第08章光網(wǎng)絡(luò)

1、1第八章第八章 光纖通信網(wǎng)絡(luò)光纖通信網(wǎng)絡(luò)趙繼軍河北工程大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院 光纖通信系統(tǒng)光纖通信系統(tǒng)2006/9/72本章內(nèi)容本章內(nèi)容n8.1 8.1 通信網(wǎng)的發(fā)展趨勢通信網(wǎng)的發(fā)展趨勢n8.2 SDH8.2 SDH傳送網(wǎng)傳送網(wǎng)n8.3 WDM8.3 WDM光網(wǎng)絡(luò)光網(wǎng)絡(luò)n8.4 8.4 光接入網(wǎng)光接入網(wǎng)2006/9/738.1 8.1 通信網(wǎng)的發(fā)展趨勢通信網(wǎng)的發(fā)展趨勢n通信網(wǎng)的發(fā)展趨勢通信網(wǎng)的發(fā)展趨勢數(shù)字化綜合化寬帶化（光纖化）2006/9/74本章內(nèi)容本章內(nèi)容n8.1 8.1 通信網(wǎng)的發(fā)展趨勢通信網(wǎng)的發(fā)展趨勢n8.2 SDH8.2 SDH傳送網(wǎng)傳送網(wǎng)n8.3 WDM8.3 WDM光網(wǎng)絡(luò)光網(wǎng)絡(luò)

2、n8.4 8.4 光接入網(wǎng)光接入網(wǎng)2006/9/75本節(jié)內(nèi)容本節(jié)內(nèi)容n8.2 SDH傳送網(wǎng)8.2.1 SDH傳送網(wǎng)的功能結(jié)構(gòu)8.2.2 SDH網(wǎng)的物理拓?fù)?.2.3 SDH自愈網(wǎng)2006/9/768.2.1 SDH8.2.1 SDH傳送網(wǎng)的功能結(jié)構(gòu)傳送網(wǎng)的功能結(jié)構(gòu)n一個電信網(wǎng)有兩大功能群：和。 就是完成傳送功能的手段，當(dāng)然傳送網(wǎng)也能傳遞各種網(wǎng)絡(luò)控制信息。傳送網(wǎng)主要指邏輯功能意義上的網(wǎng)絡(luò)，是一個復(fù)雜龐大的網(wǎng)絡(luò)。n為了便于網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計和管理，通常用和的概念，將網(wǎng)絡(luò)的按功能分為和四大類。n網(wǎng)絡(luò)的分為三種：， 只需這三種元件就可以完全地描述網(wǎng)絡(luò)的邏輯拓?fù)?，從而使網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)變得靈活，網(wǎng)絡(luò)描述變得容易。20

3、06/9/778.2.1 SDH8.2.1 SDH傳送網(wǎng)的功能結(jié)構(gòu)傳送網(wǎng)的功能結(jié)構(gòu)-傳送網(wǎng)的分層和分割（傳送網(wǎng)的分層和分割（1/41/4）2006/9/788.2.1 SDH8.2.1 SDH傳送網(wǎng)的功能結(jié)構(gòu)傳送網(wǎng)的功能結(jié)構(gòu)-傳送網(wǎng)的分層和分割（傳送網(wǎng)的分層和分割（2/42/4）nSDHSDH傳送網(wǎng)中的通道層網(wǎng)絡(luò)可進(jìn)一步分為：傳送網(wǎng)中的通道層網(wǎng)絡(luò)可進(jìn)一步分為：高階通道層網(wǎng)絡(luò)低階通道層網(wǎng)絡(luò)n傳輸媒質(zhì)層網(wǎng)絡(luò)為通道層網(wǎng)絡(luò)結(jié)點提供合適的通道容量，傳輸媒質(zhì)層網(wǎng)絡(luò)為通道層網(wǎng)絡(luò)結(jié)點提供合適的通道容量， 并且并且可以進(jìn)一步分為：可以進(jìn)一步分為：段層網(wǎng)絡(luò)：為了保證通道層的兩個結(jié)點間信息傳遞的完整性。物理媒質(zhì)層網(wǎng)

4、絡(luò)(簡稱物理層)：指具體的支持段層網(wǎng)絡(luò)的傳輸媒質(zhì)，如光纜或無線。n SDHSDH網(wǎng)中的段層網(wǎng)絡(luò)還可以進(jìn)一步細(xì)分為：網(wǎng)中的段層網(wǎng)絡(luò)還可以進(jìn)一步細(xì)分為：復(fù)用段層網(wǎng)絡(luò)：涉及復(fù)用段終端之間的端到端的信息傳遞 再生段層網(wǎng)絡(luò)：涉及再生器之間或再生器與復(fù)用段終端之間的信息傳遞。2006/9/798.2.1 SDH8.2.1 SDH傳送網(wǎng)的功能結(jié)構(gòu)傳送網(wǎng)的功能結(jié)構(gòu)-傳送網(wǎng)的分層和分割（傳送網(wǎng)的分層和分割（3/43/4）2006/9/7108.2.1 SDH8.2.1 SDH傳送網(wǎng)的功能結(jié)構(gòu)傳送網(wǎng)的功能結(jié)構(gòu)-傳送網(wǎng)的分層和分割（傳送網(wǎng)的分層和分割（4/44/4）n將傳送網(wǎng)分為獨立的三層，每層能在與其它層無關(guān)的情

5、況下單獨加以規(guī)定，可以較簡便地對每層分別進(jìn)行設(shè)計與管理；每個層網(wǎng)絡(luò)都有自己的操作和維護(hù)能力；從網(wǎng)絡(luò)的觀點來看，可以靈活地改變某一層，不會影響到其它層。n傳送網(wǎng)分層后， 每一層網(wǎng)絡(luò)仍然很復(fù)雜，地理上覆蓋的范圍很大。為了便于管理，在分層的基礎(chǔ)上，將每一層網(wǎng)絡(luò)在水平方向上按照該層內(nèi)部的結(jié)構(gòu)分割為若干個子網(wǎng)和鏈路連接。n分割往往是從地理上將層網(wǎng)絡(luò)再細(xì)分為：國際網(wǎng)、國內(nèi)網(wǎng)和地區(qū)網(wǎng)等，并獨立地對每一部分行使管理。2006/9/7118.2.1 SDH8.2.1 SDH傳送網(wǎng)的功能結(jié)構(gòu)傳送網(wǎng)的功能結(jié)構(gòu)-傳送網(wǎng)的功能模型傳送網(wǎng)的功能模型n層網(wǎng)或子網(wǎng)之間通過連接(網(wǎng)絡(luò)連接、子網(wǎng)連接、鏈路連接)和適配(如層間適配

6、，包括復(fù)用解復(fù)用、編碼解碼、定位與調(diào)整、速率變化等)構(gòu)成整個傳送網(wǎng)。 相鄰的層間符合客戶/服務(wù)者關(guān)系。2006/9/7128.2.2 SDH8.2.2 SDH網(wǎng)的物理拓?fù)渚W(wǎng)的物理拓?fù)鋘網(wǎng)絡(luò)的物理拓?fù)浞褐妇W(wǎng)絡(luò)的形狀，即網(wǎng)絡(luò)結(jié)點和傳輸線路的幾何排列，它反映了物理上的連接性。n網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞念愋途W(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞念愋途€形星形樹形環(huán)形網(wǎng)孔形2006/9/7138.2.2 SDH8.2.2 SDH網(wǎng)的物理拓?fù)渚W(wǎng)的物理拓?fù)?線形線形n將通信網(wǎng)的所有站點串聯(lián)起來，并使首末兩個點開放，就形成了線形拓?fù)洹Ｔ谶@種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，要使兩個非相鄰點之間完成連接，其間的所有點都必須完成連接功能。這是SDH早期應(yīng)用的比較經(jīng)濟的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫?/p>

7、式，首末兩端使用終端復(fù)用器終端復(fù)用器(TM)(TM)，中間各 點 使 用 分 插 復(fù) 用 器分 插 復(fù) 用 器(ADM)(ADM)。2006/9/7148.2.2 SDH8.2.2 SDH網(wǎng)的物理拓?fù)渚W(wǎng)的物理拓?fù)?星形星形通信網(wǎng)的所有點中有一個特殊的點與其余點以輻射的形式直接相連，而其余點之間相互不能直接相連，又稱。在這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，除了特殊點外的任意兩點間的連接都是通過特殊點進(jìn)行的，特殊點為經(jīng)過的信息流進(jìn)行路由選擇并完成連接功能。這種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇梢詫⑻厥恻c(樞紐站)的多個光纖終端綜合成一個，具有靈活的帶寬管理，能節(jié)省投資和運營成本，但是在特殊點存在失效問題和瓶頸問題。2006/9/7158.2

8、.2 SDH8.2.2 SDH網(wǎng)的物理拓?fù)渚W(wǎng)的物理拓?fù)?樹形樹形n 將點到點拓?fù)鋯卧哪┒它c連接到幾個特殊點就形成樹形拓?fù)錁湫瓮負(fù)洹湫瓮負(fù)錁湫瓮負(fù)淇梢钥闯墒蔷€形拓?fù)浜托强梢钥闯墒蔷€形拓?fù)浜托切瓮負(fù)涞慕Y(jié)合。形拓?fù)涞慕Y(jié)合。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在特殊點也存在瓶頸問題和光功率預(yù)算限制問題，特別適用于廣播式業(yè)務(wù)，但不適用于提供雙向通信業(yè)務(wù)。2006/9/7168.2.2 SDH8.2.2 SDH網(wǎng)的物理拓?fù)渚W(wǎng)的物理拓?fù)?環(huán)形環(huán)形n 將通信網(wǎng)的所有站點串聯(lián)起來首尾相連，而且沒有任何點開放，就形成了環(huán)形網(wǎng)。在環(huán)形網(wǎng)中，要完成兩個非相鄰點之間的連接，這兩點之間的所有點都必須完成連接功能。環(huán)形網(wǎng)的最大優(yōu)點是具有很高的

9、網(wǎng)絡(luò)生存性，因而在SDH網(wǎng)中受到特別的重視。2006/9/7178.2.2 SDH8.2.2 SDH網(wǎng)的物理拓?fù)渚W(wǎng)的物理拓?fù)?網(wǎng)孔形網(wǎng)孔形n當(dāng)通信網(wǎng)的許多點直接互連時就形成了網(wǎng)孔形拓?fù)?。如果所有的點都直接互連時就稱為。在非理想的網(wǎng)孔形中，沒有直接相連的兩個點之間需要經(jīng)由其它點的轉(zhuǎn)接功能才能實現(xiàn)連接。網(wǎng)孔形的優(yōu)點是不存在如星形拓?fù)淠菢拥钠款i問題和失效問題，兩點間有多種路由可選；缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高。2006/9/7188.2.3 8.2.3 自愈網(wǎng)自愈網(wǎng)n自愈網(wǎng)定義自愈網(wǎng)定義就是無需人為干預(yù)，網(wǎng)絡(luò)就能在極短的時間內(nèi)從失效故障中自動恢復(fù)， 使用戶感覺不到網(wǎng)絡(luò)已出了故障。n自愈網(wǎng)原理自愈網(wǎng)原理使

10、網(wǎng)絡(luò)具備發(fā)現(xiàn)替代傳輸路由并重新確立通信的能力。自愈網(wǎng)的概念只涉及重新確立通信，不管具體失效元部件的修復(fù)或更換，后者仍需人員干預(yù)才能完成。n改善網(wǎng)絡(luò)生存性的辦法改善網(wǎng)絡(luò)生存性的辦法將網(wǎng)絡(luò)結(jié)點連成一個環(huán)形， 形成所謂的自愈環(huán)(Selfhealing Ring，SHR)。環(huán)形網(wǎng)的結(jié)點可以是ADM， 也可以是DXC， 但通常由ADM構(gòu)成。SDH的特色之一便是能夠利用ADM的分插復(fù)用能力構(gòu)成自愈環(huán)。2006/9/7198.2.3 8.2.3 自愈網(wǎng)自愈網(wǎng)n自愈環(huán)類型自愈環(huán)類型通道倒換環(huán)通道倒換環(huán)屬于子網(wǎng)連接保護(hù)，其業(yè)務(wù)量的保護(hù)是以通道為基礎(chǔ)，是否倒換以離開環(huán)的每一個通道信號質(zhì)量的優(yōu)劣而定，通常利用通道A

11、IS信號來決定是否應(yīng)進(jìn)行倒換。復(fù)用段倒換環(huán)復(fù)用段倒換環(huán)屬于路徑保護(hù)，其業(yè)務(wù)量的保護(hù)以復(fù)用段為基礎(chǔ)，以每對結(jié)點的復(fù)用段信號質(zhì)量的優(yōu)劣來決定是否倒換。通道倒換環(huán)與復(fù)用段倒換環(huán)的一個重要區(qū)別是前者往往使用專用保護(hù)，即正常情況下保護(hù)段也在傳業(yè)務(wù)信號，保護(hù)時隙為整個環(huán)專用；而后者往往使用公用保護(hù)，即正常情況下保護(hù)段是空閑的，保護(hù)時隙由每對結(jié)點共享。2006/9/7208.2.3 8.2.3 自愈網(wǎng)自愈網(wǎng)n自愈環(huán)的分類自愈環(huán)的分類如果按照進(jìn)入環(huán)的支路信號與由該支路信號分路結(jié)點返回的支路信號方向是否相同，又可以將自愈環(huán)分為：單向環(huán)：單向環(huán)中所有業(yè)務(wù)信號按同一方向在環(huán)中傳輸。雙向環(huán)：進(jìn)入環(huán)的支路信號按一個方向

12、傳輸，而由該支路信號分路節(jié)點返回的支路信號按相反方向傳輸。如果按照一對結(jié)點間所用光纖的最小數(shù)量還可以分為：二纖環(huán)四纖環(huán)2006/9/7218.2.3 8.2.3 自愈網(wǎng)自愈網(wǎng)-二纖單向通道倒換環(huán)二纖單向通道倒換環(huán)n二纖單向通道倒換環(huán)如圖8.6所示。通常單向環(huán)由兩根光纖來實現(xiàn)，S1光纖用來攜帶業(yè)務(wù)信號，P1光纖用來攜帶保護(hù)信號。2006/9/7228.2.3 8.2.3 自愈網(wǎng)自愈網(wǎng)-二纖單向復(fù)用段倒換環(huán)二纖單向復(fù)用段倒換環(huán)n二纖單向復(fù)用段倒換環(huán)的結(jié)構(gòu)如圖8.7所示。這是一種路徑保護(hù)方式。在這種環(huán)形結(jié)構(gòu)中每一結(jié)點都有一個保護(hù)倒換開關(guān)。正常情況下，S1光纖傳送業(yè)務(wù)信號，P1光纖是空閑的。2006/

13、9/7238.2.3 8.2.3 自愈網(wǎng)自愈網(wǎng)-四纖雙向復(fù)用段倒換環(huán)四纖雙向復(fù)用段倒換環(huán)n 四纖雙向復(fù)用段倒換環(huán)的結(jié)構(gòu)如圖8.8所示，它由兩根業(yè)務(wù)光纖S1與S2(一發(fā)一收)和兩根保護(hù)光纖P1與P2(一發(fā)一收)構(gòu)成，其中S1光纖傳送順時針業(yè)務(wù)信號，S2光纖傳送逆時針業(yè)務(wù)信號，P1與P2分別是和S1與S2反方向傳輸?shù)膬筛Ｗo(hù)光纖。2006/9/7248.2.3 8.2.3 自愈網(wǎng)自愈網(wǎng)-二纖雙向復(fù)用段倒換環(huán)二纖雙向復(fù)用段倒換環(huán)n在四纖雙向復(fù)用段倒換環(huán)中，光纖S1上的業(yè)務(wù)信號與光纖P2上的保護(hù)信號的傳輸方向完全相同。如果利用時隙交換技術(shù)，可以使光纖S1和光纖P2上的信號都置于一根光纖(稱S1/P2光

14、纖)中，例如S1/P2光纖的一半時隙用于傳送業(yè)務(wù)信號， 另一半時隙留給保護(hù)信號。2006/9/725本章內(nèi)容本章內(nèi)容n8.1 8.1 通信網(wǎng)的發(fā)展趨勢通信網(wǎng)的發(fā)展趨勢n8.2 SDH8.2 SDH傳送網(wǎng)傳送網(wǎng)n8.3 WDM8.3 WDM光網(wǎng)絡(luò)光網(wǎng)絡(luò)n8.4 8.4 光接入網(wǎng)光接入網(wǎng)2006/9/726本節(jié)內(nèi)容本節(jié)內(nèi)容n8.3 WDM光網(wǎng)絡(luò)8.3.1 光傳送網(wǎng)的分層結(jié)構(gòu)8.3.2 光分插復(fù)用器8.3.3 光交叉連接器8.3.4 WDM光網(wǎng)絡(luò)示例2006/9/7278.3 WDM8.3 WDM光網(wǎng)絡(luò)光網(wǎng)絡(luò)（1/21/2）nWDM技術(shù)極大地提高了光纖的傳輸容量，隨之帶來了對電交換結(jié)點的壓力和變革的

15、動力。為了提高交換結(jié)點的吞吐量，必須在交換方面引入光子技術(shù)，從而引起了WDM全光通信的研究。nWDM全光通信網(wǎng)是在現(xiàn)有的傳送網(wǎng)上加入光層， 在光上進(jìn)行和，目的是減輕電結(jié)點的壓力。由于WDM全光網(wǎng)絡(luò)能夠提供靈活的波長選路能力，又稱為。2006/9/7288.3 WDM8.3 WDM光網(wǎng)絡(luò)光網(wǎng)絡(luò)（2/22/2）2006/9/7298.3.1 8.3.1 光傳送網(wǎng)的分層結(jié)構(gòu)光傳送網(wǎng)的分層結(jié)構(gòu)（1/41/4）n ITUT的G.872(草案)已經(jīng)對光傳送網(wǎng)的分層結(jié)構(gòu)提出了建議。n建議的分層方案是將光傳送網(wǎng)分成：光通道層光通道層(OCH)(OCH)光復(fù)用段層光復(fù)用段層(OMS) (OMS) 光傳輸段層光傳

16、輸段層(OTS)(OTS)n與SDH傳送網(wǎng)相對應(yīng)，實際上是將光網(wǎng)絡(luò)加到SDH傳送網(wǎng)分層結(jié)構(gòu)的段層和物理層之間，如圖8.11所示。2006/9/7308.3.1 8.3.1 光傳送網(wǎng)的分層結(jié)構(gòu)光傳送網(wǎng)的分層結(jié)構(gòu)（2/42/4）2006/9/7318.3.1 8.3.1 光傳送網(wǎng)的分層結(jié)構(gòu)光傳送網(wǎng)的分層結(jié)構(gòu)（3/43/4）2006/9/7328.3.1 8.3.1 光傳送網(wǎng)的分層結(jié)構(gòu)光傳送網(wǎng)的分層結(jié)構(gòu)（4/44/4）n光通道層為不同格式光通道層為不同格式( (如如PDH 565 Mb/s, SDH STM-NPDH 565 Mb/s, SDH STM-N， ATMATM信元等信元等) )的用戶信息

17、提供端到端透明傳送的光信道網(wǎng)絡(luò)功能，的用戶信息提供端到端透明傳送的光信道網(wǎng)絡(luò)功能，其中包括：其中包括：為靈活的網(wǎng)絡(luò)選路重新安排信道連接為保證光信道適配信息的完整性處理光信道開銷為網(wǎng)絡(luò)層的運行和管理提供光信道監(jiān)控功能。n光復(fù)用段層為多波長信號提供網(wǎng)絡(luò)功能，它包括：光復(fù)用段層為多波長信號提供網(wǎng)絡(luò)功能，它包括： 為靈活的多波長網(wǎng)絡(luò)選路重新安排光復(fù)用段連接為保證多波長光復(fù)用段適配信息的完整性處理光復(fù)用段開銷為段層的運行和管理提供光復(fù)用段監(jiān)控功能。2006/9/7338.3.2 8.3.2 光分插復(fù)用器光分插復(fù)用器n光分插復(fù)用器功能光分插復(fù)用器功能在WDM光網(wǎng)絡(luò)也存在光分插復(fù)用器光分插復(fù)用器(OADM)

18、(OADM)，其功能是在波分復(fù)用光路中對不同波長信道進(jìn)行分下與插入操作。無論ADM還是OADM，都是相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中的重要單元。n光分插復(fù)用器分類光分插復(fù)用器分類光/電/光光光/ /電電/ /光型光分插復(fù)用器光型光分插復(fù)用器是一種采用SDH光端機背靠背連接的設(shè)備，在已鋪設(shè)的波分復(fù)用線路中已經(jīng)使用了這種設(shè)備。 但是光/電/光這種方法不具備速率和格式的透明性，缺乏靈活性，難以升級， 因而不能適應(yīng)WDM光網(wǎng)絡(luò)的要求。全光全光型光分插復(fù)用器全光型光分插復(fù)用器是完全在光波域?qū)崿F(xiàn)分插功能，具備透明性、靈透明性、靈活性、可擴展性和可重構(gòu)性活性、可擴展性和可重構(gòu)性，因而完全滿足WDM光網(wǎng)絡(luò)的要求。2006/9/73

19、42006/9/7358.3.2 8.3.2 光分插復(fù)用器光分插復(fù)用器-基于解復(fù)用基于解復(fù)用/ /復(fù)用結(jié)構(gòu)的復(fù)用結(jié)構(gòu)的OADMOADM2006/9/7368.3.2 8.3.2 光分插復(fù)用器光分插復(fù)用器-基于光纖馬赫基于光纖馬赫- -曾德爾干涉儀加上光纖布喇格光柵結(jié)構(gòu)的曾德爾干涉儀加上光纖布喇格光柵結(jié)構(gòu)的OADMOADM2006/9/7378.3.2 8.3.2 光分插復(fù)用器光分插復(fù)用器-基于光纖耦合器加上光纖布喇格光柵結(jié)構(gòu)的基于光纖耦合器加上光纖布喇格光柵結(jié)構(gòu)的OADMOADM2006/9/7388.3.2 8.3.2 光分插復(fù)用器光分插復(fù)用器-基于光纖光柵加上光纖環(huán)行器結(jié)構(gòu)的基于光纖光柵加

20、上光纖環(huán)行器結(jié)構(gòu)的OADMOADM2006/9/7398.3.2 8.3.2 光分插復(fù)用器光分插復(fù)用器-基于介質(zhì)膜濾波器加上光纖環(huán)行器結(jié)構(gòu)的基于介質(zhì)膜濾波器加上光纖環(huán)行器結(jié)構(gòu)的OADMOADM2006/9/7408.3.3 8.3.3 光交叉連接器光交叉連接器n光交叉連接器光交叉連接器(OXC: Optical Crossconnect)(OXC: Optical Crossconnect)是光波網(wǎng)絡(luò)中的一個是光波網(wǎng)絡(luò)中的一個重要網(wǎng)絡(luò)單元，其功能可以與時分復(fù)用網(wǎng)絡(luò)中的交換機類比，主要重要網(wǎng)絡(luò)單元，其功能可以與時分復(fù)用網(wǎng)絡(luò)中的交換機類比，主要用來完成多波長環(huán)網(wǎng)間的交叉連接，作為網(wǎng)格狀光網(wǎng)絡(luò)的結(jié)點

21、，目用來完成多波長環(huán)網(wǎng)間的交叉連接，作為網(wǎng)格狀光網(wǎng)絡(luò)的結(jié)點，目的是實現(xiàn)光波網(wǎng)的自動配置、保護(hù)的是實現(xiàn)光波網(wǎng)的自動配置、保護(hù)/ /恢復(fù)和重構(gòu)。恢復(fù)和重構(gòu)。n光交叉連接分類光交叉連接分類光纖交叉連接光纖交叉連接(FXC(FXC： Fiber Crossconnect)Fiber Crossconnect)波長固定交叉連接波長固定交叉連接(WSXC: Wavelength(WSXC: WavelengthSelective Selective Crossconnect)Crossconnect)波長可變交叉連接波長可變交叉連接(WIXC: Wavelength Interchanging (WIXC

22、: Wavelength Interchanging Crossconnect)Crossconnect)。 2006/9/7412006/9/7428.3.3 8.3.3 光交叉連接器光交叉連接器-光纖交叉連接光纖交叉連接n光纖交叉連接器光纖交叉連接器連接的是多路輸入輸出光纖，如圖8.17所示，每根光纖中可以是多波長光信號。2006/9/7438.3.3 8.3.3 光交叉連接器光交叉連接器-波長固定交叉連接波長固定交叉連接2006/9/7448.3.3 8.3.3 光交叉連接器光交叉連接器-波長可變交叉連接（波長可變交叉連接（1/21/2）2006/9/7458.3.3 8.3.3 光交叉

23、連接器光交叉連接器-波長可變交叉連接（波長可變交叉連接（2/22/2）2006/9/7468.3.3 8.3.3 光交叉連接器光交叉連接器-交叉連接的多層結(jié)構(gòu)交叉連接的多層結(jié)構(gòu)2006/9/7478.3.4 WDM8.3.4 WDM光網(wǎng)絡(luò)示例光網(wǎng)絡(luò)示例MONETMONET是“多波長光網(wǎng)絡(luò)多波長光網(wǎng)絡(luò)”的簡稱，該項目由AT&T、Bellcore和朗訊科技發(fā)起，參加單位有Bell亞特蘭大、南 B e l l 公 司 、 太 平 洋Telesis#, NSA(美國國家安全局)和NRL(美國海軍研究所)。MONET試驗網(wǎng)包括三個部分： MONET New Jersey網(wǎng) Washington,

24、 D.C.網(wǎng)連接兩個地區(qū)的多波長長途光纖鏈路2006/9/748本章內(nèi)容本章內(nèi)容n8.1 8.1 通信網(wǎng)的發(fā)展趨勢通信網(wǎng)的發(fā)展趨勢n8.2 SDH8.2 SDH傳送網(wǎng)傳送網(wǎng)n8.3 WDM8.3 WDM光網(wǎng)絡(luò)光網(wǎng)絡(luò)n8.4 8.4 光接入網(wǎng)光接入網(wǎng)2006/9/749本節(jié)內(nèi)容本節(jié)內(nèi)容8.4.1 光接入網(wǎng)概述8.4.2 無源光網(wǎng)絡(luò)8.4.3 有源光網(wǎng)絡(luò)8.4.4 光纖同軸電纜混合網(wǎng)2006/9/7508.4.1 8.4.1 光接入網(wǎng)概述光接入網(wǎng)概述-接入網(wǎng)的概念（接入網(wǎng)的概念（1/21/2）n電信網(wǎng)電信網(wǎng)包含了為在不同地方的用戶提供各種電信業(yè)務(wù)的所有傳輸及復(fù)用設(shè)備、交換設(shè)備及各種線路設(shè)施等。接接

25、入網(wǎng)入網(wǎng)是電信網(wǎng)的重要組成部分，負(fù)責(zé)將電信業(yè)務(wù)透明地傳送到用戶。nITU-T的G.902建議(參看圖8.23)對接入網(wǎng)給出如下定義：接入網(wǎng)由業(yè)務(wù)結(jié)點接口業(yè)務(wù)結(jié)點接口(SNI)(SNI)和用戶網(wǎng)絡(luò)接口用戶網(wǎng)絡(luò)接口(UNI)(UNI)之間的一系列傳送實體(如線路設(shè)施和傳輸設(shè)施)組成，為供給電信業(yè)務(wù)而提供所需的傳送承載能力，可經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)管理接口(Q3)配置和管理。原則上對接入網(wǎng)可以實現(xiàn)的UNI和SNI的類型和數(shù)目沒有限制。接入網(wǎng)不解釋信令。 2006/9/7518.4.1 8.4.1 光接入網(wǎng)概述光接入網(wǎng)概述-接入網(wǎng)的概念（接入網(wǎng)的概念（2/22/2）2006/9/7528.4.1 8.4.1 光接入

26、網(wǎng)概述光接入網(wǎng)概述-接入網(wǎng)的參考配置（接入網(wǎng)的參考配置（1/31/3）n 光接入網(wǎng)光接入網(wǎng)(OAN)(OAN)為共享相同網(wǎng)絡(luò)側(cè)接口并由光傳輸系統(tǒng)所支持的接入鏈路群，有時稱之為光纖環(huán)路系統(tǒng)光纖環(huán)路系統(tǒng)(FITL)(FITL)。從系統(tǒng)配置上可以分為無源光網(wǎng)絡(luò)無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)(PON)和有源光網(wǎng)絡(luò)有源光網(wǎng)絡(luò)(AON)(AON)，如圖8.24所示。ODN:ODN: 光分配網(wǎng)絡(luò)，是OLT和ONU之間的光傳輸媒質(zhì)，由無源光器件組成。OLTOLT：光線路終端，提供OAN網(wǎng)絡(luò)側(cè)接口，并且連接一個或多個ODN。ODTODT：光遠(yuǎn)程終端，由光有源設(shè)備組成。ONUONU：光網(wǎng)絡(luò)單元，提供OAN用戶側(cè)接口，并且連

27、接到一個ODN或ODT。2006/9/7538.4.1 8.4.1 光接入網(wǎng)概述光接入網(wǎng)概述-接入網(wǎng)的參考配置（接入網(wǎng)的參考配置（2/32/3）2006/9/7548.4.1 8.4.1 光接入網(wǎng)概述光接入網(wǎng)概述-接入網(wǎng)的參考配置（接入網(wǎng)的參考配置（3/33/3）nONUONU： 光網(wǎng)絡(luò)單元， 提供OAN用戶側(cè)接口， 并且連接到一個ODN或ODT。nUNIUNI： 用戶網(wǎng)絡(luò)接口。nSNISNI： 業(yè)務(wù)結(jié)點接口。 nS S： 光發(fā)送參考點。nR R： 光接收參考點。nAFAF： 適配功能。nV V： 與業(yè)務(wù)結(jié)點間的參考點。nT T： 與用戶終端間的參考點。na:a: AF與ONU之間的參考點。2

28、006/9/7558.4.1 8.4.1 光接入網(wǎng)概述光接入網(wǎng)概述-光接入網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)光接入網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)n光接入網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一般有4種： 單星形、 雙星形、 總線形和環(huán)形，如圖8.25所示。2006/9/7568.4.1 8.4.1 光接入網(wǎng)概述光接入網(wǎng)概述-光接入網(wǎng)的應(yīng)用類型光接入網(wǎng)的應(yīng)用類型光纖到路邊(FTTC)光纖到大樓(FTTB)光纖到辦公室(FTTO)光纖到家(FTTH)。2006/9/7578.4.2 8.4.2 無源光網(wǎng)絡(luò)無源光網(wǎng)絡(luò)-網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（1/21/2）2006/9/7588.4.2 8.4.2 無源光網(wǎng)絡(luò)無源光網(wǎng)絡(luò)-網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（2/22/2）2006/9/

29、7598.4.2 8.4.2 無源光網(wǎng)絡(luò)無源光網(wǎng)絡(luò)-多址技術(shù)（多址技術(shù)（1/41/4）nPON中常用的多址技術(shù)中常用的多址技術(shù)頻分多址(FDMA)時分多址(TDMA)波分多址(WDMA)2006/9/7608.4.2 8.4.2 無源光網(wǎng)絡(luò)無源光網(wǎng)絡(luò)-多址技術(shù)（多址技術(shù)（2/42/4）nFDMAFDMA特點：特點：將頻帶分割為許多互不重疊的部分，分配給每個用戶使用。優(yōu)點：優(yōu)點：設(shè)備簡單，技術(shù)成熟缺點：缺點：當(dāng)多個載波信號同時傳輸時，會產(chǎn)生串?dāng)_和互調(diào)噪聲，會出現(xiàn)強信號抑制弱信號現(xiàn)象，單路的有效輸出功率降低，且傳輸質(zhì)量隨著用戶數(shù)的增多而急劇下降。2006/9/7618.4.2 8.4.2 無源光網(wǎng)

30、絡(luò)無源光網(wǎng)絡(luò)-多址技術(shù)（多址技術(shù)（3/43/4）nTDMATDMA特點：特點：將工作時間分割成周期性的互不重疊的時隙，分配給每個用戶。n優(yōu)點：優(yōu)點：在任何時刻只有一個用戶的信號通過上行信道，可以充分利用信號功率，沒有互調(diào)噪聲。n缺點：缺點：為了分配時隙，需要精確地測定每個用戶的傳輸時延， 并且易受窄帶噪聲的影響。2006/9/7628.4.2 8.4.2 無源光網(wǎng)絡(luò)無源光網(wǎng)絡(luò)-多址技術(shù)（多址技術(shù)（4/44/4）nWDMAWDMA特點：特點：以波長作為用戶的地址，將不同的光波長分配給不同的用戶，用可調(diào)諧濾波器或可調(diào)諧激光器來實現(xiàn)波分多址。n優(yōu)點是：優(yōu)點是：不同波長的信號可以同時在同一信道上傳輸，

31、不必考慮時延問題。n缺點是：缺點是：目前可調(diào)諧濾波器或可調(diào)諧激光器的成本還高，調(diào)諧范圍也不寬。2006/9/7638.4.2 8.4.2 無源光網(wǎng)絡(luò)無源光網(wǎng)絡(luò)-ATMATM無源光網(wǎng)絡(luò)（無源光網(wǎng)絡(luò)（1/21/2）2006/9/7648.4.2 8.4.2 無源光網(wǎng)絡(luò)無源光網(wǎng)絡(luò)-ATMATM無源光網(wǎng)絡(luò)（無源光網(wǎng)絡(luò)（2/22/2）2006/9/7658.4.3 8.4.3 有源光網(wǎng)絡(luò)有源光網(wǎng)絡(luò)n在一些土地遼闊的國家，用戶線有時比較長，在接入網(wǎng)中也用有源光網(wǎng)絡(luò)有源光網(wǎng)絡(luò)(AON)(AON)。n有源光網(wǎng)絡(luò)由OLT、ODT、ONU和光纖傳輸線路構(gòu)成，ODT可以是一個有源復(fù)用設(shè)備，遠(yuǎn)端集中器(HUB)，也可

32、以是一個環(huán)網(wǎng)。n一般有源光網(wǎng)絡(luò)屬于一點到多點光通信系統(tǒng)，按其傳輸體制可分為PDHPDH和SDHSDH兩大類。 通常有源光網(wǎng)絡(luò)采用星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)， 它將一些網(wǎng)絡(luò)管理功能(如倒換結(jié)口、寬帶管理)和高速復(fù)分接功能在遠(yuǎn)端終端中完成，端局和遠(yuǎn)端間通過光纖通信系統(tǒng)傳輸，然后再從遠(yuǎn)端將信號分配給用戶。2006/9/7668.4.4 8.4.4 光纖同軸電纜混合網(wǎng)光纖同軸電纜混合網(wǎng)-HFCHFC網(wǎng)基本原理（網(wǎng)基本原理（1/21/2）nHFCHFC網(wǎng)的基本原理是：網(wǎng)的基本原理是：在雙向光纖CATV網(wǎng)的基礎(chǔ)上，根據(jù)光纖的寬頻帶特性，用空余的頻帶來傳輸話音業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)或個人信息，以充分利用光纖的頻譜資源。nHFC的

33、原理如圖8.30所示，由前端出來的視頻業(yè)務(wù)信號和由電信部門中心局出來的電信業(yè)務(wù)信號在主數(shù)字終主數(shù)字終端端(HDT)(HDT)處混合在一起，調(diào)制到各自的傳輸頻帶上，通過光纖傳輸?shù)焦饫w結(jié)點， 在光纖結(jié)點處進(jìn)行光/電轉(zhuǎn)換后由同軸電纜分配到每個用戶。每個光纖結(jié)點能夠服務(wù)的用戶數(shù)大約500個左右。2006/9/7678.4.4 8.4.4 光纖同軸電纜混合網(wǎng)光纖同軸電纜混合網(wǎng)-HFCHFC網(wǎng)基本原理（網(wǎng)基本原理（2/22/2）2006/9/7688.4.4 8.4.4 光纖同軸電纜混合網(wǎng)光纖同軸電纜混合網(wǎng)-HFCHFC系統(tǒng)的頻譜安排系統(tǒng)的頻譜安排nHFC采用副載波頻分復(fù)用方式，其頻譜安排目前國際上還沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，但在實際應(yīng)用中存在一種趨勢：HFC系統(tǒng)有750 MHz系統(tǒng)， 也有1000 MHz系統(tǒng)，其頻率資源采用低分割分配方案，將下行和上行的各種業(yè)務(wù)信息劃分到不同的頻段， 如圖8.31所示。通常安排50750 MHz(或1000 MHz)為下行通道，540 MHz為上行通道。n50550 MHz這段頻譜用來傳輸模擬電視，對于PAL制式每個信道的頻帶為8 MHz，這段頻譜能傳輸