第4章光纤接入技术.ppt
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1、2019/6/17,接入网技术,接入网技术,第4章 光纤接入技术,接入网技术,第4章 光纤接入技术,本章教学重点 简要介绍光纤介质的特点和优势 介绍光接入网的结构、类型、应用模式等 介绍两种典型的无源光网络APON和EPON 本章要求 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,接入网技术,第4章 光纤接入技术,4.1 光纤的优势 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,接入网技术,4.1 光纤的优势,带宽优势 与双绞线和同轴缆相比,光纤的理论带宽几乎是无
2、限的 单个波长可传输10Gb/s,采用波分复用可传输更高的速率 长距离传输优势 衰减很小,不加中继的距离现在可达数百公里 抗恶劣环境优势 抗腐蚀能力强,不受电磁波干扰 安全性优势 盗接线头困难,不易盗听,大多数运营商断言:未来理想的宽带接入网是基于光纤的网络,接入网技术,4.2 光纤在接入网中的延伸,ONU,OBD,中 心 局,ONU,ONU,Budding,OBD,OBD,FTTC,FTTB,FTTH,home,OLT,OAN的应用示意图,根据ONU位置,OAN可分为三种应用类型 光纤到路边 FTTC 光纤到楼 FTTB 光纤到家/办公室 FTTH/O,接入网技术,光纤到路边 FTTC,FT
3、TC: Fiber To The Curb/Cab ONU设在交接箱处 用户到ONU之间(引入线)仍用双绞铜线连接或同轴缆 通常为点到点和点到多点结构 一个ONU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,ONU,OBD,中 心 局,OLT,光接入网,接入网技术,光纤到楼 FTTB,FTTB: Fiber To The Budding ONU设在办公楼或居民住宅楼内的某个公共地方 用户到ONU之间(引入线)用UTP5类线(或更高等级线)连接 点到多点结构,一个ONU为多个用户提供接入 通常采用FTTB+Ethernet技
4、术,OBD,中 心 局,OLT,光接入网,ONU,Budding,Ethernet,接入网技术,光纤到家/办公室 FTTH/O,FTTH: Fiber To The Home ONU直接放在用户家里 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,综上:FTTH和FTTC更适合分散的个人用户的接入 FTTB更适合单位和密集小区用户的接入,OBD,中 心 局,OLT,光接入网,ONU,home,接入网技术,4.3 光接入网基础知识,光纤的工作窗口 光接入网的基本结构 光接入网的分类 光接入网的传输技术,接入
5、网技术,光纤的工作窗口,光纤的工作窗口(可用工作波长区)有三个: 850nm窗口 ( 780nm850nm) 1310nm窗口( 1260nm1360nm) 1550nm窗口 ( 1480nm1580nm) 三个工作区的使用情况 850nm波长常用于多模光纤通信,未得到很好使用 1310nm波长应用广泛,主要用于提供2Mb/s及以下的业务 1550nm波长用于异波长双工的下行通信以及宽带的新业务 现已打开了第四个工作窗口:1625nm,接入网技术,光接入网的基本结构,OAN: Optical 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
6、息传输的网络形式 光接入网是G.902标准的一个典型实例,接入网技术,光接入网的基本结构,接入网技术,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 Distribution 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
7、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,接入网技术,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),接入网技术,光接入网的传输技术,空分复用 SDM 上下行双向通信个各使用一根光纤 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,
8、成本高,接入网技术,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OLT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,接入网技术,光接入网的传输技术,波分复用 WDM 不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),接入网技术,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:
9、 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) 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 给有源设备供电是一件麻烦事 PON:Passive Optical Network,无源光网络 APON、EPON和GPON,接入网技术,4.4 无源光网络,基本概念 系统结构 数据传输 关键技术,接入网技术,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
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