光纤接入网

光纤接入网

光纤接入网是指接入网中传输媒介为光纤的接入网。光纤接入网从技术上可分为两大类：有源光网络(AON，Active Optical Network)和无源光网络(PON，Passive Optical Network)。有源光网络又可分为基于SDH的AON和基于PDH的AON;无源光网络可分为窄带PON和宽带PON。

由于光纤接入网使用的传输媒介是光纤，因此根据光纤深入用户群的程度，可将光纤接入网分为FTTC(光纤到路边)、FTTZ(光纤到小区)、FTTB(光纤到大楼)、FTTO(光纤到办公室)和FTTH(光纤到户)，它们统称为FTTx。FTTx不是具体的接入技术，而是光纤在接入网中的推进程度或使用策略。

技术特点

1. 有源光网络

顾名思义，有源光网络的局端设备(CE) 和远端设备(RE)通过有源光传输设备相连，传输技术是骨干网中已大量采用的SDH和PDH技术，但以SDH技术为主。远端设备主要完成业务的收集、接口适配、复用和传输功能。局端设备主要完成接口适配、复用和传输功能。此外，局端设备还向网元管理系统提供网管接口。在实际接入网建设中，有源光网络的拓扑结构通常是星形或环形。

有源光网络具有以下技术特点：

◆传输容量大，目前用在接入网的SDH传输设备一般提供155Mb/s或622Mb/s的接口，有的甚至提供2.5Gb/S的接口。将来只

要有足够业务量需求，传输带宽还可以增加，光纤的传输带宽潜力相对接入网的需求而言几乎是无限的。

◆传输距离远，在不加中继设备的情况下，传输距离可达70～80公里。

◆用户信息隔离度好。有源光网络的网络拓扑结构无论是星形还是环形，从逻辑上看，用户信息的传输方式都是点到点方式。

◆技术成熟，无论是SDH设备还是PDH设备，均已在以太网中大量使用。

由于SDH/PDH技术在骨干传输网中大量使用，有源光接入设备的成本已大大下降，但在接入网中与其他接入技术相比，成本还是比较高。

2. ATM无源光网络(ATM-PON)

ATM-PON最重要的特点就是其无源点到多点式的网络结构。它综合了ATM技术和无源光网络技术，可以提供现有的从窄带到宽带等各种业务。ATM-PON由OLT、ONU/ONT和无源光分路器组成。其中，Splitter是光分路器，它根据光的发送方向，将进来的光信号分路并分配到多条光纤上，或是组合到一条光纤上。ONU/ONT主要完成业务的收集、接口适配、复用和传输功能;OLT主要完成接口适配、复用和传输功能。此外，OLT还向网元管理系统提供网管接口。

ODN(光配线网)中光分路器的工作方式是无源的，这就是无源光网络中“无源”一词的来历。但ONU和OLT还是工作在有源方式下，即需要外接电源才能正常工作。所以，采用无源光网络接入技术并不

是所有设备都工作在不需要外接馈电的条件下，只是ODN部分没有有源器件。

ATM-PON具有如下技术特点：

◆ATM-PON网络拓扑结构是星形，双向传输方式一般采用双纤空分复用(SDM)方式，也有基于单纤波分复用(WDM)方式。点到多点传播采用下行时分复用(TDM)、上行时分多址(TDMA)方式。

◆现有产品的典型线路速率是下行622Mb/s、上行155Mb/s。也可采用其他的带宽配置，例如上下行对称的622Mb/s、155Mb/s传输速率。将来，随着器件水平的提高，线路速率还可以进一步增加。

◆在FTTC、FTTZ情况下，仍需要位于路边或交接箱中的室外型设备具备有源器件;而在FTTH/B配置情况下，所有的有源器件都从室外设备中省掉了。无源光网络比有源光网络和铜线网络简单，且更加可靠和易于维护。特别是如果FTTH大量使用，有源器件和电源备份系统从室外转移到了室内，对器件和设备的环境要求可以大大降低，维护周期可以加长。

◆由于ONU/ONT分散在不同的点，因此上行需要采用多址接入技术，FSAN(全业务接入网组织)和ITU(国际电信联盟)规定以TDMA来支持上行信号的接入，下行使用TDM方式。由于每个ONU/ONT距离OLT的远近不同，为防止信号碰撞，上行信号需要采用特殊机制——测距来“对齐”。测距是ATM-PON技术中最复杂的部分。

◆标准化程度高，FSAN和ITU均已发布了ATM-PON的技术规范，分属于不同供应商的OLT设备和ONU已经实现互通。

◆由于无源光分路器会导致光功率的损耗，所以ATM-PON的传输距离一般不超过20公里，覆盖范围有限。

在经济性方面，目前ATM-PON系统每线的成本还比较高，其主要原因是市场有限。FSAN认为，随着用户需求的增加、产品规模的提高以及新技术的采用，将会显著降低每线的设备和安装成本。

3. 窄带无源光网络(窄带PON)

窄带PON的网络拓扑结构与ATM-PON一样，它与ATM-PON存在以下主要区别：

◆ATM-PON是宽带接入技术，可以给用户提供大于2Mb/s的接入速率;窄带PON是窄带接入技术，只支持窄带业务，给用户提供的接入速率最大为2Mb/s。

◆窄带PON的线路速率远小于ATM-PON。其线路速率一般在20Mb/s到50Mb/s之间。

◆窄带PON的传输采用电路方式，而ATM-PON采用分组方式(ATM信元)。

◆窄带PON的网络侧接口一般为V5接口，用户侧接口为现有各种窄带业务接口;ATM-PON网络侧接口一般为ATM接口，用户侧接口包括各种宽窄带业务接口。

◆窄带PON的标准化程度不如ATM-PON。窄带PON是先有产品，后有标准;ATM-PON是产品和标准几乎同时出来。

除以上几点区别外，窄带PON的其他特点与ATM-PON相同。窄带PON的设备价格近年来下降很快，已经接近目前窄带接入中广泛

应用的IDLC(综合数字环路载波)的价格。

适用范围

不同的光纤接入技术有不同的适用场合。

有源光接入技术适用带宽需求大、对通信保密性高的企事业单位的接入。它也可以用在接入网的馈线段和配线段，并与基于无线或铜线传输的其他接入技术混合使用。

ATM-PON既可以用来解决企事业用户的接入，也可以解决住宅用户的接入。有的运营商利用“ATM-PON + xDSL”混合接入方案，解决住宅用户或企事业用户的宽带接入。

窄带PON主要面向住宅用户，也可用来解决中小型企事业用户的接入。

另外，PON的服务范围不超过20公里，但通过“有源光网络+无源光网络”混合组网方案，可弥补该弊端。

技术优势

光纤接入技术与其他接入技术(如铜双绞线、同轴电缆、无线等)相比，最大优势在于可用带宽大，而且还有巨大潜力没有开发出来。此外，光纤接入网还有传输质量好、传输距离长、抗干扰能力强、网络可靠性高、节约管道资源等特点。另外，SDH和ATM-PON设备的标准化程度都比较高，有利于降低生产和运行维护成本。

当然，与其他接入技术相比，光纤接入网也存在一定的劣势。最大的问题是成本较高，尤其是光节点离用户越近，每个用户分摊的接入设备成本就越高。另外，与无线接入相比，光纤接入网还需要管道