第5章 光纤接入网技术 (1).pptVIP

第5章 光纤接入网技术 本章介绍光纤接入网技术，主要内容包括： 光纤接入网概述 ATM无源光网络（APON）接入技术 以太网无源光网络（EPON）接入技术 吉比特无源光网络（GPON）接入技术 有源光网络（AON）接入技术 本章重点 光纤接入系统的基本配置 PON拓扑结构 PON关键技术 PON技术应用 APON系统结构及工作过程 APON帧结构及测距技术 EPON传输原理及帧结构 EPON光路波长分配 GPON工作原理 本章难点 ITU-T G.982建议光纤接入系统配置 PON拓扑结构及其特点 PON双向传输及复用技术 APON上下行传输工作过程 APON帧结构 APON测距技术 EPON上下行传输原理及帧结构 EPON多点控制协议 GPON上下行帧结构 GPON动态带宽分配机制 5.1.2 光纤接入网的功能参考配置 OAN可定义为：共享同样网络侧接口且由光接入传输系统支持的一系列接入链路，由光线路终端OLT、光配线网络ODN/光配线终端ODT、光网络单元ONU及相关适配功能AF设备组成，其中可能包含若干个与同一OLT相连的ODN OAN主要包含如下配置 四种基本功能模块：即光线路终端（OLT），光分配网络（ODN）/光配线终端（ODT），光网络单元（ONU），AN系统管理功能块。 五个参考点：即光发送参考点S，光接收参考点R，与业务节点间的参考点V，与用户终端间的参考点T，AF与ONU间的参考点a。 三个接口：即网络维护接口Q3，用户网络接口UNI和业务节点接口SNI。 光线路终端（OLT）的功能结构 核心功能块 数字交叉连接：提供网络端与ODN端允许的连接 传输复用功能：复用需要送至各ONU的信息及识别来自各ONU的信息 ODN接口功能：提供光物理接口与ODN相关的光纤连接 OLT服务功能块：提供业务端口功能以支持不同类型的业务服务 光网络单元（ONU）的功能结构 核心功能块 用户和服务复用功能：装配来自用户的信息、分配传输给各用户的信息及连接单个服务接口功能 传输复用功能：分析下行信号并取出属于该ONU的信息以及合理安排发送给ODN的上行信息 ODN接口功能：提供一系列光物理接口功能 ONU服务功能块：提供用户端口功能，包括提供用户服务接口并将用户信息进行速率适配 ONU提供与ODN的光接口连接，用于实现OAN的用户接入，每个ONU由核心功能块、服务功能块及通用功能块组成。根据ONU放置位置不同，OAN可分为： 光纤到家（FTTH） 光纤到办公室（FTTO） 光纤到大楼（FTTB） 光纤到路边（FTTC） 1、无源光网络（PON）的拓扑结构 无源光网络（PON）的拓扑结构一般采用星形、树形和总线形。 （1）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，这种结构属于并联型结构，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。 1、PON的复用技术 光复用技术主要有OWDM、OTDM、OCDM、OFDM、OSDM等 多路复用技术与多址接入技术的区别在于后者的用户侧没有复用设备，用于区分多个不同接入用户 OWDM与OFDM本质上并无区别，都是在光层按照波长将可用传输带宽分割成若干个光载波通道，OWDM一般指CWDM（粗波分复用），而OFDM指DWDM（密集波分复用） 5、光接入网基本性能 OAN的容量和ONU的类别如下表所示。其中通路传输距离是逻辑距离：即特定传输系统能达到的最大传输距离。ONU类别按照其在用户侧所需要的最大容量来定义，其单位为B（64kbti/s通路） PON技术应用 1、PON组网应用 PON主要采用无源光功率分配器（光耦合/分路器OBD）将信息送至各用户。由于光功率分配器会使分路后的光功率降低，因此，PON适合短距离组网使用；若需长距离传输，可采用EDFA来增加功率。 基于PON的FTTC的组网方案 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。PON-FTTC结构组网形式如下图所示。 2、波分复用PON技术应用 （1）两波分复用PON ITU-T制定的G.983标准仅适用于1310/1550nm波分复用技术，即基于CWDM技术的PON结构中，OLT与ONU之间的上行和下行信号分别通过不同的波长传输OLT送出的下行信号必须组成时分复用的复帧，以广播方式传送到每一个ONU；ONU送出的上行信号通过多址接入技术进行传输（ITU-T推荐使用TDMA方式）。CWDM-PON结构如下图所示。 采用TDM+