有线通信的光纤接入网技术及应用分析

上海有线网络公司王新跃臧立平摘要：随着用户对宽带接入提出更高需求，光纤到户实现成本逐渐下降以及光纤接入技术快速发展，光纤到户宽带接入方式将逐渐成熟。本文介绍了宽带光纤接入网系统和其中的几种主流接入方式，对几种接入技术在应用上的优缺点进行了详细比较，并展望了各种技术的发展前景。关键词：PDHSDHMSTPEPONGPONHFCIEEEFTTH进入21世纪以来，全球宽带接入网进入了大发展阶段。我国宽带接入网在近几年的发展也十分迅速，当前主要应用的宽带接入技术有xDSL、LAN、HFC、MSTP以及传统专线接入等。随着用户对宽带接入提出越来越高的要求，现有的宽带接入方式由于存在传输距离短、成本高、接入带宽有限、安全性不高、QoS没有很好的保证等问题，已越来越不能满足用户的需求。而近些年光接入技术快速发展，从有源光接入技术(PDH、SDH、MSTP)~IPON无源光接入技术(APON、BPON、GPON、EPON、GEPON)。另外，由于光纤本身的成本，光收发模块、OLT和ONU的设备成本以及现有光纤到户的配套成本不断下降，使得目前实现光纤到户的设备成本和线路成本比以前有了大幅度的下降。因此，光纤到户接入方式逐渐成熟，目前也逐渐成为国内外通信行业的热点，在不久的将来必将成为用户接入的重要手段。光接入网(OAN)从技术上可分为两大类：有源光网络(AON)和无源光网络(PON)。AON又可分为基于SDH的AON和基于PDH的AON：PON又可分为基于ATM的PON(APON)以及基于以太网的PON(EPON)等。下文将分别介绍。一、PDHPDH是“；隹同步数字系列”(PlesiochronousDigitalHierarchy)g]简称，是在20世纪60年代推出的，可以很好地服务于电话业务。在以往的电信网中，多使用PDH设备，这种系列对传统的点到点通信有较好的适应性。而随着数字通信的迅速发展，点到点的直接传输越来越少，而大部分数字传输都要经过转接，因而PDH系列便不能适合现代电信业务开发的需要，以及现代化电信网管理的需要。主要表现在：1)缺乏统一的网络管理；2)组网能力欠缺；3)对业务的保护能力差；4)对急剧增长的IP数据业务缺乏有效的承载手段；5)扩容升级缺乏灵活性i6)接口单一，设备层叠，外部线缆连接比较多，故障点增多，给维护带来困难。而SDH就是适应这种新的需要而出现的传输体系。PDH光接入技术主要应用于点对点小容量专线企业用户。二、SDHSDH是“同步数字系列”(SynchronousDigitalHierarchY)的简称。SDH传送网的概念最初于1985年由美国贝尔通信研究所提出，称之为同步光网络SONETfSynchronousOpticalNETwork)。它是由一整套分等级的标准传送结构组成的，适用于各种经适配处理的净负荷(即网络节点接口比特流中可用于电信业务的部分)在物理媒质，如光纤、微波、卫星等上进行传送。该标准于1986年成为美国数字体系的新标；隹。国际电信联盟标；隹部(ITU—T)的前身国际电报电话咨询委员会(CCITT)于1988年接受SONET概念并与美国标准化协会(ANSl)的TI委员会达成协议，将SONET修订后重新命名为同步数字系列(SynchronousDigitalHierarchy，SDH)，使之成为同时适用于光纤、微波、卫星传送的通用技术体制。SDH在目前企事业客户光纤接入中应用得比较多，与PDHSB比，有如下明显优点：圈　１）ＳＤＨ统一了北美、日本和欧洲三个地区性标准，各　种数字传送信号在ＳＴＭ．１等级以上获得统一，使国际电信互　通成为可能；　２）由于ＳＤＨ电信传送采用了同步复用方式和灵活的映　射结构，可以利用软件实现高阶信号与低阶支路信号之间所　谓的一步复用，上下业务十分容易，大大简化了交叉连接设　备：　３）由于ＳＤＨ帧结构中安排了大约占总信号５％的丰富的　开销比特，极大地加强了网络的运行、管理和维护能力；　４）ＳＤＨ传送网具有信息传送透明性；　５）统一了网络接口标淮，使不同厂家的产品可以直接　互通，各种传送媒质如光纤、数字微波等可以直接连接，组　网十分方便；　６）网络兼容能力强，它能与现有的ＰＤＨ￣Ｅ］兼容；　ＳＤＨ主要缺点在于是为传输ＴＤＭ信息而设。计的。该　技术缺少处理基于ＴＤＭ技术的传统语音信息以外的其他信息　所需的功能，不适合于传送ＴＤＭ以外的ＡＴＭｇｒｌ以太网业务。　随着以太网业务的迅猛发展，ＭＳＴＰ技术应运而生。　ＳＤＨ光接入技术主要应用于点对点大容量专线企业用　户、局间或汇接点（ＰＯＰ）间通信。　三、ＭＳＴＰ　ＭＳＴＰ是多业务传送平台（ＭｕＩｔｉ—Ｓｅｒｖｉｃｅ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　Ｐｌａｔｆｏｒｍ）的简称。它可以将传统的ＳＤＨ、以太网、ＡＴＭ、　ＰＯＳ、ＲＰＲ等多种技术有机融合，通过将多业务汇聚、并　高效适配的方式实现多种业务的综合传送。提供统一网管的　ＭＳＴＰ，具有如下优势：　１）提供多种物理接口，满足新业务快速接入。在保证　兼容传统ＴＤＭ业务的同时，能够提供多业务灵活接入。典型　的业务主要有：ＩＰ、ＡＴＭ、ＳＤＨ、ＦＲ：　２）由于它是基于现有ＳＤＨ传输网络的，可以很好地兼　容现有技术，保证现有投资：　３）ＭＳＴＰ采用ＶＣ虚级联技术，有效地利用带宽并实现　了较小颗粒的带宽管理。　４）ＭＳＴＰ采用ＬＣＡＳ技术，保证了在不中断数据流的情　况下动态地调整虚级联的个数；　５）ＭＳＴＰ技术支持网状、树型、星型、多环切接等组　网方式，这样可以提高网络的可扩展性，便于灵活高效地配　置系统环境：　６）传输的高可靠性和自动保护恢复功能。ＭＳＴＰ￣承　了ＳＤＨ的保护特性，小于５０ｍｓ的自动保护恢复，保证用户　对服务的满意程度。　ＭＳＴＰ的缺点主要有：　１）带宽利用率较低；　２）最大提供的带宽有限：　３）主要实现二层功能，以及较为简单的三层功能：　４）灵活提供业务能力不足：　５）光纤的占用较多。　ＭＳＴＰ的应用场合主要定位于局间或汇接点间通信以及　大型企事业用户的点到点通信。　ＰＯＮ是无源光网络（Ｐａｓｓｉｖｅ　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）的简　称，它是一种点到多点的光纤接入技术，它由局侧的ＯＬＴ　（光线路终端）、用户侧的ＯＮＵ（光网络单元）以及ＯＤＮ　（光分配网络）组成。一般其下行采用ＴＤＭ广播方式、上行　采用ＴＤＭＡ（时分多址接入）方式，而且可以灵活地组成树　型、星型、总线型等拓扑结构（典型结构为树形结构）。所　谓“无源”，是指ＯＤＮ中不含有任何有源电子器件及电子电　源，全部由光分路器（Ｓｐｌｉｔｔｅｒ）等无源器件组成，因此其管　理维护的成本较低。　ＰＯＮ光纤接入技术的缺点：　１）初期投资成本太高；　２）其拓扑结构使用户不具有保护功能或保护成本太　高。　ＰＯＮ光纤接入技术的应用场合主要适合于分散的小企业　和居民用户，特别是那些用户区域较分散，而每一区域用户　又相对集中的小面积密集用户地区。　目前基于ＰＯＮ的光纤接入技术有ＡＰＯＮ、ＢＰＯＮ、　ＧＰＯＮ、ＥＰＯＮｇｎＧＥＰＯＮ等５ｆ￣，由于ＡＰＯＮｇＵＢＰＯＮ是基　于ＡＴＭ，而ＡＴＭ不是发展方向，而且其速率有限，设备复　杂，满足不了用户高带宽和低成本的要求，因此，ＡＰＯＮ　和ＢＰＯＮ不是发展方向。下面主要介绍ＥＰＯＮ／ＧＥＰＯＮ和　ＧＰＯＮ光纤接入技术。　四、ＥＰ０Ｎ，ＧＥＰＯＮ　ＥＰＯＮ的标准化工作主要由ｌＥＥＥ的８０２．３ａｈ即ＥＦＭＡ　（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ　ＦｏｒｔｈｅＦｉｒｓｔ　Ｍｉｌｅ　Ａｌｌｉａｎｃｅ）第一英里以太网工作　组来完成，其制定ＥＰＯＮ标；隹的基本原则是尽量在８０２．３体　系结构内进行ＥＰＯＮ的标准化工作，工作重点放在ＥＰＯＮ的　ＭＡＣ协议上，最小程度地扩充以太网ＭＡＣ协议。该标准主　要是设备商推动的，目前ＩＥＥＥ标；隹协会已正式批；隹８０２．３ａｈ　为该组织的标准之一。　ＥＰＯＮ／ＧＥＰＯＮ的主要优点是：　１）消除了ＡＴＭ层，降低设备复杂度和实现难度，从而　降低成本；　２）速率更高，上下行带宽高达１　Ｇｂｉｔ／ｓ；　３）标准和设备成熟。　同时，这种技术也有自己的缺点：　１）难以支持以太网以外的业务，特别是实时性要求高　的ＴＤＭ业务：　２）传输效率低，由于线路编码、承载层、传输汇聚　层、业务适配效率等方面的原因，使得传输效率很低，仅为　ＧＰＯＮ的一半。　ＥＰＯＮ／ＧＥＰＯＮ主要定位于为用户提供数据业务接入，　以商业用户和个人用户为主。　（下转３２页）

有线电视技术　网络与多媒体　

有线接入网技术　

田文理易斌天津优力技术装备有限公司　

所谓“接入网”一般是指端局本地交换机或远端　交换模块到用户之间的部分。在现代电信网中将中继　网归并至干线网中，而接入网将自成系统，也就是只　存在核心网和接入网两大部分，接入网是完成语音数　据图像等全业务综合的最主要部分和必经之路。　随着光纤技术的成熟，主干网、核心网已基本由　光纤所代替，形成了宽带，而接入网仍然采用原始的　铜线传输方式，带宽窄、速度慢，为此，接入网特别是　建设宽带接入网已成为当前信息通信领域中各种高　新技术竞争最激烈、发展最快的部分；即“最后一公　里”，谁占据最高点，谁就将拥有市场。　我国目前主要有三大网：电信网、有线电视网和　计算机网。针对不同的网采用不同的技术，有不同接　入网方式，我国在发展接入网的过程中，既要学习国　

服务。多媒体业务应该提供一些免费的内容或者一些　潜在的业务以供免费预览。　（２）租借和订购：在某些特定的时间段内，用户可　以获得他所需要的内容并为之付费。有些用户可以向　服务提供商订购经常需要的内容，用户不必为每次服　务付费，而是可以一年和月为单位付费。　（３）简单明了的收费模型、支付的验证：整个收费　模式对用户来说应该是透明的，他们也可以获得自己　所需支付帐单的详细情况。　４．８多平台解码和再现　在不同类型或不同参数的设备／平台上回放内容　并保证一定的质量，以及不同编解码模式对用户的透　明性等问题。　４．９搜索、过滤、定位、存储内容　（１）搜索：用户可以通过搜索获得他所需要的内　容。　（２）过滤：搜索时用户希望能有一种智能机制帮助　他们对搜索内容进行过滤，比如：内容类型、花费、性　能、付费方式等，由用户预先设定好。　（３）定位：指对于用户所需求的内容来源的定位，　应该具有完整性、可用性、可靠性，用户还希望能够提　供给他们所需要内容使用合法性的证明。　（４）存储内容：用户获得他们想要的内容后，希望　有一种工具能够帮助他们处理这些内容，根据内容的　类型和Ｅｌ期的限定以不同的形式存储起来，并很好地　分类，以便用户查找。　４．１Ｏ消费者内容出版　内容的保护和管理，自创内容的可存取性和版权　购买等问题。用户希望能够出版／发布自己所独创的　一些内容来证明自己的价值，这就需要给他们提供一　个出版／发布的工具。　４．１１消费者使用权　消费者对自己付费购买或租用的内容拥有使用、　复制、编辑等权限。但用户往往不太清楚哪些是他们　所拥有的，哪些不是，所以应该有一种机制来处理用　户对不同的内容所拥有的不同的使用权利。　４．１２消费者隐私　电子商务的发展使用户在网上进行交易的记录　有可能泄漏用户的私人信息，这就需要在消费者和服　务提供商或第三方之间保证个人交易隐私的协商能　力　５　ＭＰＥＧ一２１：路漫漫其修远兮　ＭＰＥＧ一２１的制定将在未来Ｅｌ常的电子商务活动　中发挥重要作用，多媒体商务也必将有着更加广阔的　应用天地，让我们期待这一天的尽快到来。Ａ　２００２年第１　２期（总第１　０８期）

光纤接入网技术

摘要：本文简单介绍了光纤接入网的基本原理和技术发展，介绍并阐述了有源光网络与无源光网络的原理和实现，并根据两种光网络组成不同，对两种光网络的几种典型的接入模式进行了较为具体的研究，探讨了光纤接入网建设的基本思路。

关键词：有源光网络 无源光网络 apon 接入网 fttx

近年来，以互联网为代表的新技术革命正在深刻地改变传统的电信概念和体系结构，随着各国接入网市场的逐渐开放，电信管制政策的放松，竞争的日益加剧和扩大，新业务需求的迅速出现，有线技术（包括光纤技术）和无线技术的发展，接入网开始成为人们关注的焦点。在巨大的市场潜力驱动下，产生了各种各样的接入网技术。光纤通信具有通信容量大、质量高、性能稳定、防电磁干扰、保密性强等优点。在干线通信中，光纤扮演着重要角色，在接入网中，光纤接入也将成为发展的重点。光纤接入网是发展宽带接入的长远解决方案。

一、光纤接入网的基本构成

光纤接入网(oan)，是指用光纤作为主要的传输媒质，实现接入网的信息传送功能。通过光线路终端(olt)与业务节点相连，通过光网络单元(onu)与用户连接。光纤接入网包括远端设备——光网络单元和局端设备——光线路终端，它们通过传输设备相连。系统的主要组成部分是olt和远端onu。它们在整个接入网中完成从业务节点接口(sni)到用户网络接口(uni)间有关信令协议的转换。接入设备本身还具有组网能力，可以组成多种形式的网络拓扑结构。同时接入设备还具有本地维护和远程集中监控功能，通过透明的光传输形成一个维护管理网，并通过相应的网管协议纳入网管中心统一管理。

光纤接入网（oan）从系统分配上分为有源光网络(aon，activeopticalnetwork)和无源光网络(pon，passiveopticaoptical network)两类。

二、有源光纤接入网

有源光网络又可分为基于sdh的aon和基于pdh的aon。有源光网络的局端设备（ce）和远端设备（re）通过有源光传输设备相连，传输技术是骨干网中已大量采用的sdh和pdh技术，但以sdh技术为主，本文主要讨论sdh（同步光网络）系统。

XGPON技术特点及在接入网中的应用探讨

摘要：XGPON（10G-PON）技术是下一代被广泛认可的高速光纤接入技术之一，具有高速率、高分辨率、长距离覆盖、大容量和灵活性等特点。在接入网中，XGPON技术可以应用于FTTH、FTTB、FTTO、FTTC等多种场景，为用户提供更快速、稳定、安全的网络服务。尽管XGPON技术具有许多优势，但其也面临着管理复杂、成本高昂、设备间互操作性差等挑战。因此，在未来的发展过程中，需要进一步探索解决这些问题的方法，提高XGPON技术在接入网中的应用效果。

关键词：XGPON；接入网；高速率；大容量

引言：随着信息技术的迅猛发展，人们对于高速、稳定、安全的网络服务需求不断增加。光纤接入作为一种高速、大容量的网络接入方式，受到了越来越广泛的关注。其中，XGPON（10G-PON）作为下一代被广泛认可的光纤接入技术之一，具有高速率、高分辨率、长距离覆盖、大容量和灵活性等特点，在接入网中有着广泛的应用前景。

一、XGPON技术概述

XGPON（10G-PON）技术是下一代全光纤接入技术之一，采用了多波长复用技术和WDM技术，将一个光纤信道分成多个不同波长的信道，每个信道都可达到10Gbps的传输速率，最大支持64个用户接入。XGPON技术具有高速率、高分辨率、长距离覆盖、大容量和灵活性等特点，在接入网中有着广泛的应用前景。XGPON技术还实现了对GPON和EPON用户的向后兼容，并可以同时支持GPON和EPON协议，减少了新设备的投资和更换成本，提高了网络升级的灵活性和可行性。总带宽可达40Gbps，与GPON相比提高了4倍以上的总带宽，能够更好地满足用户对于大容量数据传输的需求。此外，XGPON技术也采用了增强型光功率衰减补偿技术（EAPC），可以实现长达60公里的覆盖范围，适合用于城市和乡村等不同地区的网络建设。

二、XGPON技术特点

XGPON技术是一种高速、大容量的全光纤接入技术,具有以下几个特点：