第一讲 光接入网概述.doc

第一讲 光接入网概述 摘要：本讲首先讨论了光接入网的基本概念和应用环境，然后介绍系统接入方式，接下来重点讲述系统参考配置和应用类型，最后分别简要介绍其业务支持能力和配置结构的选择。 1 光接入网的基本概念和应用环境 所谓光接入网(OAN)就是采用光纤传输技术的接入网，泛指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系统。通常，OAN指采用基带数字传输技术并以传输双向交互式业务为目的的接入传输系统，将来应能以数字或模拟技术升级传输宽带广播式和交互式业务。在北美，美国贝尔通信研究所规范了一种称为光纤环路系统(FITL)的概念，其实质和目的与ITU-T所规定的OAN基本一致，只是具体规范稍有差异因而泛指时OAN和FITL两者可以等效使用，不作区分。 根据接入网室外传输设施中是否含有源设备，OAN又可以划分为无源光网络(PON)和有源光网络(AON)，前者采用光分路器分路，后者采用电复用器分路，两者均在发展，但多数国家和国际电联标准部(ITU-T)更注重推动PON的发展，ITU-T第15研究组已于1996年6月通过了第一个有关PON的国际建议G.982，不少国家也已开始或准备开始在接入网中大量引入OAN系统，其中德国走得最快，已敷设了大约1500000线。目前商用的PON系统主要是窄带PON(2Mbit/s以下业务)，宽带PON(BPON)尚处于研究试验阶段，但发展势头很猛，值得密切注视。 总体上看，目前的接入网仍然主要是铜缆网，约占94%左右，携带的业务主要是电话业务。铜缆网的故障率很高，维护运行成本也很高，仅美国贝尔电话运营公司每年用于其用户铜缆网维护运行和满足新用户增长要求的花费就达30亿美元。在光通信时代，花费巨额费用去维护运行一个将要淘汰的铜缆网实在是迫不得已之举。OAN和FITL概念的提出正是为了达到将上述大规模用户接入网投资和花费逐渐转向光纤的目的。总的看，在电信网中引入OAN或FITL的最基本的目标有两条。 ——首先是为了减少铜缆网的维护运行费用和故障率。据估算，采用光用户接入网后，每年的维护运行和供给成本可以比传统铜缆网节约至少每线50美元。对于1亿用户线相当每年可以节约50亿美元，20年累计可达1000亿美元，已完全可以用这笔费用来??补将铜缆网转变为光缆网所需的新投资，当然故障率也可大大降低。 ——其次是为了支持开发新业务，特别是多媒体和宽带新业务，从而加强竞争力，增加新业务收入，补偿建设光用户接入网所需的新投资。近年来由于光器件价格的持续稳定下降而铜缆价格的持续上升，光接入网的初装费用也已经可以与传统铜缆网相比，在传输距离大约为(2～3)km以上时已低于传统铜缆网。 除了上述两个基本目标外，采用光接入网可以满足用户希望较快提供业务，改进业务质量和可用性的要求，也可以节约城市拥挤不堪的地下管道空间，延长传输复盖距离，适应扩大的本地交换区等其他目的，其结果当然也把接入网的数字化进一步推向了用户。简言之，采用光接入网已经成为解决电信发展瓶颈的主要途径，其应用场合，不仅最适合那些新建的用户区，而且也是对需要更新的现有铜缆网的主要代替手段。 OAN和FITL的主要设计目标有三条： ——首先主要是为小企事业单位和居民住宅用户设计的，因而可以看作是一种小型的数字环路载波系统。这一点不仅与传统的大容量点到点光纤传输系统不同，也与数字环路载波系统不同，从而引入了不少新的特点。 ——其次光接入网的引入不应依赖于交换机的类型，既要能与现有模拟交换机或数字交换机兼容，也应能与新的数字交换机兼容，即能工作于多厂家，多类型交换机环境。 ——最后光接入网必须能提供所有原来铜缆网所能提供的业务(主要为2Mbit/S以下速率的业务)，将来还应能升级提供图像和数据等新的宽带业务。 综上可知，OAN不是传统的光纤传输系统，而是一种针对接入网环境所设计的特殊的光纤传输系统。尽管有人将之称为小型数字环路载波系统(DLC)，其实两者在设计思想、结构、成本和应用环境等方面都有不少差别。 2 系统接入方式 从光接入网系统接入方式看，FITL有三类接入方式： 1.综合的FITL系统 这类系统的主要特点是通过一个开放的高速数字接口与数字交换机相连。由于接口是开放的因而FITL系统与交换机制造厂商无关，可以工作在多厂家环境，有利于将竞争机制引入接入网，从而降低了用户接入网成本。这种方式代表了FITL的主要发展方向。 目前这类标准开放接口有两大类，一类是美国贝尔通信研究所为综合的数字环路载波(IDLC)系统提出的TR-303开放接口。该接口采用嵌入的OAM通路，增加一些为支持FITL系统所需要的功能后将成为综合的FITL系统的开放接口。另一类是ITU-T提出的V.5.1和V.5.2开放接口，后者比前者仅多了集中和保护功能。这类接口将成为OAN的标准