『壹』 光纖寬頻接入的無源光
無源光網路(PON),是指在OLT和ONU之間是光分配網路(ODN),沒有任何有源電子設備,它包括基於ATM的無源光網路APON及基於IP的PON。
APON的業務開發是分階段實施的,初期主要是VP專線業務。相對普通專線業務,APON提供的VP專線業務設備成本低,體積小,省電、系統可靠穩定、性能價格比有一定優勢。第二步實現一次群和二次群電路模擬業務,提供企業內部網的連接和企業電話及數據業務。第三步實現乙太網介面,提供互聯網上網業務和VLAN業務。以後再逐步擴展至其它業務,成為名副其實的全業務接入網系統。
APON採用基於信元的傳輸系統,允許接入網中的多個用戶共享整個帶寬。這種統計復用的方式,能更加有效地利用網路資源。APON能否大量應用的一個重要因素是價格問題。第一代的實際APON產品的業務供給能力有限,成本過高,其市場前景由於ATM在全球范圍內的受挫而不確定,但其技術優勢是明顯的。特別是綜合考慮運行維護成本,在新建地區,高度競爭的地區或需要替代舊銅纜系統的地區,此時敷設PON系統,無論是FTTC,還是FTTB方式都是一種有遠見的選擇。在未來幾年能否將性能價格比改進到市場能夠接受的水平是APON技術生存和發展的關鍵。
IPPON的上層是IP,這種方式可更加充分地利用網路資源,容易實現系統帶寬的動態分配,簡化中間層的復雜設備。基於PON的OAN不需要在外部站中安裝昂貴的有源電子設備,因此使服務提供商可以高性價比地向企業用戶提供所需的帶寬。
無源光網路(PON)是一種純介質網路,避免了外部設備的電磁干擾和雷電影響,減少了線路和外部設備的故障率,提高了系統可靠性,同時節省了維護成本,是電信維護部門長期期待的技術。無源光接入網的優勢具體體現在以下幾方面:
(1)無源光網體積小,設備簡單,安裝維護費用低,投資相對也較小。
(2)無源光設備組網靈活,拓撲結構可支持樹型、星型、匯流排型、混合型、冗餘型等網路拓撲結構。
(3)安裝方便,它有室內型和室外型。其室外型可直接掛在牆上,或放置於「H」桿上,無須租用或建造機房。而有源系統需進行光電、電光轉換,設備製造費用高,要使用專門的場地和機房,遠端供電問題不好解決,日常維護工作量大。
(4)無源光網路適用於點對多點通信,僅利用無源分光器實現光功率的分配。
(5)無源光網路是純介質網路,徹底避免了電磁干擾和雷電影響,極適合在自然條件惡劣的地區使用。
(6)從技術發展角度看,無源光網路擴容比較簡單,不涉及設備改造,只需設備軟體升級,硬體設備一次購買,長期使用,為光纖入戶奠定了基礎,使用戶投資得到保證。 光纖接入網的拓撲結構,是指傳輸線路和節點的幾何排列圖形,它表示了網路中各節點的相互位置與相互連接的布局情況。網路的拓撲結構對網路功能、造價及可靠性等具有重要影響。其三種基本的拓撲結構是:匯流排形、環形和星形,由此又可派生出匯流排—星形、雙星形、雙環形、匯流排—匯流排形等多種組合應用形式,各有特點、相互補充。
1.匯流排形結構
匯流排形結構是以光纖作為公共匯流排(母線)、各用戶終端通過某種耦合器與匯流排直接連接所構成的網路結構。這種結構屬串聯型結構,特點是:共享主幹光纖,節省線路投資,增刪節點容易,彼此干擾較小;但缺點是損耗累積,用戶接收機的動態范圍要求較高;對主幹光纖的依賴性太強。
2.環形結構
環形結構是指所有節點共用一條光纖鏈路,光纖鏈路首尾相接自成封閉迴路的網路結構。這種結構的突出優點是可實現網路自愈,即無需外界干預,網路即可在較短的時間里從失效故障中恢復所傳業務。
3.星形結構
星形結構是各用戶終端通過一個位於中央節點(設在端局內)具有控制和交換功能的星形耦合器進行信息交換,這種結構屬於並聯形結構。它不存在損耗累積的問題,易於實現升級和擴容,各用戶之間相對獨立,業務適應性強。但缺點是所需光纖代價較高,對中央節點的可靠性要求極高。星形結構又分為單星形結構、有源雙星形結構及無源雙星形結構三種。
(1)單星形結構:該結構是用光纖將位於電信交換局的OLT與用戶直接相連,基本上都是點對點的連接,與現有銅纜接入網結構相似。每戶都有單獨的一對線,直接連到電信局,因此單星型可與原有的銅現網路兼容;用戶之間互相獨立,保密性好;升級和擴容容易,只要兩端的設備更換就可以開通新業務,適應性強。缺點是成本太高,每戶都需要單獨的一對光纖或一根光纖(雙向波分復用),要通向千家萬戶,就需要上千芯的光纜,難於處理,而且每戶都需要專用的光源檢測器,相當復雜。
(2)有源雙星形結構:它在中心局與用戶之間增加了一個有源接點。中心局與有源接點共用光纖,利用時分復用(TDM)或頻分復用(FDM)傳送較大容量的信息,到有源接點再換成較小容量的信息流,傳到千家萬戶。其優點是靈活性較強,中心局有源接點間共用光纖,光纜芯數較少,降低了費用。缺點是有源接點部分復雜,成本高,維護不方便;另外,如要引入寬頻新業務,將系統升級,則需將所有光電設備都更換,或採用波分復用疊加的方案,這比較困難。
(3)無源雙星形結構:這種結構保持了有源雙星形結構光纖共享的優點,將有源接點換成了無源分路器,維護方便,可靠性高,成本較低。由於採取了一系列措施,保密性也很好,是一種較好的接入網結構。 根據光網路單元(ONU)的位置,光纖接入方式可分為如下幾種:
FTTB(光纖到大樓);FTTC(光纖到路邊);FTTZ(光纖到小區);FTTH(光纖到用戶);FTTO(光纖到辦公室);FTTF(光纖到樓層);FTTP(光纖到電桿);FTTN(光纖到鄰里);FTTD(光纖到門);FTTR(光纖到遠端單元)。
其中最主要的是FTTB(光纖到大樓)、FTTC(光纖到路邊)、FTTH(光纖到用戶)三種形式。FTTC主要是為住宅用戶提供服務的,光網路單元(ONU)設置在路邊,即用戶住宅附近,從ONU出來的電信號再傳送到各個用戶,一般用同軸電纜傳送視頻業務,用雙絞線傳送電話業務。FTTB的ONU設置在大樓內的配線箱處,主要用於綜合大樓、遠程醫療、遠程教育、及大型娛樂場所,為大中型企事業單位及商業用戶服務,提供高速數據、電子商務、可視圖文等寬頻業務。FTTH是將ONU放置在用戶住宅內,為家庭用戶提供各種綜合寬頻業務,FTTH是光纖接入網的最終目標,但是每一用戶都需一對光纖和專用的ONU,因而成本昂貴,實現起來非常困難。 與其他接入技術相比,光纖接入網具有如下優點:
(1)光纖接入網能滿足用戶對各種業務的需求。人們對通信業務的需求越來越高,除了打電話、看電視以外,還希望有高速計算機通信、家庭購物、家庭銀行、遠程教學、視頻點播(VOD)以及高清晰度電視(HDTV)等。這些業務用銅線或雙絞線是比較難實現的。
(2)光纖可以克服銅線電纜無法克服的一些限制因素。光纖損耗低、頻帶寬,解除了銅線徑小的限制。此外,光纖不受電磁干擾,保證了信號傳輸質量,用光纜代替銅纜,可以解決城市地下通信管道擁擠的問題。
(3)光纖接入網的性能不斷提高,價格不斷下降,而銅纜的價格在不斷上漲。
(4)光纖接入網提供數據業務,有完善的監控和管理系統,能適應將來寬頻綜合業務數字網的需要,打破「瓶頸」,使信息高速公路暢通無阻。
當然,與其它接入網技術相比,光纖接入網也存在一定的劣勢。最大的問題是成本還比較高。尤其是光節點離用戶越近,每個用戶分攤的接入設備成本就越高。另外,與無線接入網相比,光纖接入網還需要管道資源。這也是很多新興運營商看好光纖接入技術,但又不得不選擇無線接入技術的原因。
影響光纖接入網發展的主要原因不是技術,而是成本,到目前為止,光纖接入網的成本仍然太高。但是採用光纖接入網是光纖通信發展的必然趨勢,盡管各國發展光纖接入網的步驟各不相同,但光纖到戶是公認的接入網的發展目標。
『貳』 什麼是無源光網路技術
無源光網路(PON),是指在OLT和ONU之間是光分配網路(ODN),沒有任何有源電子設備,它包括基於ATM的無源光網路APON及基於IP的無源光網路E/GPON。無源光網路(PON)的概念最早是英國電信公司的研究人員於1987年提出的,是一種應用光纖的接入網,因為它從光線路終端(OLT)一直到光網路單元(ONU)之間沒有任何用電源的電子設備,所用的器件包括光纖、光分路器等,都是無源器件,所以被稱為「無源光網路」具體原理:APON的業務開發是分階段實施的,初期主要是VP專線業務。相對普通專線業務,APON提供的VP專線業務設備成本低,體積小,省電、系統可靠穩定、性能價格比有一定優勢。第二步實現一次群和二次群電路模擬業務,提供企業內部網的連接和企業電話及數據業務。第三步實現乙太網介面,提供互聯網上網業務和VLAN業務。以後再逐步擴展至其它業務,成為名副其實的全業務接入網系統[。PON的業務透明性較好,原則上可適用於任何制式和速率信號。特別是一個ATM化的無源光網路(APON)可以通過利用ATM的集中和統計復用,再結合無源分路器對光纖和光線路終端的共享作用,使成本可望比傳統的以電路交換為基礎的PDH/SDH接入系統低20%—40%。APON採用基於信元的傳輸系統,允許接入網中的多個用戶共享整個帶寬。這種統計復用的方式,能更加有效地利用網路資源。APON能否大量應用的一個重要因素是價格問題。第一代的實際APON產品的業務供給能力有限,成本過高,其市場前景由於ATM在全球范圍內的受挫而不確定,但其技術優勢是明顯的。特別是綜合考慮運行維護成本,在新建地區,高度競爭的地區或需要替代舊銅纜系統的地區,此時敷設PON系統,無論是FTTC,還是FTTB方式都是一種有遠見的選擇。在未來幾年能否將性能價格比改進到市場能夠接受的水平是APON技術生存和發展的關鍵。IPPON的上層是IP,這種方式可更加充分地利用網路資源,容易實現系統帶寬的動態分配,簡化中間層的復雜設備。基於PON的OAN不需要在外部站中安裝昂貴的有源電子設備,因此使服務提供商可以高性價比地向企業用戶提供所需的帶寬。
『叄』 PON有什麼組成
PON系統結構主要由中心局的光線路終端、包含無源光器件的光分配網、用戶端的光網路單元/光網路終端組成,其區別為ONT直接位於用戶端,而ONU與用戶之間還有其它網路,如乙太網) 以及網元管理系統(EMS)組成,通常採用點到多點的樹型拓撲結構。
PON技術最早應用於上世紀八十年代,到現在, 它的發展可謂是一波三折,製作此種設備的開發商及負責運營此技術的運營商在此期間提出的協議有很多,技術方面也不同程度地進行了深入開發,從而使得此技術和市場需求形成了對接。
(3)無源光網路主要由什麼組成擴展閱讀
光纖是如此的"便宜又好用",因此FTTx(光纖接入)作為新一代寬頻解決方案被廣泛應用,為用戶提供高帶寬、全業務的接入平台。而FTTH(光纖到戶,將光纖直接接至用戶家)更是被稱為是最理想的業務透明網路,是接入網發展的最終方式。
在多種方案中,點到多點(P2MP)的光纖接入方式PON(無源光纖網路)是最佳選擇。
PON是一種應用於接入網,局端設備(OLT)與多個用戶端設備(ONU/ONT)之間通過無源的光纜、光分/合路器等組成的光分配網(ODN)連接的網路。
"無源"的關鍵是在OLT和ONU之間的ODN是沒有任何有源電子設備的光接入網,正因為此"無源"特性,使得PON這種純介質網路可以避免外部設備的電磁干擾和雷電影響,減少線路和外部設備故障率,提高了系統可靠性,同時減少了維護成本。