通工專業(yè)-光纖通信技術(shù)-第十章-光纖接入網(wǎng)技術(shù)

1、光纖通信技術(shù)光纖通信技術(shù)Optical Communication 西安郵電大學(xué)通信與信息工程學(xué)院西安郵電大學(xué)通信與信息工程學(xué)院通信工程系通信工程系 10.1 光纖接入技術(shù)的光纖接入技術(shù)的概念概念10.2 EPON光纖接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)10.3 GPON光纖接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)10.4 光纖接入網(wǎng)的應(yīng)用舉例光纖接入網(wǎng)的應(yīng)用舉例第第1010章章 光纖接入網(wǎng)技術(shù)光纖接入網(wǎng)技術(shù)10.1.1 接入網(wǎng)的基本概念l 按照電信網(wǎng)的概念，可以將全網(wǎng)分為公用電信網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)兩大塊。用戶駐地網(wǎng)是屬于用戶所有，因而，通常電信網(wǎng)是指公用電信網(wǎng)部分。公用電信網(wǎng)可以分為長途網(wǎng)（長途端局以上部分），中繼網(wǎng)（長途端局和市話局之間

2、以及市話局之間的部分）和接入網(wǎng)（端局至用戶之間的部分）。目前國際上已經(jīng)傾向于將長途網(wǎng)和中繼網(wǎng)合在一起稱為核心網(wǎng)。相對于核心網(wǎng)而言，其他部分統(tǒng)稱為接入網(wǎng)。接入網(wǎng)主要完成將所有用戶接入到核心網(wǎng)的任務(wù)。1. 接入網(wǎng)定義接入網(wǎng)定義 l ITU-T建議G.902對接入網(wǎng)的定義如下： 接入網(wǎng)是由業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口（SNI）和用戶網(wǎng)絡(luò)接口（UNI）之間的一系列傳送實(shí)體（如線路設(shè)施和傳輸設(shè)施）組成的、為傳送電信業(yè)務(wù)提供所需要的傳送承載能力的實(shí)施系統(tǒng)，可經(jīng)由Q3接口進(jìn)行配置和管理。其中的傳送實(shí)體可提供必要的傳送承載能力，通常接入網(wǎng)對用戶信令是透明的，可不作解釋。原則上，對接入網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)的SNI和UNI的類型和數(shù)目沒有

3、限制。 Y.1231 IP接入網(wǎng)接入網(wǎng)l 隨著Internet和各種IP類數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用的快速普及，ITU-T提出了適應(yīng)于IP業(yè)務(wù)的IP接入網(wǎng)定義。建議Y.1231將IP接入網(wǎng)定義為IP用戶和ISP之間為提供所需的、接入到IP業(yè)務(wù)的能力的網(wǎng)絡(luò)實(shí)體的實(shí)現(xiàn)。Y.1231定義的接入網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)形式都較G.902靈活。l 為便于讀者理解和把握接入網(wǎng)的總體概念，本章中所涉及的接入網(wǎng)內(nèi)容主要以G.902建議為參照。 2. 接入網(wǎng)的定界接入網(wǎng)的定界 l 在電信網(wǎng)中接入網(wǎng)的定界如圖10-1所示。l 從圖中可知，接入網(wǎng)所覆蓋的范圍是由三個(gè)接口來定界，即網(wǎng)絡(luò)側(cè)經(jīng)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口（SNI）與業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)（SN）相連；用戶側(cè)

4、經(jīng)用戶網(wǎng)絡(luò)接口（UNI）與用戶相連；管理側(cè)經(jīng)Q3接口與電信管理網(wǎng)（TMN）相連，不具備Q3接口時(shí)通常需經(jīng)由協(xié)調(diào)設(shè)備（MD）與TMN相連。SN是提供業(yè)務(wù)的實(shí)體，是一種可以接入各種交換型和/或永久連接型電信業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)單元。 圖圖10-1 接入網(wǎng)的定界接入網(wǎng)的定界電信管理網(wǎng)TMN業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)SN接入網(wǎng)ANUNIQQSNI3. 接入網(wǎng)的分層接入網(wǎng)的分層l 為了便于網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與管理，接入網(wǎng)按垂直方向分為三個(gè)獨(dú)立的層次。其中每一層為其相鄰的高階層提供傳送服務(wù)，同時(shí)又使用相鄰的低階層所提供的傳送服務(wù)，這三層分別是電路層、通道層和傳輸媒質(zhì)層。在網(wǎng)絡(luò)分層后，每一層仍顯得很復(fù)雜，因此可以進(jìn)一步將每一層網(wǎng)絡(luò)劃分為若干個(gè)子

5、網(wǎng)，每一個(gè)子網(wǎng)又可以進(jìn)一步分割成若干個(gè)更小的子網(wǎng)。 圖圖10-2 接入網(wǎng)通用協(xié)議參考模型接入網(wǎng)通用協(xié)議參考模型 接入承載能力要求接入承載處理功能AF電路層CL通道層TP傳輸及物理媒質(zhì)層TM層管理系統(tǒng)管理4. 接入網(wǎng)的主要特點(diǎn)接入網(wǎng)的主要特點(diǎn)l 完成復(fù)用、交叉連接和傳輸功能l 提供各種綜合業(yè)務(wù)l 網(wǎng)徑較小l 成本與用戶有關(guān)l 線路施工難度較大l 光纖化程度高l 對環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng)l 組網(wǎng)能力強(qiáng)圖圖10-3 接入網(wǎng)分類示意圖接入網(wǎng)分類示意圖線對增容技術(shù)線對增容技術(shù)PG數(shù)字用戶線技術(shù)（數(shù)字用戶線技術(shù)（xDSL）電力線接入技術(shù)電力線接入技術(shù)PLC有線接入網(wǎng)有線接入網(wǎng)無線接入網(wǎng)無線接入網(wǎng)有線無線混合接入

6、網(wǎng)有線無線混合接入網(wǎng)接入網(wǎng)接入網(wǎng)銅線接入網(wǎng)銅線接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)光纖銅線混合接入網(wǎng)（光纖銅線混合接入網(wǎng)（HFC）固定終端無線接入網(wǎng)固定終端無線接入網(wǎng)移動終端無線接入網(wǎng)移動終端無線接入網(wǎng)有源光纖接入網(wǎng)有源光纖接入網(wǎng)AON無源光纖接入網(wǎng)無源光纖接入網(wǎng)PON10.1.2 光纖接入網(wǎng)的概念光纖接入網(wǎng)的概念1. 光纖接入網(wǎng)的定義光纖接入網(wǎng)的定義 光纖接入網(wǎng)（光纖接入網(wǎng)（OAN，Optical Access Network）是指在接入網(wǎng)中采用光纖作為主要傳輸媒質(zhì)來實(shí)現(xiàn)信息傳送的網(wǎng)絡(luò)形式。它不是傳統(tǒng)意義上的光纖傳輸系統(tǒng)，而是針對接入網(wǎng)環(huán)境所設(shè)計(jì)的特殊的光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)。 1. 光纖接入網(wǎng)的光纖接入網(wǎng)的基

7、本基本結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)l 光纖接入網(wǎng)采用光纖作為主要傳輸媒質(zhì)，而局側(cè)和用戶側(cè)發(fā)出和接收的均為電信號，所以在局側(cè)要進(jìn)行電/光變換，在用戶側(cè)要進(jìn)行光/電變換，才可實(shí)現(xiàn)中間線路的光信號傳輸。一個(gè)一般意義上的光纖接入網(wǎng)示意圖如圖10-4所示。l 一個(gè)光接入網(wǎng)主要由光線路終端OLT、光分配網(wǎng)絡(luò) ODN和光網(wǎng)絡(luò)單元ONU等組成。 圖圖10-4 光纖接入網(wǎng)示意圖光纖接入網(wǎng)示意圖CO/SNOLTONUODNFTTCFTTB/ZFTTO/HCO/SN：端局或業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)OLT：光線路終端ODN：光分配網(wǎng)絡(luò)ONU：光網(wǎng)絡(luò)單元圖圖10-5 光纖接入網(wǎng)的參考配置光纖接入網(wǎng)的參考配置有源光網(wǎng)絡(luò)有源光網(wǎng)絡(luò)AON和無源光網(wǎng)絡(luò)和無源光網(wǎng)

8、絡(luò)PON 從系統(tǒng)配置上可將從系統(tǒng)配置上可將OAN分為無源光網(wǎng)絡(luò)分為無源光網(wǎng)絡(luò)PON和有源和有源光網(wǎng)絡(luò)光網(wǎng)絡(luò)AON。l 無源光網(wǎng)絡(luò)PON是指在OLT和ONU之間沒有任何有源的設(shè)備而只使用光纖等無源器件。PON對各種業(yè)務(wù)透明，易于升級擴(kuò)容，便于維護(hù)管理。有源光網(wǎng)絡(luò)（AON）中，用有源設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（如SDH環(huán)網(wǎng)）的ODT代替無源光網(wǎng)絡(luò)中的ODN，傳輸距離和容量大大增加，易于擴(kuò)展帶寬，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和運(yùn)行的靈活性大，不足的是有源設(shè)備需要機(jī)房、供電和維護(hù)等輔助設(shè)施。 圖圖10-6 ODN中的光通道中的光通道ONUOLT活動連接器光纖接頭光分路器OBDL光通道LpLjL1S/RR/S第j個(gè)光通道元件光纖接入網(wǎng)

9、的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)光纖接入網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)l 光纖接入網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有總線形、環(huán)形和星形。由此又可以派生出樹形、雙星形、環(huán)形星形等結(jié)構(gòu)，如圖10-7所示。圖圖10-7 光纖接入網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)光纖接入網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(部分部分)10.1.3 光纖接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)技術(shù)的分類技術(shù)的分類l 根據(jù)ONU位置的不同，可以將OAN劃分為幾種基本的應(yīng)用類型，即光纖到路邊FTTC、光纖到樓FTTB、光纖到家或辦公室FTTH/FTTO、光纖到桌面FTTPC等。l 從發(fā)展來看，光接入網(wǎng)的普及主要受到成本和內(nèi)容等多方面的制約，從長遠(yuǎn)來看，以FTTH/O家庭（辦公室）無線網(wǎng)的形式實(shí)現(xiàn)寬帶接入可能是一種較好的選擇。l根據(jù)根據(jù)ONU位置，

10、位置，OAN可分為三種應(yīng)用類型可分為三種應(yīng)用類型 l光纖到路邊光纖到路邊 FTTC l光纖到樓光纖到樓 FTTB l光纖到家光纖到家/辦公室辦公室 FTTH/O ONUOBD中中心心局局ONUONUBuddingOBDOBD FTTFTTC C FTT FTTB B FTTFTTH H homeOLTOAN的應(yīng)用示意圖的應(yīng)用示意圖光纖到路邊 FTTClFTTC： Fiber To The Curb/CablONU設(shè)在交接箱處設(shè)在交接箱處l用戶到用戶到ONU之間（引入線）仍用雙絞銅線連接或同軸纜之間（引入線）仍用雙絞銅線連接或同軸纜l通常為點(diǎn)到點(diǎn)和點(diǎn)到多點(diǎn)結(jié)構(gòu)通常為點(diǎn)到點(diǎn)和點(diǎn)到多點(diǎn)結(jié)構(gòu)l一個(gè)一個(gè)

11、ONU可為一個(gè)或多個(gè)用戶提供接入可為一個(gè)或多個(gè)用戶提供接入l是一種介質(zhì)混合結(jié)構(gòu)是一種介質(zhì)混合結(jié)構(gòu)l通常采用通常采用FTTC+xDSL技術(shù)或技術(shù)或FTTC+Cable Modem技術(shù)技術(shù)ONUOBD中中心心局局OLT光接入網(wǎng)光接入網(wǎng)光纖到樓光纖到樓 FTTBlFTTB： Fiber To The BuddinglONU設(shè)在辦公樓或居民住宅樓內(nèi)的某個(gè)公共地方設(shè)在辦公樓或居民住宅樓內(nèi)的某個(gè)公共地方l用戶到用戶到ONU之間（引入線）用之間（引入線）用UTP5類線（或更高等類線（或更高等級線）連接級線）連接l點(diǎn)到多點(diǎn)結(jié)構(gòu)，一個(gè)點(diǎn)到多點(diǎn)結(jié)構(gòu)，一個(gè)ONU為多個(gè)用戶提供接入為多個(gè)用戶提供接入l通常采用通常采用

12、FTTB+Ethernet技術(shù)技術(shù)OBD中中心心局局OLT光接入網(wǎng)光接入網(wǎng)ONUBuddingEthernet光纖到家光纖到家/辦公室辦公室 FTTH/OlFTTH： Fiber To The HomelONU直接放在用戶家里直接放在用戶家里l中心局到用戶之間全部為光連接和光傳輸中心局到用戶之間全部為光連接和光傳輸l接入網(wǎng)無任何有源設(shè)備，是一個(gè)真正的透明網(wǎng)絡(luò)接入網(wǎng)無任何有源設(shè)備，是一個(gè)真正的透明網(wǎng)絡(luò)l是一種真正意義上的寬帶接入技術(shù)是一種真正意義上的寬帶接入技術(shù)l是用戶接入網(wǎng)的長遠(yuǎn)目標(biāo)是用戶接入網(wǎng)的長遠(yuǎn)目標(biāo)OBD中中心心局局OLT光接入網(wǎng)光接入網(wǎng)ONUhome圖圖10-8 FHHH/FTTO+無

13、線接入示例無線接入示例10.1 光纖接入技術(shù)的光纖接入技術(shù)的概念概念10.2 EPON光纖接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)10.3 GPON光纖接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)10.4 光纖接入網(wǎng)的應(yīng)用舉例光纖接入網(wǎng)的應(yīng)用舉例第第1010章章 光纖接入網(wǎng)技術(shù)光纖接入網(wǎng)技術(shù)無源光網(wǎng)絡(luò)無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)的基本概念的基本概念lODN全部由無源器件組成（無源光分路器等）l信號在傳輸過程中無再生放大l信號由光分路器、無源光功率分配器等傳至用戶l實(shí)現(xiàn)透明傳輸，信號處理全由局端和用戶端設(shè)備完成l與有源光網(wǎng)絡(luò)比：l覆蓋范圍和傳輸距離更小l可靠性更高（戶外無有源設(shè)備，提高抗干擾能力）l價(jià)格更低、安裝維護(hù)更方便l是光接入網(wǎng)有發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)（價(jià)

14、格、維護(hù)等優(yōu)勢）PON的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)OLTONU1ONU2ONUnPON用戶用戶用戶用戶用戶用戶OBD業(yè)業(yè)務(wù)務(wù)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)UNISNIODNl組成：OLT、ODN、ONU，且ODN中全是無源器件l共享介質(zhì)l邏輯上是點(diǎn)到多點(diǎn)結(jié)構(gòu)，物理拓?fù)淇捎卸喾N形式PON 基本概念基本概念 （續(xù)）（續(xù)）l PON的結(jié)構(gòu)中，OLT和多個(gè)ONU（有時(shí)也將用戶側(cè)設(shè)備稱為光網(wǎng)絡(luò)終端ONT）之間進(jìn)行通信，一般采用的方法是下行數(shù)據(jù)信號使用1480nm信號，上行數(shù)據(jù)信號采用1310nm信號，而下行視頻業(yè)務(wù)流則采用1550nm信號。如果PON的分路比較高，即一個(gè)OLT需要連接較多個(gè)ONU，且距離較長時(shí)，也可考慮在OLT側(cè)設(shè)置光放大器，

15、提高總的功率。ITU-T在G.983系列建議中規(guī)定，PON的分路比至少支持1：16或更高（目前多為1：32或1：64），OLT與ONU之間的物理距離不得少于20km。10.2.1 基于基于Ethernet的的EPONl EPON在現(xiàn)有IEEE802.3協(xié)議的基礎(chǔ)上，通過較小的修改實(shí)現(xiàn)在用戶接入網(wǎng)絡(luò)中傳輸以太網(wǎng)幀，是一種采用點(diǎn)到多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、無源光纖傳輸方式、基于高速以太網(wǎng)平臺和TDM（Time Division Multiplexing）時(shí)分MAC（Media Access Control）媒體訪問控制方式提供多種綜合業(yè)務(wù)的寬帶接入技術(shù)。l EPON的ODN由無源分光器件和光纖線路構(gòu)成，EFM

16、確定分路器的分光能力在1：16到1：128之間從OLT到ONU的方向稱為下行方向，反之稱為上行方向。上行和下行線路的光信號占用C波段（1550 nm窗口）的某兩個(gè)不同波長，速率均為1 Gbit/s，傳輸距離可達(dá)20 km。1. 技術(shù)優(yōu)勢技術(shù)優(yōu)勢 (1) 與現(xiàn)有以太網(wǎng)的兼容性：以太網(wǎng)技術(shù)，是迄今為止最成功和成熟的局域網(wǎng)技術(shù)。EPON只是對現(xiàn)有IEEE802.3協(xié)議作一定的補(bǔ)充，基本上是與其兼容的。(2) 高帶寬：根據(jù)目前的討論，EPON的下行信道為百兆/千兆的廣播方式，而上行信道為用戶共享的百兆/千兆信道。這比目前的接入方式，如Modem、ISDN、ADSL甚至ATM PON（下行622/155

17、Mbps，上行共享155Mbps）都要高得多。 （3）低成本：減少了大量的光纖和光器件以及維護(hù)的成本。以太網(wǎng)本身的價(jià)格優(yōu)勢，如廉價(jià)的器件和安裝維護(hù)使EPON具有ATM PON所無法比擬的低成本。2. 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)lEPON位于業(yè)務(wù)往來接口到用戶網(wǎng)絡(luò)接口間，通過SNI與業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)連接，通過UNI與用戶設(shè)備相連。EPON主要分為三部分：即光線路終端（OLT）、光配線網(wǎng)絡(luò)（ODN）和光網(wǎng)絡(luò)單元/光網(wǎng)絡(luò)終端（ONU/ONT）組成。其中OLT位于局端，ONU/ONT位于用戶側(cè)。OLT到ONU/ONT的方向?yàn)橄滦蟹较?，反之為上行方向。EPON接入網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖10-9所示。圖圖10-9 EPON接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)

18、接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)l在EPON系統(tǒng)中，OLT既是一個(gè)交換機(jī)或路由器，又是一個(gè)多業(yè)務(wù)提供平臺（Multiple Service Providing Platform，MSPP），它提供面向無源光纖網(wǎng)絡(luò)的光纖接口。根據(jù)以太網(wǎng)向城域或廣域發(fā)展的趨勢，OLT將提供多個(gè)Gbit/s和10Gbit/s的以太接口，支持WDM傳輸。為了支持其他流行的協(xié)議，OLT還支持ATM，F(xiàn)R以及等速率的SONET的連接。若需要支持傳統(tǒng)的TDM話音，普通電話線（POTS）和其他類型的TDM通信（T1/E1）可以被復(fù)用連接到PSTN接口。OLT除了提供網(wǎng)絡(luò)集中和接入的功能外，還可以針對用戶的Qos/SLA的不同要求進(jìn)行帶寬分配、網(wǎng)絡(luò)

19、安全和管理配置。lONU的主要功能是選擇接收OLT發(fā)送的廣播數(shù)據(jù)；響應(yīng)OLT發(fā)出的測距及功率控制命令，并作相應(yīng)的調(diào)整；對用戶的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存，并在OLT分配的發(fā)送窗口中向上行方向發(fā)送；實(shí)現(xiàn)其他相關(guān)的以太網(wǎng)功能。 在EPON中，從OLT到ONU距離最大可達(dá)20km，若使用光纖放大器（有源中繼器），距離還可以擴(kuò)展。3.傳輸原理和幀結(jié)構(gòu)傳輸原理和幀結(jié)構(gòu)lEPON的工作原理如圖10.10所示， EPON系統(tǒng)采用WDM技術(shù)，實(shí)現(xiàn)單芯雙向傳輸（下行1490nm，上行1310nm）。l下行方向的光信號被廣播到所有ONU，通過過濾的機(jī)制，ONU僅接收屬于自己的數(shù)據(jù)幀。上行方向通過TDMA方式進(jìn)行業(yè)務(wù)傳輸，

20、ONU根據(jù)OLT發(fā)送的帶寬授權(quán)發(fā)送上行業(yè)務(wù)。EPON 上下行方案上下行方案l 在下行鏈路上，在下行鏈路上，OLT以廣播方式發(fā)送以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀。以廣播方式發(fā)送以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀。通過1：N的無源分光器，數(shù)據(jù)幀到達(dá)各ONU，ONU通過檢查接收到的數(shù)據(jù)幀的目的媒體接入控制（MAC）地址和幀類型（如：廣播幀、OAM幀）來判斷是否接收此幀l 在上行鏈路上，各在上行鏈路上，各ONU的數(shù)據(jù)幀以突發(fā)方式通過共同的的數(shù)據(jù)幀以突發(fā)方式通過共同的無源分配網(wǎng)傳輸?shù)綗o源分配網(wǎng)傳輸?shù)絆LT，因此必須有一種多址接入方式保證每個(gè)激活的ONU能夠占用一定的上行信道帶寬?？紤]到業(yè)務(wù)的不對稱性和ONU的低成本，EFM工作組決定在上行鏈路上

21、采用TDMA方式。 EPON系統(tǒng)中的上行方向工作原系統(tǒng)中的上行方向工作原理理EPON系統(tǒng)中的下行方向工作原系統(tǒng)中的下行方向工作原理理EPON傳送可變長Ethernet幀（641518字節(jié)）是由一個(gè)被分割成固定長度幀的連續(xù)信息流組成，其傳輸速率為1.25Gbit/s。EPON幀為定時(shí)長幀下行：l采用TDM技術(shù)，固定長度幀的連續(xù)數(shù)據(jù)流（2ms），內(nèi)含多個(gè)不同長度的以太幀（時(shí)隙）頭部校驗(yàn)部分，其中：信息頭部含ONU標(biāo)識符和同步頭上行：l采用TDMA技術(shù)，每個(gè)ONU在授權(quán)給定的時(shí)隙內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)幀，不會發(fā)生碰撞（注：申請帶寬時(shí)可能發(fā)生碰撞）。幀長度也為2msEPON工作原理上行數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)工作原理上行數(shù)據(jù)幀

22、結(jié)構(gòu)EPON工作原理下行數(shù)據(jù)幀結(jié)工作原理下行數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)構(gòu)10.2.2 EPON光纖接入網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)光纖接入網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)l突發(fā)同步突發(fā)同步l大動態(tài)范圍光功率接收大動態(tài)范圍光功率接收l測距和測距和ONU數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)刻控制數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)刻控制l帶寬分配帶寬分配10.1 光纖接入技術(shù)的光纖接入技術(shù)的概念概念10.2 EPON光纖接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)10.3 GPON光纖接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)10.4 光纖接入網(wǎng)的應(yīng)用舉例光纖接入網(wǎng)的應(yīng)用舉例第第1010章章 光纖接入網(wǎng)技術(shù)光纖接入網(wǎng)技術(shù)10.3 千兆比特兼容的無源光接入網(wǎng)千兆比特兼容的無源光接入網(wǎng)GPONlGPON（Gigabit-CapablePassiveOpti

23、calNetwork，千兆無源光網(wǎng)絡(luò)）技術(shù)是無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）家族中一個(gè)重要的技術(shù)分支。GPON技術(shù)是基于ITU-TG.984.x標(biāo)準(zhǔn)的最新一代寬帶無源光綜合接入標(biāo)準(zhǔn)，具有高帶寬，高效率，大覆蓋范圍，用戶接口豐富等眾多優(yōu)點(diǎn)，被大多數(shù)運(yùn)營商視為實(shí)現(xiàn)接入網(wǎng)業(yè)務(wù)寬帶化，綜合化改造的理想技術(shù)。l GPON的主要技術(shù)特點(diǎn)是采用最新的“通用成幀協(xié)議（GFP）”，實(shí)現(xiàn)對各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的通用成幀規(guī)程封裝。GPON的幀結(jié)構(gòu)是在各種用戶信號原有格式的基礎(chǔ)上進(jìn)行封裝，因此能夠高效、通用而又能簡單地支持所有各種業(yè)務(wù)。 GPON具有如下主要技術(shù)特點(diǎn)：具有如下主要技術(shù)特點(diǎn)：l(1) 業(yè)務(wù)支持能力強(qiáng)，具有全業(yè)務(wù)接入能力。

24、l(2) 可提供較高帶寬和較遠(yuǎn)的覆蓋距離。下行2.488Gbit/s，上行1.244Gbit/sl(3) 帶寬分配靈活，有服務(wù)質(zhì)量保證。l(4) ODN的無源特性減少了故障點(diǎn)，便于維護(hù)。l(5) PON可以采用級聯(lián)的ODN結(jié)構(gòu)，即多個(gè)光分路器可以進(jìn)行級聯(lián)，大大節(jié)約了主干光纜。l(6)系統(tǒng)擴(kuò)展容易，便于升級。10.3.1 GPON光纖接入網(wǎng)的原理光纖接入網(wǎng)的原理l1. GPON的基本結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)l根據(jù)G.984.1標(biāo)準(zhǔn)的建議，GPON的參考模型如圖10.15所示。GPON系統(tǒng)包括OLT、ODN 、ONU等。其中OLT是位于局端的通信設(shè)備，在整個(gè)ONU系統(tǒng)中有著核心的作用。其主要功能是向上行提供廣域網(wǎng)或骨干城域網(wǎng)提供接口（包括支持基于以太網(wǎng)的EPON、以ATM為承載的APON和DS-3接口等），并且將廣域網(wǎng)或骨干城域網(wǎng)傳來的數(shù)據(jù)信息經(jīng)ODN傳給ONU。OLT作為PON系統(tǒng)的核心的功能器件，為接入網(wǎng)提供網(wǎng)絡(luò)側(cè)與核心網(wǎng)之間的接口，一般放在中心機(jī)房或城域核心機(jī)房，具有帶寬分配、控制各ONU、實(shí)時(shí)監(jiān)控、運(yùn)行維護(hù)管理PON系統(tǒng)的功能。圖圖10-15 GPON系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2. GPON協(xié)議結(jié)構(gòu)協(xié)議結(jié)構(gòu) GPONGPON的協(xié)議結(jié)構(gòu)參考模型如表的協(xié)議結(jié)構(gòu)參考模型如表10.1所示，所示，GPON的層次結(jié)的層次結(jié)構(gòu)主要包括物理媒介相關(guān)層構(gòu)主要