OAN

光纤接入网

光纤接入网（Optical Access Network，OAN）技术是电信网中发展最为快速的接入网技术。光纤接入网具有支持更高速率的宽带业务，有效解决接入网的“瓶颈效应”，传输距离长、质量高、可靠性好、易于扩容和维护的优点。

简介

所谓光纤接入网是指在接入网中采用光纤作为主要的传输媒质来实现用户信息传送的应用形式，或者说是业务节点与用户之间采用光纤通信或部分采用光纤通信的接入方式如图1所示。它不是传统意义上的光纤传输系统，而是针对接入网环境所设计的特殊的光纤传输网络。

优点

与其他接入技术相比，光纤接入网具有如下优点：

劣势

当然，与其他接人网技术相比，光纤接入网也存在一定的劣势。最大的问题是成本还比较高。

基本结构

光纤接入网采用光纤作为主要传输媒质，而局侧和用户侧发出和接收的均为电信号，所以在局侧要进行电/光变换，在用户侧要进行光/电变换，才可实现中间线路的光信号传输。典型的光纤接入网示意图如图2所示：

光纤接入可以分为有源光网络（AON）接入技术和无源光网络（PON）接入技术。

光纤接入网主要通过光纤实现信息的传送功能。光纤接入网由三个部分构成：光线路终端（Optical Line Terminal，OLT）、光网络单元（Optical Network Unit，ONU）以及光分配网络（Optical Distribution Network，ODN）。光纤接入网的组网结构如图3所示：

光线路终端

光线路终端（OLT）是光接入网的核心部件，相当于传统通信网中的交换机或路由器，主要是提供通信网络与光分配网络（ODN）之间的光接口，并提供必要的手段来传送不同的业务。OLT可以设置在本地交换机接口处也可以放置在局端，可以是独立的设备也可以是与其他设备集成在一个总设备内。

光网络单元

光网络单元（ONU）位于光分配网络（ODN）和用户之间。ONU的网络具有光接口，而用户侧为电接口，因此需要具有光/电变换功能，并能实现对各种电信号的处理与维护功能。ONU一般要求具备对用户侧业务需求进行必要的处理（如成帧）和调度等功能。

光分配网络

光分配网络（ODN）位于ONU和OLT之间，主要功能是完成信号的管理分配任务。

从系统配置上又可将光纤接入网分为无源光网络（PON）和有源光网络（AON）。无源光网络（PON）指在OLT和ONU之间没有任何有源的设备而只使用光纤等无源器件PON对各种业务透明，易于升级和扩容，便于维护管理。有源光网络（AON）中，用有源设备或网络系统（如SDH环网）的光远程终端（ODT）代替无源光网络中的光分配网络ODN，传输距离和容量大大增加，易于扩展带宽，网络规划和运行灵活性大，不足的是有源设备需要机房、供电和维护等辅助措施。

拓扑结构

光纤接入网的拓扑结构技术是接入网的基本技术之一。所谓拓扑结构，就是把各种结构的网络从几何学的观点进行抽象和概括成一种典型的结构，它反映了网络的物理形状和连接关系。网络的拓扑结构与网络的功能、效率、可靠性以及经济性等因素有直接关系，是网络设计中首先要考虑的问题。

一般来讲，通信网络有三种基本的结构，即星型结构、总线型结构和环型结构。

总线型结构

总线型结构有一条共享主干信道，如图4所示。该信道可使用一根双向传输的光纤线路或两根单向传输的光纤作线路，线路终点不闭合。各个终端用光耦合器互连到共享信道上。采用时分多路、频分多路等方法使各节点共享同一条信道。

总线型网络的主要优点是结构简单，新增或删除节点十分容易，某一个节点功能发生故障时不会影响其他节点，而且共享主干信道使得网络造价相对较低。其缺点在于主干信道本身出现故障时，整个网络的连通性将受到严重损害。

环型结构

环型结构中所有的节点都公用同一条传输链路，自成一个封闭回路结构，如图5所示。

每个节点仅与两侧的节点相连，可以双向传输业务信号，也可以进行单向传输。环型结构的优点在于：线路自由度和灵活性较高；可以构成各种可靠性很高的自愈环型结构，大大提高了网络的可靠性，网络发生故障后，业务恢复时间极短（不到50ms），对任何业务都无明显影响；利用SDH的同步复用和软件可以灵活方便地安排业务，可望实现按需动态分配网络带宽，适于所有现存的和未来的宽带业务。但是应当注意到，环型结构的可靠性需要线路冗余量。

单星型结构

单星型结构是指每一个ONU分别通过一根或一对光纤与端局的同一OLT直接相连，中间没有光分路器，形成以OLT为中心向四周辐射的星形连接结构，如图6所示。

这种结构的特点是：在每一根光纤连接中都不使用光分路器，对光信号来说是点到点连接配置。这与传统的铜线接入网结构相似。由于这种结构中不使用光分路器，因此，不存在由光分路器引入的光信号衰减，其传输距离要远大于使用光分路器的点到多点的连接配置。

采用单星型结构的主要特点如下：

一个ONU可以只为一个用户服务，也可以为一群用户服务。如果每个ONU服务的用户数越多，则光设备的使用效率越高，每个用户分担的光设备成本则越低。反之，如果每个ONU服务的用户数越少，则每个用户分担的光设备成本越高。因此，从经济性考虑，这种结构仅适用于大单位用户。

双星型结构

双星型是单星型的改进结构。如图7所示为双星型结构，从光线路终端到远端分配单元（RDU）形成一个星型结构光纤连接，从RDU到ONU又形成一个星型结构光纤连接，故称为双星型结构。

它适合于网径更大的范围，在每一条线路中设置远端分配节点。节点越多则表明网络规模越大，节点功能越多则网络性能越佳。远端分配单元主要是将信息分别送人每个用户，并把用户的上行信息集中送入端局。若节点是由无源器件所组成，则称为无源双星型网络，简称双星型。这种网络有许多优点，是采用较多的一种结构。由于远端分配单元将些用户信息流复用后在一根光纤中传输，所以能够作到光、电器件和传输媒介的共享，降低了每个用户的成本；此外，双星型结构维护费用低，使用寿命长，易于扩容升级，业务变化更灵活，能充分利用光纤的带宽。若远端分配单元使用了电复用器（MUX）这一有源电子设备，则称为有源双星型网络。在这个结构中复用器的任务是首先对来自光纤的光信号进行光/电变换，在电信号上对来自与发往不同ONU的信号进行合路与分路，然后再将电信号进行电/光变换，送到相应的光纤上。这样，复用器使得多个ONU可以共享来自端局的馈线光缆及相应设备。

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