第五章無源光網(wǎng)絡課件

第五章無源光網(wǎng)絡.第五章無源光網(wǎng)絡.無源光網(wǎng)絡概念無源光網(wǎng)(PON)一般指光傳輸段采用無源器件，實現(xiàn)點對多點拓撲的光纖接入網(wǎng).無源光網(wǎng)絡概念無源光網(wǎng)(PON)一般指光傳輸段采用無源器件無源光器件無源光器件大致可分為連接用的部件和功能性部件兩大類。連接用的部件有各種光連接器，它們不僅可用作光纖和光纖的連接，而且還可以組成功能部件及設備的一部分，用于部件(設備)和光纖、或部件(設備)和部件(設備)的連接；功能性部件有分路、耦合器、光分波合波器、光衰減器、光開關和光隔離器等，它們主要用于光的分路、耦合、復用、衰減、開關、防反射等方面。.無源光器件無源光器件大致可分為連接用的部件和功能性部件兩大光纖的連接與光纖連接器光纖連接器的基本構成光纖連接器的對準方式光纖連接器的分類.光纖的連接與光纖連接器光纖連接器的基本構成.光纖分路器及耦合器.光纖分路器及耦合器.光波分復用器光波分復用技術是在一根光纖上同時傳輸多個波長光信號的一項技術。光波分復用器是WDM技術總的關鍵部件，將不同光源波長的信號結合在一起經(jīng)一根傳輸光纖輸出得器件稱為復用器。反之，把多波長信號分解為個別波長分別輸出的器件稱為解復用器。.光波分復用器光波分復用技術是在一根光纖上同時傳輸多個波長光光隔離器永久磁鐵軛鐵起偏器入射光檢偏器45°法拉第旋轉器反射光0°信號光90°45°45°反射光起偏器檢波器.光隔離器永久磁鐵軛鐵起偏器入射光檢偏器45°法拉第旋轉器反光開關光調制光開關波導調制光開關微機械技術(MEMS)集成光開關.光開關光調制光開關.光可變衰減器光軸衰減片旋轉軸衰減片A(可連續(xù)變化)衰減片B(階躍變化)圖5-3光衰減器的基本構成.光可變衰減器光軸衰減片旋轉軸衰減片A(可連續(xù)變化)衰減片PON的基本概念和結構在光纖用戶網(wǎng)的研究中，為了滿足用戶對于網(wǎng)絡靈活性的要求，1987年英國電信公司的研究人員最早提出了PON的概念。后來由于ATM技術發(fā)展及其作為標準傳遞模式的地位，研究人員開始注意到把ATM技術運用到PON的可能性，并于90年代初提出了APON的建議。.PON的基本概念和結構在光纖用戶網(wǎng)的研究中，為了滿足用戶對于基本概念和特點在光接入網(wǎng)(OAN)中若光配線網(wǎng)(ODN)全部由無源器件組成，不包括任何有源節(jié)點，則這種光接入網(wǎng)就是PON。OLT為光線路終端，它為ODN提供網(wǎng)絡接口并連至一個或多個ODN。ODN為光配線網(wǎng)，它為OLT和ONU提供傳輸手段。ONU為光網(wǎng)絡單元，它為OAN提供用戶側接口并和ODN相連。如果ODN全部由光分路器(opticalsplitter)等無源器件組成，不包含任何有源節(jié)點，則這種光接入網(wǎng)就是PON，其中的光分路器也稱為光分支器(OBD,OpticalBranchingDevice)。.基本概念和特點在光接入網(wǎng)(OAN)中若光配線網(wǎng)(ODN)全PON的結構單星形結構.PON的結構單星形結構.PON的結構多星形(樹形)結構.PON的結構多星形(樹形)結構.總線結構.總線結構.環(huán)形結構.環(huán)形結構.其他的PON技術副載波復用PON.其他的PON技術副載波復用PON.其他的PON技術波分復用PON.其他的PON技術波分復用PON.其他的PON技術超級PON.其他的PON技術超級PON.PON的功能結構.PON的功能結構.傳輸復用技術在PON中傳輸復用技術主要完成OLT和ONU連接的功能，其連接可以是點對多點，也可以是點對點的方式。多點接人方式有多種，如時分多址接人(TDMA)，副載波多址接入(SCMA)等。雙向傳輸方式有：空分復用(SDM)，時間壓縮復用(TCM)，波分復用(W1)M)，副載波復用(SCM)。.傳輸復用技術在PON中傳輸復用技術主要完成OLT和ONU連波長分配1310cm波長區(qū)，波長分配范圍是1260-1360nm；1550nm波長區(qū)，波長分配范圍是1480—1580nm；測試或監(jiān)視信號的傳輸應采用其他波長；當采用光放大器時，以上波長范圍可能變窄。.波長分配1310cm波長區(qū)，波長分配范圍是1260-136ONU的功能結構.ONU的功能結構.OLT的功能結構.OLT的功能結構.ODN的功能結構.ODN的功能結構.操作維護管理功能OAN子系統(tǒng)特有的OAM功能包括設備子系統(tǒng)、傳輸子系統(tǒng)、光的子系統(tǒng)及業(yè)務子系統(tǒng)。設備子系統(tǒng)包括OLT和ONU的機箱、機框、機架、供電及光分路器外殼、光纖的配線盤和配線架。傳輸?shù)南到y(tǒng)包括設備的電路和光電轉換。光的子系統(tǒng)包括光纖、光分支器、濾波器和光時域反射儀或光功率計。業(yè)務子系統(tǒng)包括各種業(yè)務與OAN核心功能適配的部分(如PSTN，ISDN)。.操作維護管理功能OAN子系統(tǒng)特有的OAM功能包括設備子系統(tǒng)PON的傳輸復用技術SDM：空分復用TDM：時間壓縮復用FDM：頻分復用WDM：波分復用.PON的傳輸復用技術SDM：空分復用.APON的關鍵技術基于ATM的PON接入網(wǎng)主要由光線路終端OLT(局端設備)、光分路器(Splitter)、光網(wǎng)絡單元ONU(用戶端設備)，以及光纖傳輸媒質組成，一般采用TDMA控制的基帶傳輸方式。局端到用戶端的下行方向上，由OLT通過分路器以廣播方式發(fā)送ATM信元給各個ONU。.APON的關鍵技術基于ATM的PON接入網(wǎng)主要由光線路終端APON的產生及優(yōu)點PON系統(tǒng)最早出現(xiàn)在20世紀90年代初期。1996年ITU-T完成了對G．982的標準化，其主要目標是對2Mbit／s以下接入速率的窄帶PON系統(tǒng)進行定義。但是該規(guī)范的標準化程度很低，只是對系統(tǒng)容量、分路比進行了規(guī)定。而對于雙向傳輸技術、線路速率和幀結構等一系列物理參數(shù)都沒有制定標準。主要原因在于各廠商先有窄帶PON產品，后有規(guī)范，而且各廠商規(guī)范不一，都認為自己是最好的選擇，因此到現(xiàn)在為止ITU-T還沒有形成統(tǒng)一完整的規(guī)范。規(guī)范的不統(tǒng)一帶來的是不能形成器件的大規(guī)模生產，以至于價格居高不下。在全球范圍內，日本、德國和美國的一些窄帶PON系統(tǒng)已在應用。.APON的產生及優(yōu)點PON系統(tǒng)最早出現(xiàn)在20世紀90年代初APON系統(tǒng)結構.APON系統(tǒng)結構.APON系統(tǒng)的技術難點測距突發(fā)模式同步技術突發(fā)信號的收發(fā)攪碼技術媒體接入控制(MAC)協(xié)議.APON系統(tǒng)的技術難點測距.APON的接入控制方案及幀結構下行幀結構上行幀結構.APON的接入控制方案及幀結構下行幀結構上行幀結構.APON系統(tǒng)的發(fā)展趨勢ATM技術受挫會在一定程度上影響APON的前景，但它仍有自己的發(fā)展空間?，F(xiàn)在日本NIT、法國電信、美國南方貝爾和英國電信4家運營者聯(lián)合推出APON的大型實驗，如果獲得成功的話，有可能大大促進APON系統(tǒng)的商用化。由于APON的標準化程度高，可以實現(xiàn)大覿模生產和較低成本的要求。根據(jù)FSAN集團估計：如果年產量達到100萬單元，某些芯片和光器件的集成將會使成本大幅降低。APON系統(tǒng)價格的降低有可能大大加速它的發(fā)展，在目前缺乏有效接人手段的情況下，可以快速占領市場。.APON系統(tǒng)的發(fā)展趨勢ATM技術受挫會在一定程度上影響APAPON系統(tǒng)所需考慮的問題經(jīng)濟性問題系統(tǒng)容量和覆蓋范圍問題系統(tǒng)升級問題.APON系統(tǒng)所需考慮的問題經(jīng)濟性問題.以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡EPON是利用