光纖接入網(wǎng)有很多值得學(xué)習(xí)的地方，這里我們主要介紹光纖接入網(wǎng)技術(shù)的基本原理。從整個電信網(wǎng)的角度講，可以將全網(wǎng)劃分為公用網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)（CPN）兩大塊，其中CPN屬用戶所有，因而，通常意義的電信網(wǎng)指公用電信網(wǎng)部分。公用電信網(wǎng)又可以劃分為長途網(wǎng)、中繼網(wǎng)和接入網(wǎng)3部分。

長途網(wǎng)和中繼網(wǎng)合并稱為核心網(wǎng)。相對于核心網(wǎng)，接入網(wǎng)介于本地交換機和用戶之間，主要完成使用戶接入到核心網(wǎng)的任務(wù)，接入網(wǎng)由業(yè)務(wù)節(jié)點接口（SNI）和用戶網(wǎng)絡(luò)接口（UNI）之間一系列傳送設(shè)備組成。近年來，以互聯(lián)網(wǎng)為代表的新技術(shù)革命正在深刻地改變傳統(tǒng)的電信概念和體系結(jié)構(gòu)，隨著各國接入網(wǎng)市場的逐漸開放，電信管制政策的放松，競爭的日益加劇和擴大，新業(yè)務(wù)需求的迅速出現(xiàn)，有線技術(shù)（包括光纖技術(shù)）和無線技術(shù)的發(fā)展，接入網(wǎng)開始成為人們關(guān)注的焦點。在巨大的市場潛力驅(qū)動下，產(chǎn)生了各種各樣的接入網(wǎng)技術(shù)。光纖通信具有通信容量大、質(zhì)量高、性能穩(wěn)定、防電磁干擾、保密性強等優(yōu)點。在干線通信中，光纖扮演著重要角色，在接入網(wǎng)中，光纖接入也將成為發(fā)展的重點。光纖接入網(wǎng)是發(fā)展寬帶接入的長遠解決方案。

一、光纖接入網(wǎng)的基本構(gòu)成

光纖接入網(wǎng)(OAN)，是指用光纖作為主要的傳輸媒質(zhì)，實現(xiàn)接入網(wǎng)的信息傳送功能。通過光線路終端(OLT)與業(yè)務(wù)節(jié)點相連，通過光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)與用戶連接。光纖接入網(wǎng)包括遠端設(shè)備——光網(wǎng)絡(luò)單元和局端設(shè)備——光線路終端，它們通過傳輸設(shè)備相連。系統(tǒng)的主要組成部分是OLT和遠端ONU。它們在整個接入網(wǎng)中完成從業(yè)務(wù)節(jié)點接口(SNI)到用戶網(wǎng)絡(luò)接口(UNI)間有關(guān)信令協(xié)議的轉(zhuǎn)換。接入設(shè)備本身還具有組網(wǎng)能力，可以組成多種形式的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)。同時接入設(shè)備還具有本地維護和遠程集中監(jiān)控功能，通過透明的光傳輸形成一個維護管理網(wǎng)，并通過相應(yīng)的網(wǎng)管協(xié)議納入網(wǎng)管中心統(tǒng)一管理。

OLT的作用是為接入網(wǎng)提供與本地交換機之間的接口，并通過光傳輸與用戶端的光網(wǎng)絡(luò)單元通信。它將交換機的交換功能與用戶接入完全隔開。光線路終端提供對自身和用戶端的維護和監(jiān)控，它可以直接與本地交換機一起放置在交換局端，也可以設(shè)置在遠端。

ONU的作用是為接入網(wǎng)提供用戶側(cè)的接口。它可以接入多種用戶終端，同時具有光電轉(zhuǎn)換功能以及相應(yīng)的維護和監(jiān)控功能。ONU的主要功能是終結(jié)來自 OLT的光纖，處理光信號并為多個小企業(yè)，事業(yè)用戶和居民住宅用戶提供業(yè)務(wù)接口。ONU的網(wǎng)絡(luò)端是光接口，而其用戶端是電接口。因此ONU具有光/電和電 /光轉(zhuǎn)換功能。它還具有對話音的數(shù)/模和模/數(shù)轉(zhuǎn)換功能。ONU通常放在距離用戶較近的地方，其位置具有很大的靈活性。光纖接入網(wǎng)（OAN）從系統(tǒng)分配上分為有源光網(wǎng)絡(luò)(AON，ActiveOpticalNetwork)和無源光網(wǎng)絡(luò)(PON，PassiveOpticaOpticalNetwork)兩類。

二、有源光纖接入網(wǎng)

有源光網(wǎng)絡(luò)又可分為基于SDH的AON和基于PDH的AON。有源光網(wǎng)絡(luò)的局端設(shè)備（CE）和遠端設(shè)備（RE）通過有源光傳輸設(shè)備相連，傳輸技術(shù)是骨干網(wǎng)中已大量采用的SDH和PDH技術(shù)，但以SDH技術(shù)為主，本文主要討論SDH（同步光網(wǎng)絡(luò)）系統(tǒng)。

1．基于SDH的有源光網(wǎng)絡(luò)

SDH的概念最初于1985年由美國貝爾通信研究所提出，稱之為同步光網(wǎng)絡(luò)（SynchronousOpticalNETwork,SONET）。它是由一整套分等級的標(biāo)準(zhǔn)傳送結(jié)構(gòu)組成的，適用于各種經(jīng)適配處理的凈負荷（即網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接口比特流中可用于電信業(yè)務(wù)的部分）在物理媒質(zhì)如光纖、微波、衛(wèi)星等上進行傳送。該標(biāo)準(zhǔn)于1986年成為美國數(shù)字體系的新標(biāo)準(zhǔn)。國際電信聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)部（ITU—T）的前身國際電報電話資詢委員會（CCITT）于1988年接受SONET概念，并與美國標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會（ANSI）達成協(xié)議，將SONET修改后重新命名為同步數(shù)字系列（SynchronousDigitalHierarchy,SDH）,使之成為同時適應(yīng)于光纖、微波、衛(wèi)星傳送的通用技術(shù)體制。

SDH網(wǎng)是對原有PDH（PlesiochronousDigitalHierarchy準(zhǔn)同步數(shù)字系列）網(wǎng)的一次革命。PDH是異步復(fù)接，在任一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上接入接出低速支路信號都要在該節(jié)點上進行復(fù)接、碼變換、碼速調(diào)整、定時、擾碼、解擾碼等過程，并且PDH只規(guī)定了電接口，對線路系統(tǒng)和光接口沒有統(tǒng)一規(guī)定，無法實現(xiàn)全球信息網(wǎng)的建立。隨著SDH技術(shù)引入，傳輸系統(tǒng)不僅具有提供信號傳播的物理過程的功能，而且提供對信號的處理、監(jiān)控等過程的功能。 SDH通過多種容器C和虛容器VC以及級聯(lián)的復(fù)幀結(jié)構(gòu)的定義，使其可支持多種電路層的業(yè)務(wù)，如各種速率的異步數(shù)字系列、DQDB、FDDI、ATM等，以及將來可能出現(xiàn)的各種新業(yè)務(wù)。段開銷中大量的備用通道增強了SDH網(wǎng)的可擴展性。通過軟件控制使原來PDH中人工更改配線的方法實現(xiàn)了交叉連接和分插復(fù)用連接，提供了靈活的上/下電路的能力，并使網(wǎng)絡(luò)拓撲動態(tài)可變，增強了網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)業(yè)務(wù)發(fā)展的靈活性和安全性，可在更大幾何范圍內(nèi)實現(xiàn)電路的保護、高度和通信能力的優(yōu)化利用，從而為增強組網(wǎng)能力奠定基礎(chǔ)，只需幾秒就可以重新組網(wǎng)。特別是SDH自愈環(huán)，可以在電路出現(xiàn)故障后，幾十毫秒內(nèi)迅速恢復(fù)。SDH的這些優(yōu)勢使它成為寬帶業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的基礎(chǔ)傳輸網(wǎng)。

在接入網(wǎng)中應(yīng)用SDH（同步光網(wǎng)絡(luò)）的主要優(yōu)勢在于：SDH可以提供理想的網(wǎng)絡(luò)性能和業(yè)務(wù)可靠性；SDH固有的靈活性使對于發(fā)展極其迅速的蜂窩通信系統(tǒng)采用SDH系統(tǒng)尤其適合。當(dāng)然，考慮到接入網(wǎng)對成本的高度敏感性和運行環(huán)境的惡劣性，適用于接入網(wǎng)的SDH設(shè)備必須是高度緊湊，低功耗和低成本的新型系統(tǒng)，其市場應(yīng)用前景看好。

接入網(wǎng)用SDH的最新發(fā)展趨勢是支持IP接入，目前至少需要支持以太網(wǎng)接口的映射，于是除了攜帶話音業(yè)務(wù)量以外，可以利用部分SDH凈負荷來傳送IP業(yè)務(wù)，從而使SDH也能支持IP的接入。支持的方式有多種，除了現(xiàn)有的PPP 方式外，利用VC12的級聯(lián)方式來支持IP傳輸也是一種效率較高的方式。總之，作為一種成熟可靠提供主要業(yè)務(wù)收入的傳送技術(shù)在可以預(yù)見的將來仍然會不斷改進支持電路交換網(wǎng)向分組網(wǎng)的平滑過渡。

2．基于PDH的有源光網(wǎng)絡(luò)

準(zhǔn)同步數(shù)字系列（PDH）以其廉價的特性和靈活的組網(wǎng)功能，曾大量應(yīng)用于接入網(wǎng)中。尤其近年來推出的SPDH設(shè)備將SDH概念引入PDH系統(tǒng)，進一步提高了系統(tǒng)的可靠性和靈活性，這種改良的PDH系統(tǒng)在相當(dāng)長一段時間內(nèi)，仍會廣泛應(yīng)用。

三、無源光纖接入網(wǎng)絡(luò)

無源光網(wǎng)絡(luò)（PON），是指在OLT和ONU之間是光分配網(wǎng)絡(luò)(ODN)，沒有任何有源電子設(shè)備，它包括基于ATM的無源光網(wǎng)絡(luò)APON及基于IP的PON。APON的業(yè)務(wù)開發(fā)是分階段實施的，初期主要是VP專線業(yè)務(wù)。相對普通專線業(yè)務(wù)，APON提供的VP專線業(yè)務(wù)設(shè)備成本低，體積小，省電、系統(tǒng)可靠穩(wěn)定、性能價格比有一定優(yōu)勢。第二步實現(xiàn)一次群和二次群電路仿真業(yè)務(wù)，提供企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)的連接和企業(yè)電話及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。第三步實現(xiàn)以太網(wǎng)接口，提供互聯(lián)網(wǎng)上網(wǎng)業(yè)務(wù)和VLAN業(yè)務(wù)。以后再逐步擴展至其它業(yè)務(wù)，成為名副其實的全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)系統(tǒng)。

APON采用基于信元的傳輸系統(tǒng)，允許接入網(wǎng)中的多個用戶共享整個帶寬。這種統(tǒng)計復(fù)用的方式，能更加有效地利用網(wǎng)絡(luò)資源。APON能否大量應(yīng)用的一個重要因素是價格問題。目前第一代的實際APON產(chǎn)品的業(yè)務(wù)供給能力有限，成本過高，其市場前景由于ATM在全球范圍內(nèi)的受挫而不確定，但其技術(shù)優(yōu)勢是明顯的。特別是綜合考慮運行維護成本，在新建地區(qū)，高度競爭的地區(qū)或需要替代舊銅纜系統(tǒng)的地區(qū)，此時敷設(shè)PON系統(tǒng)，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(shù)生存和發(fā)展的關(guān)鍵。

IPPON的上層是IP，這種方式可更加充分地利用網(wǎng)絡(luò)資源，容易實現(xiàn)系統(tǒng)帶寬的動態(tài)分配，簡化中間層的復(fù)雜設(shè)備。基于PON的OAN不需要在外部站中安裝昂貴的有源電子設(shè)備，因此使服務(wù)提供商可以高性價比地向企業(yè)用戶提供所需的帶寬。無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）是一種純介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，避免了外部設(shè)備的電磁干擾和雷電影響，減少了線路和外部設(shè)備的故障率，提高了系統(tǒng)可靠性，同時節(jié)省了維護成本，是電信維護部門長期期待的技術(shù)。無源光接入網(wǎng)的優(yōu)勢具體體現(xiàn)在以下幾方面：

（1）無源光網(wǎng)體積小，設(shè)備簡單，安裝維護費用低，投資相對也較小。

（2）無源光設(shè)備組網(wǎng)靈活，拓撲結(jié)構(gòu)可支持樹型、星型、總線型、混合型、冗余型等網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)。

（3）安裝方便，它有室內(nèi)型和室外型。其室外型可直接掛在墻上，或放置于“H”桿上，無須租用或建造機房。而有源系統(tǒng)需進行光電、電光轉(zhuǎn)換，設(shè)備制造費用高，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(wǎng)絡(luò)適用于點對多點通信，僅利用無源分光器實現(xiàn)光功率的分配。

（5）無源光網(wǎng)絡(luò)是純介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，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(qū)使用。

（6）從技術(shù)發(fā)展角度看，無源光網(wǎng)絡(luò)擴容比較簡單，不涉及設(shè)備改造，只需設(shè)備軟件升級，硬件設(shè)備一次購買，長期使用，為光纖入戶奠定了基礎(chǔ)，使用戶投資得到保證。