光接入网

光纤传输系统

光接入网，又称“光纤用户环路”。是指在业务节点或远端模块与用户设备之间采用或部分采用光传输，共享同一网络侧接口的接入连接的集合。一种针对接入网环境设计的光纤传输系统。主要由光线路终端（OLT）、光配线网（ODN）和光网络单元（ONU）及适配功能（AF）模块组成。采用由无源光分路器等无源光器件构成的光配线网ODN的OAN称为无源光网络（PON），采用由电复用技术构成ODN的OAN称为有源光网络（AON）。光线路终端OLT在网络侧为光接入网提供与业务节点或远端模块之间的接口，并经ODN与用户侧的光网络单元ONU通信。ODN在OLT与ONU之间提供光传输手段，主要起光信号功率分配的作用。ONU为光接入网提供远端的用户侧接口。

简介

光接入网（OAN）泛指在本地交换机，或远端模块与用户之间全部或部分采用光纤作为传输媒质的一种接入网。目前的接入网主要是铜缆网（如双绞电话线），铜缆网的故障率很高，维护运行成本也很高，OAN的引入首先是为了减少铜缆网的维护运行费用和故障率，其次是为了支持开发新业务，特别是多媒体和宽带新业务，最后是为了改进用户接入性能。在铜缆上的传输业务经常会受到各种干扰和距离的限制，用户接入速率一般不会很高，传输距离通常也受限在10km以内，而光纤接入网，在技术上要远比铜缆网优越，受环境干扰和距离限制远没有铜缆网强，而且光纤传输速率高于传统的铜缆传输速率，具有非常明显的发展潜力。采用光纤接入网已经成为解决电信发展平静的主要途径，光纤接入网不仅适用于新建的用户小区，而且也是需要更新现有铜缆网的主要替代手段。

实现技术

光接入网网根据接入网室外传输设施中是否含有源设备，可以划分为无源光网络（PON）和有源光网络（AON）。

有源光网络

目前的有源光接入网主要指综合的数字环路载波系统（IDLC）。有源光网络采用电复用器分路，可延长传输距离，并具有技术简单，易于实现，组网能力强的特点。

由于IDLC技术的低价位和先传输特性使其成为窄带接入网技术的主流，DLC不是一种新技术，但结合了开放接口V 5.1/V 5.2并在光纤上传输的综合DLC（IDLC），则显示了很强的生命力，目前美国的1.3亿用户线中，DLC/IDLC已占据3600万线，其中IDLC占2700万线。

无源光接入网

源光纤网（PON）实现。无源能最大限度地降低光纤环路的费用，由于光纤具有极大的容量，可以为用户提供经验证的155M bit/s下载数据流，因而具有更高的效益和发展潜力。

无源光接入网采用光分路器分路，易于扩容和展开业务，维护费用低。

EPON

一种将物理层的无源光网络与未来最有发展潜力的二层以太网结合在一起的思路产生了一种新技术－EPON（以太网PON，ITU称为GPON）。EPON的基本做法是在G.983的基础上，设法保留物理层PON，而以以太网代替ATM作为二层协议，构成一个可以提供更大带宽、更低成本和更宽业务能力的新的结合体。其结构框图如图1所示。

考虑到以太网的市场优势，EPON与以太网的兼容性成为其最大的优势之一。EPON技术兼具了无源光网络独特的网络结构优势和以太网传统的低成本优势，使其在接入领域更具有竞争力，EPON上、下行对称1G的带宽，而且EPON还可以轻松实现带宽到10G的平滑升级，这样的带宽容量完全可以满足未来几十年内的用户接入需求。

APON技术

APON技术是将ATM和PON的优势相互结合，传输速率可达622M bps/155M bps，可以提供一个经济高效的多媒体业务传送平台，并有效地利用网络资源，代表了多媒体时代接入网发展的一个重要战略方向。

其优势体现在：结合了ATM多业务多比特率支持能力和PN透明宽带传送能力，业务的接入非常灵活；提供的业务范围从具有交互性的图像分配业务到数据传送、局域网互联、透明的虚通道等；具有更好的性价比。

WDMPON

波分复用（WDM）是一种开发光纤带宽资源的有效技术手段，它既适用于光传送网，也适用于光接入网。WDM在光传送网中已经得到广泛应用，WDM在接入网的应用也已经引起了人们的兴趣，ITU-T已经完成了使用WDM的宽带接入网标准制定（建议号为G.983.3）。

使用WDM的宽带光接入网具有很强的业务传输能力，除能传输ATM信号外，还能利用增强波段传输图像分配业务及附加的数字信号，能够为用户提供所有当前已知的和正在讨论的新业务。

技术比较

有源光网络AON技术简单，易于实现，组网能力强，但考虑到有源设备仍然无法完全摆脱电磁干扰和雷电影响以及有源设备固有的维护问题，因而不是接入网的长远解决方案。

网的长远解决方案。PON作为无源系统，易于扩容和展开业务，维护、运营成本低，是光纤接入的发展方向。在PON的基础上发展起来的APON、WDMPON、EPON等技术已经越来越引起人们的关注，有的已经形成了规模应用。

虽然EPON和APON都采用PON结构作为物理层的传输访问技术，然而两者在许多方面存在着差异。与ATMPON比较，EPON的速率可以达到更高的一个数量级。基于信元的无源光网络（ATM-PON）的优点是时间延迟较小，对于实时业务十分有利，但是交换和排队的成本过高。同时由于G.983标准的制定过多地考虑了与ATM有关的灵活性，使得光突发接收的器件成本较高；从总带宽上来说，EPON更具适应性，APON能支持的相对少一些；EPON提供不同带宽控制的IP业务，个别产品还可以做到双向限制、最高、最低用户使用带宽，这对于目前以相对经济的方式提供有带宽限制的接入工程网络是一种很有效的手段；EPON下行时的采用点对多点结构，通过时分复用（TDM）或WDM技术可以轻松加载模拟或数字视频信号，以实现广播业务。

因而，EPON因其灵活的网络拓扑结构、广泛的适应性和经济性成为一种最有效、最具前景的技术，其优势将主要体现在为本地接入网最后一公里提供经济、有效的支撑平台。

应用类型

按照光网络单元在光接入网中所处的具体位置不同，可以将光接入网划分为3种基本不同的应用类型。

光纤到路边（FTTC）

在FTTC结构中，光网络单元设置在路边的人孔或电线杆上的分线盒处。此时从光网络单元到各个用户之间的部分仍为双绞线铜缆。若要传送宽带图像业务，则这一部分可能会需要同轴电缆。这样FTTC将比传统的数字环路载波系统的光纤化程度更靠近用户，增加了更多的光缆共享部分。

光纤到楼（FTTB）

FTTB也可以看做是FTTC的一种类型，不同之处在于将光网络单元直接放到楼内，再经过多对双绞线将业务分送给各个用户。FTTC是一种点到点结构，通常不用于点到点结构。FTTB的光纤化程度比FTTC更进一步，因而更适合于高密度用户区，也更接近于长远发展目标。

光纤到家（FTTH）和光纤到办公室（FITO）

在原来的FTTC结构中，如果将设置在路边的光网络单元换成无源光分路器，然后将光网络单元移到用户家即为FTTH结构。如果将光网络单元放在大企事业用户（公司、大学、研究所、政府机关等）终端设备处并能提供一定范围的灵活业务，则构成所谓的光纤到办公室（FTTO）结构。由于大企事业单位所需业务量大，因而FTTO结构在经济上比较容易成功，发展很快。考虑到FTTO也是一种纯光纤连接网络，因而可以归入与FTTH一类的结构。然而，由于两者的应用场合不同，因此结构特点也不同。FTTO主要用于大企事业用户，业务量需求大，因而适合于点到点或环形结构。而FTTH用于居民住宅用户，业务量需求很小，因而更经济的结构是点到多点方式。

发展趋势

随着技术的进步和网络中IP业务量越来越多，光接入网技术成为全网发展的关键，接入网技术的发展趋势对网络的发展至关重要。可以概括为带宽化、ATM化和混合组网等发展方向。

1、带宽化。向带宽化的发展是光接入网的重要发展方向，除了利用1550NM窗口开通模拟广播电视的方式外，交换式数字图像（SOV），就是一种最普及的方式，与数字HFC结合也是可行的。

2、ATM化。ATM在核心网应用中能适用于处于网络边缘地带的接入网环境，这对于支持未来的灵活多变的多媒体通信很有意义。将ATM带到用户住宅，是用户接入网的发展方向。

3、混合组网。接入网的复杂多变环境导致了技术的多元化，因而以PON为基础的光接入网怎样与其他接入技术混合组网是十分重要的。

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