无源全光网络技术接入PPT课件
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➢ 主用和备用光纤在不同光缆内，单同管道或同路 由：可以防止普通的光缆切断故障，不能防止大 型故障。
➢ 主用和备用光纤不仅不同光缆，且管道和路由也 不同:提供最大程度的保护，但经济代价高。
8
▪ 通信方式 ▪ 下行通信：
➢ OLT将信号时分复用成时隙流，经光分路器广播 至ONU。
➢ 各ONU在规定的时隙接收信息。
OBDn ONUn
OBD2 ONU2
OBD1 ONU1
OLT
18
▪ （4）环型结构
ONU1
OBD
OLT
ONUn
OBD
19
▪ 4.功率损耗 ▪ 从OLT发出的光功率主要消耗在以下几处：
➢ 分路器：分路的数量越多损耗越大； ➢ 光纤：距离越长，损耗越大； ➢ ONU：数量越多，需要的OLT发射功率越大。 ➢ 为保证每一个到达ONU的功率都高于接收灵敏
传输速率可以达到64×10Gbps； ➢ 若采用DWDM技术，40个波长和1Tbps的
DWDM已经商用；实验室最高水平目前可以做 到256个波长，传输速率可以达到10Tbps。
▪ 光纤中信号传输时衰减很小。
3
一、FTTX
▪ 光纤通信最先用于核心网：长途网和城域网； 直到现在发展到接入网。
▪ 接入光纤需要用到光网络单元ONU来完成光 电转换和分接功能。
局端
OLT
1
ONU
User 1
1
212 3
分路器
212 3
ONU 2
22
User 2
下行传输主要特征
✓ 点对多点广播式传输 ✓ 端口地址被用作数据包ID ✓ 用户只能获取属于自己的数据包
3
ONU
源自文库
User 3
3
11
局端
OLT
ONU 1
11
User 1
1 1 222 3
分路器
222
ONU 2
22 2
User 2
▪ 2.FTTB（光纤到楼）
➢ 点到多点结构：一个ONU为多个用户提供接入。 ➢ ONU放置在居民住宅公寓或单位办公楼内。
▪ 3.FTTO（光纤到办公室）
➢ 全程光纤接入，主要用于大型企事业单位； ➢ 一般采用环形或点到点结构。 ➢ ONU放置在办公室。
▪ 4.FTTH（光纤到户）
➢ 全程光纤接入，ONU放在家中。 ➢ 一般采用点到多点结构。
▪ 上行通信：各ONU共享一根光纤，任意时刻 只能有一个ONU发送信号。
▪ 复用方式：空分复用、时分复用、波分复用。
9
▪ （1）.空分复用
➢ 上下行双向通信各使用一根光纤。 ➢ 性能最佳，设计简单。 ➢ 光传输设备和线缆双倍，成本高。
10
（2）.时分复用 在同一光载波波长上，把时间分成周期性的帧，每一个帧再分成若干时隙。 每个ONU分配一个固定时隙。每个ONU在每帧内只能在所分配的固定时隙内 向OLT上传数据。
13
三、无源光网络－PON
▪ 1.发展背景 ▪ PON最早由英国电信公司于1987年提出。 ▪ 最早的PON标准：ITU-T G.983-1998,基于
ATM的APON； ▪ 2000年底提出了EPON，最终纳入了以太接
入网IEEE 802.3ah－2004标准。 ▪ 2002年提出了GPON，于2003年通过GPON
Time Slot
上行传输主要特征
✓ 时分复用(TDMA) ✓ 数据在属于自己的时隙里传输 ✓ 光信号在分光器处进行耦合 ✓ 冲突检测与避免
ONU 3
3
User 3
12
▪ （3）.波分复用
➢ 不同波长的光信号复用到一根光纤中进行传送，每个波长 作为一个独立的通道传输一种预定波长的光信号。
➢ WDM：不同窗口的光波进行复用。 ➢ DWDM：同一窗口的光波进行复用。
5
二、光接入网基础
▪ 组成：由一个光线路终端（OLT）、至少一 个光分配网（ODN）、至少一个光网络单元 （ONU）及适配设施（AF）组成。
➢ 光分配网：由光缆、光分/合路器、光纤连接器 等无源器件构成的ONU与OLT之间的光通路连接。
▪ 根据OLT到ONU之间是否存在有源设备，光 接入网分为：
➢ 无源光网络（PON）：无源光分路器 ➢ 有源光网络（AON）：有源电复用器
6
ITU－T G.982规范的ODN光通道损耗特性
参数 类型A 类型B 类型C
最小损 耗
5dB
10dB 15dB
最大损 耗
20dB
25dB
30dB
7
▪ ODN的保护配置：在网络的某部分建立备用 光通道，且备用光通道往往靠近OLT，以便 保护尽可能多的用户：
➢ 主用和备用光纤同缆不同纤方式：简单经济，不 能保护光缆切断故障；
OBD。 ▪ 优点：线路维护容易，用户可共享一部分光设施。 ▪ 缺点：所有ONU的光功率由OLT中的一个光源提供，
光功率有限，限制了光信号的传输距离以及ONU的 数量。
ONU
OBD
OBD
OLT
17
▪ （3）总线型结构 ▪ 一般各OBD非均匀分光且沿线装排列。 ▪ 适合于沿街道、公路呈线装分布的用户环境。
▪ FTTX是指光纤在接入网中的推进程度或使用 策略，不是具体的接入技术。
▪ 根据ONU（光网络单元）的具体位置，可以 分成四种基本类型：
4
▪ 1.FTTC（光纤到路边） ➢ 点到点或点到多点结构：一个ONU可以为一个或多个用 户提供接入； ➢ ONU设置在路边交接箱或配线盒处：ONU到用户之间仍 为电缆（双绞线或同轴电缆）。
无源全光网络接入技术
1
第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT
概述
▪ 光纤的理论带宽几乎是无限的
➢ 单个波长上的传输速率可以达到10Gbps； ➢ 若采用WDM技术，在一根光纤上承载64个波长，
系列标准:ITU-T.G.984.1、G.984.2、 G.984.3。
14
▪ 2.系统结构 ▪ OLT－－光线路终端；ODN－－光分配网；ONU
－－光网络单元。 ▪ OLT连至一个或多个ODN，为ODN提供网络接口； ▪ ODN为OLT和ONU提供传输手段； ▪ ONU与ODN连接，为ODN提供用户侧接口。
光网络 单元 （ONU）
远端设备
PON ODN
光线路 终端 （OLT）
局端设备
业务 网络
15
▪ 3.拓扑结构
▪ （1）单星型结构
▪ 每一个ONU分别通过一根或一对光纤与局端的同一 OLT相连，以OLT为中心形成星型拓扑结构。
ONU1 ONUn
光 分 路 器
OBD
光 线 路 终 端
OLT
16
▪ （2）多星型（树型）结构 ▪ ODN由很多OBD串联组成； ▪ 第一个OBD将光分成n路，每条路通向下一级的
➢ 主用和备用光纤不仅不同光缆，且管道和路由也 不同:提供最大程度的保护，但经济代价高。
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▪ 通信方式 ▪ 下行通信：
➢ OLT将信号时分复用成时隙流，经光分路器广播 至ONU。
➢ 各ONU在规定的时隙接收信息。
OBDn ONUn
OBD2 ONU2
OBD1 ONU1
OLT
18
▪ （4）环型结构
ONU1
OBD
OLT
ONUn
OBD
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▪ 4.功率损耗 ▪ 从OLT发出的光功率主要消耗在以下几处：
➢ 分路器：分路的数量越多损耗越大； ➢ 光纤：距离越长，损耗越大； ➢ ONU：数量越多，需要的OLT发射功率越大。 ➢ 为保证每一个到达ONU的功率都高于接收灵敏
传输速率可以达到64×10Gbps； ➢ 若采用DWDM技术，40个波长和1Tbps的
DWDM已经商用；实验室最高水平目前可以做 到256个波长，传输速率可以达到10Tbps。
▪ 光纤中信号传输时衰减很小。
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一、FTTX
▪ 光纤通信最先用于核心网：长途网和城域网； 直到现在发展到接入网。
▪ 接入光纤需要用到光网络单元ONU来完成光 电转换和分接功能。
局端
OLT
1
ONU
User 1
1
212 3
分路器
212 3
ONU 2
22
User 2
下行传输主要特征
✓ 点对多点广播式传输 ✓ 端口地址被用作数据包ID ✓ 用户只能获取属于自己的数据包
3
ONU
源自文库
User 3
3
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局端
OLT
ONU 1
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User 1
1 1 222 3
分路器
222
ONU 2
22 2
User 2
▪ 2.FTTB（光纤到楼）
➢ 点到多点结构：一个ONU为多个用户提供接入。 ➢ ONU放置在居民住宅公寓或单位办公楼内。
▪ 3.FTTO（光纤到办公室）
➢ 全程光纤接入，主要用于大型企事业单位； ➢ 一般采用环形或点到点结构。 ➢ ONU放置在办公室。
▪ 4.FTTH（光纤到户）
➢ 全程光纤接入，ONU放在家中。 ➢ 一般采用点到多点结构。
▪ 上行通信：各ONU共享一根光纤，任意时刻 只能有一个ONU发送信号。
▪ 复用方式：空分复用、时分复用、波分复用。
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▪ （1）.空分复用
➢ 上下行双向通信各使用一根光纤。 ➢ 性能最佳，设计简单。 ➢ 光传输设备和线缆双倍，成本高。
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（2）.时分复用 在同一光载波波长上，把时间分成周期性的帧，每一个帧再分成若干时隙。 每个ONU分配一个固定时隙。每个ONU在每帧内只能在所分配的固定时隙内 向OLT上传数据。
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三、无源光网络－PON
▪ 1.发展背景 ▪ PON最早由英国电信公司于1987年提出。 ▪ 最早的PON标准：ITU-T G.983-1998,基于
ATM的APON； ▪ 2000年底提出了EPON，最终纳入了以太接
入网IEEE 802.3ah－2004标准。 ▪ 2002年提出了GPON，于2003年通过GPON
Time Slot
上行传输主要特征
✓ 时分复用(TDMA) ✓ 数据在属于自己的时隙里传输 ✓ 光信号在分光器处进行耦合 ✓ 冲突检测与避免
ONU 3
3
User 3
12
▪ （3）.波分复用
➢ 不同波长的光信号复用到一根光纤中进行传送，每个波长 作为一个独立的通道传输一种预定波长的光信号。
➢ WDM：不同窗口的光波进行复用。 ➢ DWDM：同一窗口的光波进行复用。
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二、光接入网基础
▪ 组成：由一个光线路终端（OLT）、至少一 个光分配网（ODN）、至少一个光网络单元 （ONU）及适配设施（AF）组成。
➢ 光分配网：由光缆、光分/合路器、光纤连接器 等无源器件构成的ONU与OLT之间的光通路连接。
▪ 根据OLT到ONU之间是否存在有源设备，光 接入网分为：
➢ 无源光网络（PON）：无源光分路器 ➢ 有源光网络（AON）：有源电复用器
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ITU－T G.982规范的ODN光通道损耗特性
参数 类型A 类型B 类型C
最小损 耗
5dB
10dB 15dB
最大损 耗
20dB
25dB
30dB
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▪ ODN的保护配置：在网络的某部分建立备用 光通道，且备用光通道往往靠近OLT，以便 保护尽可能多的用户：
➢ 主用和备用光纤同缆不同纤方式：简单经济，不 能保护光缆切断故障；
OBD。 ▪ 优点：线路维护容易，用户可共享一部分光设施。 ▪ 缺点：所有ONU的光功率由OLT中的一个光源提供，
光功率有限，限制了光信号的传输距离以及ONU的 数量。
ONU
OBD
OBD
OLT
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▪ （3）总线型结构 ▪ 一般各OBD非均匀分光且沿线装排列。 ▪ 适合于沿街道、公路呈线装分布的用户环境。
▪ FTTX是指光纤在接入网中的推进程度或使用 策略，不是具体的接入技术。
▪ 根据ONU（光网络单元）的具体位置，可以 分成四种基本类型：
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▪ 1.FTTC（光纤到路边） ➢ 点到点或点到多点结构：一个ONU可以为一个或多个用 户提供接入； ➢ ONU设置在路边交接箱或配线盒处：ONU到用户之间仍 为电缆（双绞线或同轴电缆）。
无源全光网络接入技术
1
第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT
概述
▪ 光纤的理论带宽几乎是无限的
➢ 单个波长上的传输速率可以达到10Gbps； ➢ 若采用WDM技术，在一根光纤上承载64个波长，
系列标准:ITU-T.G.984.1、G.984.2、 G.984.3。
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▪ 2.系统结构 ▪ OLT－－光线路终端；ODN－－光分配网；ONU
－－光网络单元。 ▪ OLT连至一个或多个ODN，为ODN提供网络接口； ▪ ODN为OLT和ONU提供传输手段； ▪ ONU与ODN连接，为ODN提供用户侧接口。
光网络 单元 （ONU）
远端设备
PON ODN
光线路 终端 （OLT）
局端设备
业务 网络
15
▪ 3.拓扑结构
▪ （1）单星型结构
▪ 每一个ONU分别通过一根或一对光纤与局端的同一 OLT相连，以OLT为中心形成星型拓扑结构。
ONU1 ONUn
光 分 路 器
OBD
光 线 路 终 端
OLT
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▪ （2）多星型（树型）结构 ▪ ODN由很多OBD串联组成； ▪ 第一个OBD将光分成n路，每条路通向下一级的