光接入网简介
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光纤接入网简介
课目：光纤接入网简介 内容：光接入网介绍，无源光网络的结
构与应用 时间：30分钟 要求：了解接入网的概念和光纤接入网
的基本形式，掌握无源光网络的 功能与应用
光纤接入网技术
一、光纤接入网的概念及特点
（一）接入网 1.接入网的概念 按照电信网的概念，公用电信网可以划分为
长途网、中继网和接入网三部分。国际上已将长 途网和中继网合并在一起称为核心网。相对于核 心网的其他部分则统称为接入网。
光纤接入网技术
（二）EPON的传输原理及帧结构
1.在EPON中，根据IEEE802.3以太网协议， 传送的是可变长度的数据包，最长可为1518个字 节。
2.帧结构
下行帧结构
2
1
误码 检测域
净荷
信头
2ms n
同步标识符
光纤接入网技术
上行帧结构
2ms
123
n
33
信头
误码检测域
可变长度净荷
下行采用TDM传输方式，上行采用TDMA方 式。
ONU
OLT
ADSL ADSL
ONU
ONU
ATM 路由器
ADSL ADSL ADSL
2.APON在以太网中的应用
ADSL
Internet
Internet
OLT
ONU
LAN
ONU
LAN
光纤接入网技术
3.APON在ATM/SDH城域网中的应用
ADM
ADM ADM
ADM
ONU ONU
OLT
ONU
ONU ONU
上、下行速率为1.25Gbit/s.
光纤接入网技术
（三）EPON的光路波长分配
1.EPON的两波长结构
OLT 1510nm光发送器
1310nm光接收器
W 光分路器 W
D
D
M
M
ONU 1510nm光接收器
1310nm光发送器
2.EPON的三波长结构
CATV 1510nm光发送器
OLT 1510nm光发送器
多个信道交换功能
ATM交叉连接
信元路由功能 信元复制功能
错误信元丢弃功能
光纤接入网技术
4.光分配网络（ODN） 一个ODN的分支比最高到1︰32，即一个ODN最 多支持32个ONU，最大传输距离20Km.
5.光网络单元（ONU）
ONU
ODN接口功能模块 用户端口功能模块 业务、传输（解）复用模块 供电模块
感谢下 载
用户 用户 用户
ONU1 ONU2 ONUn
下行连续比特率 123 n
32 branches
1 2
nຫໍສະໝຸດ Baidu3
上行（突发模式）
OLT
ATM 交换
光纤接入网技术
下行传输：从OLT往ONU传送下行信号时采用TDM 技术。ATM送信号给OLT，OLT将其变为155M或 622M速率，并以广播方式，传送到所有与OLT相 连的ONU，任一ONU根据信元的VCI/VPI选出属 于自己的信元传送给用户终端。
1.光纤接入网的概念 若传输媒质是光纤，同时利用光波作为光载
波传送信号的接入网，称为光纤接入网。 2.光纤传输系统的主要优点 a.容量大。光纤能传输的带宽很宽，估计可以
达到数万GHz以上。
光纤接入网技术
b. 损耗小。光纤的衰减系数比目前用于长途 干线，复用路数最多的同轴电缆衰减系数要低几 十倍。
c.防电磁能力强。 d.光纤成本逐步下降，而铜缆成本却逐年上 升。 3.光纤接入的基本形式 各种不同接入方式的主要区别在于网络单元 (Optical Network Unit,ONU)放设的位置不同。
2.接入网的主要任务 接入网主要完成将所有用户接入到核心网的
任务。
光纤接入网技术
3.接入网的分类
有线接入网技术
接 入 网
无线接入网技术
铜线传输系统 光纤传输系统 光纤/铜线混合传输系统 固定终端接入 移动终端接入 有线无线综合接入
光纤接入网技术
（二）光纤接入网（PON:Passive Optical Network)
上行传输：ONU传送到OLT的上行信号采用TDM技 术。各个ONU收集来自用户的信息，并通过 1310nm波长区，以155M速率，采用突发模式发 送数据。
光纤接入网技术
3.光线路终端（OLT）
业务接口
PSTN
ATM交叉连接
业
ATM
OLT
ODN接口
务 接
VOD服务器
OAM模块和供电模块
口
Internet服务器
光纤接入网技术
根据实际情况，分别采用以下一些接入方式：
FTTH
光纤到家
FTTB
光纤到大楼
FTTC
光纤到路边
FTTO
光纤到办公室
FTTZ
光纤到小区
FTTF
光纤到楼层
FTTN
光纤到邻里
FTTR
光纤到远端节点
光纤接入网技术
二、无源光网络（ATM-PON,APON）
无源光网络和有源光网络广泛应用于光纤接入 网中。
（一）APON的模型及特点 1.ATM-PON的模型结构
SNI UNI
ATM-PON
ONU
OLT
光纤接入网技术
◆APON系统优点：理想的光纤接入网；低成本； 高可靠性；具有综合接入能力。
◆APON系统待提高的问题：测距技术；上行突 发同步技术；上行突发接收技术；带宽动态分配 技术。
2.APON系统结构及工作过程
光纤接入网技术
APON的不对称帧结构 其上行帧结构与APON对称帧结构中的上行帧
结构一样。
下行帧结构
56×4信元/帧 PLOAM1 ATMcell1-27 PLOAM2 ATMcell28-54
PLOAM8 ATMcell190-216
此为下行622M、上行155M的不对称帧结构
光纤接入网技术
（三）APON接入网应用配置 1.APON在ADSL接入网中的应用
光纤接入网技术
（二）APON帧结构
1.APON帧结构
APON对称帧结构
下行帧结构
PLOAM1 ATMcell1
56信元/帧 ATMcell27 PLOAM2 ATMcell28
ATMcell54
上行帧结构
53信元/帧
ATMcell1 ATMcell2 ATMcell3
ATMcell53
3字节开销
上下行速率均为155M。下行每28个时隙插入 一个物理层维护管理信元PLOAM，其余为ATM信 元。
三、以太网无源光网络（EPON）
（一）EPON的特点及网络结构 1.EPON的特点 上下行速率比APON高，大带宽，低成本。帧结
构与APON不同
光纤接入网技术
2.网络结构
管理系统
PSTN ATM交换
STM-1 视频流
EMS OLT
ONU ONU ONU
ONU
ONU
ONU
OLT的功能：向ONU以广播方式发送以太网数据； 发起并控制测距过程，并记录测距信息；发起并控 制ONU功率；控制ONU发送数据起止时间和发送 窗口大小以及其他以太网相关功能。
1310nm光接收器
EDFA
W D M
光分路器 W D M
CATV 1510nm光接收器
ONU 1510nm光接收器
1310nm光发送器
光纤接入网技术
小结
本节课主要讲了接入网的概念及分类，光纤 接入网的概念及特点，无源光网络的结构、特点 及应用，以太网无源光网络的结构及原理。希望 同志们课后认真复习，巩固今天所学的内容。
课目：光纤接入网简介 内容：光接入网介绍，无源光网络的结
构与应用 时间：30分钟 要求：了解接入网的概念和光纤接入网
的基本形式，掌握无源光网络的 功能与应用
光纤接入网技术
一、光纤接入网的概念及特点
（一）接入网 1.接入网的概念 按照电信网的概念，公用电信网可以划分为
长途网、中继网和接入网三部分。国际上已将长 途网和中继网合并在一起称为核心网。相对于核 心网的其他部分则统称为接入网。
光纤接入网技术
（二）EPON的传输原理及帧结构
1.在EPON中，根据IEEE802.3以太网协议， 传送的是可变长度的数据包，最长可为1518个字 节。
2.帧结构
下行帧结构
2
1
误码 检测域
净荷
信头
2ms n
同步标识符
光纤接入网技术
上行帧结构
2ms
123
n
33
信头
误码检测域
可变长度净荷
下行采用TDM传输方式，上行采用TDMA方 式。
ONU
OLT
ADSL ADSL
ONU
ONU
ATM 路由器
ADSL ADSL ADSL
2.APON在以太网中的应用
ADSL
Internet
Internet
OLT
ONU
LAN
ONU
LAN
光纤接入网技术
3.APON在ATM/SDH城域网中的应用
ADM
ADM ADM
ADM
ONU ONU
OLT
ONU
ONU ONU
上、下行速率为1.25Gbit/s.
光纤接入网技术
（三）EPON的光路波长分配
1.EPON的两波长结构
OLT 1510nm光发送器
1310nm光接收器
W 光分路器 W
D
D
M
M
ONU 1510nm光接收器
1310nm光发送器
2.EPON的三波长结构
CATV 1510nm光发送器
OLT 1510nm光发送器
多个信道交换功能
ATM交叉连接
信元路由功能 信元复制功能
错误信元丢弃功能
光纤接入网技术
4.光分配网络（ODN） 一个ODN的分支比最高到1︰32，即一个ODN最 多支持32个ONU，最大传输距离20Km.
5.光网络单元（ONU）
ONU
ODN接口功能模块 用户端口功能模块 业务、传输（解）复用模块 供电模块
感谢下 载
用户 用户 用户
ONU1 ONU2 ONUn
下行连续比特率 123 n
32 branches
1 2
nຫໍສະໝຸດ Baidu3
上行（突发模式）
OLT
ATM 交换
光纤接入网技术
下行传输：从OLT往ONU传送下行信号时采用TDM 技术。ATM送信号给OLT，OLT将其变为155M或 622M速率，并以广播方式，传送到所有与OLT相 连的ONU，任一ONU根据信元的VCI/VPI选出属 于自己的信元传送给用户终端。
1.光纤接入网的概念 若传输媒质是光纤，同时利用光波作为光载
波传送信号的接入网，称为光纤接入网。 2.光纤传输系统的主要优点 a.容量大。光纤能传输的带宽很宽，估计可以
达到数万GHz以上。
光纤接入网技术
b. 损耗小。光纤的衰减系数比目前用于长途 干线，复用路数最多的同轴电缆衰减系数要低几 十倍。
c.防电磁能力强。 d.光纤成本逐步下降，而铜缆成本却逐年上 升。 3.光纤接入的基本形式 各种不同接入方式的主要区别在于网络单元 (Optical Network Unit,ONU)放设的位置不同。
2.接入网的主要任务 接入网主要完成将所有用户接入到核心网的
任务。
光纤接入网技术
3.接入网的分类
有线接入网技术
接 入 网
无线接入网技术
铜线传输系统 光纤传输系统 光纤/铜线混合传输系统 固定终端接入 移动终端接入 有线无线综合接入
光纤接入网技术
（二）光纤接入网（PON:Passive Optical Network)
上行传输：ONU传送到OLT的上行信号采用TDM技 术。各个ONU收集来自用户的信息，并通过 1310nm波长区，以155M速率，采用突发模式发 送数据。
光纤接入网技术
3.光线路终端（OLT）
业务接口
PSTN
ATM交叉连接
业
ATM
OLT
ODN接口
务 接
VOD服务器
OAM模块和供电模块
口
Internet服务器
光纤接入网技术
根据实际情况，分别采用以下一些接入方式：
FTTH
光纤到家
FTTB
光纤到大楼
FTTC
光纤到路边
FTTO
光纤到办公室
FTTZ
光纤到小区
FTTF
光纤到楼层
FTTN
光纤到邻里
FTTR
光纤到远端节点
光纤接入网技术
二、无源光网络（ATM-PON,APON）
无源光网络和有源光网络广泛应用于光纤接入 网中。
（一）APON的模型及特点 1.ATM-PON的模型结构
SNI UNI
ATM-PON
ONU
OLT
光纤接入网技术
◆APON系统优点：理想的光纤接入网；低成本； 高可靠性；具有综合接入能力。
◆APON系统待提高的问题：测距技术；上行突 发同步技术；上行突发接收技术；带宽动态分配 技术。
2.APON系统结构及工作过程
光纤接入网技术
APON的不对称帧结构 其上行帧结构与APON对称帧结构中的上行帧
结构一样。
下行帧结构
56×4信元/帧 PLOAM1 ATMcell1-27 PLOAM2 ATMcell28-54
PLOAM8 ATMcell190-216
此为下行622M、上行155M的不对称帧结构
光纤接入网技术
（三）APON接入网应用配置 1.APON在ADSL接入网中的应用
光纤接入网技术
（二）APON帧结构
1.APON帧结构
APON对称帧结构
下行帧结构
PLOAM1 ATMcell1
56信元/帧 ATMcell27 PLOAM2 ATMcell28
ATMcell54
上行帧结构
53信元/帧
ATMcell1 ATMcell2 ATMcell3
ATMcell53
3字节开销
上下行速率均为155M。下行每28个时隙插入 一个物理层维护管理信元PLOAM，其余为ATM信 元。
三、以太网无源光网络（EPON）
（一）EPON的特点及网络结构 1.EPON的特点 上下行速率比APON高，大带宽，低成本。帧结
构与APON不同
光纤接入网技术
2.网络结构
管理系统
PSTN ATM交换
STM-1 视频流
EMS OLT
ONU ONU ONU
ONU
ONU
ONU
OLT的功能：向ONU以广播方式发送以太网数据； 发起并控制测距过程，并记录测距信息；发起并控 制ONU功率；控制ONU发送数据起止时间和发送 窗口大小以及其他以太网相关功能。
1310nm光接收器
EDFA
W D M
光分路器 W D M
CATV 1510nm光接收器
ONU 1510nm光接收器
1310nm光发送器
光纤接入网技术
小结
本节课主要讲了接入网的概念及分类，光纤 接入网的概念及特点，无源光网络的结构、特点 及应用，以太网无源光网络的结构及原理。希望 同志们课后认真复习，巩固今天所学的内容。