[信息与通信]光纤接入技术.ppt
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1、接入网技术,第4章 光纤接入技术,第4章 光纤接入技术,主要内容 光纤介质的优势 光接入网的结构、类型、应用模式等 两种典型的无源光网络APON和EPON 要求 熟悉光纤介质的特点,FTTX的含义 掌握光接入网的结构、特点、关键技术(特别是测距); APON与EPON的异同,第4章 光纤接入技术,4.1 引言 4.2 光纤在接入网中的延伸 4.3 光接入网基础知识 4.4 无源光网络 4.5 APON 4.6 EPON 4.7 小结,4.1 引言,光纤接入前途无限,用户业务量的日益增长,业务种类的不断变化,新业务的高性能要求,与之适应的高性能接入技术,从介质考虑,哪种介质能满足?,4.1 引言
2、,光纤的优越性 高带宽、高数据率 单波:10Gb/s, 40Gb/s 多波复用:可达Tb/s 信号衰减很小,无中继传输距离远 单段光传输距离:100200km 多段光传输距离:30004000km 其他性能 抗电磁干扰、保密性好 安全性好,不易盗听 绝大多数运营商断言: “理想的宽带接入网将是基于光纤的网络”,4.1 引言,光纤分类 多模光纤 MMF: Multi-Mode Fiber 常见规格:62.5/125 、50/125 系统价格低,传输距离短、容量相对小一些 用于计算机网络的短距离传输 单模光纤 SMF: Single-Mode Fiber 常见规格:9.5/125 系统价格较高,性
3、能很高 用于通信系统和高要求计算机网络,4.1 引言,光接入网络 在主干网上,光纤通信已经成为高性能的主流 在接入网上,光纤通信前景光明,光接入网正在成长 用于高性能接入领域 直接采用主干传输技术 典型例子:SDH环用于PSTN网的大客户 用于接入大客户 专门的光接入技术 典型例子:EPON/EFM的技术开发 用于高性能的多业务接入客户,4.2 光纤在接入网中的延伸,在接入网中应用光纤,是逐渐从运营商向用户延伸的 根据光纤深入用户的程度,有三种基本应用类型: 光纤到路边 FTTC 光纤到楼 FTTB 光纤到家/办公室 FTTH/O,光纤到路边 FTTC,FTTC:Fiber To The Cu
4、rb/Cab 光纤到路边、光纤到配线箱,设在交接箱处,电话双绞铜线或同轴电缆,特点: 通常为点到点和点到多点结构 一个OUN可为一个或多个用户提供接入 是一种介质混合结构 通常采用FTTC+xDSL技术或FTTC+Cable Modem技术,光纤到楼 FTTB,FTTB:Fiber To The Building 光纤到大楼,设在办公楼或居民住宅楼内的某个公共地方,用UTP5类线(或更高等级),特点: 通常点到多点结构 一个OUN为多个用户提供接入 通常采用FTTB+Ethernet技术,光纤到家/办公室 FTTH/O,FTTH:Fiber To The Home/Office 光纤到家(光纤
5、入户、光纤到办公室),直接放在用户家里,特点: 中心局到用户之间全部为光连接和光传输 接入网无任何有源设备,是一个真正的透明网络 是一种真正意义上的宽带接入技术 是用户接入网的长远目标,4.3 光接入网基础知识,光纤的传输窗口 光纤的传输性能,有几段性能好,成为传输窗口,1310nm窗口( 1260nm1360nm),850nm窗口 ( 780nm850nm),1550nm窗口 ( 1480nm1580nm),常用于多模光纤通信 未得到很好使用,应用广泛 主要用于提供2Mb/s及以下的业务,用于异波长双工的下行通信以及宽带的新业务,4.3 光接入网基础知识,光接入网的基本结构 OAN: Opt
6、ical Access Network,光接入网 光接入网概念: 接入网中部分或全部使用光纤作为传输介质来实现信息传输的网络形式 光接入网基本结构由ITU-T G.982 定义,光接入网的基本结构,ITU-T提出的光接入网的基本结构,ODN,OLT,AF,中心局,终端设备,用户侧,网络侧,UNI,SNI,光接入网(OAN),光接入网是G.902标准的一个典型实例,光接入网的基本结构,组成: 光网络单元ONU (Optical Network Unit) 提供用户到接入网的接口(光电转换、物理接口) 提供用户业务适配功能(速率适配、信令转换) 光分配网 ODN(Optical Distribut
7、ion Network) 为OLT和OUN之间提供光传输技术 由光连接器和光分路器OBD (Optical Branching device)组成 完成光信号功率的分配及光信号的分、复接功能 光线路终端OLT(Optical Line Terminal) 提供与中心局设备的接口(光电转换、物理接口) 提供与ODN的光接口 分离不同的业务,光接入网的基本结构,光接入网的特点 点到多点传输系统,介质共享 下行:OLT向各个ONU采用广播通信方式 上行:ONU向OLT通信时需要某种分配信道的策略 面临的问题 需解决OLT和多个ONU之间上下行信号的正确传输 关键是解决上行信道的占用问题 下行传输:时
8、分复用传送信元流,各ONU在规定时隙接收自己的信息 上行传输:各种多址技术(时分、波分等),光接入网的传输技术,空分复用 SDM 上下行双向通信各使用一根光纤 两个方向的通信单独进行,互不影响 性能最佳,设计最简单 光传输设备和线缆双倍,成本高,t,保护时间,光接入网的传输技术,时分复用TDM 每个ONU动态或固定分配一个时隙 每个ONU在分配的时隙内上传数据 固有问题 每个ONU与OLT距离不等 传输时延不同 到达OLT的相位不同 对OTL要求 完善的测距技术,实现定时调整 和同步 快速的同步技术 快速、动态的门限判决技术,光接入网的传输技术,波分复用WDM 用不同的光载波传输不同的信息 不
9、同波长的信号共享一根光纤传输,彼此不干扰 要求每个ONU在指定波长上发射 对激光二极管要求高(温度、环境影响大) OLT设备复杂,成本高(每个波长都需光发射器和检测器),光接入网的分类,根据光分配网是采用有源或无源设备,OAN分: AON和PON AON:Active Optical Network,有源光网络 ODN全部由有源器件组成(光放大器等) 是主干网技术的延伸 SDH、PDH、ATM、等等 现通常是基于SDH的AON 特点: 传输容量大:155Mb/s或622Mb/s的接入速率 传输距离远:不加中继器,距离为70多公里 技术成熟:无论PDH设备还是SDH设备,都已广泛应用 给有源设备
10、供电是一件麻烦事,光接入网的分类,PON:Passive Optical Network,无源光网络 PON内不含有源器件 是专门为接入网发展的技术 无源:大大简化了接入途中的机房条件 包括: APON、EPON和GPON,4.4 无源光网络,基本概念 系统结构 数据传输 关键技术,PON的基本概念,ODN全部由无源器件组成(无源光分路器等) 信号在传输过程中无再生放大 信号由光分路器、无源光功率分配器等传至用户 实现透明传输,信号处理全由局端和用户端设备完成 与有源光网络比: 覆盖范围和传输距离更小 可靠性更高(户外无有源设备,提高抗干扰能力) 价格更低、安装维护更方便 是光接入网有发展潜力
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