有源光網(wǎng)絡(luò)

AON (Active Optical Network：有源光網(wǎng)絡(luò)） 是指信號在傳輸過程中，從局端設(shè)備到用戶分配單元之間采用光電轉(zhuǎn)換設(shè)備、有源光電器件以及光纖等有源光纖傳輸設(shè)備進(jìn)行傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)。有源光器件包括光源（激光器）、光接收機、光收發(fā)模塊、光放大器（光纖放大器和半導(dǎo)體光放大器）等。

傳輸容量大：155Mb/s或622Mb/s的接入速率

　　傳輸距離遠(yuǎn)：不加中繼器，距離70多公里

　　技術(shù)成熟：無論PDH設(shè)備還是SDH設(shè)備，都已廣泛應(yīng)用

所謂光網(wǎng)絡(luò)是指信號只是在進(jìn)出網(wǎng)絡(luò)時進(jìn)行電/光變換和光/電變換，在網(wǎng)絡(luò)中傳輸和交換過程中始終都是以光的形式進(jìn)行的。光源是光纖通信的心臟，光源的種類和性能的好壞在很大程度上決定了系統(tǒng)的類型、性能和成本。

早期代表性網(wǎng)絡(luò)是光纖用戶環(huán)路載波，靈活接入系統(tǒng)，以及PDH/SDH的IDLC接入網(wǎng)。用戶環(huán)路載波采用光線作為傳輸媒介，應(yīng)用脈沖編碼調(diào)制（PCM）技術(shù)和光纖傳輸技術(shù)在一堆光纖上復(fù)用數(shù)百路直到上千路電話、ISDN基本業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)等多種業(yè)務(wù)。光纖用戶環(huán)路載波與V接口技術(shù)，特別是與V5接口相結(jié)合可以降低接入網(wǎng)的成本。

當(dāng)前，有代表性的有源光接入網(wǎng)絡(luò)主要是Active Ethernet技術(shù)，采用單纖雙向點對點直接接入用戶，大大提高了帶寬，同時也增加了成本。因而，現(xiàn)在有源光接入技術(shù)逐漸被無源光接入技術(shù)（PON）替代，PON在帶寬/成本等方面進(jìn)行了權(quán)衡，且成本適宜。

有源光網(wǎng)絡(luò)和無源光網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別

有源光網(wǎng)絡(luò)(Active Optical Network，AON)中，ONU設(shè)備串聯(lián)在光纖網(wǎng)絡(luò)中，每個ONU收到的信號是經(jīng)上級ONU光-電-光變換后的信號。而在無源光網(wǎng)絡(luò)中，ONU設(shè)備是通過光分路器并接在光纖網(wǎng)絡(luò)上，各ONU收到的信號都由OLT直接發(fā)送下來。

當(dāng)網(wǎng)絡(luò)需要增加支路時，有源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)必須在支路節(jié)點增加光接口板以實現(xiàn)光方向的增加，而無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)則只需更換光分路器，采用分路數(shù)更多的光分路器即可增加光方向，因此無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)擴充比有源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)更方便，且投資成本更低。與此同時，無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有更可靠的網(wǎng)絡(luò)安全保護(hù)機制，具體包括：(1)單節(jié)點保護(hù)，網(wǎng)絡(luò)中某一節(jié)點設(shè)備故障不影響其他節(jié)點工作，同時具備抵抗多節(jié)點同時失效的能力;(2)全網(wǎng)保護(hù)，可以采用完全相同的雙光平面保護(hù)機制，提供1 1的通道保護(hù)和1 1的電路保護(hù)，自動切換光平面，有效保證網(wǎng)絡(luò)的安全性。

光網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議是由IP路由協(xié)議擴展而來。IP網(wǎng)絡(luò)是基于分組交換的無連接網(wǎng)絡(luò)，而光網(wǎng)絡(luò)是面向連接的電路交換網(wǎng)絡(luò)，因此光網(wǎng)絡(luò)的路由功能具有不同于IP網(wǎng)絡(luò)路由的特點。IP路由協(xié)議包括控制平面和數(shù)據(jù)平面兩大部分，只有IP路由協(xié)議的控制平面才適用于光網(wǎng)絡(luò)，IP路由的數(shù)據(jù)包傳送功能和光網(wǎng)絡(luò)并不相關(guān)。IP網(wǎng)絡(luò)中，路由協(xié)議和數(shù)據(jù)平面的轉(zhuǎn)發(fā)過程關(guān)系密切，一旦出現(xiàn)故障，就必會有用戶受到影響；光網(wǎng)絡(luò)中的控制平面與數(shù)據(jù)平面是分開的，路由協(xié)議出現(xiàn)故障不會影響已經(jīng)建立的連接，拓樸或資源狀態(tài)出現(xiàn)問題時，只會影響新連接的建立。IP網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點都必須知道整個網(wǎng)絡(luò)的拓樸，而在光網(wǎng)絡(luò)中，路由的計算是由源節(jié)點完成的，只需要源節(jié)點擁有正確的網(wǎng)絡(luò)拓樸信息即可。

ASON路由協(xié)議使用擴展了的OSPF路由協(xié)議，它仍采用OSPF的擴散和同步機制，但提供了更豐富的鏈路狀態(tài)信息，如資源的可用性、物理層分離信息等；同時它也提供了對控制網(wǎng)和傳送網(wǎng)分離的支持，使得OSPF協(xié)議可以應(yīng)用于非IP網(wǎng)絡(luò)中（ATM、SDH等）。IETF將OSPF協(xié)議擴展為GMPLS OSPF-TE協(xié)議，用于實現(xiàn)單域路由。擴展OSPF與傳統(tǒng)OSPF的比較見下表。

OSPF采用Dijkstra提出的“最短路徑算法”，用“洪泛法”向域內(nèi)節(jié)點發(fā)送路由信息。成員鏈路具有以下屬性：最大帶寬、未預(yù)留帶寬、最大最小連接帶寬、鏈路保護(hù)類型、共享風(fēng)險鏈路組（SRLG）信息和接口交換能力描述符。由于OSPF域有可擴展性，某個OSPF域可由多個域組成，單OSPF域路由應(yīng)當(dāng)向跨域擴展。一種方案是嚴(yán)格的層次配置，每個域（包括骨干域，骨干域由所在域的域邊界節(jié)點ABN構(gòu)成）分配一個IP地址，除了經(jīng)過骨干域以外，從某域中某節(jié)點到另一域中某節(jié)點的路徑不會穿過其他中間域。另一種方案是一條骨干域中的路徑可能包含有多條穿過中間域的路徑。在OSPF協(xié)議中，每個節(jié)點都會生成LSA，并將其泛洪到域內(nèi)所有節(jié)點。ABN創(chuàng)建它所在域（非骨干域）的摘要信息，并把摘要信息泛洪到骨干域中。

利用恒流源代替放大電路中的負(fù)載，就構(gòu)成有源負(fù)載放大電路。這種放大電路不僅單級電路電壓放大倍數(shù)高，還可以改善放大電路的其他性能。因此，這種有源負(fù)載放大電路已成為模擬集成電路設(shè)計特色之一。

有源負(fù)載共射放大電路的基本形式。T是共射放大級，PNP型管T1 、T2及電阻組成恒流源電路。此時，放大電路的負(fù)載為有源器件T2，故稱為有源負(fù)載放大電路。

由于 為恒流源輸出電阻ro與負(fù)載電阻RL的并聯(lián)值，只要RL足夠大，這種電路的電壓放大倍數(shù)可高達(dá)幾千倍。而且放大倍數(shù)與負(fù)載兩端直流壓降（或Ic）無關(guān)。

帶恒流源負(fù)載的差動放大電路。T1 、T2組成帶恒流源的差動放大電路，T3、T4 組成鏡像恒流源電路，作為差動放大電路的有源負(fù)載。這種差動放大電路不僅電壓放大倍數(shù)大，而且共模輸入電壓范圍也大。

當(dāng)uid輸入時，T1 管集電極電流為IC1，T2 管集電極電流為 - IC2，且- IC2 = IC1 ；當(dāng)T1管集電極電流增加的同時，T3 管電流必然也增加，且IC1 = IC3；由于IC3與IC4 為鏡像關(guān)系，即IC3= IC4，這樣流過負(fù)載的電流

IL = IC4 - IC2 = IC3- IC2= IC1- IC2 = 2 IC1；即負(fù)載中得到的是單端輸出信號電流的兩倍，也就是等于雙端輸出時的信號電流。這表明恒流源負(fù)載差動放大電路還能在不降低放大倍數(shù)和共模抑制比的前提下，將雙端輸出變?yōu)閱味溯敵?，實現(xiàn)單端化。

編輯

利用恒流源代替放大電路中的負(fù)載，就構(gòu)成有源負(fù)載放大電路。這種放大電路不僅單級電路電壓放大倍數(shù)高，還可以改善放大電路的其他性能。因此，這種有源負(fù)載放大電路已成為模擬集成電路設(shè)計特色之一。

T是共射放大級，PNP型管T1 、T2及電阻組成恒流源電路。此時，放大電路的負(fù)載為有源器件T2，故稱為有源負(fù)載放大電路。

由于 為恒流源輸出電阻ro與負(fù)載電阻RL的并聯(lián)值，只要RL足夠大，這種電路的電壓放大倍數(shù)可高達(dá)幾千倍。而且放大倍數(shù)與負(fù)載兩端直流壓降（或Ic）無關(guān)。

T1 、T2組成帶恒流源的差動放大電路，T3、T4 組成鏡像恒流源電路，作為差動放大電路的有源負(fù)載。這種差動放大電路不僅電壓放大倍數(shù)大，而且共模輸入電壓范圍也大。

當(dāng)uid輸入時，T1 管集電極電流為IC1，T2 管集電極電流為 - IC2，且- IC2 = IC1 ；當(dāng)T1管集電極電流增加的同時，T3 管電流必然也增加，且IC1 = IC3；由于IC3與IC4 為鏡像關(guān)系，即IC3= IC4，這樣流過負(fù)載的電流

IL = IC4 - IC2 = IC3- IC2= IC1- IC2 = 2 IC1；即負(fù)載中得到的是單端輸出信號電流的兩倍，也就是等于雙端輸出時的信號電流。這表明恒流源負(fù)載差動放大電路還能在不降低放大倍數(shù)和共模抑制比的前提下，將雙端輸出變?yōu)閱味溯敵觯瑢崿F(xiàn)單端化。