光纖接入廣域網(wǎng)拓撲結構設計

光纖接入廣域網(wǎng)拓撲結構設計3.4.5光纖接入廣域網(wǎng)拓撲結構設計3.4.5

光纖接入廣域網(wǎng)拓撲結構設計相對于前面介紹的幾種廣域網(wǎng)接入方式來說，此處所介紹的光纖接入網(wǎng)有著明顯的不同，它不再是一種接入方式，而屬于獨立的一類，完全與前面介紹的各種接入方式不同，因為它在線路中傳輸?shù)牟辉偈请娦盘?，而是光信號。正因為如此，光纖接入網(wǎng)中有著完全不一樣的各種設備，自成體系。在光纖接入網(wǎng)中又有許多不同的接入方式。本節(jié)將進行總體介紹。光纖接入網(wǎng)的拓撲結構，是指傳輸線路和節(jié)點之間的結構，表示了網(wǎng)絡中各節(jié)點的相互位置與相互連接的布局情況。在光纖接入網(wǎng)絡中，主要采用總線型、環(huán)型和星型這3種基本的網(wǎng)絡拓撲結構，當然在大的網(wǎng)絡中，同樣可以派生出一些混合型的拓撲結構，如總線－星型結構、樹型、雙環(huán)型等多種組合應用形式，各有特點、相互補充。在此僅對以上3種基本的光纖接入網(wǎng)絡拓撲結構進行簡單介紹。要注意的是，本節(jié)所給出的網(wǎng)絡結構為最基本的模塊式結構，實際的光纖網(wǎng)絡中還涉及了許多器件和設備的連接。1．總線型結構總線型結構是光纖接入網(wǎng)的一種應用非常普遍的拓撲結構，它是以光纖作為公共總線（母線），一端直接連接服務提供商的中繼網(wǎng)絡，另一端則連接各個用戶。各用戶終端通過某種耦合器與光纖總線直接連接所構成的網(wǎng)絡結構，用戶計算機與總線的連接可以是同軸電纜，也可以是雙絞線，當然也可以仍是光纖，與在局域網(wǎng)中介紹的總線型拓撲結構是一樣的，如圖3-50所示。其中的中繼網(wǎng)絡可以是像PSTN、X.25、FR、ATM等任意一種，下同，不再贅述。我們在前面介紹的CableModem接入方式就采用這樣一種接入方式。

（點擊查看大圖）圖3-50

總線型光纖接入網(wǎng)基本結構纖或一根光纖（雙向波分復用），要通向千家萬戶，就需要上千芯的光纜，難于處理，而且每戶都需要專用的光源檢測器，相當復雜。有源雙星型結構雙星型結構實際上就是一個樹型結構，分兩級。它在服務提供商交換局OLT與用戶之間增加了一個有源節(jié)點。交換局與有源節(jié)點共用光纖，利用時分復用（TDM）或頻分復用（FDM）傳送較大容量的信息，到有源節(jié)點再換成較小容量的信息流，傳到千家萬戶?；揪W(wǎng)絡結構如圖3-53所示。

圖3-53

有源雙星型基本網(wǎng)絡結構這種網(wǎng)絡結構的優(yōu)點是靈活性較強，中心局有源節(jié)點間共用光纖，光纜芯數(shù)較少，降低了費用。缺點是有源節(jié)點部分復雜，成本高，維護不方便；另外，如要引入寬帶新業(yè)務，將系統(tǒng)升級，則需要更換所有光電設備或采用波分復用疊加的方案，這比較困難。無源雙星型結構這種結構保持了有源雙星型結構光纖共享的優(yōu)點，只是將有源節(jié)點換成了無源分路器，維護方便、可靠性高、成本較低。由于采取了一系列措施，保密性也很好，是一種較好的接入網(wǎng)結構。4．EPON廣域網(wǎng)連接拓撲結構EPON網(wǎng)絡采用一點至多點的拓樸結構，取代點到點結構，大大節(jié)省了光纖的用量和管理成本。無源網(wǎng)絡設備代替了傳統(tǒng)的ATM/SONET寬帶接入系統(tǒng)中的中繼器、放大器和激光器，減少了中心局端所需的激光器數(shù)目，并且OLT由許多ONU用戶分擔。而且EPON利用以太網(wǎng)技術，采用標準以太幀，無須任何轉換就可以承載目前的主流業(yè)務--IP業(yè)務。因此EPON十分簡單、高效、建設費用低、維護費用低，是最適合寬帶接入網(wǎng)需求的。EPON與APON光路結構類似，都遵循G·983協(xié)議，最終它將以更低的價格、更寬的帶寬和更強的服務能力取代APON。一個典型的EPON系統(tǒng)也是由OLT、ONU、ODN組成的，如圖3-54所示。

（點擊查看大圖）圖3-54

EPON網(wǎng)絡基本結構OLT放在中心機房，ONU為用戶端設備。ODN（OpticalDistributedNetwork，光纖分配網(wǎng)）是光配線網(wǎng)，主要由一個或數(shù)個光分離器（Splitter）來連接OLT和ONU，用于分發(fā)下行數(shù)據(jù)并集中上行數(shù)據(jù)。OLT既是一個交換機或路由器，又是一個多業(yè)務提供平臺，提供面向無源光纖網(wǎng)絡的光纖接口。OLT除了提供網(wǎng)絡集中和接入的功能外，還可以針對用戶的QoS/SLA（服務水平協(xié)議）的不同要求進行帶寬分配、網(wǎng)絡安全和管理配置。Splitter是一個簡單設備，不需要電源，可以置于全天候的環(huán)境中，一般一個Splitter的分線率為2、4或8，并可以多級連接。在EPON中，OLT到ONU間的距離最大可達20km，如果使用光纖放大器（有源中繼器），距離還可以延長。如圖3-54所示，光信號通過光分路器把光纖線路終端（OLT）一根光纖下行的信號分成多路給每一個光網(wǎng)絡單元（ONU），每個ONU上行的信號通過光耦合器合成在一根光纖里給OLT。因而EPON中包括無源網(wǎng)絡設備和有源網(wǎng)絡設備。無源網(wǎng)絡設備包括單模光纜、無源光分路器/耦合器、適配器、連接器和熔接頭等。它一般放置于局外，也稱為局外設備。無源網(wǎng)絡設備十分簡單、穩(wěn)定可靠、壽命長、易于維護、價格極低。有源網(wǎng)絡設備包括中心局機架設備、光網(wǎng)絡單元和設備管理系統(tǒng)（EMS）。中心局機架上插裝光纖線路終端