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一寸光陰一寸金,寸金難買寸光陰。—中國諺語
一個本地接入網(wǎng)系統(tǒng)可以是點到點系統(tǒng),也可以是點到多點系統(tǒng);可以是有源的,也可以是無源的。圖11.2.1表示光接入網(wǎng)(OAN)的典型結(jié)構(gòu),可適用于光纖到家(FTTH)、光纖到樓/路邊(FTTB/C)和光纖到交接間(FTTCab)。
圖11.2.1 光接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)
FTTB和FTTH的不同僅在于業(yè)務(wù)傳輸?shù)哪康牡夭煌?,前者業(yè)務(wù)到大樓,后者業(yè)務(wù)到家。與此對應(yīng),到樓的終端叫ONU,到家的終端叫ONT。它們都是光纖的終節(jié)點,為了敘述的方便,之后統(tǒng)稱為ONU。通常ONU比ONT服務(wù)的用戶更多,適合于FTTB,而ONT適合于FTTH。
在FTTH系統(tǒng)中,沒有戶外設(shè)備,使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及運(yùn)行更簡單;因為它只需對光纖系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù),所以維修容易,并且光纖系統(tǒng)比混合光纖/同軸電纜系統(tǒng)更可靠;隨著接入網(wǎng)光電器件技術(shù)的進(jìn)步和批量化生產(chǎn),將加速終端成本和每條線路費(fèi)用的降低。所以FTTH是接入網(wǎng)未來的發(fā)展趨勢。
根據(jù)ITU-TG.982建議,PON接入網(wǎng)的參考結(jié)構(gòu)如圖11.2.2所示。該系統(tǒng)由OLT、ONU、無源光分配網(wǎng)絡(luò)(ODN)、光纜和系統(tǒng)管理單元組成。ODN將OLT光發(fā)射機(jī)的光功率均勻地分配給與此相連的所有ONU,這些ONU共享一根光纖的容量。為了保密和安全,對下行信號進(jìn)行攪動加密和口令認(rèn)證,在上行方向采用測距技術(shù)以避免碰撞。
光分配網(wǎng)絡(luò)(ODN)在一個OLT和一個或多個ONU之間提供一條或多條光傳輸通道。參考點S和R分別表示光發(fā)射點和光接收點,S和R間的光通道在同一個波長窗口中。光在ODN中傳輸?shù)膬蓚€方向是下行方向和上行方向。下行方向信號從OLT到ONU傳輸,與ODN的接口是S/R;上行方向信號從ONU到OLT傳輸,與ODN的接口是R/S。在下行方向,OLT把從業(yè)務(wù)節(jié)點接口(SNI)來的業(yè)務(wù)經(jīng)過ODN廣播式發(fā)送給與此相連的所有ONU。在上行方向,系統(tǒng)采用TDMA技術(shù)使ONU無碰撞地發(fā)送信息給OLT。
圖11.2.2 PON接入網(wǎng)的參考結(jié)構(gòu)
OLT由ODN接口單元、ATM復(fù)用交叉單元、業(yè)務(wù)單元和公共單元組成,如圖11.2.3所示。
ODN接口單元完成物理層功能和匯聚子層(TC)功能,主要包括光/電和電/光變換、速率耦合/解耦、測距、信元定界和幀同步、時隙和帶寬分配、口令識別、擾碼和解擾碼、攪動和攪動鍵更新、信頭誤碼控制(HEC)和比特交錯校驗(BIP8)、比特誤碼率(BER)計算和運(yùn)行維護(hù)與管理(OA&M)等,特別是在OLT上行方向要完成突發(fā)同步和數(shù)據(jù)恢復(fù)等功能。在具有動態(tài)帶寬分配功能的系統(tǒng)中,ODN還完成動態(tài)授權(quán)分配功能。為了實現(xiàn)OLT和ODN間的保護(hù)切換,OLT通常配備有備份的ODN接口。
圖11.2.3 OLT構(gòu)成框圖
ATM復(fù)用交叉單元完成多種業(yè)務(wù)在ATM層的交叉連接功能、傳輸復(fù)用/解復(fù)用功能、流量管理和整形功能、運(yùn)行維護(hù)和管理(OAM)等功能。在下行ATM凈荷中插入信頭構(gòu)成ATM信元,并從上行ATM信元中提取ATM凈荷。
業(yè)務(wù)單元完成業(yè)務(wù)接口功能,如采用基于SDH接口,除完成電/光或光/電轉(zhuǎn)換外,在下行方向,從輸入的SDH信息流中提取時鐘和恢復(fù)數(shù)據(jù),用信元定界方式從SDH幀中提取ATM信元,濾除空閑信元(即速率解耦),通過ATM通用測試運(yùn)行物理接口(UTOPIA)輸出到ATM復(fù)用交叉單元;在上行方向,把ATM信元和空閑信元(如有必要)插入SDH幀的凈荷中(即速率耦合),并插入各種SDH開銷,以便組成SDH幀。另外業(yè)務(wù)單元還應(yīng)具有信令處理的能力。
2.OLT工作原理在下行方向,接收來自業(yè)務(wù)端的數(shù)字流,經(jīng)速率解耦去掉空閑信元,提取出ATM信元,根據(jù)其虛通道標(biāo)識符/虛信道標(biāo)識符(VPI/VCI)交叉連接到相應(yīng)的通路,重新組成ATM信元,然后對其凈荷進(jìn)行攪動加密。下行傳輸復(fù)用采用時分復(fù)用(TDM)方式,每發(fā)送27個ATM信元就插入1個物理層OAM(PLOAM)信元,由此形成PON的下行傳輸幀,經(jīng)擾碼后送給光發(fā)送模塊,進(jìn)行電/光變換,以廣播方式傳送給所有與之相連的ONU。