光纖寬帶接入

光纖接入網(wǎng)(OAN)，是指用光纖作為主要的傳輸媒質(zhì)，實現(xiàn)接入網(wǎng)的信息傳送功能。通過光線路終端(OLT)與業(yè)務節(jié)點相連，通過光網(wǎng)絡單元(ONU)與用戶連接。光纖接入網(wǎng)包括遠端設備--光網(wǎng)絡單元和局端設備--光線路終端，它們通過傳輸設備相連。系統(tǒng)的主要組成部分是OLT和遠端ONU。它們在整個接入網(wǎng)中完成從業(yè)務節(jié)點接口(SNI)到用戶網(wǎng)絡接口(UNI)間有關信令協(xié)議的轉(zhuǎn)換。接入設備本身還具有組網(wǎng)能力，可以組成多種形式的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)。同時接入設備還具有本地維護和遠程集中監(jiān)控功能，通過透明的光傳輸形成一個維護管理網(wǎng)，并通過相應的網(wǎng)管協(xié)議納入網(wǎng)管中心統(tǒng)一管理。

OLT的作用是為接入網(wǎng)提供與本地交換機之間的接口，并通過光傳輸與用戶端的光網(wǎng)絡單元通信。它將交換機的交換功能與用戶接入完全隔開。光線路終端提供對自身和用戶端的維護和監(jiān)控，它可以直接與本地交換機一起放置在交換局端，也可以設置在遠端。

ONU的作用是為接入網(wǎng)提供用戶側(cè)的接口。它可以接入多種用戶終端，同時具有光電轉(zhuǎn)換功能以及相應的維護和監(jiān)控功能。ONU的主要功能是終結(jié)來自OLT的光纖，處理光信號并為多個小企業(yè)，事業(yè)用戶和居民住宅用戶提供業(yè)務接口。ONU的網(wǎng)絡端是光接口，而其用戶端是電接口。因此ONU具有光/電和電/光轉(zhuǎn)換功能。它還具有對話音的數(shù)/模和模/數(shù)轉(zhuǎn)換功能。ONU通常放在距離用戶較近的地方，其位置具有很大的靈活性。

光纖接入網(wǎng)(OAN)從系統(tǒng)分配上分為有源光網(wǎng)絡(AON，ActiveOpticalNetwork)和無源光網(wǎng)絡(PON，PassiveOpticaOpticalNetwork)兩類

無源光網(wǎng)絡(PON)，是指在OLT和ONU之間是光分配網(wǎng)絡(ODN)，沒有任何有源電子設備，它包括基于ATM的無源光網(wǎng)絡APON及基于IP的PON。

APON的業(yè)務開發(fā)是分階段實施的，初期主要是VP專線業(yè)務。相對普通專線業(yè)務，APON提供的VP專線業(yè)務設備成本低，體積小，省電、系統(tǒng)可靠穩(wěn)定、性能價格比有一定優(yōu)勢。第二步實現(xiàn)一次群和二次群電路仿真業(yè)務，提供企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)的連接和企業(yè)電話及數(shù)據(jù)業(yè)務。第三步實現(xiàn)以太網(wǎng)接口，提供互聯(lián)網(wǎng)上網(wǎng)業(yè)務和VLAN業(yè)務。以后再逐步擴展至其它業(yè)務，成為名副其實的全業(yè)務接入網(wǎng)系統(tǒng)。

APON采用基于信元的傳輸系統(tǒng)，允許接入網(wǎng)中的多個用戶共享整個帶寬。這種統(tǒng)計復用的方式，能更加有效地利用網(wǎng)絡資源。APON能否大量應用的一個重要因素是價格問題。第一代的實際APON產(chǎn)品的業(yè)務供給能力有限，成本過高，其市場前景由于ATM在全球范圍內(nèi)的受挫而不確定，但其技術優(yōu)勢是明顯的。特別是綜合考慮運行維護成本，在新建地區(qū)，高度競爭的地區(qū)或需要替代舊銅纜系統(tǒng)的地區(qū)，此時敷設PON系統(tǒng)，無論是FTTC，還是FTTB方式都是一種有遠見的選擇。在未來幾年能否將性能價格比改進到市場能夠接受的水平是APON技術生存和發(fā)展的關鍵。

IPPON的上層是IP，這種方式可更加充分地利用網(wǎng)絡資源，容易實現(xiàn)系統(tǒng)帶寬的動態(tài)分配，簡化中間層的復雜設備?；赑ON的OAN不需要在外部站中安裝昂貴的有源電子設備，因此使服務提供商可以高性價比地向企業(yè)用戶提供所需的帶寬。

無源光網(wǎng)絡(PON)是一種純介質(zhì)網(wǎng)絡，避免了外部設備的電磁干擾和雷電影響，減少了線路和外部設備的故障率，提高了系統(tǒng)可靠性，同時節(jié)省了維護成本，是電信維護部門長期期待的技術。無源光接入網(wǎng)的優(yōu)勢具體體現(xiàn)在以下幾方面:

(1)無源光網(wǎng)體積小，設備簡單，安裝維護費用低，投資相對也較小。

(2)無源光設備組網(wǎng)靈活，拓撲結(jié)構(gòu)可支持樹型、星型、總線型、混合型、冗余型等網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)。

(3)安裝方便，它有室內(nèi)型和室外型。其室外型可直接掛在墻上，或放置于"H"桿上，無須租用或建造機房。而有源系統(tǒng)需進行光電、電光轉(zhuǎn)換，設備制造費用高，要使用專門的場地和機房，遠端供電問題不好解決，日常維護工作量大。

(4)無源光網(wǎng)絡適用于點對多點通信，僅利用無源分光器實現(xiàn)光功率的分配。

(5)無源光網(wǎng)絡是純介質(zhì)網(wǎng)絡，徹底避免了電磁干擾和雷電影響，極適合在自然條件惡劣的地區(qū)使用。

(6)從技術發(fā)展角度看，無源光網(wǎng)絡擴容比較簡單，不涉及設備改造，只需設備軟件升級，硬件設備一次購買，長期使用，為光纖入戶奠定了基礎，使用戶投資得到保證。

光纖接入網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)，是指傳輸線路和節(jié)點的幾何排列圖形，它表示了網(wǎng)絡中各節(jié)點的相互位置與相互連接的布局情況。網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)對網(wǎng)絡功能、造價及可靠性等具有重要影響。其三種基本的拓撲結(jié)構(gòu)是:總線形、環(huán)形和星形，由此又可派生出總線-星形、雙星形、雙環(huán)形、總線-總線形等多種組合應用形式，各有特點、相互補充。

1.總線形結(jié)構(gòu)

總線形結(jié)構(gòu)是以光纖作為公共總線(母線)、各用戶終端通過某種耦合器與總線直接連接所構(gòu)成的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)屬串聯(lián)型結(jié)構(gòu)，特點是:共享主干光纖，節(jié)省線路投資，增刪節(jié)點容易，彼此干擾較小;但缺點是損耗累積，用戶接收機的動態(tài)范圍要求較高;對主干光纖的依賴性太強。

2.環(huán)形結(jié)構(gòu)

環(huán)形結(jié)構(gòu)是指所有節(jié)點共用一條光纖鏈路，光纖鏈路首尾相接自成封閉回路的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的突出優(yōu)點是可實現(xiàn)網(wǎng)絡自愈，即無需外界干預，網(wǎng)絡即可在較短的時間里從失效故障中恢復所傳業(yè)務。

3.星形結(jié)構(gòu)

星形結(jié)構(gòu)是各用戶終端通過一個位于中央節(jié)點(設在端局內(nèi))具有控制和交換功能的星形耦合器進行信息交換，這種結(jié)構(gòu)屬于并聯(lián)形結(jié)構(gòu)。它不存在損耗累積的問題，易于實現(xiàn)升級和擴容，各用戶之間相對獨立，業(yè)務適應性強。但缺點是所需光纖代價較高，對中央節(jié)點的可靠性要求極高。星形結(jié)構(gòu)又分為單星形結(jié)構(gòu)、有源雙星形結(jié)構(gòu)及無源雙星形結(jié)構(gòu)三種。

(1)單星形結(jié)構(gòu):該結(jié)構(gòu)是用光纖將位于電信交換局的OLT與用戶直接相連，基本上都是點對點的連接，與現(xiàn)有銅纜接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)相似。每戶都有單獨的一對線，直接連到電信局，因此單星型可與原有的銅現(xiàn)網(wǎng)絡兼容;用戶之間互相獨立，保密性好;升級和擴容容易，只要兩端的設備更換就可以開通新業(yè)務，適應性強。缺點是成本太高，每戶都需要單獨的一對光纖或一根光纖(雙向波分復用)，要通向千家萬戶，就需要上千芯的光纜，難于處理，而且每戶都需要專用的光源檢測器，相當復雜。

(2)有源雙星形結(jié)構(gòu):它在中心局與用戶之間增加了一個有源接點。中心局與有源接點共用光纖，利用時分復用(TDM)或頻分復用(FDM)傳送較大容量的信息，到有源接點再換成較小容量的信息流，傳到千家萬戶。其優(yōu)點是靈活性較強，中心局有源接點間共用光纖，光纜芯數(shù)較少，降低了費用。缺點是有源接點部分復雜，成本高，維護不方便;另外，如要引入寬帶新業(yè)務，將系統(tǒng)升級，則需將所有光電設備都更換，或采用波分復用疊加的方案，這比較困難。

(3)無源雙星形結(jié)構(gòu):這種結(jié)構(gòu)保持了有源雙星形結(jié)構(gòu)光纖共享的優(yōu)點，將有源接點換成了無源分路器，維護方便，可靠性高，成本較低。由于采取了一系列措施，保密性也很好，是一種較好的接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

根據(jù)光網(wǎng)絡單元(ONU)的位置，光纖接入方式可分為如下幾種:

FTTB(光纖到大樓);FTTC(光纖到路邊);FTTZ(光纖到小區(qū));FTTH(光纖到用戶);FTTO(光纖到辦公室);FTTF(光纖到樓層);FTTP(光纖到電桿);FTTN(光纖到鄰里);FTTD(光纖到門);FTTR(光纖到遠端單元)。

其中最主要的是FTTB(光纖到大樓)、FTTC(光纖到路邊)、FTTH(光纖到用戶)三種形式。FTTC主要是為住宅用戶提供服務的，光網(wǎng)絡單元(ONU)設置在路邊，即用戶住宅附近，從ONU出來的電信號再傳送到各個用戶，一般用同軸電纜傳送視頻業(yè)務，用雙絞線傳送電話業(yè)務。FTTB的ONU設置在大樓內(nèi)的配線箱處，主要用于綜合大樓、遠程醫(yī)療、遠程教育、及大型娛樂場所，為大中型企事業(yè)單位及商業(yè)用戶服務，提供高速數(shù)據(jù)、電子商務、可視圖文等寬帶業(yè)務。FTTH是將ONU放置在用戶住宅內(nèi)，為家庭用戶提供各種綜合寬帶業(yè)務，F(xiàn)TTH是光纖接入網(wǎng)的最終目標，但是每一用戶都需一對光纖和專用的ONU，因而成本昂貴，實現(xiàn)起來非常困難。

與其他接入技術相比，光纖接入網(wǎng)具有如下優(yōu)點:

(1)光纖接入網(wǎng)能滿足用戶對各種業(yè)務的需求。人們對通信業(yè)務的需求越來越高，除了打電話、看電視以外，還希望有高速計算機通信、家庭購物、家庭銀行、遠程教學、視頻點播(VOD)以及高清晰度電視(HDTV)等。這些業(yè)務用銅線或雙絞線是比較難實現(xiàn)的。

(2)光纖可以克服銅線電纜無法克服的一些限制因素。光纖損耗低、頻帶寬，解除了銅線徑小的限制。此外，光纖不受電磁干擾，保證了信號傳輸質(zhì)量，用光纜代替銅纜，可以解決城市地下通信管道擁擠的問題。

(3)光纖接入網(wǎng)的性能不斷提高，價格不斷下降，而銅纜的價格在不斷上漲。

(4)光纖接入網(wǎng)提供數(shù)據(jù)業(yè)務，有完善的監(jiān)控和管理系統(tǒng)，能適應將來寬帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)的需要，打破"瓶頸"，使信息高速公路暢通無阻。

當然，與其它接入網(wǎng)技術相比，光纖接入網(wǎng)也存在一定的劣勢。最大的問題是成本還比較高。尤其是光節(jié)點離用戶越近，每個用戶分攤的接入設備成本就越高。另外，與無線接入網(wǎng)相比，光纖接入網(wǎng)還需要管道資源。這也是很多新興運營商看好光纖接入技術，但又不得不選擇無線接入技術的原因。

影響光纖接入網(wǎng)發(fā)展的主要原因不是技術，而是成本，到目前為止，光纖接入網(wǎng)的成本仍然太高。但是采用光纖接入網(wǎng)是光纖通信發(fā)展的必然趨勢，盡管各國發(fā)展光纖接入網(wǎng)的步驟各不相同，但光纖到戶是公認的接入網(wǎng)的發(fā)展目標。

以互聯(lián)網(wǎng)為代表的新技術革命正在深刻地改變傳統(tǒng)的電信概念和體系結(jié)構(gòu)，隨著各國接入網(wǎng)市場的逐漸開放，電信管制政策的放松，競爭的日益加劇和擴大，新業(yè)務需求的迅速出現(xiàn)，有線技術(包括光纖技術)和無線技術的發(fā)展，接入網(wǎng)開始成為人們關注的焦點。 從整個電信網(wǎng)的角度講，可以將全網(wǎng)劃分為公用網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)(CPN)兩大塊，其中CPN屬用戶所有，因而，通常意義的電信網(wǎng)指公用電信網(wǎng)部分。公用電信網(wǎng)又可以劃分為長途網(wǎng)、中繼網(wǎng)和接入網(wǎng)3部分。長途網(wǎng)和中繼網(wǎng)合并稱為核心網(wǎng)。相對于核心網(wǎng)，接入網(wǎng)介于本地交換機和用戶之間，主要完成使用戶接入到核心網(wǎng)的任務，接入網(wǎng)由業(yè)務節(jié)點接口(SNI)和用戶網(wǎng)絡接口(UNI)之間一系列傳送設備組成。在巨大的市場潛力驅(qū)動下，產(chǎn)生了各種各樣的接入網(wǎng)技術。

有源光網(wǎng)絡又可分為基于SDH的AON和基于PDH的AON。有源光網(wǎng)絡的局端設備(CE)和遠端設備(RE)通過有源光傳輸設備相連，傳輸技術是骨干網(wǎng)中已大量采用的SDH和PDH技術，但以SDH技術為主，本文主要討論SDH(同步光網(wǎng)絡)系統(tǒng)。

SDH的概念最初于1985年由美國貝爾通信研究所提出，稱之為同步光網(wǎng)絡(SynchronousOpticalNETwork,SONET)。它是由一整套分等級的標準傳送結(jié)構(gòu)組成的，適用于各種經(jīng)適配處理的凈負荷(即網(wǎng)絡節(jié)點接口比特流中可用于電信業(yè)務的部分)在物理媒質(zhì)如光纖、微波、衛(wèi)星等上進行傳送。該標準于1986年成為美國數(shù)字體系的新標準。國際電信聯(lián)盟標準部(ITU-T)的前身國際電報電話資詢委員會(CCITT)于1988年接受SONET概念，并與美國標準協(xié)會(ANSI)達成協(xié)議，將SONET修改后重新命名為同步數(shù)字系列(SynchronousDigitalHierarchy,SDH),使之成為同時適應于光纖、微波、衛(wèi)星傳送的通用技術體制。

SDH網(wǎng)是對原有PDH(PlesiochronousDigitalHierarchy準同步數(shù)字系列)網(wǎng)的一次革命。PDH是異步復接，在任一網(wǎng)絡節(jié)點上接入接出低速支路信號都要在該節(jié)點上進行復接、碼變換、碼速調(diào)整、定時、擾碼、解擾碼等過程，并且PDH只規(guī)定了電接口，對線路系統(tǒng)和光接口沒有統(tǒng)一規(guī)定，無法實現(xiàn)全球信息網(wǎng)的建立。隨著SDH技術引入，傳輸系統(tǒng)不僅具有提供信號傳播的物理過程的功能，而且提供對信號的處理、監(jiān)控等過程的功能。SDH通過多種容器C和虛容器VC以及級聯(lián)的復幀結(jié)構(gòu)的定義，使其可支持多種電路層的業(yè)務，如各種速率的異步數(shù)字系列、DQDB、FDDI、ATM等，以及將來可能出現(xiàn)的各種新業(yè)務。段開銷中大量的備用通道增強了SDH網(wǎng)的可擴展性。通過軟件控制使原來PDH中人工更改配線的方法實現(xiàn)了交叉連接和分插復用連接，提供了靈活的上/下電路的能力，并使網(wǎng)絡拓撲動態(tài)可變，增強了網(wǎng)絡適應業(yè)務發(fā)展的靈活性和安全性，可在更大幾何范圍內(nèi)實現(xiàn)電路的保護、高度和通信能力的優(yōu)化利用，從而為增強組網(wǎng)能力奠定基礎，只需幾秒就可以重新組網(wǎng)。特別是SDH自愈環(huán)，可以在電路出現(xiàn)故障后，幾十毫秒內(nèi)迅速恢復。SDH的這些優(yōu)勢使它成為寬帶業(yè)務數(shù)字網(wǎng)的基礎傳輸網(wǎng)。

在接入網(wǎng)中應用SDH(同步光網(wǎng)絡)的主要優(yōu)勢在于:SDH可以提供理想的網(wǎng)絡性能和業(yè)務可靠性;SDH固有的靈活性使對于發(fā)展極其迅速的蜂窩通信系統(tǒng)采用SDH系統(tǒng)尤其適合。當然，考慮到接入網(wǎng)對成本的高度敏感性和運行環(huán)境的惡劣性，適用于接入網(wǎng)的SDH設備必須是高度緊湊，低功耗和低成本的新型系統(tǒng)，其市場應用前景看好。

接入網(wǎng)用SDH的最新發(fā)展趨勢是支持IP接入，至少需要支持以太網(wǎng)接口的映射，于是除了攜帶話音業(yè)務量以外，可以利用部分SDH凈負荷來傳送IP業(yè)務，從而使SDH也能支持IP的接入。支持的方式有多種，除了現(xiàn)有的PPP方式外，利用VC12的級聯(lián)方式來支持IP傳輸也是一種效率較高的方式?？傊?，作為一種成熟可靠提供主要業(yè)務收入的傳送技術在可以預見的將來仍然會不斷改進支持電路交換網(wǎng)向分組網(wǎng)的平滑過渡。

準同步數(shù)字系列(PDH)以其廉價的特性和靈活的組網(wǎng)功能，曾大量應用于接入網(wǎng)中。尤其推出的SPDH設備將SDH概念引入PDH系統(tǒng)，進一步提高了系統(tǒng)的可靠性和靈活性，這種改良的PDH系統(tǒng)在相當長一段時間內(nèi)，仍會廣泛應用。

1、光纖通訊網(wǎng)絡 ?

2、光纖CATV ?

3、光纖局域網(wǎng) ?

4、光纖到戶 ?

5、光纖寬帶接入網(wǎng) ?

6、光纖儀器儀表 ?

7、測試設備 ?

8、軍事工業(yè)