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阅读 1411 次 历史版本 0个 创建者:劉凱芸 (2015/4/2 21:39:33)  最新编辑:劉凱芸 (2015/4/2 21:39:33)
无源光网络
拼音:wu yuan guang wang luo
英文:Passive Optical Network
同义词条:被动式光网络
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无源光网络PON简介
 
无源光网络(Passive Optical Network, PON),是指在OLTONU之间是光分配网络(ODN),ODN(光配线网)没有任何有源电子设备,全部由光分路器(Splitter)、光纤等无源器件组成,不需要贵重的有源电子设备。无源光网络PON是一种纯介质网络,避免了外部设备的电磁干扰和雷电影响,减少了线路和外部设备的故障率,提高了系统可靠性,同时节省了维护成本,是电信维护部门长期期待的技术。
 
无源光网络(Passive optical networkPON)又称被动式光纤网络。一个无源光网络包括一个安装于中心控制站的光线路终端(OLT),以及一批配套的安装于用户场所的光网络单元(ONUs)。在OLTONU之间的光配线网(ODN)包含了光纤以及无源分光器或者耦合器。
 
无源光网络PON发展历程
 
APONATM PON
1995年提出,1996年由13家大型网络运营商同它们的主要设备供应商组成了FSAN(Full Service Access Network)联盟,155Mb/sPON系统技术规范,ATM传输协议,ITU-T G.983系列标准。APON (异步传输模式PON ATM Passive OpticalNetwork)是第一种被动式光网络标准,它基于ATM,主要用于商业应用。
 
BPONBroadband PON
2001年,APON标准后来得到了加强,即BPON,可支持622Mb/s的传输速率,同时加上了动态带宽分配、保护等功能,能提供以太网接入、视频发送、高速租用线路等业务,宽带的PONBPON (宽带PONBroadband Passive OpticalNetwork) 是一个基于APON的改进标准.这个标准增加了对WDM,动态和高速上联带宽分配,和耐久性的支持。BPON也创立了一个管理接口标准OMCI, OLT ONU/ONT之间的授权混合供应商网络.
 
GPONGigabit PON
FASN联盟进行1Gb/s以上速率的PON标准研究,希望提出一种方案,除了能运行在更高的速率外,还要在多业务、OAM&P、可扩缩性等方面较之其它的PON效率更高。这一研究使得Gigabit PON(GPON)出现。20031月,ITU-T批准确立了GPON标准G.984.1G.984.2G.984.3GPON (千兆PONGigabit Passive Optical Network) 这是BPON标准的发展。GPON支持更高的速率,增强的安全性和可选择的第二层协议(ATM, GEM, Ethernet).
 
EPONEthernet PON
是一种新型的光纤接入网技术,它采用点到多点结构、无源光纤传输,在以太网之上提供多种业务。它在物理层采用了PON技术,在链路层使用以太网协议,利用PON的拓扑结构实现了以太网的接入。因此,它综合了PON技术和以太网技术的优点:低成本;高带宽;扩展性强,灵活快速的服务重组;与现有以太网的兼容性;方便的管理等等。
 
无源光网络PON组成架构
 
PON(无源光网络)中最主要的三部分包括位于局端的OLTOptical Line Terminal,光线路终端)、终端ONUOptical Network Unit,光网络单元)、以及ODNOptical Distribution Network,光配线网)。
 
OLT (光线路终端) PON光纤在服务提供商设施处的终端。
ONT(光网络终端) 在用户位置的终端。(GPON称之为ONTEPON称之为ONU)
OAS(光接入交换机) 位于服务提供商处的交换机,它聚合来自所有用户的信元/数据分组并提供向因特网和PSTN的连接。
POS(无源光分路器) 分路器在沿着进入多点树状拓扑的路径的任意点分离中继线和光信号。ONU(光网络单元) 提供对用户的扇出连接。每条PON中继线最多可支持32次分路和640NU。用户与ONU的连接可以使用同轴电缆、双绞线、光缆,甚至是无线连接。
 
无源光网络PON现状趋势
 
接入网是用户进入城域网/骨干网的桥梁,是信息传送通道的最后一公里。过去几年,网络的核心部分发生了翻天覆地的变化,无论是交换、还是传输都己更新换代,而接入网由于经济性问题如用户的业务需求、用户密度、用户的经济承受能力等多方面原因发展缓慢,成为制约网络向宽带化、全业务化发展的瓶颈。随着我国经济的迅速发展,高带宽的消耗业务逐步涌现,带宽提速成为迫切需求。为了满足用户的需求,各种新技术不断涌现,接入网技术己成为设备制造商、运营商和电信研究部门关注的焦点和投资的热点。
 
我国之前主流的有线接入技术包括ADSLLANHFCPLCFTTH,其中部分LAN采用了PON+LAN的方式,而无线接入技术中又有WLANWiMAXWiFiBluetooth3G等技术。之前宽带接入网有两个主要的研究目标,第一是向高速、安全、智能化方向发展,要求网络更灵活、面向用户更多和成本更低,这方面FTTH是有线接入领域的杰出代表。另一个则是多业务的融合,即在同一个平台上灵活提供IPTV、有线电视视频、传统语音、数据业务的接入。
 
无源光网络PON特点及优势
 
在各种宽带接入技术中,无源光网络以其容量大、传输距离长、较低成本、全业务支持等优势成为热门技术。之前已经逐步商用化的无源光网络主要有TDM-PONAPONEPONGPON)和WDM-PON,它们的共同特点是:
·可升级性好、低成本,接入网中去掉了有源设备,从而避免了电磁干扰和雷电影响,减少了线路和外部设备的故障率,降低了相应的运维成本;
·业务透明性较好,高带宽,可适用于任何制式和速率的信号,能比较经济地支持模拟广播电视业务,支持三重播放(Triple play,语音、视频、数据)业务;
·高可靠性,提供不同业务优先级的QoS保证,适应宽带接入市场IP化的发展潮流,适于大规模应用。
无源光接入网的优势具体体现在以下几方面:
1)无源光网体积小,设备简单,安装维护费用低,投资相对也较小。
2)无源光设备组网灵活,拓扑结构可支持树型、星型、总线型、混合型、冗余型等网络拓扑结构。
3)安装方便,它有室内型和室外型。其室外型可直接挂在墙上,或放置于“H”杆上,无须租用或建造机房。而有源系统需进行光电、电光转换,设备制造费用高,要使用专门的场地和机房,远端供电问题不好解决,日常维护工作量大。
4)无源光网络适用于点对多点通信,仅利用无源分光器实现光功率的分配。
5)无源光网络是纯介质网络,彻底避免了电磁干扰和雷电影响,极适合在自然条件恶劣的地区使用。
6)从技术发展角度看,无源光网络扩容比较简单,不涉及设备改造,只需设备软件升级,硬件设备一次购买,长期使用,为光纤入户奠定了基础,使用户投资得到保证。
 
无源光网络PON技术趋势
 
目前PON是解决接入网最后一公里、实现FTTx的最具吸引力的技术。
 
PON按信号分配方式可以分为PSPON(功率分割型无源光网络)和WDMPON(波分复用型无源光网络)。APONBPONEPONGPON均属于PSPONPSPON采用星型耦合器分路,上/下行传送采用TDMA/TDM方式实现信道带宽共享,分路器通过功率分配将OLT发出的信号分配到各个ONU上。WDMPON技术则是将波分复用技术运用在PON中,光分路器通过识别OLT发出的各种波长,将信号分配到各路ONU。虽然PSPON较为成熟,特别是EPONGPON,在北美、日本已经有较大规模的部署,但是PSPON仍然存在一些问题需要解决,例如快速比特同步、动态带宽分配、基线漂移、ONU的测距与延时补偿、突发模式光收发模块的设计等。部分问题虽然得到了解决,但是成本较大。例如,在上行的TDMA复用测距方面,光缆中信号每米传输时间大约为5ns,而STM-1STM-16GE系统的比特周期分别只有6.4 ns0.4 ns0.8 ns。可见,随着速率的提高,测距和上行成帧的难度将会大幅度增加。基于波分复用技术的WDMPON采用波长作为用户端ONU标识,利用波分复用技术实现上行接入,能够提供较高的工作带宽,可以实现真正意义上的对称宽带接入。同时,它还可以避免TDMA技术中ONU的测距、快速比特同步等诸多技术难点,并且在网络管理以及系统升级性能方面都有着明显的优势。随着技术的进步,波分复用光器件的成本,尤其是无源光器件成本大幅度下降,质优价廉的WDM器件不断出现,WDMPON技术将是接入网一个可以预见的发展趋势。
 

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