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1、西北工业大学明德学院本科毕业设计论文摘 要信息产业是当今世界经济领域中最具有活力和竞争力的产业之一，它影响着人类的生活方式和生活质量。接入网是用户网进入城域网/骨干网的桥梁。随着SDH技术的大规模推广应用和ATM技术的发展，电信网的主干网已经基本上实现了光纤化、宽带化和数字化。本文首先对接入网技术做了概述。通过对定义、物理参考模型、接入技术、发展趋势等相关内容的简要介绍，说明了光纤接入网是接入网技术发展的必然趋势。然后，本文深入研究了铜线接入和光纤接入这两种接入网的接入技术，着重研究光纤接入尤其是无源光网络(PONPassive Optical Network)和目前主流的FTTx (Fibe
2、r To The x)。接着，本文对“光进铜退”的解决方案进行了具体的研究和分析。主流运营商的第一公里接入网络仍然主要以双绞线铜缆网络为主，为了满足日益增长的带宽需求，实现光纤接入，现有的铜缆接入网就必须进行改造。最后，本文对光接入网网管技术进行了介绍，讲述符合TMN要求的接入网管理系统的结构和功能，以及接入网网管功能的实现。关键词：接入网，光纤通信，PONABSTRACTInformation industry is the worlds economy the most dynamic and competitive industries in the world, it affects
3、the way people live and the quality of life. Access network is the user network access to metro/backbone bridge. With the popularization and application of SDH technology and large-scale development of ATM technology, telecommunications network backbone has been basically realized fiber, broadband a
4、nd digital.Firstly, an overview of access network technology. By definition, the physical reference model, access technology, trends and other related content outline indicating the access network, optical access network is the inevitable trend of technological development. Secondly, this in-depth s
5、tudy of the copper access and optical access to both the access network access technology, and focused on particular passive optical fiber access networks (PON - Passive Optical Network) and the current mainstream FTTx (Fiber To The x/some place) .Then, the paper Light of Copper solution for specifi
6、c research and analysis. mainstream operators first kilometer access networks are still largely dominated by twisted pair copper network, in order to meet the growing bandwidth demand, to achieve optical access, the existing copper access network must be modified. Finally, on the optical access netw
7、ork technologies are introduced, consistent with TMN requirements about the access network management system structure and function, and the realization of the access network of network management.KEY WORDS: access network, optical fiber communication, PON目 录第1章 概论- 5 -1.1 接入网发展概述- 5 -1.1.1 接入网简介- 5
8、 -1.1.2接入网的定义- 5 -1.1.3接入网的物理参考模型- 6 -1.1.4接入网的业务- 7 -1.2主要接入网技术- 8 -1.2.1铜线接入- 8 -1.2.2光纤接入- 8 -1.2.3无线接入- 8 -1.3 接入网的发展趋势- 9 -1.4论文的主要内容和章节安排- 10 -1.4.1论文的主要内容- 10 -1.4.2论文章节安排- 10 -第2章 光接入技术- 12 -2.1光纤通信简介- 12 -2.1.1光纤通信的概念- 12 -2.1.2光纤通信的优点- 12 -2.2光纤接入技术- 13 -2.2.1光纤接入FTTx- 13 -2.2.2光纤接入网的分类- 1
9、5 -2.2.3光纤接入的拓扑结构- 16 -2.3 PON技术- 17 -2.3.1 PON的拓扑结构- 17 -2.3.2 PON技术的标准化- 18 -2.4 光接入网中的复用方式- 19 -第3章 光发送与光接收- 20 -3.1天线- 20 -3.1.1卡塞格伦天线结构- 20 -3.1.2天线的性能分析- 21 -3.1.3无线光接入系统的多孔径天线- 21 -3.2光发送单元- 22 -3.2.1无线光接入发送单元的结构- 22 -3.2.2无线光接入系统光源的选取- 23 -3.3光接收单元- 23 -3.3.1接收单元结构和光探测器分析- 24 -3.3.2前置放大器的分析-
10、 25 -第4章 接入网升级技术研究- 28 -4.1升级技术提出的背景- 28 -4.2“光进铜退”技术实施要求- 29 -4 3“光进铜退”采用的主要技术和相关设备- 31 -4.3.1 EPON技术- 31 -4.3.2 接入网关AG、综合接入设备IAD- 34 -第5章 无线光接入网的组网技术- 36 -5.1 接入网网管功能- 36 -5.1.1 接入网网管系统功能结构- 37 -5.1.2 接入网网管向TMN的过渡- 38 -5.2 光接入网网管系统功能实现- 38 -第6章 全文总结- 39 -参考文献- 41 -致 谢- 42 -毕业设计小结- 43 -第1章 概论1.1 接入
11、网发展概述1.1.1 接入网简介电信网包含了各种电信业务的所有传输及复用设备、交换设备，以为各种线路设施等。整个电信网按功能可分为3个部分，即传输网、交换网和接入网，它们的关系如图1.1所示。图1.1 电信网功能模型1.1.2接入网的定义整个电信网从地理上可以分成三部分，即核心网(CN)、接入网(AN)和用户驻地网(CPN)，如图1.2所示。其中核心网包括长途网(长途端局以上部分)和中继网(长途端局与市话局之间以及市话局之间的部分)。按照G.902的定义，接入网是由业务节点接口(SNI)和用户网络接口(UNI)之间的一系列传送实体(如线路设施和传输设施)组成的，是为供给电信业务而提供所需传送承
12、载能力的实施系统，可经由管理接口(Q3)配置和管理。CPN：用户驻地点 UNI：用户网络接口 SNI：业务节点接口图1.1 电信网的基本组成接入网是电信网的一个组成部分，负责将电信业务透明地传送到用户，也就是说用户通过接入网的传输，能灵活地接入到不同的电信业务节点上。具体而言，接入网即为本地交换机与用户之间的连接部分，通常包括用户线传输系统、复用设备、交叉连接设备或用户/网络终端设备。近年来随着传输技术和交换技术的不断进步，核心网已经基本实现了光纤化、数字化和宽带化。同时，随着IP业务的迅速增长和多媒体业务的日益丰富，使得用户住宅网的业务需求也不只局限于原来的语音业务，数据和多媒体业务的需求已
13、经成为不可阻挡的趋势，现有的语音业务接入网越来越成为制约信息高速公路建设的瓶颈，成为发展宽带综合业务数字网(B-ISDN-Broadband Integrated Service Digital Network)的障碍。进入20世纪90年代以来，新的政策法规、新的业务需求以及一系列新的技术手段的出现为接入网发展提供了新的契机，使得占电信网络总资产50%左右的接入网变得十分活跃，各种技术方案层出不穷，令人目不暇接。现在接入网已经成为世界各国研究和开发的热点。1.1.3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，是纤接入网的信息传输功能，通过光线路中端（OLT）与业务
14、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中端，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扩扑结构。同时接入设备还具有本店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，并通过相应的网关协议纳入网管中心统一管理。 OLT的作用是为接入网提供与本店交换机之间的接口，并通过管传输与用户端的光网络单元通信。它将交换机的交换功能与用户接入完全隔开。光线路终端提供对自身和用户端的维护
15、和监控，它可以直接与本地交换机一起放置在交换局端，也可以设置在远端。 ONU的作用是为接入网提供用户侧的接口。它可以接入多种用户终端，同时具有光电转换功能以及相应的维护和监控功能。ONU的主要功能是终结来自OLT的光纤，处理光信号并为多个小企业，事业用户和居民住在用户提供义务接口。ONU的网络端是光接口，而其用户端是电接口。因此ONU具有光/电和电/光转换功能。它还具有对话音的数/模和模/数转换功能。ONU通常放在距离用户较近的地方，其位置具有很大的灵活性。 1.1.4接入网的物理参考模型以典型的市内铜缆用户接入网为例，其典型结构如图1.3所示。图中端局就是人们所说的电话局。由端局到交接箱之间的这一段线路称为馈线段。馈线电缆的线径较大，线对数也多。交接箱就是业务接入点，其作用是完成馈线电缆中双绞线与配线电缆中双绞线之间的交叉连接。从交接箱开始经线径较小、线对数较少的配线电缆连至分线盒。分线
