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光纤接入网技术研究目录1. 报告目的2. 组员安排3.1光纤接入网的基本构成3.2光纤接入网的系统模型及作用3.3光纤接入网的分类3.4光纤接入网的网络结构3.5光纤接入网的传输技术4.1 PON三种(APON、GPON、EPON)光接入网技术结构、特点、应用上的差 异5. 光纤接入网在通信网中的应用6. 总结1.1报告目的1、了解光线接入网的应用和背景2、了解有源光网络和无源光网络的系统模型、网络结构及传输技术3、光线接入网在通信中的地位2.1 组员安排光纤接入网的基本构成、光纤接入网的系统模型及作用张玉珊光纤接入网的分类、光纤接入网的网络结构陈绵莹光纤接入网在通信中的应用谢锡容PON 的三种光接入网技术、传输技术黄炎萍总结全组人员3.1 光纤接入网的基本构成光纤接入网(OAN),是指用光纤作为主要的传输媒质,实现接入网的信息传送 功能。通过光线路终端(OLT )与业务节点相连,通过光网络单元(ONU)与用户连接。 光纤接入网包括远端设备光网络单元和局端设备光线路终端,它们通过传 输设备相连。系统的主要组成部分是OLT和远端ONU。它们在整个接入网中完成从 业务节点接口 (SNI)到用户网络接口 (UNI)间有关信令协议的转换。接入设备本身还 具有组网能力,可以组成多种形式的网络拓扑结构。同时接入设备还具有本地维护 和远程集中监控功能,通过透明的光传输形成一个维护管理网,并通过相应的网管 协议纳入网管中心统一管理。3.2 光纤接入网的系统模型及作用OLT:区分交换和非交换业务,管理来自ONU的信令和监控信息,并向网元管理系统提供网管接口,完成接口适配、复用和传输功能OND:为OLT与ONU提供光传输手段,完成光信号的传输和功率的分配任务ONU:终结来自ODN的光纤、处理光信号,并为多个小企业事业用户和居民用 户提供业务接口 3.3 光线接入网的分类光纤接入网(OAN)从系统分配上分为有源光网络(AON, Active OpticalNet work)和无源光网络(PON, Passive Opt icaOp tical Net work)两类有源光网络(AON):指光配线网OND含有有源器件(电器件、电子光源)的光网络,该技术只要用于长途骨干传送网。无源光网络(PON):指OND不含有任何电子器件及电子电源,OND全部由光分录器等无源器件3.4光纤接入网的网络拓扑结构1总线形结构总线形结构是以光纤作为公共总线(母线)、各用户终端通过某种耦合器与总线直接 连接所构成的网络结构。这种结构属串联型结构,特点是:共享主干光纤,节省线 路投资,增删节点容易,彼此干扰较小;但缺点是损耗累积,用户接收机的动态范 围要求较高;对主干光纤的依赖性太强ONU ONUONUtttOLT-分路器一分路器一分路器I IIONU ONUONU2环形结构 环形结构是指所有节点共用一条光纤链路,光纤链路首尾相接自成封闭回路的网络 结构。这种结构的突出优点是可实现网络自愈,即无需外界干预,网络即可在较短 的时间里从失效故障中恢复所传业务。器器OLT分路器fONUONU 分分fONU路路 器器3星形结构 星形结构是各用户终端通过一个位于中央节点(设在端局内)具有控制和交换功能的 星形耦合器进行信息交换,这种结构属于并联形结构。它不存在损耗累积的问题, 易于实现升级和扩容,各用户之间相对独立,业务适应性强。但缺点是所需光纤代 价较高,对中央节点的可靠性要求极高。星形结构又分为单星形结构、有源双星形 结构及无源双星形结构三种。(1)单星形结构:该结构是用光纤将位于电信交换局的OLT与用户直接相连,基本上都是点对点的连接,与现有铜缆接入网结构相似。每户都有单独的一对 线,直接连到电信局,因此单星型可与原有的铜现网络兼容;用户之间互相独立, 保密性好;升级和扩容容易,只要两端的设备更换就可以开通新业务,适应性强。 缺点是成本太高,每户都需要单独的一对光纤或一根光纤(双向波分复用),要通 向千家万户,就需要上千芯的光缆,难于处理,而且每户都需要专用的光源检测 器,相当复杂ONU/OLT ONUX ONU(2)有源双星形结构:它在中心局与用户之间增加了一个有源接点。中心局 与有源接点共用光纤,利用时分复用(TDM)或频分复用(FDM)传送较大容量的信 息,到有源接点再换成较小容量的信息流,传到千家万户。其优点是灵活性较强, 中心局有源接点间共用光纤,光缆芯数较少,降低了费用。缺点是有源接点部分复 杂,成本高,维护不方便;另外,如要引入宽带新业务,将系统升级,则需将所有 光电设备都更换,或采用波分复用叠加的方案,这比较困难。ONU/有源节点 X ONU有源节点 ONU(3)无源双星形结构:这种结构保持了有源双星形结构光纤共享的优点,将 有源接点换成了无源分路器,维护方便,可靠性高,成本较低。由于采取了一系列 措施,保密性也很好,是一种较好的接入网结构3.5光线接入网的传输技术传输技术目的:解决在O LT和多个ONU间上、下行信号的正确传输问题光纤接入网的传输技术分类:空分复用、时分复用、时间压缩复用、波分复 用、码分复用、副载波复用1、空分复用:指上行信号和下行信号使用不同的光纤分开传输,2、时分复用:指在同一个光载波波长上,将时间分割成周期性的帧,每帧 在分割成若干个时隙,按一定的时隙分配原则,使得每个ONU在指定时隙内以分组 方式向OLT发送信号。3、时间压缩复用“指利用一根光纤,传输时不断改变收、发方向,使两个方向的信号以脉冲串的形式轮流在同一根光纤中传输。4、波分复用:指把不同波长的光信号复用到一根光纤中进行传送的技术。5、码分复用:给每一个ONU分配一个唯一的正交码作为地址码,并将各 ONU的上行信号与其他进行莫二加,再去调制具有相同波长的激光器,经分路器合 路后送到光纤传输。6、副载波复用:将上行信号和下行信号分别安排在不同频段,在同一根光 纤中完成双向传输任务。4.1PON 三种光接入网技术结构、特点、应用上的差异技术结构特点应用APON测距技术、快速比特 冋步技术,突发信兀 的收发技术、搅动技 术带宽不足、技术复杂、价格高、承载IP业务效率低在企业、商 业大楼中对 Qos要求较 高GPON采用树型拓扑结构,上行采用广播方式,下行采用时分多址接入技术高的传输速率,灵活上下行的速率配置,广 泛的业务支持功能,咼效、灵活的IP业务 承载能力、高的时时业务处理能力,OAM&P 功能强大,良好的Qos支持专线、视频业务EPON动态、带宽分配技 术;系统同步,测距 和时延补偿技术,搅 动技术速率咼,可扩性强,能够以较低成本咼效率的传送IP业务各种传统业务及未来业务5.1 光线接入网在通信网中的应用近年来,以互联网为代表的新技术革命正在深刻地改变传统的电信概念和体 系结构,随着各国接入网市场的逐渐开放,电信管制政策的放松,竞争的日益加剧 和扩大,新业务需求的迅速出现,有线技术(包括光纤技术)和无线技术的发展, 接入网开始成为人们关注的焦点。在巨大的市场潜力驱动下,产生了各种各样的接 入网技术。光纤通信具有通信容量大、质量高、性能稳定、防电磁干扰、保密性强 等优点。在干线通信中,光纤扮演着重要角色,在接入网中,光纤接入也将成为发 展的重点。光纤接入网是发展宽带接入的长远解决方案.5.2 总结在这次光纤接入网研究报告中,我们组根据个人情况分配不同的任务,使其得 以顺利完成。研究内容涉及光纤接入网的传输技术、光纤接入网的拓扑结构、PON 等的研究及应用,我们组员根据宽带接入网技术一书来参考分析,得以巩固了课堂 上学到的知识,扩展了一些新知识,锻炼了我们的分析能力和提升了我们的求知欲 望。
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