光纤通信系统（第3版） 课件 第9--11章 数字光纤传输系统性能、 光纤通信网、 光纤通信新技术.ppt

*千兆比特兼容的无源光接入网GPONITU-T在APON基础上，提出了千兆比特兼容的无源光接入网GPON。GPON的主要设想是在PON上传送多业务时保证高比特率和高效率。由于GPON一开始就自下而上地重新考虑了PON的应用和要求，为新的方案奠定了基础，不再基于早先的APON标准。它一方面保留了与PON不是直接相关的许多功能，如OAM消息、DBA等；另一方面GPON则基于完全新的传输会聚（TC）层。GPON采用的是一个以帧为基础的协议，用通用成帧程序（GFP）作业务映射。*GPON总体目标帧结构可以从622Mbit/s扩展到2.5Gbit/s，并支持不对称比特率；对任何业务都保证高带宽利用率和高效率；把任何业务（TDM和分组）都通过GFP装入125μs的帧中；对纯TDM业务作高效率的无开销传送；通过带宽指示器为每一ONT动态分配上行带宽。*图10-17GPON总体结构*图10-18GPON协议模型*图10-21上行接入控制示例*图10-4光纤接入网示意图*图10-5光纤接入网的参考配置*有源光网络AON和无源光网络PON无源光网络PON是指在OLT和ONU之间没有任何有源的设备而只使用光纤等无源器件。PON对各种业务透明，易于升级扩容，便于维护管理。有源光网络（AON）中，用有源设备或网络系统（如SDH环网）的ODT代替无源光网络中的ODN，传输距离和容量大大增加，易于扩展带宽，网络规划和运行的灵活性大，不足的是有源设备需要机房、供电和维护等辅助设施。*图10-6ODN中的光通道*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**10.1.3光纤接入网的应用类型根据ONU位置的不同，可以将OAN划分为几种基本的应用类型，即光纤到路边FTTC、光纤到楼FTTB、光纤到家或办公室FTTH/FTTO等。从发展来看，光接入网的普及主要受到成本和内容等多方面的制约，从长远来看，以FTTH/O＋家庭（办公室）无线网的形式实现宽带接入可能是一种较好的选择。*10.1.4光接入网性能指标光接入网的性能指标既包括了物理层的光纤传输、光通道衰减、双向链路光功率预算等，也包括了误码和抖动性能，对于特定的光接入网技术，还可能包含了带宽分配、拥塞控制和流量控制等性能指标。光接入网中最主要的性能指标之一是链路的光功率预算，也即OLT与ONU间允许的能量损失。表示为*表10-1分光器插入损耗分光器类型1:21:41:8或2:81:16或2：161:32或2:32FBT或PLC≤3.6dB≤7.3dB≤10.7dB≤14dB≤17.7dB表10-2最大光链路衰减*序号接口（光纤线路最长传输距离1310nm时最大光链路衰减（dB）1490nm时最大光链路衰减（dB）11000Base-PX20U接口20km24-21000Base-PX20D接口20km-23.5*10.1.2光接入网关键技术突发收发技术突发同步技术测距技术多址接入技术动态带宽分配技术光功率的动态调节服务质量和安全技术*突发收发技术光接入网中需要具有突发收发的能力。例如对于采用TDMA的ONU而言，每个ONU只能在每一帧的特定时刻发送上行信号，因此需要有快速的功率开启和切断的功能。同时对于光接入网中发送机的消光比也有较高的要求。多个ONU对应于一个OLT，在每一时刻只有一个ONU发送信号，其他所有ONU都应处于关断状态，此时要求其余所有ONU的残留光之和不能对正在发光的ONU产生影响。OLT侧也有类似的问题。如多个ONU发送的信号到达OLT侧会有功率的波动，OLT的接收机需要能灵活快速地调整接收电平，迅速地接收和恢复数据。*突发同步技术由于各ONU与OLT的距离不同，因此各个信元信号经传输延迟后，到达OLT时的比特相位不同，OLT接受到从ONU来的短脉冲数据流，这些数据流的比特相位各不相同且是未知。由于组成上行帧的各ONU传输的信元数有限，为了不丢失有用信息，需有较快的比特同步，OLT处的比特同步必须在每个上行ONU短脉冲数据流期间建立。使得快速比特同步电路在几个比特周期内与输入数据同步，从而把每个ONU发送的信号正确恢复出来。*测距技术光接入网的环境是典型的点到多点方式，由于各个ONU到OLT的距离不等，为了防止各个ONU所发上行