第七章光纖接入技術(shù)

第七章光纖接入技術(shù)第一頁，共61頁。7.1光纖接入技術(shù)7.1.1概述

一個(gè)接入鏈路定義為一個(gè)給定的網(wǎng)絡(luò)接口（V）和單個(gè)用戶（T）之間的全部傳輸手段。光接入網(wǎng)（OAN）定義為共享相同的網(wǎng)絡(luò)側(cè)接口，并由光接入傳輸系統(tǒng)支持的接入鏈路群，一般稱為光纖環(huán)路系統(tǒng)（FiberInTheLoop,FITL）。第二頁，共61頁。

光接入網(wǎng)（OAN）就是采用光纖傳輸技術(shù)的接入網(wǎng)，泛指本地交換機(jī)或遠(yuǎn)端模塊與用戶之間采用光纖通信或部分采用光纖通信的系統(tǒng)。通常，OAN指采用基帶數(shù)字傳輸技術(shù)并以傳輸雙向交互式業(yè)務(wù)為目的的接入傳輸系統(tǒng)，將來應(yīng)能以數(shù)字或模擬技術(shù)升級傳輸寬帶廣播式和交互式業(yè)務(wù)。第三頁，共61頁。電信網(wǎng)中引入OAN或FITL的目標(biāo)：（1）為了減少銅纜網(wǎng)的維護(hù)運(yùn)行費(fèi)用和故障率。（2）為了支持開發(fā)新業(yè)務(wù)，特別是多媒體和寬帶新業(yè)務(wù)，增強(qiáng)競爭力，增加新業(yè)務(wù)收入，補(bǔ)償建設(shè)光用戶接入網(wǎng)所需的新投資。第四頁，共61頁。

7.1.2系統(tǒng)接入方式從光接入網(wǎng)系統(tǒng)接入方式看，F(xiàn)ITL有3類接入方式：（1）綜合的FITL系統(tǒng)（2）通用的FITL系統(tǒng)（3）專用交換機(jī)的FITL系統(tǒng)第五頁，共61頁。7.1.3參考配置R：光接收參考點(diǎn)S：光發(fā)送參考點(diǎn)V：與業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)間的參考點(diǎn)T：與用戶端間的參考點(diǎn)a:AF與ONU間的參考點(diǎn)AF：適配功能第六頁，共61頁。7.1.4應(yīng)用類型

1.光纖到路邊（FTTC）2.光纖到樓（FTTB）3.光纖到家（FTTH）和光纖到辦公室（FTTO）第七頁，共61頁。光纖到路邊FTTCFTTC：FiberToTheCurb/CabONU設(shè)在交接箱處用戶到ONU之間（引入線）仍用雙絞銅線連接或同軸纜通常為點(diǎn)到點(diǎn)和點(diǎn)到多點(diǎn)結(jié)構(gòu)一個(gè)ONU可為一個(gè)或多個(gè)用戶提供接入是一種介質(zhì)混合結(jié)構(gòu)通常采用FTTC+xDSL技術(shù)或FTTC+CableModem技術(shù)第八頁，共61頁。光纖到樓FTTBFTTB：FiberToTheBuddingONU設(shè)在辦公樓或居民住宅樓內(nèi)的某個(gè)公共地方用戶到ONU之間（引入線）用UTP5類線（或更高等級線）連接點(diǎn)到多點(diǎn)結(jié)構(gòu)，一個(gè)ONU為多個(gè)用戶提供接入通常采用FTTB+Ethernet技術(shù)第九頁，共61頁。光纖到家/辦公室FTTH/OFTTH：FiberToTheHomeONU直接放在用戶家里中心局到用戶之間全部為光連接和光傳輸接入網(wǎng)無任何有源設(shè)備，是一個(gè)真正的透明網(wǎng)絡(luò)是一種真正意義上的寬帶接入技術(shù)是用戶接入網(wǎng)的長遠(yuǎn)目標(biāo)FTTH和FTTC更適合分散的個(gè)人用戶的接入FTTB更適合單位和密集小區(qū)用戶的接入第十頁，共61頁。7.1.5業(yè)務(wù)支持能力

OAN是一種為雙向交互式業(yè)務(wù)而設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，初期主要支持2Mbit/s以下速率的業(yè)務(wù)，基本業(yè)務(wù)有下面7類：普通電話（POTS）；

租用線；分組數(shù)據(jù)；

ISDN基本速率接入（BRA）； ISDN一次群速率接入（PRA）； n×64kbit/s； 2Mbit/s（成幀和不成幀）。第十一頁，共61頁。7.1.6配置結(jié)構(gòu)的選擇

光接入網(wǎng)的配置結(jié)構(gòu)選擇取決于眾多的因素，十分復(fù)雜，需要詳細(xì)分析比較和綜合計(jì)算，下面僅列出幾個(gè)基本考慮的因素和原則：（1）用戶類型（2）成本（3）與本地交換的綜合（4）服務(wù)靈活性（5）業(yè)務(wù)類型第十二頁，共61頁。

7.1.7接入網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)第十三頁，共61頁。光接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)第十四頁，共61頁。7.1.8接入網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1.初次投資費(fèi)用；2.運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用；3.網(wǎng)絡(luò)使用的靈活性；4.投資成本的有效性；5.業(yè)務(wù)服務(wù)性能；6.寬帶的網(wǎng)絡(luò)升級費(fèi)用第十五頁，共61頁。7.1.9光接入網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1.線形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)第十六頁，共61頁。2.星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)單星形結(jié)構(gòu)第十七頁，共61頁。雙星形結(jié)構(gòu)第十八頁，共61頁。有源雙星形結(jié)構(gòu)第十九頁，共61頁。無源多星形結(jié)構(gòu)第二十頁，共61頁。3.環(huán)形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)第二十一頁，共61頁。4.樹形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)第二十二頁，共61頁。

7.2有源光網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)有源光纖接入網(wǎng)(AON)，是指從局端設(shè)備到用戶分配單元之間均用有源光纖傳輸設(shè)備，即光電轉(zhuǎn)換設(shè)備、有源光電器件以及光纖等?？煞譃榛赑DH和基于SDH的AON

現(xiàn)通常是基于SDH的AON特點(diǎn)傳輸容量大：155Mb/s或622Mb/s的接入速率傳輸距離遠(yuǎn)：不加中繼器，距離70多公里技術(shù)成熟：無論P(yáng)DH設(shè)備還是SDH設(shè)備，都已廣泛應(yīng)用給有源設(shè)備供電是一件麻煩事第二十三頁，共61頁。7.3無源光網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)7.3.1PON基本概念和特點(diǎn)無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)一般指光傳輸段采用無源器件（無源光分路器等），實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對多點(diǎn)拓?fù)涞墓饫w接入網(wǎng)。

(1)信號在傳輸過程中無再生放大

(2)信號由光分路器、無源光功率分配器等傳至用戶

(3)實(shí)現(xiàn)透明傳輸，信號處理全由局端和用戶端設(shè)備完成第二十四頁，共61頁。與有源光網(wǎng)絡(luò)比：覆蓋范圍和傳輸距離更小可靠性更高（戶外無有源設(shè)備，提高抗干擾能力）價(jià)格更低、安裝維護(hù)更方便是光接入網(wǎng)有發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)（價(jià)格、維護(hù)等優(yōu)勢）第二十五頁，共61頁。PON的結(jié)構(gòu)單星形結(jié)構(gòu)第二十六頁，共61頁。多星形(樹形)結(jié)構(gòu)第二十七頁，共61頁。總線結(jié)構(gòu)第二十八頁，共61頁。環(huán)形結(jié)構(gòu)第二十九頁，共61頁。7.3.2PON技術(shù)的種類副載波復(fù)用PON波分復(fù)用PON

超級PON

第三十頁，共61頁。1.副載波復(fù)用PON副載波復(fù)用技術(shù)是一種已相當(dāng)成熟的電頻分復(fù)用技術(shù)。這種副載波信號可方便地將激光器進(jìn)行幅度調(diào)制，可傳輸模擬信號，也可傳數(shù)字信號，而且擴(kuò)容方便。以副載波復(fù)用技術(shù)為基礎(chǔ)的無源光網(wǎng)絡(luò)（SCM－PON）可方便地接入窄帶信號和寬帶信號，是向?qū)拵Ы尤刖W(wǎng)升級的方案之一，其基本原理如圖7-7所示。第三十一頁，共61頁。SCM-PON中，從OLT到ONU的下行方向上傳輸?shù)氖且?55Mbit/s為基礎(chǔ)的廣播基帶信號。每個(gè)ONU接入一個(gè)STM-1基帶信號，并可在TDM基礎(chǔ)上進(jìn)一步接入寬帶副載波信號。在上行方向上采用副載波多址（SCMA）技術(shù)來處理多點(diǎn)對點(diǎn)的傳輸。在OLT，來自各個(gè)ONU的載荷通過濾波器來選擇。這樣，當(dāng)其中一個(gè)ONU需要擴(kuò)容時(shí)，只需將寬帶副載波加在該ONU上，而不影響其他ONU的業(yè)務(wù)。各個(gè)ONU只需與相應(yīng)副載波的容量相一致，而不影響整個(gè)PON的功率分配與帶寬。此外，SCMA還排除了TDMA的測距問題帶來的麻煩。第三十二頁，共61頁。SCM-PON的主要缺點(diǎn)是對激光器要求較高。為了避免信息帶內(nèi)產(chǎn)生的交叉調(diào)制，而對ONU中激光器的非線性有一定要求；要求ONU能自動(dòng)調(diào)節(jié)工作點(diǎn)，以減輕給OLT副載波均衡帶來的麻煩。另一個(gè)是相關(guān)強(qiáng)度噪聲（RIN）。多個(gè)ONU激光器照射在一個(gè)OLT接收機(jī)上，這種較高的RIN積累限制了系統(tǒng)性能的改進(jìn)。第三是光拍頻噪聲。當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)激光器的光譜疊加，照射OLT光接收機(jī)時(shí)，就可能產(chǎn)生光拍頻噪聲，從而導(dǎo)致瞬間誤碼率增加。要克服這些弊病，就使得SCM的電路較復(fù)雜。SCM-PON仍在研究試驗(yàn)之中，窄帶SCM-PON已進(jìn)入現(xiàn)場試驗(yàn)。對于寬帶SCM-PON升級技術(shù)和應(yīng)用前景問題尚需進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證。第三十三頁，共61頁。2.波分復(fù)用PON

波分復(fù)用技術(shù)可有效利用光纖帶寬。以密集波分復(fù)用為基礎(chǔ)的無源光纖網(wǎng)（WDM-PON）是全業(yè)務(wù)寬帶接入網(wǎng)的發(fā)展方向。ITU-T對此已有新的參考標(biāo)準(zhǔn)G.983.3。WDM-PON采用多波長窄譜線光源提供下行通信，不同的波長可專用于不同的ONU。這樣，不僅具有良好的保密性、安全性和有效性，而且可將寬帶業(yè)務(wù)逐漸引入，逐步升級。當(dāng)所需容量超過了PON所能提供的速率時(shí)，WDM-PON不需要使用復(fù)雜的電子設(shè)備來增加傳輸比特率，僅需引入一個(gè)新波長就可滿足新的容量要求。利用WDM-PON升級時(shí)，可以不影響原來的業(yè)務(wù)。第三十四頁，共61頁。在遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)，WDM-PON采用波導(dǎo)路由器代替了光分路器，減小了插入損耗，增加了功率預(yù)算余量。這樣就可以增加分路比，服務(wù)更多的用戶。目前存在的主要問題是組件成本太高。一個(gè)是路由器，現(xiàn)已基本成熟，正在考慮降價(jià)之中。但最貴的部分是多波長發(fā)送機(jī)。這種發(fā)送機(jī)可由精心挑選的DFB-LD組成，這些激光器分別帶有獨(dú)立的調(diào)溫裝置，使其發(fā)送波長與路由器匹配，達(dá)到所要求的間隔。這種發(fā)送機(jī)性能很好，但電路復(fù)雜，價(jià)格也貴。集成光發(fā)送機(jī)正在研究之中，由16個(gè)激光器和集成的合波器組成的DFB-LD陣列發(fā)送機(jī)已有樣品上市。高性能低成本的發(fā)送機(jī)是WDM-PON的關(guān)鍵課題。第三十五頁，共61頁。構(gòu)成WDM-PON的上行回傳通道有4種方案可供選擇。一種是在ONU也用單頻激光器，由位于遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)的路由器將不同ONU送來的不同波長的信號回傳到OLT。另一種是利用下行光的一部分在ONU調(diào)制，從第二根光纖上環(huán)回上行信號，ONU沒有光源。第三種是在ONU用LED一類的寬譜線光源，由路由器切取其中的一部分。由于LED功率很低，需要與光放大器配合使用。第四種是與常規(guī)PON一樣，采用多址接入技術(shù)，如TDMA、SCMA等。圖7-8是一種WDM-PON方案。這種方案兼顧了數(shù)字信號和模擬廣播信號，遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)采用了波導(dǎo)光柵路由器，ONU不用光源，而利用下行光的一部分調(diào)制后作為回傳信號。

WDM－PON正在研究試驗(yàn)之中，其進(jìn)入實(shí)用尚需時(shí)日。第三十六頁，共61頁。3.超級PON

電信網(wǎng)的發(fā)展趨勢是減少交換節(jié)點(diǎn)數(shù)量，擴(kuò)大接入網(wǎng)的覆蓋范圍。這就要求接入網(wǎng)傳輸距離要遠(yuǎn)，服務(wù)的用戶要多。用多級串聯(lián)的無源分路器與光放大器相結(jié)合是解決方案之一。這就是超級無源光纖網(wǎng)（SPON），其基本原理如圖7-9所示。第三十七頁，共61頁。普通的PON的分路比一般為16～32，傳輸距離20km左右，傳輸速率為155～622Mbit/s。超級PON的傳輸距離可達(dá)100km，包括90km的饋線和10km的分支線，總分路比為2048，下行速率為2.5Gbit/s，上行速率為311Mbit/s。該系統(tǒng)采用動(dòng)態(tài)帶寬分配技術(shù)，可為15000個(gè)用戶提供傳統(tǒng)的窄帶和交互寬帶業(yè)務(wù)。在饋線段采用兩根光纖單向傳輸，以避免雙向串音干擾，而在分支段仍可用單根光纖雙向傳輸。超級PON覆蓋面大，用戶多，可靠性非常重要。在所有有光放大器的光中繼單元（ORU）都設(shè)置一個(gè)ONU，用以完成對ORU的運(yùn)行、維護(hù)以及突發(fā)模式控制。另外是采用2×N分路器，在饋線段形成環(huán)形網(wǎng)，或直接將局端放在兩個(gè)中心局交換機(jī)上。第三十八頁，共61頁。超級PON可以用WDM附加信道來升級，也可以提升TDMA的速率。方法之一是在分路器的光中繼單元的下行方向引入固定波長選路功能，在上行方向加入固定波長轉(zhuǎn)換機(jī)制。這樣，在饋線段就能以不同波長支持若干個(gè)TDM/TDMA信道，而在分支段只有一個(gè)TDM/TDMA信道。這就可以逐步增加PON的總帶寬，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)升級。如前所述，現(xiàn)今使用的寬帶PON典型分路系數(shù)在32以下，距離最大可達(dá)20km，傳輸速度達(dá)到622Mbit/s。然而，考慮到中心網(wǎng)絡(luò)的長遠(yuǎn)發(fā)展，接入網(wǎng)的規(guī)模將大大增加；100km的距離已在期望之中。另外，由于交換節(jié)點(diǎn)的費(fèi)用主要由用戶線決定，接入的用戶數(shù)應(yīng)最小化，因此需要接入網(wǎng)在一個(gè)LT上復(fù)用更大數(shù)目的用戶（大約2000戶）。建立如此寬范圍、高分路系數(shù)的接入網(wǎng)的一種可能的途徑，是以一串無源光分路器的級聯(lián)代替本地交換機(jī)。由于此網(wǎng)絡(luò)的功率預(yù)算大幅度增長，需要引入光放大器來彌補(bǔ)附加損耗。這樣的有源器件被稱作光再生單元（ORU）。使用光放大器代替電子器件的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)，是它對信號格式和比特率是透明的，而且可以通過波分復(fù)用（WDM）對它們實(shí)現(xiàn)寬帶升級。第三十九頁，共61頁。由歐洲投資的ACTS（高級通信技術(shù)和業(yè)務(wù)）工程AC050“PLANET”（光子本地接入系統(tǒng)）正在開發(fā)一種被稱為SuperPON的接入網(wǎng)，其目的是達(dá)到2000的分路系數(shù)和1000km的距離。此項(xiàng)目的目標(biāo)是論證高分路系數(shù)、寬范圍PON的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)可行性。為此，將進(jìn)行總體研究，定義和規(guī)范該新型接入網(wǎng)的各個(gè)方面，如突發(fā)模式的光放大、恢復(fù)、發(fā)展方案、升級策略、費(fèi)用等；并在1997年3月完成了一套演示系統(tǒng)。通過此演示系統(tǒng)展示了寬范圍、高分路系數(shù)接入網(wǎng)的雙向光傳輸。最后將在布魯塞爾進(jìn)行小規(guī)模的現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)，于SuperPON網(wǎng)上演示各種交互式多媒體業(yè)務(wù)。此次現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的目標(biāo)是100km饋線、10km引入線和2048的分路系數(shù)；支持下行2.4Gbit/s和上行311Mbit/s。計(jì)算表明，此帶寬足以為1500個(gè)用戶服務(wù)（將傳統(tǒng)的窄帶業(yè)務(wù)和寬帶業(yè)務(wù)等均考慮在內(nèi)，實(shí)行動(dòng)態(tài)帶寬分配）。另外，允許每個(gè)ONU連接若干個(gè)用戶的FTTC/FTTB配置在這種結(jié)構(gòu)中也是可行的。為了對上行和下行通道進(jìn)行復(fù)用，在引入線部分優(yōu)先選擇單纖WDM傳輸，雙纖雙向傳輸用在網(wǎng)絡(luò)的饋線部分。因此避免了WDM的合波/分波損耗和雙向串話干擾，而且網(wǎng)絡(luò)的這一部分光纖相當(dāng)短。另外，每一個(gè)ORU包括一個(gè)ONU，由其完成O&M任務(wù)和對ORU進(jìn)行突發(fā)模式控制。通過這種方式利用帶內(nèi)通道，經(jīng)濟(jì)有效地實(shí)現(xiàn)對光放大器的監(jiān)控。實(shí)現(xiàn)SuperPON的主要技術(shù)問題是光再生、可靠性和網(wǎng)絡(luò)升級等，上述問題尚有待于進(jìn)一步研究。第四十頁，共61頁。7.4PON設(shè)備的功能結(jié)構(gòu)OLTONU1ONU2ONUnPON用戶用戶用戶OBD業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)UNISNIODN組成：OLT、ODN、ONU，且ODN中全是無源器件共享介質(zhì)邏輯上是點(diǎn)到多點(diǎn)結(jié)構(gòu)，物理拓?fù)淇捎卸喾N形式第四十一頁，共61頁。PON的數(shù)據(jù)傳輸PON的幀都是定時(shí)長幀，分上行幀和下行幀為了實(shí)現(xiàn)TDMA接入，在上行時(shí)隙中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)要求附加開銷。上行時(shí)隙格式如下：ONUONUOLTONUOBD上行突發(fā)模式下行連續(xù)模式保護(hù)時(shí)隙附加開銷ATM信元/OAM信元/以太幀用于OLT同步、標(biāo)識信元開始OAM信元為管理信元，如帶寬申請、測距等第四十二頁，共61頁。PON的數(shù)據(jù)傳輸下行：OLT向各ONU采用廣播通信方式，傳輸連續(xù)時(shí)隙流（下行幀）局端數(shù)據(jù)→OLT→封裝成連續(xù)時(shí)隙流下行幀以廣播方式傳送→各ONU收到信元流，取出屬于自己的數(shù)據(jù)→用戶終端上行：采用TDMA技術(shù)（動(dòng)態(tài)分配），突發(fā)傳送時(shí)隙流（上行幀）各ONU共享ODN，且數(shù)據(jù)突發(fā)性強(qiáng)。各ONU向OLT申請帶寬→OLT授權(quán)ONU發(fā)送（上行的發(fā)送時(shí)隙、帶寬分配等）→獲得授權(quán)的ONU在指定時(shí)隙發(fā)送第四十三頁，共61頁。1.ONU功能模塊示意圖

第四十四頁，共61頁。2.OLT功能模塊示意圖

第四十五頁，共61頁。3.ODN的功能結(jié)構(gòu)

通常，ODN應(yīng)為ONU到OLT的物理連接提供光傳輸媒質(zhì)。組成ODN的無源元件有單模光纖、單模光纜、光纖帶、帶狀光纖、光連接器、光分路器、波分復(fù)用器、光衰減器、光濾波器和熔接頭等。

第四十六頁，共61頁。4.操作維護(hù)管理（OAM）功能

操作維護(hù)管理（OAN）功能可用兩個(gè)不同的部分來定義，即OAN子系統(tǒng)特有的OAM功能和OAM功能類別來共同定義。OAN子系統(tǒng)特有的OAM功能包括設(shè)備子系統(tǒng)、傳輸子系統(tǒng)、光的子系統(tǒng)及業(yè)務(wù)子系統(tǒng)。設(shè)備子系統(tǒng)包括OLT和ONU的機(jī)箱，機(jī)框，機(jī)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(shè)備的電路和光電轉(zhuǎn)換。光的子系統(tǒng)包括光纖，光分支器，濾波器和光時(shí)域反射儀或光功率計(jì)。業(yè)務(wù)子系統(tǒng)包括各種業(yè)務(wù)與OAN核心功能適配的部分（如PSTN，ISDN）。OAM功能類別包括配置管理、性能管理、故障管理、安全管理及計(jì)費(fèi)管理。光接入網(wǎng)的OAM應(yīng)納入電信管理網(wǎng)（TMN），它可以通過Q3接口與TMN相連。但由于Q3接口十分復(fù)雜，考慮到PON系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，一般通過中間協(xié)調(diào)設(shè)備與OLT相連，再由協(xié)調(diào)設(shè)備經(jīng)Q3接口與TMN相連。這樣，協(xié)調(diào)設(shè)備與PON系統(tǒng)用標(biāo)準(zhǔn)的簡單QX接口。第四十七頁，共61頁。5.PON的保護(hù)骨干光纖保護(hù)倒換

全光纖保護(hù)倒換

第四十八頁，共61頁。PON的關(guān)鍵技術(shù)測距技術(shù)快速比特傳送技術(shù)突發(fā)信號的收發(fā)攪碼技術(shù)（擾碼）媒質(zhì)接入控制（MAC）技術(shù)第四十九頁，共61頁。測距技術(shù)

為何需要測距？采用TDMA，必須保證每個(gè)時(shí)隙的數(shù)據(jù)彼此獨(dú)立，互不干擾PON結(jié)構(gòu)中，各ONU到OLT的物理距離不等，則各ONU到OLT的傳輸時(shí)延不同，如不進(jìn)行時(shí)延補(bǔ)償，會出現(xiàn)時(shí)隙的重疊，造成數(shù)據(jù)干擾為確保多個(gè)ONU到OLT間的正確傳輸，必須引入測距機(jī)制，使各ONU到OLT的邏輯距離相等第五十頁，共61頁。測距技術(shù)測距技術(shù)基本策略單獨(dú)測距+傳輸數(shù)據(jù)時(shí)測距相結(jié)合(粗測＋精測）單獨(dú)測距在ONU初裝聯(lián)網(wǎng)時(shí)必須進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)時(shí)測距可根據(jù)OLT的配置而定測距的基本原理OLT向ONU發(fā)送測距允許消息，消息中指明ONU的上行應(yīng)答的時(shí)隙ONU在指定的上行時(shí)隙中用測距PLOAM信元應(yīng)答OLT計(jì)算往返時(shí)延，并與理想時(shí)延比較，計(jì)算出差值，發(fā)送一個(gè)測距時(shí)間給ONUONU根據(jù)測距時(shí)間調(diào)整均衡時(shí)延第五十一頁，共61頁?？焖俦忍貍魉图夹g(shù)測距精度有限，各ONU到OLT的上行比特流存在相位差異需要采用某種技術(shù)實(shí)現(xiàn)快速同步基本策略先實(shí)現(xiàn)位同步、再進(jìn)行信元同步普通的滑動(dòng)技術(shù)不能滿足快速同步要求，需采用其他技術(shù)突發(fā)信號的收發(fā)需要快速開啟和關(guān)閉光電路，以適應(yīng)上行的突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸接收端，需要快速調(diào)整接收門限，以適應(yīng)不同距離用戶的信號衰減第五十二頁，共61頁。攪碼技術(shù)（擾碼）為了保證共享介質(zhì)傳輸?shù)陌踩?，引入攪碼技術(shù)在發(fā)送端：通過一個(gè)隨機(jī)碼對信息進(jìn)行異或運(yùn)算后傳送在接收端：采用相同的隨機(jī)碼再進(jìn)行一次異或運(yùn)算，得到原始數(shù)據(jù)信元的時(shí)隙分配接入請求/允許帶寬的動(dòng)態(tài)分配帶寬管理由OLT完成為不同的業(yè)務(wù)提供優(yōu)先級和帶寬上行帶寬的占用由媒質(zhì)接入控制MAC協(xié)議實(shí)現(xiàn)媒質(zhì)接入控制（MAC）技術(shù)第五十三頁，共61頁。7.5我國FTTH技術(shù)發(fā)展的階段與趨勢

實(shí)現(xiàn)端到端的全程光網(wǎng)絡(luò)，是光通信開始應(yīng)用有就的夢想。光纖到戶（FTTH）概念提出的30多年里大致經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段，第一次從上世紀(jì)七十年代末，法國、加拿大和日本世界上第一批FTTH現(xiàn)場試驗(yàn)開始；第二次1995年左右主要是美國和日本進(jìn)行了BPON的研究和實(shí)驗(yàn)。兩次發(fā)展機(jī)遇全都由于成本太高，缺乏市場需求而夭折。2000年開始，EPON和GPON的概念提出并開始了標(biāo)準(zhǔn)化，F(xiàn)TTH技術(shù)迎來了真正的發(fā)展浪潮，全球的光纖接入市場迅速增長，全球FTTX用戶數(shù)也將迅速增長，并且在全球?qū)拵Ы尤胫兴嫉谋嚷蕦⒅鸩教岣?。我國則是在90年代中后期開始研究FTTH技術(shù)，迄今大致經(jīng)歷了技術(shù)選型的探索、確定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試點(diǎn)和規(guī)?；皠?chuàng)新發(fā)展幾個(gè)階段。第五十四頁，共61頁。1.我國FTTH技術(shù)選型探索階段ITU－T于1998年正式發(fā)布G.983.1建議，從此開始了基于ATM技術(shù)的PON系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)制定工作；后于2001年將APON改名為BPON；ITU-T在2004年發(fā)布G.983.10，標(biāo)志著G.983BPON系列標(biāo)準(zhǔn)已全部完成。1995，武漢郵電科學(xué)研究院開始開發(fā)窄帶PON系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)商用。其主要技術(shù)特征是采用點(diǎn)到多點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，來提供PSTN和TDM業(yè)務(wù)。

1999年，烽火通信第一代窄帶PON產(chǎn)品曾應(yīng)用于廣西、遼寧等地；但由于技術(shù)復(fù)雜且成本昂貴，并沒有獲得廣泛應(yīng)用。2001年3月，武漢郵電科學(xué)研究院完成了國家863計(jì)劃“全業(yè)務(wù)接入系統(tǒng)”即APON的研究項(xiàng)目，并通過了863專家的驗(yàn)收。2002年，烽火和華為等相繼開發(fā)了相應(yīng)產(chǎn)品，但是考慮到ATM網(wǎng)絡(luò)建設(shè)基本停滯，APON技術(shù)在國內(nèi)基本沒有采用。這一階段正處于光纖通信技術(shù)快速發(fā)展和通信網(wǎng)轉(zhuǎn)型變革時(shí)期，各種點(diǎn)到點(diǎn)和點(diǎn)到多點(diǎn)的技術(shù)先后用于光纖接入，相比較而言，PON技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化程度高，可以節(jié)省OLT（光線路終端）光接口和光纖，系統(tǒng)擴(kuò)展性好，便于維護(hù)管理，盡管由于ATM技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中的部署并不如最初想象的那樣順利，業(yè)界推出的BPON產(chǎn)品也始終沒有得到廣泛應(yīng)用。但是已經(jīng)明確了PON將是FTTH的主要實(shí)現(xiàn)方式，BPON是現(xiàn)種寬帶PON技術(shù)的基礎(chǔ)，后繼發(fā)展起來的其他PON技術(shù)都直接或間接引用了BPON系列標(biāo)準(zhǔn)中的大量內(nèi)容。第五十五頁，共61頁。2.我國確定FTTH技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、試點(diǎn)起步的階段2000年，IEEE成立了第一英里以太網(wǎng)工作組（EFM，802.3ah），并在其開發(fā)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中包含了基于以太網(wǎng)的PON規(guī)范，這就是我們所熟悉的EPON標(biāo)準(zhǔn)。2004年，IEEE將IEEE802.3ahEPON協(xié)議方案正式批準(zhǔn)。EPON將以太網(wǎng)的廉價(jià)和PON的結(jié)構(gòu)特性融于一體，使其在尚未推出正式標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候就得到了業(yè)界的廣泛認(rèn)同。相對于傳統(tǒng)的BPON，EPON的封裝更加簡單高效，速率也提升到了1Gb/s；相對于常規(guī)的P2P以太網(wǎng)，EPON增強(qiáng)了其OAM方面的特性，EPON的設(shè)備成本和維護(hù)成本也將大幅低于P2P的光纖以太網(wǎng)。吉比特?zé)o源光網(wǎng)絡(luò)（GPON）是全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)論壇（FSAN）組織于2001年提出的傳輸速率超過1Gbps的PON系統(tǒng)準(zhǔn)，其在APON/BPON基礎(chǔ)上發(fā)展而來。2003年，ITU-T批準(zhǔn)了GPON標(biāo)準(zhǔn)G.984.1和G.984.2，2004年，相繼批準(zhǔn)了G.984.3和G.984.4，形成了G.984.x系列標(biāo)準(zhǔn)。此后，G.984.5和G.984.6相繼推出，分別定義了增強(qiáng)帶寬和距離延伸的GPON。第五十六頁，共61頁。業(yè)界很早就推出了EPON產(chǎn)品，但早期的產(chǎn)品均無成熟的標(biāo)準(zhǔn)可參照，2002年至2003年，烽火通信等承擔(dān)的863項(xiàng)目“基于千兆以太網(wǎng)的寬帶無源光網(wǎng)絡(luò)（EPON）”實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)完成。2005年，烽火通信與武漢電信攜手建設(shè)的武漢紫菘花園FTTH工程成功開通，該工程采用烽火科技承擔(dān)的國家“863”計(jì)劃項(xiàng)目研究成果的基礎(chǔ)上形成的產(chǎn)品，能夠?yàn)橛脩艟C合提供普通電話、傳真、寬帶上網(wǎng)、CATV、IPTV等多種電信業(yè)務(wù)，由此拉開了由電信運(yùn)營商主導(dǎo)的我國FTTH商用的序幕。中國光谷所在地的武漢市政府，全力支持FTTH在武漢的發(fā)展，在地方政策、組織形式、技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)制訂、用戶/房產(chǎn)開發(fā)企業(yè)/運(yùn)營企業(yè)/制造企業(yè)之間的協(xié)調(diào)等方面做了大量的工作。2005年完成了武漢市FTTH的一系列地方標(biāo)準(zhǔn)，更好地推動(dòng)了FTTH的發(fā)展。與此同時(shí)，我國的電信運(yùn)營企業(yè)對FTTH給予了重視和關(guān)注，中國電信從2005年開始推動(dòng)EPON芯片級的互通測試；2006年，進(jìn)行EPON系統(tǒng)級互通測試；2007年，發(fā)布企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)V1.3，進(jìn)行設(shè)備評估測試。中國電信在國際上首次實(shí)現(xiàn)了EPON設(shè)備全面的、大規(guī)模的芯片級和系統(tǒng)級互通。2006年到2007年，從武漢、北京、上海、廣州等試點(diǎn)城市開始，全國各?。ㄊ?、自治區(qū)）都有了FTTH的試驗(yàn)工程。隨著試驗(yàn)工程的大量建設(shè)，F(xiàn)TTH的建設(shè)成本有了大幅度的下降，具備了大規(guī)模應(yīng)用的條件。標(biāo)志著我國已經(jīng)確定FTTH技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)過試點(diǎn)起步的，拉開了規(guī)模的推廣應(yīng)用序幕。第五十七頁，共61頁。3.我國FTTH技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；皠?chuàng)新發(fā)展階段2005年，在中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會（CCSA）組織的傳送網(wǎng)與接入網(wǎng)技術(shù)工作委員會（TC6）第3次全會上，完成了若干與FTTH相關(guān)的重要行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或研究項(xiàng)目的立項(xiàng)工作，烽火通信等單位牽頭起草了《寬帶光接入網(wǎng)及FTTH體系架構(gòu)和總體要求》標(biāo)準(zhǔn)。在起草過程中，對FTTH系統(tǒng)的體系架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、業(yè)務(wù)類型、實(shí)現(xiàn)技術(shù)與要求、性能指標(biāo)要求以及運(yùn)行和維護(hù)要求等方面的內(nèi)容進(jìn)行了積極的探索，還概要地規(guī)范了FTTH光纜及線路輔助設(shè)施的基本要求等?！秾拵Ч饨尤刖W(wǎng)及FTTH體系架構(gòu)和總體要求》的出臺為今后標(biāo)準(zhǔn)工作的開展提供了參考和指導(dǎo)。2006年，《接入網(wǎng)技術(shù)要求-基于以太網(wǎng)方式的無源光網(wǎng)絡(luò)E－PON》（YD/T1475）和《接入網(wǎng)設(shè)備測試方法-基于以太網(wǎng)方式的無源光網(wǎng)絡(luò)EPON》（YD/T1531）相繼成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。在中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會（CCSA）的統(tǒng)一部署與領(lǐng)導(dǎo)下，各相關(guān)委員會和工作組已經(jīng)開展了大量與FTTH相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化工作。

近年來已經(jīng)完成的與FTTH相關(guān)的通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了有源/無源器件、系統(tǒng)、光纖光纜等多個(gè)方面。第五十八頁，共61頁。2007年，中國電信在武漢召開了現(xiàn)場會，全國10省的中國電信規(guī)劃和建設(shè)部門的領(lǐng)導(dǎo)參加了會議。參觀了烽火等在武漢完成的FTTH各種不同應(yīng)用場景的試點(diǎn)，主要討論了中國電信在2008年以后的“光進(jìn)銅退”建設(shè)和部署工作，2008年首次集采規(guī)模即達(dá)200萬戶。中國聯(lián)通也進(jìn)行了試點(diǎn)、測試、選型和集采，投入150億元實(shí)施部分地區(qū)光纖到戶。中國移動(dòng)、廣電部門以及其他專網(wǎng)也都采取了相應(yīng)的行動(dòng)，部署和推進(jìn)FTTH的各種應(yīng)用。2004~2008年，烽火、中興、華為的EPON產(chǎn)品先后投放市場，廣泛服務(wù)于國內(nèi)各地運(yùn)營商和專網(wǎng)用戶，在網(wǎng)裝機(jī)容量超過1000萬線，產(chǎn)品經(jīng)歷了規(guī)模商用的實(shí)踐檢驗(yàn)，應(yīng)用范圍遍及全國30余個(gè)省份。2008年10月24日，我國“光纖接入產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”在北京正式成立。首