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以太网无源光网络

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以太网无源光网络

以太网无源光网络(EPON)是点到多点的网络拓扑与以太网技术的结合。因而可以被看作是点到多点LAN。在上行方向(ONU到OLT),EPON是多点到点网络,在下行方向(OLT到ONU),EPON 是一个广播网络。而且,EPON中OLT和ONU之间是不对等的,它们属于主从关系。

然而到目前为止,IEEE 802.3标准中只定义了两种LAN:点到点(P2P)LAN和共享LAN。这两种LAN有一个共同的特点,那就是LAN中任何节点所发出的帧都可以到达同一个LAN中所有其它的节点。现有的路由器和基于IEEE 802.1D标准的网桥,都只知道P2P LAN和共享LAN,它们并不知道P2MP LAN。而且,P2MP模式的EPON 与生成树协议(STP)并不兼容。若在P2MP LAN上运行STP会导致数据帧的多拷贝转发或某些节点无法接收数据帧。

考虑到基于IEEE 802.1D标准的路由器和网桥正被大量使用,EPON 要能被广泛接受并得以应用,就必须要与现有的路由器和网桥等设备兼容。因此EPON必须具有仿真成标准的P2P LAN或共享LAN的能力。本文给出了EPON设备的设计方案,该方案在OLT和ONU 中分别增加了反射和过滤功能,以实现P2P LAN仿真(P2PE)和共享LAN仿真(SE)。

P2PE和SE

所谓P2PE,就是仿真EPON外部的某个节点与EPON内部的某个ONU之间的点到点通信;或者是EPON内部的某两个ONU之间的点到点通信。所谓SE就是仿真EPON内部的ONU之间的多播或广

播。

从上面对P2PE和SE的定义来看,要在EPON中实现P2PE和SE,必须解决以下三个问题:

首先,EPON下行方向是广播发送,非常适合于单拷贝广播(SCB),但是却不能进行点到点的通信。为了在OLT和ONU之间提供P2PE 业务,就必须在OLT 和ONU之间建立一个虚拟的P2P链路,即逻辑链路,并由LLID来标识。

第二,由于各个ONU之间没有直接的物理连接,ONU之间的通信要通过OLT进行中转,因此OLT必须具备将来自某一个ONU的帧反射到除了源ONU外的其它ONU的能力。

第三,为了能够最大限度地利用EPON下行信道的广播特性,实现单拷贝广播,除了为每一个点到点的逻辑链路指定一个LLID外,EPON 中还要定义一个通用的广播LLID。此外,通用的广播LLID 还可以用来区分是EPON内部ONU发送的广播帧,还是EPON外部节点发送的广播帧。EPON外部节点所发送的广播帧,可以被EPON内部所有的ONU接收,这种广播帧可以用通用广播LLID来标识;而对于EPON内部ONU所发出的广播帧,由于它不能被源ONU所接收,因而,这种反射帧不能使用通用广播LLID 来标识,而必须使用源ONU的LLID,还要另定义一个模式比特(MB),来表示反射帧是单播还是广播。

P2PE和SE的系统方案

我们提出了一套EPON设备(OLT和ONU)的设计方案,见图1。

需要说明的是,为了能突出本文的重点,我们在图1中省略了EPON 系统的其他功能,如时分多址接入(TDMA)、带宽分配、ONU的测距等。

图1的(a)和(b)中,EPON PHY模块为OLT和ONU提供符合IEEE 802.3ah草案1.3的1000BASE-PX光接口。帧接收(FR)模块和帧发送(FT)模块完成与标准的全双工千兆以太网MAC相同的功能。简单地说,FR去除接收到的帧的前导码,完成CRC校验,然后将帧传送给解析/复用模块;FT在要发送的帧中加上前导码和CRC,然后送交给PHY发送。解析模块负责对接收到的帧的类型进行解析,然后送往不同的电路。复用模块按照一定的顺序,调度不同类型的帧进行发送。网络侧接口和用户侧接口都可以看作是普通的以太网二层或三层交换平台。OLT的网络侧接口为OLT提供1000BASE-X或1000BASE-T的上联接口。ONU的用户侧接口可以提供若干个10/100M的以太网接口。

上述若干模块的功能都是在OLT和ONU之间传输以太网包所必须的功能,我们称之为基本功能模块。而OLT中的发现模块、地址学习与反射模块、反射数据帧缓存以及ONU中的请求注册模块、帧过滤功能模块则是完成ONU 的注册、LLID的分配以及反射功能的关键模块。

1)发现模块和注册模块

发现模块和注册模块的主要功能就是完成ONU的注册和LLID的分配。EPON上行由多个ONU以TDMA方式共享。为了避免上行数据发生冲突,并提高效率,ONU的上行发送是在OLT的控制下进行的。OLT要将所有在线的ONU 都登记在册,并根据一定的带宽分配算法,为每一个在线的ONU分配发送窗口。没有获得授权的ONU 不能发送任何数据。因此,新连接到网络中的ONU,必须首先完成发现和注册过程,该过程同时也是建立逻辑链路和分配LLID的过程。一旦逻辑链路建立后,ONU就能在OLT为它指定的时间内享用上行带宽资源。在发现和注册过程中使用到了四个MPCP消息:GATE、REGISTER_REQ、REGISTER、REGISTER_ACK。

OLT中的发现模块将要定期或不定期地开发现窗,即广播发现GATE 消息,为刚上线还没有注册的ONU提供注册的机会。当一个未注册的ONU接收到了发现GATE消息后,其注册模块就在发现窗时间内向OLT反馈一个REGISTER _REQ消息。在一个发现窗内,所有未注册的ONU都可以向OLT提出注册请求,这就有可能产生碰撞。因此,为了降低碰撞的概率,缩短注册成功的时间,ONU的注册模块在发送REGISTER_REQ消息之前都要随机延迟一段时间。

在发出了发现GATE后,OLT的发现模块可能会成功地接收到多个ONU的REGISTER_REQ消息。它将按照先来先服务的顺序处理这些消息。一旦OLT接受了某一个ONU的注册请求后,其发现模块就会为它分配一个LLID,并通过REGISTER消息将这个LLID传递给

该ONU。ONU中的注册模块接收到这个LLID后,就将它存放到LLID寄存器中。至此,这个ONU与OLT之间的逻辑链路就已经建立成功。注册模块将在这个逻辑链路上向OLT发送REGISTER_ACK 消息。OLT的发现模块接收到这个确认消息后,就表示这个ONU的注册过程已经完成。OLT就会在今后的时间内为这个ONU安排上行发送授权。

2)OLT中的地址学习与反射(AL&R)模块

AL&R模块只存在于OLT中,它主要完成三个功能:MAC地址和LLID的学习、反射帧检查、为将要发送的下行帧查找LLID。

a)MAC地址和LLID的学习

学习的目的是为了实现上行帧的反射功能,因此AL&R模块只学习来自ONU的上行帧的源地址(SA)和LLID,而不学习下行帧。学习的结果存放在一个地址表中。该地址表包括两栏:MAC地址栏和LLID栏,作用是将MAC地址与LLID值对应起来。由于一个ONU 可以连接多个用户设备,因此MAC地址与LLID之间不是一一对应的,而是多个MAC地址对应一个LLID。

b)反射帧检查

AL&R模块的另一个功能是从接收到的上行数据帧中找出需要反射的帧,然后通知解析模块将该帧存放到反射数据帧缓存中,以便实现ONU之间的通信。为此,AL&R模块要检查接收到的上行帧的目的地址(DA)。如果DA是单播且能够在地址表中找到,说明该帧的目的设备是EPON内部用户。那么这个帧将要被反射回EPON,AL&R

模块就通知解析模块将该帧存放到反射数据帧缓存中。如果DA是广播,那么这个帧即要送到上行数据帧缓存中,又要送到反射数据帧缓存中。

c)为将要发送的下行帧查找LLID

下行方向的帧有两种,分别存放在下行数据帧缓存和反射数据帧缓存中。下行数据帧缓存中的帧是来自EPON外部节点的帧,而反射数据帧缓存中的帧是将要被反射的上行帧。AL&R模块对这两种类型的帧的处理是不一样的,如图2所示。对于来自下行数据帧缓存中的帧,如果是单播帧,AL&R模块将其DA作为索引在地址表中查找对应的LLID。如果DA在地址表中,就将对应的LLID值插入到帧的前导码中,模式比特设置为单播。如果DA不在地址表中,或者这个帧是一个广播帧,那么就使用一个通用的广播LLID值,模式比特设置为广播。对于来自反射数据帧缓存中的帧,如果是单播帧,则方法同上;如果是广播帧,则要根据SA地址来查找LLID,且模式比特设置为广播。

3)ONU中的帧过滤模块

如前所述,由OLT发出的下行帧可以到达所有的ONU。因此ONU 要将不属于自己的包过滤掉,具体方法如图3所示。当有一个新的下行帧到达时,帧过滤模块要检查前导码中的LLID和模式比特。如果

该帧是单播帧,且LLID与ONU的LLID相匹配,就接收这个帧,否则就丢弃这个帧;如果该帧是广播帧,且LLID为通用的广播LLID 或者是其它ONU的单播LLID,就接收这个帧;如果该帧是广播帧,但是LLID等于本ONU的LLID,就说明这个帧原本是本ONU发出的广播帧,因此ONU就要丢弃这个帧。

无源光网络(PON)和有源光网络(AON)技术比较

无源光网络(PON)和有源光网络(AON)技术比较 深圳市首迈通信技术有限公司 摘要:本文对无源光网络(PON)和有源光网络(AON)在网络结构和技术性能进行比较,分析两者在我国FTTH市场的适应性,阐述我国对FTTH接入技术的选择。 光纤到户(Fiber To The Home——FTTH)接入技术作为未来最终的、一劳永逸的宽带接入解决方案,在日本和美国已得到广泛应用(共有用户约500万)。在我国FTTH尚处于明芽阶段,尚未有商用的FTTH接入网络,但FTTH在我国已得到了越来越多的关注。现有的FTTH技术主要包括无源光网络(Passive Optical Network——PON)和有源光网络(Active Optical Network——AON),AON 接入技术又称小区交换有源光网络接入技术(Remote Office AON——RAON),它们各有优势,适合于不同的应用环境。本文在对它们的网络结构和技术性能进行比较,并结合我国住宅小区的特点,比较上述两种FTTH技术在我国住宅小区应用的优劣,浅析我国住宅小区对FTTH接入技术的选择。 1. 几种FTTH接入技术 最早的FTTH技术是光纤从电信运营商中心机房拉至用户家里以点对点(P2P)的方式组网,如图1.1所示。其能轻易提供100M或1G带宽,网络结构简单,运营维护成本低,支持数据、话音和视频等多种业务,支持目前和未来各种宽带应用的能力。但这种接入方式显然有其明显缺点:过分依赖光缆资源,光纤链路过长过多;由于中心机房离用户较远(一般平均距离在4—5km),这种大芯数远距离光缆铺设成本非常高,尤其在国内城市几乎不可能;一般中心机房覆盖区域大,用户众多,设备和光缆配线集中在中心机房需要大量空间。目前,这种P2P的FTTH技术只应用在大客户(如大型企业、重点单位等),在FTTH接入中将很少使用。 目前谈论最多的FTTH接入技术是基于一点对多点(P2MP)网络拓扑结构的无源光网络(Passive Optical Network—PON)的FTTH接入网,如图1.2所示,在靠近用户时使用光分配器(Splitter)实现一点对多点(P2MP)的网络结构。PON根据其传输协议的不同又分为基于ATM的APON、基于Ethernet的EPON、和基于General Frame Protocol的GPON三种技术标准。下行采用广播方式,而上行采用TDMA方式。PON从中心机房至用户的整个接入网为无源网络,具有易于维护、节约大量光缆资源、减少中心机房设备与配线等技术优势,同样具有支持数据、话音和视频等多种业务的能力。但PON自身存在的缺陷也制约了它的发展。首先,多种技术标准的存在,何种将成为未来主流标准尚无法确定;其次,系统的光发射模块要求高功率激光器和突发性收发能力,要求系统具有测距、带宽动态分配和信号加密等复杂功能,使设备成本高昂;再次,多用户共享有限带宽(一般16或32个用户共享622M或1.25G),带宽升级技术复杂。迄今为止,PON在世界范围内尚未能得到大规模应

全光网络介绍-论文型

1 全光网络技术及发展 一、前言 21世纪的到来,人类社会进入了信息化高速发展的时代,随着Internet的迅速发展,信息网络的应用渗透到社会的各个领域。信息通讯量的急剧增加和全业务服务的需要,使得现有的基础网络难以适应。现有通信网络中,各个节点要完成光/电、电/光的转换,而其中的电子器件在适应高速、大容量的需求上,存在着带宽限制、时钟偏移、严重串话、高功耗等缺点,因此产生了通信网中的“信息瓶颈”现象。而光纤通信技术凭借其巨大潜在带宽容量的特点,成为支撑通信业务中最重要的技术之一。为了充分发挥光纤通信的极宽频带、抗电磁干扰、保密性强、传输损耗低等优点,人们提出了全光网的概念。 二、全光网的概念 全光网的含义是指网络中端到端用户节点之间的信号通道保持着光的形式,信号传输与交换全部采用光波技术,即数据从源节点到目的节点的传输过程都在光域内进行,在各网络节点的交换则使用高可靠、大容量和高度灵活的光交叉连接设备。由于网络中不用光电转换器,允许存在各种不同的协议和编码形式,信息传输具有透明性。为区别于现有光通信网络,上述性能的光通信网络我们称为全光网。

三、全光网的主要技术 全光网的主要技术有光纤技术、SDH、光交换技术、OXC、光复用/去复用技术、无源光网技术、光纤放大器技术等。 3.1光纤技术 光纤作为传输光信息的载体,光纤技术的发展直接决定着光网络技术的发展。当光纤的直径减小到一个光波波长时,光在其中无反射地沿直线传播,这种光纤称为单模光纤。单模光纤传输具有内部损耗低、带宽大、易于升级扩容和成本低的优点。下面介绍一下单模光纤传输的特性及对传输速率的影响: 1、频带宽,通信容量大。目前可用的850nm波长区、1310nm波长区和1550nm波长区所对应的固定带宽就有约60THz。巨大的频带带宽是光纤最突出的优点,这对传输各种宽频带信息意义十分重要。 2、损耗低,中继距离长。单模光纤的衰减特性有随波长递增而减小的总趋势,除了靠近1385nm附近由OH根造成的损耗峰外,在1310nm-1600nm间都趋于平坦。现在一般都使用1310nm波长区和1550nm波长区,由于最低衰减常数(0.2dB/km)位于1550nm附近,因此长距离光纤传输系统仍就都采用1550nm波长区。 3、色散。色散是指光脉冲在光纤中传播的过程中会散开的现象。随着传输速率的提高,色散成为传输系统中不可忽视的因素。它会导致脉冲间的干扰,造成不可接受的误码率,其数量和波长有关。 4、非线性效应。系统中使用EDFA,使送进光纤的光功率增强很多,

以太网无源光网络介绍

以太网无源光网络介绍(EPON) 原理: EPON是一种光纤接入网技术,它采用点到多点结构、无源光纤传输,在以太网之上提供多种业务。它在物理层采用了PON技术,在链路层使用以太网协议,利用PON的拓扑结构实现了以太网的接入。因此,他有低成本;高带宽;扩展性强,灵活快速的服务重组;与现有以太网的兼容性;方便的管理 以下是网络拓扑图:. 接入系统的特点 系统由局端机房设备﹙OLT﹚、用户终端设备(ONU)、光配线网(ODN)三个部分组成。 局端(OLT)与用户(ONU)之间仅有光纤、光分路器等光无源器件,无需租用机房、无需配备电源、无需有源设备维护人员,因此,可有效节省建设和运营维护成本; 采用单纤波分复用技术(下行1490nm,上行1310nm),仅需一根主干光纤和一个OLT,传输距离可达20公里。因此可大大降低OLT和主干光纤的成本压力;

设备介绍 华为 SmartAX MA5680T(OLT) 华为 SmartAX MA5680T-EPON/GPON系统OLT光接入设备是华为EPON/GPON系统中OLT (Optical LineTerminal)设备,和终端ONU(Optical NetworkUnit)设备配合使用,可以提供EPON/GPON接入业务,满足FTTH(Fiber To The Home)光纤到户、FTTB(FiberTo The Building)光纤到楼、基站传输、IP专线互联、批发等组网需求。MA5680T拥有海量的交换容量达到400G,每槽位带宽高达10G,并且支持20G的上行带宽。MA5680T是目前业界第一款T比特(1000G)的宽带接入产品。 MA5680T支持目前所有的光接入方式,包括:EPON、GPON、千兆光以太网、百兆光以太网,只需插入不同的接口板就可以支持不同的光接入方式,各种光接口板可以随意的混插,为运营商提供了一个极其灵活的光接入平台:可以提供EPON和GPON的接入方式,实现FTTX,并且可以避免技术选择的风险;可以提供千兆光以太网接口,作为DSLAM或交换机的光汇聚设备;可以提供百兆光以太网接口,作为大客户的高速接入;MA5680T作为接入层光纤接入的汇聚平台,可以为运营商提供丰富的光纤接入手段,满足接入层多样化的接入需求和多元的光接入手段相配套的,是多样化的远端ONU,根据光纤延伸的位置不同,MA5680T可以提供不同类型的ONU,包括家庭型、楼道型、户外型等,为运营商提供完整的FTTX解决方案。特别是MDU设备,上行支持EPON/GPON/GE接口,下行支持ADSL2+/VDSL2双绞线接入,与MA5680T配合,实现光进铜退,在现有的铜缆网上提供高速的宽带接入。 光分路器(ODN):光网络系统也需要将光信号进行耦合、分支、分配,这就需要光分路器来实现。光分路器又称分光器,是光纤链路中最重要的无源器件之一,是具有多个输入端和多个输出端的光纤汇接器件,常用M×N来表示一个分路器

EPON无源光网络架构电子政务网建设工程施工组织设计方案

EPON无源光网络架构电子政务网建设工 程 施工方案

目录 一、工程概况及施工组织结构 (6) 1.1编制说明 (6) 1.2编制依据 (6) 1.3工程概述 (6) 1.4工程规模 (6) 1.5施工范围 (7) 1.6 施工组织结构 (8) 1.6.1工程项目人员安排: (8) 1.6.2工程部组织结构图: (9) 1.7 工程施工时间及进度 (9) 二、施工总体部署 (10) 2.1 施工总体部署 (10) 2.2 施工前准备工作 (10) 2.3 进场准备工作 (10) 三、施工准备 (11) 3.1施工依据 (11) 3.2制定施工组织方案和安全措施 (11) 3.2.1组织措施: (11) 3.2.2施工方案: (11) 3.3熟悉和审查图纸 (12) 3.4技术交底 (12)

3.5施工预算 (13) 四、室外光缆布线系统施工规范 (13) 4.1施工前的环境检查 (13) 4.2施工前的器材检验 (13) 4.3设备安装 (16) 4.5产品技术规格概述 (17) 4.6光缆的敷设规范 (17) 4.6.1光纤跳线的安装拉力 (18) 4.6.2光缆熔接 (18) 4.6.3配线架安装 (19) 4.6.4光缆最小曲率半径 (20) 4.6.5光缆的张力和侧压力 (20) 4.6.6 判断光缆的AB端 (20) 4.7光缆敷设规范 (20) 4.7.1室内光纤的敷设 (20) 4.7.2 室外光纤的敷设 (21) 4.7.3管道光纤的敷设 (21) 4.7.4直埋光缆的敷设 (23) 4.7.5 架空光缆的敷设 (24) 4.8光纤布线中的其他事项说明 (25) 五、管道的施工规范 (26) 5.1 PVC管、蜂窝管通信管道施工要求 (26) 5.2回填土 (27) 5.3手孔及管道建筑要求 (27) 5.4施工注意事项 (29)

无源光网络技术及应用

一、问答题(每小题10分,共60分) 1.简述PON网络中的OLT的作用 OLT的作用是为光接入网提供网络侧与业务节点(对于窄带业务,业务节点设备就是本地交换机)之间的接口,并经一个或多个 ODN 与用户侧的ONU通信,OLT与ONU的关系为主从通信关系。OLT可以位于交换局内,也可位于远端。 2.简述PON网络中,ONU的服务功能模块的功能 ONU服务功能块提供用户端口功能,包括提供用户服务接口并将用户信息进行有效的适配(将其适配到64kbps或 N×64kbps。)。该功能可以提供给单个用户或一群用户,也能按照物理接口来提供信令变换功能。 3.简述低幅伪随机码测距法测距过程 测距时,OLT先向需测距的ONU发出测距指令;ONU收到指令后,向上发出特定的一个幅度很小的伪随机码。由于此信号幅度很小,相对于业务数据不会产生误判,所以测距过程中不用中断其他在ONU 中运行的业务。在OLT接收端,利用相关检测的方法,将信号到达相位提取出来从而得到ONU的环路时延。 4.简述多点MAC控制子层产生的MAC控制帧有哪几种? 有5种:分别是 授权MAC控制帧: 报告MAC控制帧: 注册请求MAC控制帧: 注册MAC控制帧: 注册确认MAC控制帧:5.简述GPON核心模块组成及各部分功能

GPON 由ONU、OLT 和无源光分配网组成 OLT 为接入网提供网络侧与核心网之间的接口, 通过ODN与各ONU 连接。作为PON 系统的核心功能设备, OLT 具有集中带宽分配、控制各ONU、实时监控、运行维护管理PON 系统的功能。ONU 为接入网提供用户侧的接口, 提供话音、数据、视频等多业务流与ODN 的接入, 受OLT 集中控制。 在同一根光纤上, GPON 可使用波分复用(WDM)技术实现信号的双向传输。根据实际需要, 还可以在传统的树型拓扑的基础上采用相应的PON 保护结构来提高网络的生存性。 6.简述GPONU平面中的GEM传输模式 在下行方向,GEM帧是通过封装在GEM块中传输到ONU。ONU成帧子层对GEM帧进行解压,然后GEM TC适配器根据GEM帧头中的Port-ID进行过滤,使含有正确Port-ID的GEM帧到达GEM客户端。 在上行方向,GEM流通过一个或多个T-CONT进行传输,每一个T-CONT只和一个或多个GEM流相关,因此在复用时不会产生错误。当OLT端接收到相关的由Alloc-ID定义的T-CONT以后,信元通过ATM TC适配器然后到达ATM客户端。 二、作图题(20分) 简单画出EPON二波长结构,并通过结构图说明EPON二波长结构的光路波长分配。

浅谈无源光网络技术在电力系统中的应用

浅谈无源光网络技术在电力系统中的应用 发表时间:2018-06-25T15:39:02.747Z 来源:《电力设备》2018年第5期作者:钟建锋陈杰[导读] 摘要:随着我国智能电网的不断发展,配网自动化建设显得更加紧迫,而无源光网络在配网自动化建设中显得十分重要,且具有可靠性高、成本低等优点。 (国网浙江瑞安市供电有限责任公司 325200) 摘要:随着我国智能电网的不断发展,配网自动化建设显得更加紧迫,而无源光网络在配网自动化建设中显得十分重要,且具有可靠性高、成本低等优点。本文根据以往工作经验,对无源光网络结构及各部分功能进行总结,并从网络架构和组网方式、配电主站至变电站 通信网络建设、变电站至配电终端通信网建设、安全防护方案设计四方面,论述了无源光网络技术在电力系统中的应用。 关键词:无源光网络技术;电力系统;网络架构前言:近年来我,我国电力行业进行了深入改革,促使了该行业迅速发展。为此,我国相关部门提升了对电力行业发展的重视程度,并加大对配单自动化建设的投入。在此环节之中,主要是对通信系统进行建设,使得10kV配电子网与主网之间实现了信息传输,这种网络具有数量大、分布广等优点,但工作环境相对较差。因此,相关部门在保证价格低廉、网络稳定的同时,还需要为维护工作提供方便。 1.无源光网络结构及各部分功能 无源光网络的结构图如图1所示,从图中也可以看出,,无源光网络属于一种树型网络结构,各种模块的功能如下:首先是OLT,该结构可以为光接入网提供网络与业务之间的连接点,并通过ODN与用户侧实现通信。整体来看,OLT与ONU之间的关系以主从关系为主,在实际运行过程中,OLT可以存在于交换局内部,也可以位于较远端,可实现数字交叉功能和传输复用功能等。其次是ODN,它可以在OLT 和ONU之间提供合理的传输手段,帮助整个系统完成信号功率分配和合成任务。在制作过程中,ODN主要由无源光器件、配网线等组成,主要以树型分支结构为主,可发挥出业务复用等功能。最后是ONU,它主要是为接入网提供用户侧接口,位于ODN用户侧,主要功能是将ODN信号进行终结,并为用户提供合理的业务接口。 图 1 无源光网络结构图 2.无源光网络技术在电力系统中的应用 2.1网络架构和组网方式 在整个电力通信系统之中,主要包括以下两个部分:骨干通信网和通信接入网,其中通信接入网又分为10kV通信接入和0.4kV通信接入网。从以往应用过程来看,第一层为电力主网架骨干通信网,该网络在应用过程中将会覆盖所有35kV以上的全部变电所、个人用户等组织,可以涉及到变电站的所有业务。该层次在通信网络中处于核心地位,具有极高的应用可靠性。例如,在某项工程建设之中,所使用的SDH设备传输容量为622M,基本上与应用带宽的需求相符,但为了保证带宽的稳定运行,可进一步提升太网板和路由器设备数量,最终实现纯IP接入的接入方式。第二层为通信接入网,主要由变电所低压出线侧传导至各级储能装置之中。该层在通信网络之中始终处于中间位置,为馈线的自动化发展提供主要的通信支撑条件。整体来看,该层对业务可靠性、运行环境等具有较高需求,可提供的接入方式也有很多,如IP、RS232等[1]。 2.2配电主站至变电站通信网络建设 例如,在朔州市城区配电自动化主站建设过程中,距通信机房地点仅有200米,为了满足信息的交互性和安全性,同时对枢纽节点进行容灾备份,在本次建设过程中,工作人员应用了一套ZXMPS385Aa设备,对城区自动化主站进行合理调配,调配的对象包括南门变电站、城西变电站等6条光缆,从而实现配电站信息点的全面建设。另外,还可以通过GPRS通信网络,利用各大运营商与配网主站进行相应连接。在此过程中,终端设备只有一个固定的接入点,与相对应的GPRS网络进行连接,在完成远程数据参数设置的同时,实现远程操作等功能。 2.3变电站至配电终端通信网建设 首先是接入层的技术比较,在配电通信网之中,无源光网络技术可以利用已经建成的SDH骨干层光纤进行网络通信,而在变电站和配电终端解决方案过程中,必须采取多种通信方式。另外,无源光网络主要以太网无源光网络技术为基础,并采用多点结构、无源光纤传输等提供多种业务,该方式在应用过程中具有成本低、扩展性强等优势,与现有的太网可以完全的兼容在一起,实现配电自动化的有效应用。而在有源光纤专用网通信技术应用过程中,如工业以太网、SDH技术等,具有资源浪费大、无法抗多点失效等缺点,一般在电力系统中不会被采用。最后是无线公网技术的应用,目前,无线公网通信主要包括GPRS、CDMA等,该技术既有优点,也有明显的缺点,不能对配电自动化的整体需求进行满足,只能在过渡期的分遥控站点中进行使用。 2.4安全防护方案设计 在主站安全防护之中,配电网调度自动化系统与其他系统连接之中会采用逻辑隔离防护措施,但无论是对哪一种通信进行应用,自动化主站在建设过程都应该与国家规定的标准相符。而在专用的传输通道建设过程中,可选取串联配网安全网关等安全模块,并对控制指令和参数指令进行相关签名操作,从而实现对主站身份的鉴别性保护。而在重要子站和终端通信过程中可以实施双向认证加密,并实现身份的双向鉴别,确保文件的机密性和完整性。除此之外,在无源光网络技术在电力系统应用过程中,需要使用专用的正反隔离装置,实现自动化系统的有效隔离[2]。

光无源器件浅析

摘要:主要介绍了应用于光纤通信中的各种光无源器件的种类、作用、原理和技术指标,并对部分主要的光无源器件有较深入的分析和工艺考虑,如光纤光缆活动连接器、光衰减器、光开关、波分复用器等,较为详细地介绍了这些光无源器件的特点及用途。 关键字:光纤通信光无源器件种类作用原理技术指标 光无源器件是光纤通信设备的重要组成部分,也是其它光纤应用领域不可缺少的元器件。具有高回波损耗、低插入损耗、高可靠性、稳定性、机械耐磨性和抗腐蚀性、易于操作等特点,广泛应用于长距离通信、区域网络及光纤到户、视频传输、光纤感测等等。相对于光电器件,如半导体激光器、发光二极管、光电二极管以及光纤放大器等光“有源器件”而言,这一类本身不发光、不放大、不产生光电转换的光学器件,常被称之为光“无源器件”。 一、光无源器件原理、作用及指标 它是一种光学元器件,其工艺原理遵守光学的基本规律及光线理论和电磁波理论、各项技术指标、多种计算公式和各种测试方法,与纤维光学、集成光学息息相关;因此它与电无源器件有本质的区别。光无源器件的种类繁多,功能及形式各异,但在光纤通信网络里是一种使用性很强的不可缺少的器件。主要的无源器件有光纤连接器、光缆连接器、光纤耦合器、光开关、光复用器(合波器和分波器)、光分路器、光隔离器、光衰耗器、光滤波器,等等。

它的作用概括起来主要是:连接光波导或光路;控制光的传播方向;控制光功率的分配;控制光波导之间、器件之间和光波导与器件之间的光耦合;以及合波和分波等作用。评价光无源器件的主要技术指标包括:插入损耗、反射损耗、工作带宽、带内起伏、功率分配误差、波长隔离度、信道隔离度、信道宽度、消光比、开关速度、调制速度等等。不同的器件要求有不同性质的技术指标。但是,绝大多数的光无源器件都要求插入损耗低、反射损耗高、工作带宽宽等。 二、光无源器件种类 (一)光纤光缆活动连接器 1.含义即原理应用 光纤光缆活动连接器是连接两根光纤光缆形成连续光通路且可以重复装拆的无源器件;它还具有将光纤光缆与有源器件,光纤光缆与其他无源器件,光纤光缆与系统和仪表进行活动连接的功能。活动连接器伴随着光通信的发展而发展,现在已形成门类齐全、品种繁多的系统产品,是光纤应用领域中不可缺少的、应用最广泛的基础元件之一。 2.光纤光缆活动连接器类型 按其功能可以分成如下几部分:连接器插头、光纤跳线、转换器、变换器等。这些部件可以单独作为器件使用,也可以合在一起成为组件使用。实际上,一个活动连接器习惯上是指两个连接器插头加一个转换器。 连接器插头:使光纤在转换器或变换器中完成插拔功能的部件称为插头,连接器插头由插针体和若干外部机械结构零件组成。两个插头在插入转换器或变换器后可以实现光纤(缆)之间的对接;插头的机械结构用于对光纤进行有效的保护。插针是一个带有微孔的精密圆柱体。 光纤跳线:将一根光纤的两头都装上插头,称为跳线。连接器插头是跳线的特殊情况,即只在光纤的一头装有插头。在工程及仪表应用中,大量使用着各种型号、规格的跳线,跳线中光纤两头的插头可以是同一型号,也可以是不同的型号。跳线可以是单芯的,也可以是多芯的。跳线的价格主要由接头的质量决定。因而价格也相差较大。在选用跳线时,本着质优价廉去选是不错,但一定不要买质次价低的产品。 转换器:把光纤接头连接在一起,从而使光纤接通的器件称为转换器,转换器俗称法兰盘。在CATV系统中用得最多的是FC型连接器;SC型连接器因使用方便、价格低廉,可以密集安装等优点,应用前景也不错,除此地外,ST型连接器也有一定数量的应用。 变换器:将某一种型号的插头变换成另一型号插头的器件叫做变换器,该器件由两部分组成,其中一半为某一型号的转换器,另一半为其它型号的插头。使用时将某一型号

pon 无源光网络总结

OLT提供网络侧接口并连至一个或多个ODN,完成下行电到光、上行光到电的转换,以及分配和控制各信道的连接,并对各个光电接口实施监控,提供OAM功能。ODN为OLT和ONU提供光传输手段,主要功能是完成光信号功率的分配,完全出光纤无源器件组成,这也是PON名称的由来。ONU提供用户侧接口并和ODN相连,完成下行光到电和上行电到光的转换,还要完成对语音信号的数/模和模/数转换、复用、信令处理和维护管理功能,实现各类业务的接入。AF(Adaption Facility适配设施)为ONU和用户设备提供适配功能,它可以包含在ONU内,也可以完全独立。 无源光网络中采用的接入方式主要有:光纤到家(FTTH:Fiber to the Home)、光纤到 大楼(FTTB:Fiber to the Building)、光纤到路J,2/(FTTC:Fiber to the Curb)、光纤到办公室 (F’兀O:Fiber to the Office)、光纤到小区(FTTZ:Fiber to the Zone)及光纤到节点(FTTN:Fiber to the Node)等等。各种接入方式的主要区别在于ONU放置的位置不同,其中最典型的方 式是FTTB、FTTC和FTTH。 PON在下行方向(从OLT到ONU)是点对多点网络,OLT始终拥有整个下行带宽。在上行方向(ONU到OLT),PON是多点对一点的网络,多个ONU都向一个OLT发送数据,共享干路光纤带宽资源。因此,在上行方向应该采用信道分割机制来避免发生碰撞,公平 有效地利用主干光纤的传输资源。根据信道分割机制的不同,实用的PON技术大致分为两类:一是基于时分复用技术的无源光接入网(TDM.PON);二是基于波分复用技术的无源光接入网(WDM—PON)。 PON网络的突出优点是消除了户外的有源设备,所有的信号处理功能均在交换机和用户宅内设备完成,避免了外部设备的电磁干扰和雷电影响,减少了线路和外部设备的故障率,提高了系统可靠性,同时节省了维护成本。而且这种接入方式的前期投资小,大部分资会可以等到用户真J下接入时才投入。它的传输距离比有源光纤接入系统的短,覆盖的范围较小,但它造价低,无需另设机房,维

EPON无源光网络通用技术规范..

福建省电力有限公司厦门电业局 厦门局用电信息采集系统建设(通信信道建设) (30-00001) 招标文件 EPON无源光网络 (技术规范通用部分)

目录 第一部分总体说明 (1) 第一章应答须知 (1) 1.1 对于应答响应要求 (1) 1.2 对应答人的要求 (2) 1.3 设备及软件 (3) 1.4 培训 (3) 1.5 技术特性 (3) 第二章系统现状与建设目标 (4) 2.1 系统现状 (4) 2.2 建设目标与内容 (4) 第三章供货与进度 (5) 3.1 交货时间要求 (5) 3.2 到货目的地要求 (5) 3.3 进度安排 (5) 3.4 应急供货方案 (5) 第二部分需求说明 (6) 第一章需求说明 (6) 1.1 总体技术说明及要求 (6) 1.2 设备的技术指标要求与原厂商响应 (7) 第二章设备安装、验收与售后服务要求 (8) 2.1 安装 (8) 2.2 设备验收要求 (8) 2.3 技术后援支持、质保与售后服务 (9) 第三章培训 (11) 3.1 培训总则 (11) 3.2 培训内容与课程要求 (11)

第一部分总体说明 第一章应答须知 国家电网公司以下简称“采购人”。应答人必须认真阅读以下内容, 以免造成应答失败。 1.1 对于应答响应要求 1)应答人必须满足谈判文件技术规范书的要求, 否则应答人的应答书将被拒绝并被 认作没有回答。 2)应答人必须提供详细的技术应答书,并提供准确的陈述;对每个包的应答设备,应 答人必须提供正式技术指标说明材料。 3)应答人需对产品技术发展路线、应答设备产品的技术架构、技术性能等做完整描述。 4)应答人的应答书必须清楚地指明和响应技术规范书中各章每一项要求的实际指标 值,不能简单地回答“满足”或“符合”,在响应建议中必须列出具体数值,并说 明相应的计算方法或依据,如果没有明确实际指标值或假报指标值的将会严重影响 评审结果。 5)应答人提供的应答设备产品必须达到或超过本技术规范书所要求的技术指标,否则 可能严重影响评审结果。 6)如果应答人认为技术规范书所描述需求、图形或设备等存在部分要求不合理,可在 响应原要求后给出建议。 7)应答人应该提供在本技术规范书中要求的完整的服务支持,应答人必须按本技术规 范书的顺序对技术规范书各章的每一项给予回答。 8)如果技术规范书需求描述中缺少必须增加的设备、软件和连接部件等,要在应答书 中说明,并且在应答书中详细列表响应,有关的价格计入总价。 9)应答人应答设备应在满足“技术规范专用部分”需求的基础上,提供包括保证设备 得以正常连接和运行的全部设备、模块、软件及其相关的连接设备、电缆等;如有 缺漏视为免费提供。 10)应答人的应答书分商务部分和技术部分,技术应答书对建议的每个硬件和软件的型 号、部件号、数量必须逐一说明,不列出产品价格。

光无源器件

光无源器件 光无源器件是光纤通信设备的重要组成部分,也是其它光纤应用领域不可缺少的元器件。具有高回波损耗、低插入损耗、高可靠性、稳定性、机械耐磨性和抗腐蚀性、易于操作等特点,广泛应用于长距离通信、区域网络及光纤到户、视频传输、光纤感测等等。 目录

光无源器件的测试方法 光无源器件测试是光无源器件生产工艺的重要组成部分,无论是测试设备的选型还是测试平台的搭建其实都反映了器件厂商的测试理念,或者说是器件厂商对精密仪器以及精密测试的认识。不同测试设备、不同测试系统搭建方法都会对测试的精度、可靠性和可操作性产生影响。本文简要介绍光无源器件的测试,并讨论不同测试系统对精确性、可靠性和重复性的影响。 在图一所示的测试系统中,测试光首先通过偏振控制器,然后经过回波损耗仪,回波损耗仪的输出端相当于测试的光输出口。这里需要强调一点,由于偏振控制器有1~2dB插入损耗,回波损耗仪约有5dB插入损耗,所以此时输出光与直接光源输出光相比要小6~7dB。可以用两根单端跳线分别接在回损仪和功率计上,采用熔接方式做测试参考,同样可采用熔接方法将被测器件接入光路以测试器件的插损、偏振相关损耗(PDL)和回波损耗(ORL)。 该方法是很多器件生产厂商常用的,优点是非常方便,如果功率计端采用裸光纤适配器,则只需5次切纤、2次熔纤(回损采用比较法测试*)便可完成插损、回损及偏振相关损耗的测试。但是这种测试方法却有严重的缺点:由于偏振控制器采用随机扫描Poincare球面方法测试偏振相关损耗,无需做测试参考,所以系统测得的PDL实际上是偏振控制器输出端到光功率计输入端之间链路上的综合PDL值。由于回损仪中的耦合器等无源器件以及回损仪APC的光口自身都有不小的PDL,仅APC光口PDL值就有约0.007dB,且PDL相加并不成立,所以PDL测试值系统误差较大,测试的重复性和可靠性都不理想,所以这种方法不是值得推荐的方法。改进测试方法见图2所示。 在图2测试系统中,由于测试光先通过回损仪再通过偏振控制器,所以光源输出端与偏振控制器输入端之间的光偏振状态不会发生大的变化,也就是说系统可测得较准确的DUT PDL值。然而问题还没有解决,PDL是可以了,但回波损耗测试却受到影响。我们知道,测试DUT回波损耗需要先测出测试系统本身的回光功率,然后测出系统与DUT共同的回光功率,相减得出DUT回光功率。从数学上容易理解,系统回光功率相对越小,DUT回损值的精确度、可靠性以及动态范围就会越好,反之则越差。在第二种系统中,系统回光功率包含了偏振控制器回光功率,所以比较大,进而限制了DUT回损测试的可靠性和动态范围。但一般而言,只要不是测试-60dB以外的回损值,这种配置的问题还不大,因此它在回损要求不高的场合是一种还算过得去的测试方法。除了上述两种测试方案以外,还有一种基于Mueller矩阵法的测试系统(图3)。 这种测试系统采用基于掺铒光纤环的可调谐激光器(EDF TLS)而并非普通外腔式激光器,这点很重要,后文还有论述,此外它还加上Mueller矩阵分析法专用的偏振控制器、回损仪和光功率计。由于采用Mueller矩阵法测试PDL时要求测试光有稳定的偏振状态,所以可调谐光源与偏振控制器之间以及偏振控制器与回损仪之间要用硬跳线连接,这样可以排除光纤摆动对测试的影响。用Mueller 矩阵法测试PDL需要做参考,所以在一定程度上可以排除测试链路对PDL测试的影响,因此这个系统可以得到较高的PDL测试精度以及回损与插损精度,测试的

无源光网络分析

无源光网络[浏览次数:约272次] ?无源光网络(PON)技术是为了支持点到多点应用而发展起来的光接入技术。 由于采用光纤作为传输媒质,并使用无源光分配网,P ON避免了外部设备的电磁干 扰和环境影响,减少了线路和外部设备的故障率,提高了系统的可靠性,同时节约了维护成本。窄带PON几乎没有怎么实际应用就被宽带PON(BPON)取代了,BPON目 前出现了APON、EPON和GPON这3种技术。 目录 ?无源光网络优势与核心构成 ?无源光网络原理 ?无源光网络(PON)需要FPGA设计的支持 ?无源光网络发展趋势 无源光网络优势与核心构成 目前,作为新一代接人技术的PON已经成为当前实现丌Tx的首选方案,下属BPON、EPON、GPON和WPON等多种技术,其应用范围也包含了宽带接人、TDM专线和基站回传等多个领域。与传统的网络结构相比,PON技术具有以下优点: (1)PON是无源的,因此会节省更多的网络建设费和网络运营维护费。 (2)PON可以实现多用户分担成本。PON协议所固有的安全性和带宽共享机制,可以确保用户共用线路的安全和透明。 (3)为相同数量客户提供业务的PON设备的体积更小,占用中心局的空间更少。 (4)PON同时支持传统语音业务和宽带业务,具备良好的业务扩展性,能平地滑向NGN 网络演进,还能轻松加载各种增值业务。 (5)PON支持所有住宅用户和许多商业用户共享一个接入网(包括物理层和协议层),因而减少了分散的接入网的数量。 PON中最主要的三个部分,包括位于局端的OLT(OpticalLineTerminal,光线路终端)、终端ONU(OpticalNetwork Unit,光网络单元)以及ODN(Optical Distribution Network,光配线网)。PON“无源”是指ODN全部由光分路器(Splitter)等无源器件组成,不含有任何电子器件及电源。如图1所示。

光无源器件技术综述

光无源器件技术综述万助军中科院上海微系统与信息技术研究所博士 生上海上诠光纤通信设备有限公司技术顾问光无源器件是光纤通信中不可或缺的部分,本文综合介绍各种光无源器件技术原理、特摘要:光纤准直器设计等°减反射角、点以及部分工 艺考虑,内容包括高斯光束能量耦合、光纤头的8单元技术和光纤连接器、晶体光学器件、波分 复用器、光开关等器件技术,希望对从事光无源器件设计和制造的工程师有参考作用。FBT 关键词:光无源器件,准直器,隔离器、环形器、光开关、言绪一.适应信息社会对通 信容量的要求,光纤通信已经取代电子通信。低损耗光纤、半导体激使光纤通DWDM+EDFA光器和掺铒光纤放大器是使光纤通信成为可能的三个关键因素,而信容量得到空前扩展。在光纤通信系统中,各种光无源器件扮演着不可或缺的角色,本文将[1]综合介绍各种光无源器件技术原理及特点。下文的组织结构是,第二部分介绍光无源器件中用到的基础知识和单元技术;第三部分对光纤连接器的一些特性进行分析;第四部分介绍各种晶体光学器件的结构、原理和发展情况;第五部分介绍波分复用器的原理和结构;第六部分介绍各种光开关的原理、结构和特点;第七部分介绍各种光衰减器的原理、结构和特点;第八部分介绍光纤熔融拉锥器件的基本原理和各种具体器件的实现方式;第九部分为全文总结。需要说明的是,限于本文作者的知识水平和研究经历,对某些技术有较深入的分析,如型波分复用器和光纤熔融拉光纤头、光纤准直器、光纤连接器、光隔离器、光环形器、Filter、光开关和可调光衰减器等,这锥器件等,对某些技术则大致介 绍结构和原理,如Interleaver些都是为了聊补本文的完整性,以顶住光无源器件技术综述这顶帽子。考虑本文的读者对象是从事光无源器件设计和制造的工程师,作者尽量少用复杂的公式,但在某些场合,公式有50个公式。助于理解问题和 说明一些重要结论,因此本文中仍出现多达基础知识和单元技术二. 高斯光束的能量耦合1.在尾纤为单模光纤的光无源器件中,光束可用高斯近似处理,器件的耦合损耗可用高斯光束之间的耦合效率进行分析。两束高斯光束之间的能量耦合效率,取决于二者的光场叠加[2-4]。比率,可用(1)式计算 2*??dxdyE?E21?T(1) 22????dxdyE?dxdyE21 两束高斯光束之间的耦合,可能存在三种失配模式:径向失配X、轴向失配Z 和角向失配θ,如图1所示。耦合失配造成光场重叠误差,从而影响耦合效率,根据(1)式计算得到1 耦合损耗与各种失配量之间的关系如图2所示,其中取光束束腰半径分别为200um和5um作对比,分别对应一般准直器和光纤的模场半径。束腰半径为200um的高斯光束,对角向失配比较敏感,对径向失配次之,对轴向失配则有较大容差;束腰半径为5um的高斯光束,对轴向失配比较敏感,对径向失配次之, 对角向失配则有较大容差。

无源光网络综述

一、无源光网络的概念 无源光网络(PON),是指在OLT(光线路终端)和ONU(光网络单元)之间的光分配网络(ODN)没有任何有源电子设备. PON(无源光网络)技术是一种点对多点的光纤传输和接入技术,下行采用广播方式、上行采用时分多址方式,可以灵活地组成树型、星型、总线型等拓朴结构,在光分支点不需要节点设备,只需要安装一个简单的光分支器即可,因此具有节省光缆资源、带宽资源共享、节省机房投资、设备安全性高、建网速度快、综合建网成本低等优点。 PON包括ATM-PON(APON,即基于ATM的无源光网络)和Ethernet-PON(EPON,即基于以太网的无源光网络)两种。 二、无源光网络的优势 无源光网络(PON)是一种纯介质网络,避免了外部设备的电磁干扰和雷电影响,减少了线路和外部设备的故障率,提高了系统可靠性,同时节省了维护成本,是电信维护部门长期期待的技术。无源光网络的优势具体体现在以下几方面: (1)无源光网络设备简单,安装维护费用低,投资相对也较小。 (2)无源光设备组网灵活,拓扑结构可支持树型、星型、总线型、混合型、冗余型等网络拓扑结构。 (3)安装方便,它有室内型和室外型。其室外型可直接挂在墙上,或放置于"H"杆上,无须租用或建造机房。而有源系统需进行光电、电光转换,设备制造费用高,要使用专门的场地和机房,远端供电问题不好解决,日常维护工作量大。 (4)无源光网络适用于点对多点通信,仅利用无源分光器实现光功率的分配。 (5)无源光网络是纯介质网络,彻底避免了电磁干扰和雷电影响,极适合在自然条件恶劣的地区使用。 (6)从技术发展角度看,无源光网络扩容比较简单,不涉及设备改造,只需设备软件升级,硬件设备一次购买,长期使用,为光纤入户奠定了基础,使用户投资得到保证。三、基于ATM的无源光网络 1.APON技术简介 近年来,在接入网上使用ATM技术以提供视频广播、远程教育以及数据通信等多种业务的趋势越来越明显。在无源光网络上使用ATM,不仅可以利用光纤的巨大带宽提供宽带服务,也可以利用ATM进行高效的业务管理。自1993年以来,许多国家都竞相开始研究ATM-PON技术及其应用,并认为A TM-PON是最有前途的、能以较低成本提供宽带接入的方案。 APON技术发展得比较早,它还具有综合业务接入、QoS服务质量保证等独有的特点,ITU-T的G.983建议规范了ATM-PON的网络结构、基本组成和物理层接口,我国信息产业部也已制定了完善的APON技术标准。 A TM-PON采用的是点到多点的无源光网络,主要由OLT、ODN、ONU组成,由无源光分路器件将OLT的光信号分到树形网络的各个ONU。其应用包括FTTH、FTTB/C、FTTCab等多种配置结构。FTTB/C和FTTCab网络结构只是在应用上略有区别,可以看成一类。 FTTB/C/Cab可以提供PSTN、ISDN业务以及其它对称或非对称的宽带业务。 FTTH应用提供的业务大致同上,另外,FTTH可以考虑使用户内置ONU,使ONU的工作环境得以改善,再加上网络全部为光纤,使得维护工作量减少、成本降低。对于网络将来可能的带宽或业务升能,ONU可不作改动。 根据G.983规范,ATM无源光网络中,OLT最多可寻址64个ONU,PON所支持的虚通路(VP)数为4096,PON寻址可以使用A TM信元头中的12位VP域。由于OLT具有VP

吉比特无源光网络(GPON)技术及其标准化

吉比特无源光网络(GPON)技术及其标准化 陈 洁 摘要:本文对GPON的主要技术特征进行了描述,并进一步详细解释了协议分层功能、DBA 机制、ONU激活注册、OMCI等关键技术和原理,同时还介绍了GPON承载TDM业务的二种具体方式,以及GPON技术的标准化情况。 一.GPON技术的提出 GPON(Gigabit-Capable Passive Optical Network,吉比特无源光网络)技术是无源光网络(PON)家族中一个重要的技术分支,其它类似技术包括APON/BPON和EPON技术等。GPON是当前和未来2到3年内最受关注的光接入技术之一。 GPON的概念最早由FSAN(Full Service Access Network,全业务接入网联盟)在2001年提出,在此之前,FSAN/ITU还提出并标准化了APON/BPON技术(ITU-T G.983.x系列标准),IEEE也已经开始EPON技术的标准化工作并很快于2003年正式发布IEEE 802.3ah,这标志着EPON技术标准化工作的完成。FSAN/ITU推出GPON技术的最大原因是由于网络IP化进程加速和ATM技术的逐步萎缩导致之前基于ATM技术的APON/BPON技术在商用化和实用化方面严重受阻,迫切需要一种高传输速率、适宜IP业务承载同时具有综合业务接入能力的光接入技术出现。在这样的背景下,FSAN/ITU以APON标准为基本框架,重新设计了新的物理层传输速率和TC层,推出了新的GPON技术和标准。 二.GPON系统的构成 和其它PON技术类似,GPON也是一种采用点到多点拓扑结构的无源光接入技术,由局侧的OLT(Optical Line Terminal,光线路终端)、用户侧的ONU (Optical Network Unit,光网络单元)以及ODN(Optical Distribution Network,光分配网络)组成,其系统参考配置如图1所示。所谓“无源”,是指ODN中不含有任何有源电子器件及电子电源,全部由光纤和光分/合路器(Splitter)等无源光器件组成,没有昂贵的有源电子设备。 15

光无源器件常见类型

光无源器件就是不含光能源的光功能的器件,是光纤通信设备的重要组成部分,也是其它光纤应用领域不可缺少的元器件。因其具有高回波损耗、低插入损耗、高可靠性、稳定性、机械耐磨性和抗腐蚀性、易于操作等特点,广泛应用于长距离通信、区域网络及光纤到户、视频传输、光纤感测等等领域。 光无源器件在光路中都要消耗能量,插入损耗是其主要性能指标。光无源器件包括光纤连接器、光开关、光衰减器、光纤耦合器、波分复用器、光调制器、光滤波器、光隔离器、光环行器等。它们在光路中分别可实现连接、能量衰减、反向隔离、分路或合路、信号调制、滤波等功能。光无源器件有很多种,本文将讲述常用的几种—光纤衰减器、光纤环形器、光纤准直器、光纤隔离器、光纤传感器、光纤合束器和光纤起偏器。 光纤衰减器 光纤衰减器是一种非常重要的纤维光学无源器件,是光纤CATV 中的一个不可缺少的器件。从市场需求的角度看,一方面光衰减器正向着小型化、系列化、低价格方向发展。另一方面由于普通型光衰减器已相当成熟,光衰减器正向着高性能方向发展,如智能化光衰减器,高回损光衰减器等。到目前为止市场上已经形成了固定式、步进可调式、连续可调式及智能型光衰减器四种系列。 任何光纤系统传输数据的能力取决于接收器的光功率,如下图所示,其显示了接收光功率作用下的数据链路误码率。(误码率是信噪比的倒数,例如误码率越高表示信噪比的信号越低。)无论功率过高或者过低都会导致较高的误码率。光无源器件常见类型

功率过高,接收放大器饱和,功率过低,可能会干扰信号产生噪音等问题。光纤衰减器主要用于调整光功率到所需标准。 光纤环形器 光纤环形器为非互易设备,只能沿单方向环行,反方向是隔离的。 光纤环形器除了有多个端口外,其工作原理与光纤隔离器类似,也是一种单项传输器件,主要用于单纤双向传输系统和光分插复用器中。

以太无源光网络技术在区域宽带网络中的应用

以太无源光网络技术在区域宽带网络中的应用 摘要近年来,伴随着我国经济的高速发展,我国的信息化建设取得了举世瞩目的进步,各种高新信息通信技术得到了广泛应用,电信业务也在逐渐向多样化发展,区域宽带网络成为提高信息网络利用率的重要组成部分。在区域宽带网络设计和建设中,应用以太无源光网络技术来实现区域宽带网络的优化是保证区域通信网络质量的关键。本文首先简介了宽带光网络技术,然后探讨了在区域宽带网络中应用以太无源光网络技术来实现区域宽带网络优化的方法,以期为区域宽带网络建设提供参考。 关键词以太无源光网络;区域宽带网络;优化 引言 随着网络技术的发展,区域宽带网络已经成为人们日常生活中必不可少的工具。為了充分满足人们对网络通信的需求,做好区域宽带网络优化尤为重要。在科学技术高速发展的当今社会,已经有不少宽带光网络技术出现在人们的视野当中。EPON网络技术属于其中一种,将其运用于区域宽带网络优化当中意义重大。 1 宽带光网络技术 1.1 无源光网络 无源光网络简称PON,是一种由光网络单元、光合/分路器、光线路终端组成的光网络技术。其主要采用树形拓扑结构,在中心局端放置光线路终端,连接和分配好控制信道,从而实现维护、监控、管理等功能。PON使用波分复用技术,可以同时处理上行、下行信号[1] 。无源光网络拓扑则是一种系统组网方式,最常见的无源光网络拓扑为光线路终端引出单线或者双线的组网方式。在无源光网络技术当中,还需要从接入网的角度做好无源光网络保护,从而确保接入网的可靠性。 1.2 以太无源光网络 以太无源光网络简称EPON,是一种采用无源光纤传输、点到点结构的新型光纤接入技术[2]。该技术能够利用以太网为用户提供更多的业务,同时,该技术的以太网协议运用在链路层,而无源光网络技术则运用在物理层,因此,以太无源光网络技术结合了以太网技术、无源光网络技术两者的优点,具有低成本、高宽带、扩展性强等突出优点,兼容性强,管理方便。因此,以太无源光网络技术目前已经被广泛运用到各种区域宽带网络当中,为人们的生活带来极大的便利。 2 应用以太无源光网络技术来实现区域宽带网络优化的方法

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