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光纤接入网的基本结构

      尽管人们采取了多种改进措施来提高双绞铜线对的传输能力,最大限度保护现有投资,但是由于铜线本身存在频带窄、损耗大、维护费用高等固有缺陷,因此从长远角度来看,各种铜线接入技术只能作为接入网发展过程中的临时性过渡措施。光纤具有频带宽、容量大、损耗小、不易受电磁干扰等突出优点,早已成为骨干网的主要传输手段。随着技术的发展和光缆、器件成本的下降,光纤技术已经渗透到接入网应用中,并在IP网络业务和各类多媒体业务的需求推动之下,得到了极为迅速的发展。
光纤接入网
       所谓光纤接入技术,是指在接入网中采用光纤作为主要传输媒质来实现用户信息传送的应用形式。光纤接入网(OAN)即指采用光纤接入技术的接入网。它最主要的优点是支持宽带业务,有效解决接入网的“瓶颈效应"问题,而且传输距离长、质量高、可靠性好;但也存在着成本高、网管复杂和远端供电困难等不利因素。总的来说,光纤接入网最终将取代铜
线接入网,成为未来信息网络的主要基础设施。
1、光纤接入网的基本结构
       光纤接入网与传统意义上的光纤传输系统不同,它是一种针对接入网环境所设计的特殊光纤传输网络。图11.12给出了一个与具体业务应用无关的光纤接入网的参考配置,根据分路方式的不同可分为无源光网络(PON)和有源光网络(AON).前者采用无源光分路器(POS),后者采用有源电复用器(如PDH.SDH或ATM设备)。
光纤接入网的参考配置
图12  光纤接入网的参考配置
       下面以PON为例描述光纤接入网的基本结构。从图12中可以看出,光纤接入网包含4种功能模块,即光线路终端(OLT)、光分配网络(ODN)、光网络单元(ONU)和适配功能(AF);5个主要参考点: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和AF与ONU间的参考点a;3个接口:网络维护管理接口Q3、用户节点接口UNI和业务节点接口SN1。由于目前业务节点处理的信号和用户发送接收的信号均为电信号,因此在光纤接入网的网络侧和用户侧都要进行光/电和电/光转换。
1. 光线路终端
       光线路终端(OLT)的作用是为光纤接入网提供与网络侧业务节点之间的接口,它通过ODN与用户侧的一个或多个ONU通信。OLT的任务是分离不同种类的业务,管理来自ONU的信令和监控信息,为ONU和自身提供维护和指配功能。OLT内部由业务部分、核心部分和公共部分组成,其中业务部分主要指业务端口,要求至少应能携带ISDN一次群速率,至少支持一种或多种业务;核心部分为网络侧与ODN侧的可用带宽之间提供交叉连接功能,为在ODN的业务通路上提供必要服务而提供传输复用功能,同时为支持各类光纤提供一系列物理光接口,并完成电/光和光/电转换;公共部分主要提供供电和维护管理功能。
       OLT通常位于网络侧业务节点接口处,也可设置在远端。在物理上,它一般是独立设备。
2. 光网络单元
       光网络单元(ONU)位于ODN和用户设备之间,提供与ODN的光接口和与用户侧的电接口。ONU内部也由业务部分、核心部分和公共部分组成,其中业务部分主要指用户端口,要求提供nX64kbit/s适配及信令转换等功能;核心部分为来自不同用户的各类信息提供复用功能,为在.ODN的业务通路上提供必要服务而提供传输复用功能,同时为支持各类光纤提供一系列物理光接口,并完成电/光和光/电转换;公共部分主要提供供电和维护管理功能。
ONU的位置具有很大的灵活性,目前大多设置在分配点(DP)或灵活点(FP)处,最终的目标是放置在用户家中或办公室内。根据ONU的具体位置,可将光纤接入网分为不同的应用类型。
光分配网络
3. 光分配网络
       光分配网络(ODN)是位于OLT与ONU之间的无源光分配网络,通常采用树型分支结构,由若干段光缆、光纤接头、活动连接器和光分路器等组成,其主要功能是完成OLT与ONU之间光信号的传输和功率分配,同时提供光路监控等功能。
4. 适配功能
       适配功能(AF)为ONU和用户设备提供适配功能,具体物理实现时可以包括在ONU内,也可以完全独立。
       综上所述,从逻辑意义上来说,光纤接入网可看做是由光接入传输系统支持的,共享相同网络侧接口的一系列接入链路组成。它由一个OLT、至少一个ODN、至少一个ONU、AF以及OAM组成,其中OLT与ONU之间的传输连接既可以是一点对一点方式,也可以是一点对多点方式。
在有源光网络中,采用有源设备或网络系统(如SDH环网)的光远程终端(ODT)代替无源光网络中的ODN,传输距离和容量将大大增加,易于扩容,但是供电和维护困难。