光纤通信系统第十章 光纤通信网
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图10-4 光纤接入网示意图
14
图10-5 光纤接入网的参考配置
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有源光网络AON和无源光网络PON
无源光网络PON是指在OLT和ONU之间没有任 何有源的设备而只使用光纤等无源器件。PON对各 种业务透明，易于升级扩容，便于维护管理。有源 光 网 络 （ AON ） 中 ， 用 有 源 设 备 或 网 络 系 统 （ 如 SDH环网）的ODT代替无源光网络中的ODN，传输距 离和容量大大增加，易于扩展带宽，网络规划和运 行的灵活性大，不足的是有源设备需要机房、供电 和维护等辅助设施。
4
Y.1231 IP接入网
随着Internet和各种IP类数据业务应用的快速普 及，ITU-T提出了适应于IP业务的IP接入网定义。建 议Y.1231将IP接入网定义为IP用户和ISP之间为提供 所需的、接入到IP业务的能力的网络实体的实现。 Y.1231 定 义 的 接 入 网 的 结 构 和 实 现 形 式 都 较 G.902 灵活。
2
10.1 光接入网
通信网络已经发展成为覆盖全球的规模非常大 的网络，传统上而言可以分为公共网络和用户网络 （也称用户驻地网）两部分。
接入网是各类用户与公共网络进行通信，实现 用户侧与网络侧业务互通的最重要的网络组成部分。
3
10.1.1 接入网概述
ITU-T建议G.902对接入网的定义如下：接入网 是由业务节点接口（SNI）和用户网络接口（UNI） 之间的一系列传送实体（如线路设施和传输设施） 组成的、为传送电信业务提供所需要的传送承载能 力 的 实 施 系 统 ， 可 经 由 Q3 接 口 进 行 配 置 和 管 理 。 G.902建议中涉及的传送实体是为提供各类通信业务 所必要的传送承载能力、由各类有线和无线技术构 成的通信系统。
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10.1.3 光纤接入网的应用类型
根据ONU位置的不同，可以将OAN划分为几种 基 本 的 应 用 类 型 ， 即 光 纤 到 路 边 FTTC 、 光 纤 到 楼 FTTB、光纤到家或办公室FTTH/FTTO等。
从发展来看，光接入网的普及主要受到成本和 内容等多方面的制约，从长远来看，以FTTH/O＋家 庭（办公室）无线网的形式实现宽带接入可能是一 种较好的选择。
为便于读者理解和把握接入网的总体概念，本 章中所涉及的接入网内容主要以G.902建议为参照。
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2. 接入网的定界
接入网所覆盖的范围是由三个接口来定界，即 网络侧经业务节点接口（SNI）与业务节点（SN）相 连；用户侧经用户网络接口（UNI）与用户相连；管 理侧经Q3接口与电信管理网（TMN）相连，不具备 Q3接口时通常需经由协调设备（MD）与TMN相连。 SN是提供业务的实体，是一种可以接入各种交换型 和/或永久连接型电信业务的网络单元。
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图10-2 接入网通用协议参考模型
接入承载能力要求
wk.baidu.com
系统管理
接入承载处理功能AF 电路层CL 通道层TP
传输及物理媒质层TM
9
层管理
4. 接入网的主要特点
（1）功能相对简单 （2）业务多样性 （3）网径较小 （4）成本敏感 （5）施工难度较高 （6）对环境的适应能力强
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图10-3 接入网分类示意图
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10.1.4 光接入网性能指标
光接入网的性能指标既包括了物理层的光纤传输、光通道衰 减、双向链路光功率预算等，也包括了误码和抖动性能，对 于特定的光接入网技术，还可能包含了带宽分配、拥塞控制 和流量控制等性能指标。 光接入网中最主要的性能指标之一是链路的光功率预算，也 即OLT与ONU间允许的能量损失。表示为
接入网
有线接入网
铜线接入网
线对增容技术PG 数字用户线技术（xDSL） 电力线接入技术PLC
光纤接入网 有源光纤接入网AON 无源光纤接入网PON
光纤铜线混合接入网（HFC）
固定终端无线接入网
无线接入网
移动终端无线接入网
有线无线混合接入网
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10.1.2 光纤接入网
光纤接入网（OAN，Optical Access Network） 是指在接入网中采用光纤作为主要传输媒质来实现 信息传送的网络形式。它不是传统意义上的光纤传 输系统，而是针对接入网环境所设计的特殊的光纤 传输网络。
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1. 光纤接入网的主要结构
光纤接入网采用光纤作为主要传输媒质，而局 侧和用户侧发出和接收的均为电信号，所以在局侧 要进行电/光变换，在用户侧要进行光/电变换，才 可实现中间线路的光信号传输。一个一般意义上的 光纤接入网示意图如图10-4所示。
一个光接入网主要由光线路终端 OLT、光分配 网络 ODN 和光网络单元 ONU 等组成。
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图10-6 ODN中的光通道
S/R
L
光通道
ONU Lp
活动连接器 光纤接头 光分路器OBD
Lj 第j个光 通道元件
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R/S
OLT L1
光纤接入网的拓扑结构
光纤接入网的拓扑结构主要有总线形、环形和 星形。由此又可以派生出树形、双星形、环形－星 形等结构，如图10-7所示。
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图10-7 光纤接入网的拓扑结构
6
图10-1 接入网的定界
电信管理网TMN
Q
Q
接入网AN
业务节点SN
UNI
SNI
7
3. 接入网分层模型
为了便于网络设计与管理，接入网按垂直方向 分为三个独立的层次。其中每一层为其相邻的高阶 层提供传送服务，同时又使用相邻的低阶层所提供 的传送服务，这三层分别是电路层、通道层和传输 媒质层。在网络分层后，每一层仍显得很复杂，因 此可以进一步将每一层网络划分为若干个子网，每 一个子网又可以进一步分割成若干个更小的子网。
n
m
p
h
ODN光通道损耗= Li Ki Mi Fi
i 1
i 1
i 1
i 1
dB
21
表10-1 分光器插入损耗
分光器 类型 FBT 或PLC
光纤通信系统
光纤接入网
用户侧的业务从传统的话音为主逐渐向包括话音、 视频及各种交互式数据业务融和的方向发展。接入网成 为通信网络建设和发展的重点。
光接入网是指在接入网中采用光纤作为主要传输媒 质的接入技术，具有传输容量大、传输距离长、对业务 透明性好等优点，是固定接入领域内最佳的解决方案。
本章主要介绍光接入网原理及主要技术。教学课时 为2学时。
图10-4 光纤接入网示意图
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图10-5 光纤接入网的参考配置
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有源光网络AON和无源光网络PON
无源光网络PON是指在OLT和ONU之间没有任 何有源的设备而只使用光纤等无源器件。PON对各 种业务透明，易于升级扩容，便于维护管理。有源 光 网 络 （ AON ） 中 ， 用 有 源 设 备 或 网 络 系 统 （ 如 SDH环网）的ODT代替无源光网络中的ODN，传输距 离和容量大大增加，易于扩展带宽，网络规划和运 行的灵活性大，不足的是有源设备需要机房、供电 和维护等辅助设施。
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Y.1231 IP接入网
随着Internet和各种IP类数据业务应用的快速普 及，ITU-T提出了适应于IP业务的IP接入网定义。建 议Y.1231将IP接入网定义为IP用户和ISP之间为提供 所需的、接入到IP业务的能力的网络实体的实现。 Y.1231 定 义 的 接 入 网 的 结 构 和 实 现 形 式 都 较 G.902 灵活。
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10.1 光接入网
通信网络已经发展成为覆盖全球的规模非常大 的网络，传统上而言可以分为公共网络和用户网络 （也称用户驻地网）两部分。
接入网是各类用户与公共网络进行通信，实现 用户侧与网络侧业务互通的最重要的网络组成部分。
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10.1.1 接入网概述
ITU-T建议G.902对接入网的定义如下：接入网 是由业务节点接口（SNI）和用户网络接口（UNI） 之间的一系列传送实体（如线路设施和传输设施） 组成的、为传送电信业务提供所需要的传送承载能 力 的 实 施 系 统 ， 可 经 由 Q3 接 口 进 行 配 置 和 管 理 。 G.902建议中涉及的传送实体是为提供各类通信业务 所必要的传送承载能力、由各类有线和无线技术构 成的通信系统。
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10.1.3 光纤接入网的应用类型
根据ONU位置的不同，可以将OAN划分为几种 基 本 的 应 用 类 型 ， 即 光 纤 到 路 边 FTTC 、 光 纤 到 楼 FTTB、光纤到家或办公室FTTH/FTTO等。
从发展来看，光接入网的普及主要受到成本和 内容等多方面的制约，从长远来看，以FTTH/O＋家 庭（办公室）无线网的形式实现宽带接入可能是一 种较好的选择。
为便于读者理解和把握接入网的总体概念，本 章中所涉及的接入网内容主要以G.902建议为参照。
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2. 接入网的定界
接入网所覆盖的范围是由三个接口来定界，即 网络侧经业务节点接口（SNI）与业务节点（SN）相 连；用户侧经用户网络接口（UNI）与用户相连；管 理侧经Q3接口与电信管理网（TMN）相连，不具备 Q3接口时通常需经由协调设备（MD）与TMN相连。 SN是提供业务的实体，是一种可以接入各种交换型 和/或永久连接型电信业务的网络单元。
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图10-2 接入网通用协议参考模型
接入承载能力要求
wk.baidu.com
系统管理
接入承载处理功能AF 电路层CL 通道层TP
传输及物理媒质层TM
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层管理
4. 接入网的主要特点
（1）功能相对简单 （2）业务多样性 （3）网径较小 （4）成本敏感 （5）施工难度较高 （6）对环境的适应能力强
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图10-3 接入网分类示意图
20
10.1.4 光接入网性能指标
光接入网的性能指标既包括了物理层的光纤传输、光通道衰 减、双向链路光功率预算等，也包括了误码和抖动性能，对 于特定的光接入网技术，还可能包含了带宽分配、拥塞控制 和流量控制等性能指标。 光接入网中最主要的性能指标之一是链路的光功率预算，也 即OLT与ONU间允许的能量损失。表示为
接入网
有线接入网
铜线接入网
线对增容技术PG 数字用户线技术（xDSL） 电力线接入技术PLC
光纤接入网 有源光纤接入网AON 无源光纤接入网PON
光纤铜线混合接入网（HFC）
固定终端无线接入网
无线接入网
移动终端无线接入网
有线无线混合接入网
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10.1.2 光纤接入网
光纤接入网（OAN，Optical Access Network） 是指在接入网中采用光纤作为主要传输媒质来实现 信息传送的网络形式。它不是传统意义上的光纤传 输系统，而是针对接入网环境所设计的特殊的光纤 传输网络。
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1. 光纤接入网的主要结构
光纤接入网采用光纤作为主要传输媒质，而局 侧和用户侧发出和接收的均为电信号，所以在局侧 要进行电/光变换，在用户侧要进行光/电变换，才 可实现中间线路的光信号传输。一个一般意义上的 光纤接入网示意图如图10-4所示。
一个光接入网主要由光线路终端 OLT、光分配 网络 ODN 和光网络单元 ONU 等组成。
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图10-6 ODN中的光通道
S/R
L
光通道
ONU Lp
活动连接器 光纤接头 光分路器OBD
Lj 第j个光 通道元件
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R/S
OLT L1
光纤接入网的拓扑结构
光纤接入网的拓扑结构主要有总线形、环形和 星形。由此又可以派生出树形、双星形、环形－星 形等结构，如图10-7所示。
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图10-7 光纤接入网的拓扑结构
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图10-1 接入网的定界
电信管理网TMN
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接入网AN
业务节点SN
UNI
SNI
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3. 接入网分层模型
为了便于网络设计与管理，接入网按垂直方向 分为三个独立的层次。其中每一层为其相邻的高阶 层提供传送服务，同时又使用相邻的低阶层所提供 的传送服务，这三层分别是电路层、通道层和传输 媒质层。在网络分层后，每一层仍显得很复杂，因 此可以进一步将每一层网络划分为若干个子网，每 一个子网又可以进一步分割成若干个更小的子网。
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ODN光通道损耗= Li Ki Mi Fi
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dB
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表10-1 分光器插入损耗
分光器 类型 FBT 或PLC
光纤通信系统
光纤接入网
用户侧的业务从传统的话音为主逐渐向包括话音、 视频及各种交互式数据业务融和的方向发展。接入网成 为通信网络建设和发展的重点。
光接入网是指在接入网中采用光纤作为主要传输媒 质的接入技术，具有传输容量大、传输距离长、对业务 透明性好等优点，是固定接入领域内最佳的解决方案。
本章主要介绍光接入网原理及主要技术。教学课时 为2学时。