有源光网络和无源光网络
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1、第五章 有源光网络和无源光网络 5.1 5.1有源光网络技术有源光网络技术AONAONv有源光纤接入网(AON)，是指从局端设备到用户分配单元之间均用有源光纤传输设备，即光电转换设备、有源光电器件以及光纤等。 可分为基于PDH和基于SDH的AON 现通常是基于SDH的AONv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5.2 无源光网络5.2.1 5.2.1 无源光网络的概念无源光网络的概念v无源光网络(PON)一般指光传输段采用无源器件（无源光分路器等），实
2、现点对多点拓扑的光纤接入网。 (1)信号在传输过程中无再生放大 (2)信号由光分路器、无源光功率分配器等传至用户 (3)实现透明传输，信号处理全由局端和用户端设备完成v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的技术（价格、维护等优势）PON的结构v单星形结构 v多星形(树形)结构v总线结构v环形结构PON的系统结构OLTONU1ONU2ONUnPON用户用户用户用户用户用户OBD业业务务网网络络UNISNIODNv组成：OLT、ODN、ONU，且ODN中全是无源器件v共享介质v逻辑上是点到多点结构，物理拓扑可
3、有多种形式PON的数据传输vPON的帧都是定时长帧，分上行帧和下行帧v为了实现TDMA接入，在上行时隙中传输的数据要求附加开销。上行时隙格式如下：ONUONUOLTONUOBD上行突发模式上行突发模式下行连续模式下行连续模式保护时隙保护时隙附加开销附加开销 ATMATM信元信元/OAM/OAM信元信元/ /以太帧以太帧用于用于OLTOLT同步、标同步、标识信元开始识信元开始OAMOAM信元为管理信元，信元为管理信元，如带宽申请、测距等如带宽申请、测距等PON的数据传输v下行：OLT向各ONU采用广播通信方式，传输连续时隙流（下行帧）局端数据 OLT 封装成连续时隙流下行帧 以广播方式传送 各O
4、NU收到信元流，取出属于自己的数据用户终端v上行：采用TDMA技术（动态分配），突发传送时隙流（上行帧）各ONU共享ODN，且数据突发性强。各ONU向OLT申请带宽OLT授权ONU发送（上行的发送时隙、带宽分配等） 获得授权的ONU在指定时隙发送PON的关键技术v测距技术v快速比特传送技术v突发信号的收发v搅码技术（扰码）v媒质接入控制（MAC）技术测距技术 为何需要测距？v采用TDMA，必须保证每个时隙的数据彼此独立，互不干扰vPON结构中，各ONU到OLT的物理距离不等，则各ONU到OLT的传输时延不同，如不进行时延补偿，会出现时隙的重叠，造成数据干扰v为确保多个ONU到OLT间的正确传输
5、，必须引入测距机制，使各ONU到OLT的逻辑距离相等测距技术测距技术基本策略v单独测距+传输数据时测距相结合(粗测精测）单独测距在ONU初装联网时必须进行传输数据时测距可根据OLT的配置而定v测距的基本原理OLT向ONU发送测距允许消息，消息中指明ONU的上行应答的时隙ONU在指定的上行时隙中用测距PLOAM信元应答OLT计算往返时延，并与理想时延比较，计算出差值，发送一个测距时间给ONUONU根据测距时间调整均衡时延快速比特传送技术v测距精度有限，各ONU到OLT的上行比特流存在相位差异v需要采用某种技术实现快速同步v基本策略先实现位同步、再进行信元同步v普通的滑动技术不能满足快速同步要求，
6、需采用其他技术突发信号的收发v需要快速开启和关闭光电路，以适应上行的突发数据传输v接收端，需要快速调整接收门限，以适应不同距离用户的信号衰减搅码技术（扰码）v为了保证共享介质传输的安全性，引入搅码技术v在发送端：通过一个随机码对信息进行异或运算后传送v在接收端：采用相同的随机码再进行一次异或运算，得到原始数据v信元的时隙分配v接入请求/允许v带宽的动态分配带宽管理由OLT完成为不同的业务提供优先级和带宽上行带宽的占用由媒质接入控制MAC协议实现媒质接入控制（媒质接入控制（MAC）技术）技术5.2.1 ATM5.2.1 ATM无源光网络无源光网络 APONAPONvAPONAPON的关键技术的关
7、键技术 基于ATM的PON接入网主要由光线路终端OLT(局端设备)、光分路器(Splitter)、光网络单元ONU(用户端设备)，以及光纤传输媒质组成，一般采用TDMA控制的基带传输方式。局端到用户端的下行方向上，由OLT通过分路器以广播方式发送ATM信元给各个ONU。vAPONAPON的产生及优点的产生及优点 PON系统最早出现在20世纪90年代初期。1996年ITU-T完成了对G982的标准化，其主要目标是对2Mbits以下接入速率的窄带PON系统进行定义。但是该规范的标准化程度很低，只是对系统容量、分路比进行了规定。而对于双向传输技术、线路速率和帧结构等一系列物理参数都没有制定标准。主要
8、原因在于各厂商先有窄带PON产品，后有规范，而且各厂商规范不一，都认为自己是最好的选择，因此到现在为止ITU-T还没有形成统一完整的规范。规范的不统一带来的是不能形成器件的大规模生产，以至于价格居高不下。在全球范围内，日本、德国和美国的一些窄带PON系统已在应用。 APON：ATM Passive optical network 在PION上传送ATM信元 标准规范：ITU-T的G.983 ONU与OLT之间传送ATM信元 速率：上/下行对称 155.52Mbps/155.52Mbps 上/下行非对称 155.52Mbps/622.08Mbps 无放大器作用距离：20km 双向通信：可用两条分
