《光通信及无源光接入网技术介绍-周钊》由会员分享，可在线阅读，更多相关《光通信及无源光接入网技术介绍-周钊（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 光通信及无源光接入网技术术介绍绍报告人：周钊 学号：0110349041Outline 光通信技术的起源和发展 无源光接入网技术简 介 从TDM PON到WDM PON1光通信：以光为载体传送信息的通信方式的总称 ，根据传送媒体不同又分为大气、空间、海底光 通信和光纤通信光通信3要素：光源、光传输、光检测2000多年前：烽火台浓烟、火焰西方的大航海时代：旗语1880年 贝尔发明了光电话无线光通信太阳能做光源，传输了213米 1960年，红宝石激光器的发明1970年，康宁公司的卡普隆(Kapron) 之制作出 损耗为20dB/km光纤，世界第一根有实用意义的 通信光纤。 1977年，贝尔研究所
2、和日本电话电报公司研制成 功寿命达百万小时的半导体激光器。1966年，“光纤之父”高锟博士提出光纤通信的设 想20世纪80年代：光纤通信的第一个应用高潮期在这一时期，发达国家，如英、日、德、意、法、美等 国二战后建立的通信设施正面临更新换代，光纤通信为 他们提供了前所未有的机遇。我国于1988年也确立了“大 力推广光纤通信在我国的应用”这一方针，并于90年代前 期建设了光纤通信应用干线系统。从上世纪90年代至跨世纪前后：光纤通信新技术 与产业并行发展时期光纤通信与个人计算机的结合，进入了一个以互联网发 展为中心的创新高峰期光纤通信技术的优势 光波频率很高，因此可使用的带宽巨大、 光纤的传输损耗
3、小、现在光纤的损耗已经降至小 于0.2dB/km 光波的传输频率高，同时光纤是非导体，因此抗 电磁干扰性能好 携带信息的光波向外辐射量极小，不容易被检测 到，因此光纤通信保密性极好骨干网的容量需求 IP业务爆炸性增长 IP业务的不确定性造成网络资源的不平衡 带宽租用业务正在兴起 宽带接入业务（ADSL等）的发展和宽带新业务新应 用，如：HDTV，视频会议，战场通信等。 网络生存性要求消耗大量容量 带宽换QoS的轻载网新思路需要更大的带宽 通信市场的正弹性定律和竞争的刺激我国光纤通信网的发展 1974年开始低损耗光纤和光通信的研究 1970年代中研制成低损耗光纤和室温下可连续发光的半 导体激光器
4、 1979年在北京和上海分别建立了光通信试验系统 1986年建立了国内第一条实用化光缆干线宁汉光缆 1991年起，不再建长途电缆通信系统 1999年建成8纵8横光纤骨干网，覆盖了除台湾外所有省 会城市和75地市。 21世纪以来，接入网应用，FTTH建设、三网融合。Outline 光通信技术的起源和发展 无源光接入网技术简 介 从TDM PON到WDM PON1接入网概念用户接入网(AN)是由业务节点接口(SNI)和相关用户网络接口 (UNI) 之间的一系列传送实体组成。AN普通电话POTSISDN专线LL无线 RADIO视频 VIDEO交叉连接器 本地交换机广播电视ATM节点交互式电视SNIU
5、NI有线接入 铜线 HDSL ADSL 铜线光线混合接入 HFC 光纤接入 有源光纤 无源光纤 无线接入光纤接入 未来的发展趋势 5km距离2003年2006年视频会议 游戏SDTV视频会议SDTVVoDHDTVVoDHDTV2010年2000年n解决了双绞线接入的带宽瓶颈问题 ；n解决了双绞线接入的长距离覆盖的问题；n 全光纤纤接入可以满满足用户长户长 距离、高带宽带宽 、全业务业务 的需 求光纤接入的主流技术l 光纤接入分为有源 (P2P Ethernet)和无源 (PON)两种模式；l PON是未来光纤接入 技术的主流模式；P2PP2MPFTT xxPON (P2MP)APONBPONE
6、PONGPONEthernet (P2P)适合大客户专线接入适合FTTH/O的应用PON技术介绍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 线型等拓扑结构，在光分支点不需要节点设备， 只需要安装一个简单的无源光分路器，光信号在 传输过程中不再经过放大和再生，网络的分路由 光分路器来实现。 PON的优点是：宽带化、业务综合化、灵活的组网能力、低成本。 PON网络体系结构PON技术介绍Outline 光通信技术的起源和发展 无源光接入网技术简 介 从TDM PON到WDM PON1TDM-PON工作原理下行 在
7、ONU注册成动后分配一个唯一的LLID,用于在OLT上标识ONU ； 在每一个分组开始之前添加一个LLID，替代以太网前导符的最后两个字节； OLT接收数据时比较LLID注册列表，ONU接收数据时，仅接收符合自己的 LLID的帧或者广播帧。 广播方式TDM-PON工作原理上行 TDMA方式 OLT接收数据前比较LLID注册列表； 每个ONU在由局方设备统一分配的时隙中发送数据帧； 分配的时隙补偿了各个ONU距离的差距，避免了各个ONU之间的碰撞。APONATM+PON到20世纪90年代中期人们普遍认为ATM技术是最适合多业 务的协议,而PON则是最经济的宽带接入方式,所以将ATM技 术和PON
8、技术相结合就成为实现在单一接入平台进行宽带接 入的理想途径。 APON的关键技术 高速突发同步技术 动态带宽分配算法 大动态范围光信号收发技术 高精度的测距技术 缺点信元开销很大，设备成本过高（费力不讨好）EPONEPON与APON最大的区别是前者通过不定长的802.3以太 网帧来提供多种业务。帧长从64字节到1518 字节。 优点： 与现有以太网的兼容性. 以太网技术,是迄今为止最成功和成熟的局域网技术. 在WAN和LAN连接时将减少APON在ATM和IP协议 间转换. 高带宽. 根据目前的讨论,EPON的下行信道为百兆/千兆的广 播方式,而上行信道为用户共享的百兆/千兆信道.这 比目前的接
9、入方式,如Mo-dem、ISDN、ADSL甚至 APON(下行622/155Mbit/s,上行共享155Mbit/s)都要 高得多. 低成本. 组网灵活EPON 系统能够满足当前宽带业务的要求，是近期 宽带光接入及FTTH 的主要实现方式。目前EPON 技术可研究的关键技术主要有：上行动态带宽分配算法（DBA）多业务承载QOS安全性和可靠性进一步降低成本GPON相对与EPON更为高效和强大，提出了2.5Gbps的超高比特 率的速率，其核心技术通用成帧协议能更有效支持各种业 务，能够以原有的格式（不转换格式）透明传输，效率极 高（带宽利用率可以达到90%以上），支持传送多种业务 （包括TDM和数
10、据。缺点GPON技术、设备相对复杂。其承载有QoS保障的多业务 和强大的OAM能力等优势很大程度上是以技术和设备的复 杂性为代价换来的，从而使得相关设备成本较高。随着 GPON技术的发展，GPON设备的成本将会有相应地下降 。波分复用无源光网络（WDM PON）1WDM PON中的组播技术研 究WDM PON的关键技术光源选取 混合调制技术上行信号传输 组播技术WDM PON的优点高带宽大容量 协议透明 线路带宽独立虚拟P2P连接 高安全性 升级简便WDM PON的缺点高昂的激光器成本混合WDM/TDM PON 结合了TDM技术和WDM技术的优点，是对现有 网络进行平滑升级的重要手段。混合WDM/TDM PON的优点 综合了TDM和WDM的优点，在尽量减少成本的 同时增大了网络容量。 在用户和带宽升级方面具有较好的灵活性。混合WDM/TDM PON的研究方向 低成本的稳定的ONU光源 OLT端的多波长光接收机 资源分配算法研究目前正在兴起的大容量无源光接入网。 40-100GGEPON OFDM-PON OCDMA-PON UDWDM-PON这些技术各有千秋，都具有巨大的吸引力都不同的拥护者，随着无源光网络技术的进一步发展，未来使用的接入网技术将花落谁家？让我们拭目以待。Thank you for your attention!
