使用不同时间长度的光纤传输来 完成“时分”功能，再把“时分”后的信号聚到光 分路器，完成“复用”功能。在采用动态带宽调整 时，OLT会根据指定的带宽分配策略和各个ONU的状 态报告，动态地给每一个ONU分配带宽。
提供更远的传输距离，采用光纤传输，接入层的覆 盖半径达20km，局端单根光纤经分光后引出多路到 户光纤，节省光纤资源；
拥有高速宽带及高效率传输的特性。
2.GPON帧格式
分为下行帧和上行帧结构，GPON帧结构比EOPN帧结 构复杂。
下行 4 PSync
4 标记符
13
1
PL OA M
⑤ 支持QoS。在EPON中QoS主要体现在3个方面：一 是物理层和数据链路层的安全性；二是如何支持业 务等级区分；三是如何支持传统业务。 ⑥ EPON的安全性。ONU通过上行信道传送一些保密 信息（如数据加密密钥），OLT使用该密钥对下行信 息加密，因为其他ONU无法获知该密钥，接收到下行 广播数据后，仍然无法解密获得原始数据。
6
帧起 始 定界
72～1526
净负荷 以太网帧
8 前导 码
6
目的 地址
6
源端 地址
2
数据 长度
6
帧结束 定界
16
前向 差错 校验
6 字节
帧结 束 定界
46～1500
数据 信息
0-46
4 字节
填充 帧校验 （PAD) （FCS)
帧起始定界（SFD，Start of Frame Delimiter），共6字节， 用来为帧的头部定界；
对于上行数据，采用时分多址接入技术（TDMA）， 根据IEEE802.3ah协议，当ONU在注册成功后，OLT会 根据系统的配置，给ONU分配一个唯一的LLID，给 ONU分配特定的带宽，TDMA 技术为每个ONU分配时隙， 每个ONU的信号通过使用不同时间长度的光纤传输来 完成“时分”功能，再把“时分”后的信号聚到光 分路器，完成“复用”功能。在采用动态带宽调整 时，OLT会根据指定的带宽分配策略和各个ONU的状 态报告，动态地给每一个ONU分配带宽。
光纤通信课件PPT课件
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25
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26
并行系统中的光纤互连
• 光多路复用
– 时分复用（TDM） – 频分复用（FDM） – 波分复用（WDM）
• 解复用
– 棱镜 – 衍射光栅 – 阵列波导光栅 – 干涉滤光片 – 布拉格光纤光栅法
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27
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28
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29
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30
• 加/减多路复用（OADM）
.
31
光无源器件
.
32
• 跳线
.
3
课程简介
• 光通信基础知识 • 光通信器件基础 • 光链路及光开关 • 光网络中的全息技术 • 光网络中的空间光调制器 • 光网络中的光纤旋转连接器
.
4
光开关
用于光交换 设备及系统 中实现全光 层次的路由 选择、波长 选择等功能
.
5
全息技术
用一条激光束将一个
物体照亮，使其反射
到那个底板上去，再
• 无需考虑信号频率变化的影响 • 光速c=299792458m/s • 可见光的频率范围处在430万亿赫兹（红光）与750万亿赫兹
（紫光）之间
• 整个光谱的频率可小到十亿赫兹之下（电磁波），大到3 X 10 10 十亿赫兹之上（γ射线）。
– 复用
• 波分复用
.
15
• 光学并行性
– 电子之间通过电磁场相互作用 – 光波导可相互穿越（交叉角>10度） – 光互连不受平面或准平面的限制 – 光互连密度的限制
3
4
(b )
.
37
• 密集波分复用（DWDM）
– 850nm
– S波段：1310nm
– C波段：1550nm
– L波段：1625nm
光纤通信教案ppt课件
▪高强度的、可靠的光源
太阳光、灯光等普通的可见光源，都不适合作为通信 的光源。
1.1光纤通信发展历史
❖ 光源的探索阶段
▪ 认识一下激光
▪ 激光（LASER）：Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation------------受激辐 射的光放大。
图 透镜波导
1.1光纤通信发展历史 ▪ 反射镜波导：用与光束传输方向成45度角的两
个平行反射镜代替透镜而构成。
首先：现场施工中校准和安装十分复杂； 其次：地面活动对波导影响很大
必须把波导深埋或选择在人车稀少的地区使用。
1.1光纤通信发展历史
现代光纤通信
▪ 光纤的发展 ▪ 光纤即玻璃纤维（透明度很高的石英玻璃丝） ，人们用
1.1光纤通信发展历史
▪利用太阳光作光源，成功进行了光电话的实 验 ，传输距离200多米。 ▪说明：利用光波作为载波传送信息是可行的。 ▪要解决两个问题
▪有稳定的、低损耗的传输媒质
光在大气中的传送要受到气象条件的很大限制，比如 在遇到下雨、下雪、阴天、下雾等情况，就会看不远和 看不清，这叫做大气的能见度降低，使信号传输受到很 大阻碍。
光纤通信培训教材
VoIP & Internet
大客户专线
光传输
宽带接入
2G 3G
IP SAN
IPTV
深圳市讯方通信技术有限公司
第一章 光纤通信概述
1.1光纤通信发展历史 1.2光纤传输原理 1.3光纤基础知识 1.4光纤通信常用仪器仪表 1.5光纤通信系统基本组成结构 1.6光源器件和光发送机 1.7光检测器件和光接收机 1.8光纤通信发展展望
1.1光纤通信发展历史
太阳光、灯光等普通的可见光源，都不适合作为通信 的光源。
1.1光纤通信发展历史
❖ 光源的探索阶段
▪ 认识一下激光
▪ 激光（LASER）：Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation------------受激辐 射的光放大。
图 透镜波导
1.1光纤通信发展历史 ▪ 反射镜波导：用与光束传输方向成45度角的两
个平行反射镜代替透镜而构成。
首先：现场施工中校准和安装十分复杂； 其次：地面活动对波导影响很大
必须把波导深埋或选择在人车稀少的地区使用。
1.1光纤通信发展历史
现代光纤通信
▪ 光纤的发展 ▪ 光纤即玻璃纤维（透明度很高的石英玻璃丝） ，人们用
1.1光纤通信发展历史
▪利用太阳光作光源，成功进行了光电话的实 验 ，传输距离200多米。 ▪说明：利用光波作为载波传送信息是可行的。 ▪要解决两个问题
▪有稳定的、低损耗的传输媒质
光在大气中的传送要受到气象条件的很大限制，比如 在遇到下雨、下雪、阴天、下雾等情况，就会看不远和 看不清，这叫做大气的能见度降低，使信号传输受到很 大阻碍。
光纤通信培训教材
VoIP & Internet
大客户专线
光传输
宽带接入
2G 3G
IP SAN
IPTV
深圳市讯方通信技术有限公司
第一章 光纤通信概述
1.1光纤通信发展历史 1.2光纤传输原理 1.3光纤基础知识 1.4光纤通信常用仪器仪表 1.5光纤通信系统基本组成结构 1.6光源器件和光发送机 1.7光检测器件和光接收机 1.8光纤通信发展展望
1.1光纤通信发展历史
光纤通信课件第六章002教材
(1)超大容量。可以充分利用光纤的巨大带宽潜力，使一根光纤 上的传输容量比单波长传输增加几十至上万倍。
(2) N个波长复用以后在一根光纤中传输，在大容量长途传输时 可以节约大量的光纤。
(3)对数据“透明” 。波分复用通道对传输信号是完全透明的， 即
对传输码率、数据格式及调制方式均具有透明性，可同时提
在DWDM系统中是通过增加一个新的波长来对EDFA的工作 状态进行监控。
除监控线路中的EDFA之外，DWDM系统中的监控系统还应 完成对各波道工作状态的监控。
监控信号所传信息包括帧同步字节、公务字节和网管所用 的开销字节等。
23
6.1.2 DWDM系统结构
2．DWDM的几种网络单元类型
光纤通信
29
6.1.2 DWDM系统结构
光纤通信
OXC的功能与SDH网络中的DXC设备的功能相比，它们
OADM设备接收线路的光信号后，先提取监控信道，再用WPA 将主光通道预放大，通过MR2单元把含有16或32路STM-16的光 信号按波长取下一定数量后送出设备，要插入的波长经MR2单元 直接插入主信道，再经功率放大后插入本地光监控信道，向远端 传输。以MR2为例，其信号流向如图6-8所示。
27
6.1.2 DWDM系统结构
光纤通信
10
6.1.1 DWDM概述
光纤通信
DWDM是密集波分复用的英文缩写。DWDM系统是一种波长间隔 更紧密的WDM系统。现在的通道间隔则更小，只有0.8-2nm，甚 至小于0.8nm，所谓密集是针对波长间隔而言的.
CWDM技术是为了满足接入网应用的要求，是一种近来流行的 被称为粗波分复用的技术CWDM系统是在1530-1560nm的频谱范围 内每隔10nm分配一个波长，此时可以使用频谱较宽的、对中心 波长精确度要求低的、比较便宜的激光器，通常为了节约投资 成本不使用放大器.
(2) N个波长复用以后在一根光纤中传输，在大容量长途传输时 可以节约大量的光纤。
(3)对数据“透明” 。波分复用通道对传输信号是完全透明的， 即
对传输码率、数据格式及调制方式均具有透明性，可同时提
在DWDM系统中是通过增加一个新的波长来对EDFA的工作 状态进行监控。
除监控线路中的EDFA之外，DWDM系统中的监控系统还应 完成对各波道工作状态的监控。
监控信号所传信息包括帧同步字节、公务字节和网管所用 的开销字节等。
23
6.1.2 DWDM系统结构
2．DWDM的几种网络单元类型
光纤通信
29
6.1.2 DWDM系统结构
光纤通信
OXC的功能与SDH网络中的DXC设备的功能相比，它们
OADM设备接收线路的光信号后，先提取监控信道，再用WPA 将主光通道预放大，通过MR2单元把含有16或32路STM-16的光 信号按波长取下一定数量后送出设备，要插入的波长经MR2单元 直接插入主信道，再经功率放大后插入本地光监控信道，向远端 传输。以MR2为例，其信号流向如图6-8所示。
27
6.1.2 DWDM系统结构
光纤通信
10
6.1.1 DWDM概述
光纤通信
DWDM是密集波分复用的英文缩写。DWDM系统是一种波长间隔 更紧密的WDM系统。现在的通道间隔则更小，只有0.8-2nm，甚 至小于0.8nm，所谓密集是针对波长间隔而言的.
CWDM技术是为了满足接入网应用的要求，是一种近来流行的 被称为粗波分复用的技术CWDM系统是在1530-1560nm的频谱范围 内每隔10nm分配一个波长，此时可以使用频谱较宽的、对中心 波长精确度要求低的、比较便宜的激光器，通常为了节约投资 成本不使用放大器.
最新光纤通信第四章课件PPT
BESTI 北京电子科技学院 通信工程系
Optical Communications
10/100M自适应光纤收发器 10/100M自适应光纤收发器通过10BASE-T或
100BASE-TX到100BASET-FX之间的光电转换，可 以将传统的10M以太网或100M快速以太网通过快速 以太网光纤链路扩展到110km的范围。
Optical Communications
1）市话局间中继干线系统 一般开通34Mb/S 140Mb/S
2）长途干线系统 一般开通2.5Gb/S 10Gb/S
3）光纤局域网
4）光纤用户接入网
BESTI 北京电子科技学院 通信工程系
4.1 光发射机
Optical Communications
4.1.1 原理框图
互联网接入、和语音和数据流量。
ONS 15302将以太网与TDM流量结合在一起，沿SDH
STM-1帧结构内的TDM通道（VC）传输以太网流量。以太网通
道的带宽最高可以配置为63个VC-12。
ONS 15302还具备第2层交换功能，可以将本地
10/100BaseT以太网接口映射到VC-12容器中，利用WAN模
BESTI 北京电子科技学院 通信工程系
4.1.2 产品
Optical Communications
Cisco ONS 15302
ONS 15302是一种集成型多业务接入设备。借助其与
SDH光纤网络连接的STM-1光上行链路，多业务接入网络可以
扩展到客户端，这样，ONS15302就可以汇集分支机构间连接、
BESTI 北京电子科技学院 通信工程系
4.2 光接收机
4.2.1 基本原理
Optical Communications
Optical Communications
10/100M自适应光纤收发器 10/100M自适应光纤收发器通过10BASE-T或
100BASE-TX到100BASET-FX之间的光电转换，可 以将传统的10M以太网或100M快速以太网通过快速 以太网光纤链路扩展到110km的范围。
Optical Communications
1）市话局间中继干线系统 一般开通34Mb/S 140Mb/S
2）长途干线系统 一般开通2.5Gb/S 10Gb/S
3）光纤局域网
4）光纤用户接入网
BESTI 北京电子科技学院 通信工程系
4.1 光发射机
Optical Communications
4.1.1 原理框图
互联网接入、和语音和数据流量。
ONS 15302将以太网与TDM流量结合在一起，沿SDH
STM-1帧结构内的TDM通道（VC）传输以太网流量。以太网通
道的带宽最高可以配置为63个VC-12。
ONS 15302还具备第2层交换功能，可以将本地
10/100BaseT以太网接口映射到VC-12容器中，利用WAN模
BESTI 北京电子科技学院 通信工程系
4.1.2 产品
Optical Communications
Cisco ONS 15302
ONS 15302是一种集成型多业务接入设备。借助其与
SDH光纤网络连接的STM-1光上行链路，多业务接入网络可以
扩展到客户端，这样，ONS15302就可以汇集分支机构间连接、
BESTI 北京电子科技学院 通信工程系
4.2 光接收机
4.2.1 基本原理
Optical Communications
《宽带光纤接入网》PPT课件
BRAS
SR
XX局
GE光口上联
OLT
汇聚交换机
B类ONU
光纤 分光器1:X
B类ONU
12
业务发展的需要
1.IP流量占全网流量95％以上。 2.未来视频业务（尤其是高清)的普及需要极大
提升接入带宽。 3.业务发展与带宽增长相互促进，带宽需求的
增长永无止境。
ppt课件
13
一路标清直播 时移电视 音视频点播 信息服务 互动游戏 卡拉OK 音乐服务 远程教育
两路标清直播 视频通讯 电子图书 个人空间 电子购物 视频114
双绞线
SR SBC
IP Network SS/PSTN
可内置IAD的B类ONU
双口面板
住户 双口面板
住户 双口面板
住户 双口面板
住户
用户
PC
普通话机 PC
普通话机 PC
普通话机 PC
普通话机
在多媒体箱或弱电井配置内置IAD的B类ONU接入用户，并配置配线架，在配线架上跳线，采用
五类线入户，将五类线中的一对线用于接入语音业务，两对用于接入宽带数据业务，在用户侧
GPON速率上行、下行对称和非对称两种方式，上下行最大
2.5Gbps
采用以下两种复用技术
下行数据流采用广播技术，SCB实现天然组播
上行数据流采用TDMA技术ppt，课件灵活区分SLA用户
11
接入网转型的必要性和重要性
▪ 业务发展的需要 ▪ 网络转型的需要 ▪ 技术发展的契机 ▪ 经济建设的契机
ppt课件
ppt课件
19
技术发展的契机
1:软交换及IMS: 话音的VoIP 2:PON技术的发展，价格的下降 3:技术及设备的融合（话音、数据和传输） 4:光纤价格很低
《光纤通信》第八章光纤通信网络PPT课件
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End 演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
➢光分插复用器的核心部件 光分插复用器的核心部件是一个具有波长选择能力的光
学或光子学元件，例如本书第7章介绍的几种光滤波器等。
37
8.3.2 光分插复用器
➢光分插复用器的实现方法 基于解复用/复用结构的OADM 基于光纤马赫-曾德尔干涉仪加上光纤布喇格光栅结构的OADM 基于光纤耦合器加上光纤布喇格光栅结构的OADM 基于光纤光栅加上光纤环行器结构的OADM 基于介质膜滤波器加上光纤环行器结构的OADM
能够对通道层网络的连接性进行管理控制是SDH网的重要特 性之一，SDH传送网中的通道层网络还可进一步分为高阶通道 层网络和低阶通道层网络。
6
8.1 SDH传送网
1、传送网的分层（分层模型） ➢传输媒质层网络
传输媒质层网络为通道层网络结点提供合适的通道容量，并 且可以进一步分为段层网络和物理媒质层网络(简称物理层)，其 中段层网络是为了保证通道层的两个结点间信息传递的完整性， 物理层是指具体的支持段层网络的传输媒质，如光缆或无线。
35
8.3.1 WDM光传送网的分层结构
WDM网络结点的主要功能; 光通道的上下路功能; 光分插复用器（OADM） 交叉连接功能; 光交叉连接器（OXC）
36
8.3.2 光分插复用器
➢光分插复用器的功能
在波分复用光路中对不同波长信道进行分下与插入操作 在WDM光网络的一个结点上，光分插复用器在从光波 网络中分下或插入本结点的波长信号的同时，对其它波长的 向前传输并不影响，并不需要把非本结点的波长信号转换为 电信号再向前发送，因而简化了结点上信息处理，加快了信 息的传递速度，提高了网络组织管理的灵活性，降低了运行 成本。特别是当波分复用的波长数很多时，光分插复用器的 作用就显得特别明显。
➢光分插复用器的核心部件 光分插复用器的核心部件是一个具有波长选择能力的光
学或光子学元件，例如本书第7章介绍的几种光滤波器等。
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8.3.2 光分插复用器
➢光分插复用器的实现方法 基于解复用/复用结构的OADM 基于光纤马赫-曾德尔干涉仪加上光纤布喇格光栅结构的OADM 基于光纤耦合器加上光纤布喇格光栅结构的OADM 基于光纤光栅加上光纤环行器结构的OADM 基于介质膜滤波器加上光纤环行器结构的OADM
能够对通道层网络的连接性进行管理控制是SDH网的重要特 性之一，SDH传送网中的通道层网络还可进一步分为高阶通道 层网络和低阶通道层网络。
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8.1 SDH传送网
1、传送网的分层（分层模型） ➢传输媒质层网络
传输媒质层网络为通道层网络结点提供合适的通道容量，并 且可以进一步分为段层网络和物理媒质层网络(简称物理层)，其 中段层网络是为了保证通道层的两个结点间信息传递的完整性， 物理层是指具体的支持段层网络的传输媒质，如光缆或无线。
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8.3.1 WDM光传送网的分层结构
WDM网络结点的主要功能; 光通道的上下路功能; 光分插复用器（OADM） 交叉连接功能; 光交叉连接器（OXC）
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8.3.2 光分插复用器
➢光分插复用器的功能
在波分复用光路中对不同波长信道进行分下与插入操作 在WDM光网络的一个结点上，光分插复用器在从光波 网络中分下或插入本结点的波长信号的同时，对其它波长的 向前传输并不影响，并不需要把非本结点的波长信号转换为 电信号再向前发送，因而简化了结点上信息处理，加快了信 息的传递速度，提高了网络组织管理的灵活性，降低了运行 成本。特别是当波分复用的波长数很多时，光分插复用器的 作用就显得特别明显。
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FTTO（1） FTTO（2）
FE
ONT-SBU E1
PC WiFi
PBX
PC
GE
ONT-SBU
PBX等 PC
FTTO（3）
ONU-MTU
PHONE
农村信息化应用
ONU
PSTN/SS Internet
H.248/MGCP 或V5接口
机房
FE/GE
FE/G
OLT
E
CDN
单级分光和多极分光相组合，节省主干光纤 综合业务接入，满足话音和数据接入需求
由于上下行信号分别占用不同频段，因而系 统对反射不敏感，也无需TDMA方式所必不 可少的复杂的延时调整电路，传输延时较 小，电路较简单.
OSCM技术的最大优点是：可采用成熟的微 波技术，以较为简单的方式实现宽带、大 容量的光纤传输，它可构成灵活方便的光 纤传输系统，可以为多个用户提供语音、 数据和图像等多种业务。
IP 核心网
xPON组网的特点
LAN
网管
1550nm 1490nm
Splitter
OLT
1:32/64
1310nm
接入网
ONT
ONU
PBX
ONT ONT驻地网
VOICE+DATA
➢采用WDM技术，实现单纤双向传输，EPON速率1.25G，GPON速率最大2.5G ➢采用以下两种复用技术：
下行数据流采用广播技术，SCB实现天然组播 上行数据流采用TDMA技术，灵活区分SLA用户
基于PON的FTTC的组网方案
无源光分路器
双绞线
转
换
PON
开
OLT
关
交换局
光纤馈线
PON ONU
用户群共用 一个PON ONU
PON ONU
双绞线
PON-OLT可通过无源光分路器与多个PON-ONU连接， 每个PON-ONU放置在一个用户群附近，PON-ONU利用 双绞线连接到各用户家中。
5.3.2
Splitter
FTTO
P2MP OLT 合波器 Splitter
PSTN/SS
H.248/M GCP或
V5
MSAN/DSLAM
FTTCab 小区或交接箱处
Splitter 铜线
POTS xDSL EF1E
ONT EPON ONT
SBU
FE/GE/E1/ WLAN
VOICE VIDEO/CATV FE/WLAN
5.3
光纤接入网
5.3.1 光纤接入网的概念
5.3.2 光纤接入网的参考配置 5.3.3 光纤接入网的拓扑结构 5.3.4 光纤接入网的应用类型 5.3.5 光纤接入网的传输技术 5.3.6 光纤接入网的业务支持能力
5.3.1
光纤接入网的概念
光纤接入网(OAN)是指在接入网中用光纤作为主要传 输媒介来实现信息传送的网络形式，或者说是本地交换 机或远端模块与用户之间采用光纤通信或部分采用光纤 通信的接入方式。
OSDM是双向通信的每一方向各使用一根光纤的通 信方式，即所谓单工方式。
在OSDM方式下两个方向的信号在两根完全独立的 光纤中传输，互不影响，传输性能最佳，系统设 计也最简单，但需要一对光纤才能完成双向传输 的任务，以传输距离较长时不够经济。
对于OLT与ONU相距很近的应用场合，则由 于光纤价格的不断下降，SDM方式仍不失 为一种可以考虑的双向传输方案。
由于两个方向的信号传输通路互相独立，因 而对于光源波长没有特殊要求，只要在 1310nm波长区内，是否相同无关紧要。
（5）光副载波复用（OSCM）
利用副载波复用（SCM）实现双向传输 的原理很简单，只需将两个方向的信号分别 安排在不同频段即可实现单纤同波长双向传 输的目的.
在实际OAN传输系统中，下行方向往往采 用TDM方式基带传输形式，因而频率分量集 中在低频端，而上行方向采用副载波多址接 入（SCMA）方式，即各个用户的频率调在 较高频段，与下行信号的频谱隔开.
住宅
ONT FTTH
Splitter
ONT SFU
SFU
ONT
FTTB
铜线
大楼
Modem L2Switch
Modem ModemModem
POTS VDSL2 FE
1) 光纤到路边(FTTC)
在FTTC结构中，ONU设置在路边的人 孔或电线杆上的分线盒处，也可能设置在交 接箱处，但通常指前者。
FTTC结构主要适用于点到点或到多点 的“树形-分支”拓扑，用户为居民住宅用户 和小企事业用户，ONU支持的用户数一般在 128个以下.
（2）光波分复用（OWDM）
当光纤工作于线性传输状态下，不同波 长的信号只要有一定间隔就可以同一根光 纤上独立地进行传输而不会发生相互干扰， 这就是波分复用的基本原理。
对于双向传输而言，只需将两个方向的信号 分别调在不同波长上即可实现单纤双向传 输的目的，称为异波长双工方式，
这种方式未来的升级扩容潜力很大，很容易 扩展至几十个波长，但目前WDM器件的 成本还嫌过高，因而传输距离不长时不够 经济 .
家庭网络
D/F系列
CATV PSTN/SS Internet CATV/IPTV
1550nm
机房
OLT
ONU
ONU
ONU
ONU
合波器
ONU
ONU ONU
ONU
ONU
ONU
ONU
ONU
ONU
Splitter。
ONU
。
ONU
。
ONU
1 Gbps
0～20KM
Splitter Splitter 1：32
PC CATV PHONE IPTV WLAN
（3）光码分复用（OCDM）
光码分复用技术在原理上与电码分复用技术 相似。 给系统中两个方向的用户分配一个唯一的光正交 码的码字作为该用户的地址码。在发送端，对要 发送的数据的地址码进行正交编码，再进行信道 复用。在接受端，用与发送端相同的地址码进行 正交解码。
（4）光空分复用（OSDM）技术
空分复用（SDM）是指利用不同空间位置传输不同 信号的复用方式，如利用多芯缆传输多路信号就 是空分复用方式。
在原来的FTTC结构中，如果将设置在路边的 ONU换成无源光分路器，然后将ONU移到用户房间 内即为FTTH结构。
如果将ONU放在大企事业用户 (公司、大学、研 究所、政府机关等)的终端设备处并能提供一定范围 的灵活的业务，则构成所谓的光纤到办公室(FTTO) 结构。
家庭用户接入1－－FTTH
光纤到家庭，ONT可以放在室内也可放在室外 不同种类的ONT提供多种接口满足不同业务接入的求 统一光纤布线，节省成本，减少后期重复布线的麻烦 适应于新建小区、别墅小区、小区网络改造等 家庭网关和家庭网络接入一体化
5.3.5 OAN 的传输技术
1. 双向传输技术 传输技术主要完成连接OLT和ONU的功能， 连接方式可以为点到点，也可以为点到多点
方式。
(1)光时分复用（OTDM）技术
通过时间分隔来传输不同方向的信号。 采用复用技术的目的是提高信道传输信息的容 量。 OTDM的复接可分为两种，即以比特为单位进 行逐比特交错复接和以比特组(字符）为单位的逐组 交错复接。
别墅应用－FTTH
CDN
FE/GE IP Network
FE/GE
FE PSTN/SS
OLT ODF
SFU
SFU
HUB
SFU/M DU
集团用户接入－－FTTO
以不变的网络应万变的需求 以优质网络赢卓越品牌
SoftSwitch
Internet
FE/GE
CDN
网管 OLT
Splitter
E1 TDM网络
光纤接入网的参考配置
4．AF功能块
AF适配功能块主要为ONU和用户设备提供适配功能， 在具体物理实现时，它既可以包含在ONU之内，也可以完 全独立。
5.3.3
光纤接入网的拓扑结构
光纤接入网常用的有三种基本拓扑结构，即星形、总线形和环形结构等。
5.3.3
光纤接入网的拓扑结构
5.3.4
光纤接入网的应用类型
ONU
ONU
PC
PC
ONU
IAD HGW ONU
用户类型是配置结构选择所要首先考虑的因素， 定位不准自然不会有合理的选择。通常，不同的用 户类型往往需要配置不同的结构，
例如企事业用户所需的用户线数目总是大于居 民住宅用户， 因而FTTO和FTTC都可用于这类用户， 前者适于业务量要求较大的大企业用户，而后者主 要适用于小企事业和户和居民住宅用户。
由于同一时刻只允许一个方向传输信号，因而称为 半双工方式，以便与WDM和SCM的全双工方式 有所区别。
采用TCM方式时，两个方向的信号允许工作在同一 波长，但目前规定必须在1310nm波长区。
2、多址接入技术
在OAN中，OLT至ONU的下行信号传输过程 是：OLT送至各ONU的信息采用光时分复 用（Optical Time Division Multiplexing， OTDM）方式组成复帧送到馈线光纤；通过 无源光分路器以广播方式送至每一个ONU， ONU收到下行复帧信号后，分别取出属于 自己的那一部分信息。
无源光纤网络原理图
1．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。
CDN SS/PSTN
根据光纤接入网传输设施ODN可以是点到点、点到多点的结 构。其室外传输设施中是否采用有源器件，光纤接入网分为无源 光网络（PON）和有源光网络（AON）：