无源光网络
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空分复用(SDM) 时间压缩复用(TCM) 波分复用(WDM) 副载波复用(SCM)。
波长分配
1310nm波长区:波长分配范围是12601360nm；
1550nm波长区:波长分配范围是1480— 1580nm；
测试或监视信号的传输波长应采用其他 波长，一般为1510nm。
当采用光放大器时，以上波长范围可能 变窄。
ONU的功能结构
服务功能块 用户 用户端 功能 核心功能块 用户和服务 复用功能 传输复用 功能 ODN接 口功能 ODN
供电功能
OAM功能
通用功能块
ONU提供通往ODN的光接口，用于实现OAN
的用户接入。
每个ONU由核心功能块、服务功能块及通
用功能块组成。
OLT的功能结构
ODN 接口功能 ODN ODN 接口功能 供电功能 传输复用 功能 数字交 叉连接 功能 用户端 功能
基本概念和特点
• 在光接入网(OAN)中若光配线网(ODN)全部由无源器 件组成，不包括任何有源节点，则这种光接入网就 是PON。OLT为光线路终端，它为ODN提供网络接口并 连至一个或多个ODN。ODN为光配线网，它为OLT和 ONU提供传输手段。ONU为光网络单元，它为OAN提供 用户侧接口并和ODN相连。如果ODN全部由光分路器 (optical splitter)等无源器件组成，不包含任何 有源节点，则这种光接入网就是PON，其中的光分路 器也称为光分支器(OBD,Optical Branching Device)。
其他的PON技术
• 波分复用PON
B/C 多波长发送机 1.55 WDM接收机 CO WGR:波导光栅路由器 B/C：广播信号 Mod：调制解调器 W：波分复用器 R：接收机 1.55 1.3 1.3 1.55 W WGR 1.55 Mod ONU RN 1.3 1.55 W B/C R
...
ONU
总线结构
CO 分路器n 分路器2 分路器1
OLT
ONUn
ONU2
ONU1
它通常采用非均匀分光的1X2或2X2型光
分路器 沿线状排列。
环形结构
ONU1
1
OBD OLT OBD
ONUn
n
其他的PON技术
• 副载波复用PON
16 BB信道
STM-1
OLT Tx Rx 1550nm WDM 1310nm
0°
45° 信号光
90°
45°
反射光
起偏器 检波器
光开关
• 光调制光开关 • 波导调制光开关 • 微机械技术(MEMS)集成光开关
光可变衰减器
光轴ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
衰减片旋转轴
衰减片A(可连续变化)
衰减片B(阶跃变化)
图5-3 光衰减器的基本构成
PON的基本概念和结构
• 在光纤用户网的研究中，为了满足用户对 于网络灵活性的要求，1987年英国电信 公司的研究人员最早提出了PON的概念 。后来由于ATM技术发展及其作为标准 传递模式的地位，研究人员开始注意到把 ATM技术运用到PON的可能性，并于90 年代初提出了APON的建议。
光纤的连接与光纤连接器
• 光纤连接器的基本构成 • 光纤连接器的对准方式 • 光纤连接器的分类
光纤分路器及耦合器
纤芯 包层 1 3
2 2
4
(a) Y型分路器
（b）X型2*2定向耦合器
1 3 5 7
10 12 14 16
1 3 5 7
（c) 8路传输星型耦合器
（d）8路反射型星型耦合器
光波分复用器
无源光网络概念
• 无源光网(PON)一般指光传输段采用无源 器件，实现点对多点拓扑的光纤接入网
无源光器件
• 无源光器件大致可分为连接用的部件和功能性 部件两大类。连接用的部件有各种光连接器， 它们不仅可用作光纤和光纤的连接，而且还可 以组成功能部件及设备的一部分，用于部件(设 备)和光纤、或部件(设备)和部件(设备)的连接； 功能性部件有分路、耦合器、光分波合波器、 光衰减器、光开关和光隔离器等，它们主要用 于光的分路、耦合、复用、衰减、开关、防反 射等方面。
WDM-PON采用多波长窄谱线光源提供下 行通信，不同的波长可专用于不同的ONU
具有良好的保密性、安全性和有效性，
而且可将宽带业务逐渐引入，逐步升级
其他的PON技术
• 超级PON
16:1 128:1
...
SOA
10km
...
WDM
EDFA
WDM
用多级串联的无源分路器与光放大器相
结合所组成的网络成为超级PON
普通PON：
分路比一般为16—32
传输距离20km左右 传输速率为155-622Mb／s。
超级PON：
传输距离可达100km，
分路比为2048 下行速率为2.5Gb／s
PON的功能结构
Q3 接入网系统管理功能
UNI （PON）
S/R ONU
R/S
SNI
...
ONU ONU
..
a T AF (AON)
ODN
OLT V
业务节点功能
...
AF ONU 用户侧
..
ODT
OLT
业务节点功能
接入链路
网络侧
传输复用技术
在PON中传输复用技术主要完成OLT和ONU 连接的功能。 其连接可以是点对多点，也可以是点对 点的方式。
多点接入方式有多种： 时分多址接人(TDMA) 副载波多址接入(SCMA)
双向传输方式有：
• 光波分复用技术是在一根光纤上同时传输 多个波长光信号的一项技术。光波分复用 器是WDM技术总的关键部件，将不同光 源波长的信号结合在一起经一根传输光纤 输出得器件称为复用器。反之，把多波长 信号分解为个别波长分别输出的器件称为 解复用器。
永久磁铁
光隔离器
入射光
轭铁
45°法拉第旋转器
反射光 起偏器 检偏器
PON的结构
• 单星形结构
ONU1 CO ONU2 分 路 器 1...n OLT
ONUn
...
PON的结构
• 多星形(树形)结构
ONU1 ONU n 1 OBD 1… n 1 OBD 1… n
OLT
ONU1 ONU n i
OBD 1… n i
均匀分光OBD构成的网络称为多星形
非均匀分光OBD构成的网络则称为树形
...
频率
1310nm
Tx Rx
2：16分路器
WDM 1550nm
16 NB信道
...
16 BB信道
...
频率
这种副载波信号可方便地将激光器进行 幅度调制，可传输模拟信号，也可传数
字信号，而且扩容方便
以副载波复用技术为基础的无源光网络 (SCM-PON)可方便地接人窄带信号和宽带 信号，是向宽带接入网升级的方案之一
波长分配
1310nm波长区:波长分配范围是12601360nm；
1550nm波长区:波长分配范围是1480— 1580nm；
测试或监视信号的传输波长应采用其他 波长，一般为1510nm。
当采用光放大器时，以上波长范围可能 变窄。
ONU的功能结构
服务功能块 用户 用户端 功能 核心功能块 用户和服务 复用功能 传输复用 功能 ODN接 口功能 ODN
供电功能
OAM功能
通用功能块
ONU提供通往ODN的光接口，用于实现OAN
的用户接入。
每个ONU由核心功能块、服务功能块及通
用功能块组成。
OLT的功能结构
ODN 接口功能 ODN ODN 接口功能 供电功能 传输复用 功能 数字交 叉连接 功能 用户端 功能
基本概念和特点
• 在光接入网(OAN)中若光配线网(ODN)全部由无源器 件组成，不包括任何有源节点，则这种光接入网就 是PON。OLT为光线路终端，它为ODN提供网络接口并 连至一个或多个ODN。ODN为光配线网，它为OLT和 ONU提供传输手段。ONU为光网络单元，它为OAN提供 用户侧接口并和ODN相连。如果ODN全部由光分路器 (optical splitter)等无源器件组成，不包含任何 有源节点，则这种光接入网就是PON，其中的光分路 器也称为光分支器(OBD,Optical Branching Device)。
其他的PON技术
• 波分复用PON
B/C 多波长发送机 1.55 WDM接收机 CO WGR:波导光栅路由器 B/C：广播信号 Mod：调制解调器 W：波分复用器 R：接收机 1.55 1.3 1.3 1.55 W WGR 1.55 Mod ONU RN 1.3 1.55 W B/C R
...
ONU
总线结构
CO 分路器n 分路器2 分路器1
OLT
ONUn
ONU2
ONU1
它通常采用非均匀分光的1X2或2X2型光
分路器 沿线状排列。
环形结构
ONU1
1
OBD OLT OBD
ONUn
n
其他的PON技术
• 副载波复用PON
16 BB信道
STM-1
OLT Tx Rx 1550nm WDM 1310nm
0°
45° 信号光
90°
45°
反射光
起偏器 检波器
光开关
• 光调制光开关 • 波导调制光开关 • 微机械技术(MEMS)集成光开关
光可变衰减器
光轴ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
衰减片旋转轴
衰减片A(可连续变化)
衰减片B(阶跃变化)
图5-3 光衰减器的基本构成
PON的基本概念和结构
• 在光纤用户网的研究中，为了满足用户对 于网络灵活性的要求，1987年英国电信 公司的研究人员最早提出了PON的概念 。后来由于ATM技术发展及其作为标准 传递模式的地位，研究人员开始注意到把 ATM技术运用到PON的可能性，并于90 年代初提出了APON的建议。
光纤的连接与光纤连接器
• 光纤连接器的基本构成 • 光纤连接器的对准方式 • 光纤连接器的分类
光纤分路器及耦合器
纤芯 包层 1 3
2 2
4
(a) Y型分路器
（b）X型2*2定向耦合器
1 3 5 7
10 12 14 16
1 3 5 7
（c) 8路传输星型耦合器
（d）8路反射型星型耦合器
光波分复用器
无源光网络概念
• 无源光网(PON)一般指光传输段采用无源 器件，实现点对多点拓扑的光纤接入网
无源光器件
• 无源光器件大致可分为连接用的部件和功能性 部件两大类。连接用的部件有各种光连接器， 它们不仅可用作光纤和光纤的连接，而且还可 以组成功能部件及设备的一部分，用于部件(设 备)和光纤、或部件(设备)和部件(设备)的连接； 功能性部件有分路、耦合器、光分波合波器、 光衰减器、光开关和光隔离器等，它们主要用 于光的分路、耦合、复用、衰减、开关、防反 射等方面。
WDM-PON采用多波长窄谱线光源提供下 行通信，不同的波长可专用于不同的ONU
具有良好的保密性、安全性和有效性，
而且可将宽带业务逐渐引入，逐步升级
其他的PON技术
• 超级PON
16:1 128:1
...
SOA
10km
...
WDM
EDFA
WDM
用多级串联的无源分路器与光放大器相
结合所组成的网络成为超级PON
普通PON：
分路比一般为16—32
传输距离20km左右 传输速率为155-622Mb／s。
超级PON：
传输距离可达100km，
分路比为2048 下行速率为2.5Gb／s
PON的功能结构
Q3 接入网系统管理功能
UNI （PON）
S/R ONU
R/S
SNI
...
ONU ONU
..
a T AF (AON)
ODN
OLT V
业务节点功能
...
AF ONU 用户侧
..
ODT
OLT
业务节点功能
接入链路
网络侧
传输复用技术
在PON中传输复用技术主要完成OLT和ONU 连接的功能。 其连接可以是点对多点，也可以是点对 点的方式。
多点接入方式有多种： 时分多址接人(TDMA) 副载波多址接入(SCMA)
双向传输方式有：
• 光波分复用技术是在一根光纤上同时传输 多个波长光信号的一项技术。光波分复用 器是WDM技术总的关键部件，将不同光 源波长的信号结合在一起经一根传输光纤 输出得器件称为复用器。反之，把多波长 信号分解为个别波长分别输出的器件称为 解复用器。
永久磁铁
光隔离器
入射光
轭铁
45°法拉第旋转器
反射光 起偏器 检偏器
PON的结构
• 单星形结构
ONU1 CO ONU2 分 路 器 1...n OLT
ONUn
...
PON的结构
• 多星形(树形)结构
ONU1 ONU n 1 OBD 1… n 1 OBD 1… n
OLT
ONU1 ONU n i
OBD 1… n i
均匀分光OBD构成的网络称为多星形
非均匀分光OBD构成的网络则称为树形
...
频率
1310nm
Tx Rx
2：16分路器
WDM 1550nm
16 NB信道
...
16 BB信道
...
频率
这种副载波信号可方便地将激光器进行 幅度调制，可传输模拟信号，也可传数
字信号，而且扩容方便
以副载波复用技术为基础的无源光网络 (SCM-PON)可方便地接人窄带信号和宽带 信号，是向宽带接入网升级的方案之一