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1、OLT 供给网络侧接口并连至一个或多个 ODN，达成下行电到光、上行光到电的转换，以及分派和把握各信道的连结， 并对各个光电接口实行监控， 供给 OAM 功能。ODN 为 OLT 和ONU 供给光传输手段，主要功能是达成光信号功率的分派，完整出光 纤无源器件构成，这也是PON 名称的由来。 ONU 供给用户侧接口并和 ODN 相 连，达成下行光到电和上行电到光的变换，还要达成对语音信号的数模和模数转换、复用、信令办理和保护治理功能，实现各种业务的接入。 AF(Adaption Facility适配设备 ) 为 ONU 和用户设备供给适配功能，它能够包含在 ONU 内，也能够完整独立。无源光网络
2、中承受的接入方式主要有： 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)光纤到节点 (FTTN：Fiber、光纤到小区 (FTTZ：Fiber to the Zone)及to the Node)等等。各样接入方式的主要差异在于 ONU 搁置的地点不一样，此中最典型的方式是 FTTB、FTTC 和 FTTH。PON 在下行方向 ( 从 OLT 到 ONU)是点对多点网络， OLT
3、 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。所以，在上行方向应当承受信道切割体制来防止发 生碰撞，公正有效地利用骨干光纤的传输资源。依据信道切割体制的不一样，适用的PON 技术大致分为两类：一是鉴于时分复用技术的无源光接入网 (TDMPON) ；二是鉴于波分复用技术的无源光接入网 (WDMPON) 。PON 网络的突出特长是除去了户外的有源设备，全部的信号办理功能均在互换机和用户宅内设备达成，防止了外面设备的电磁扰乱和雷电影响，削减了线路和外面设备的故障率，提升了系统靠谱性，同节气俭了
4、保护本钱。并且这类接入方式的先期投资小，大多数资会能够等到用户真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，掩盖的范围较小，但它造价低，无需另设机房, 维1 / 7护简洁。所以这类构造能够经济地为居家用户效劳。PON 应用于光接入网的独到优势：(a) PON 使端局到用户的距离更长。鉴于 PON 的当地环路的距离可达 20Km ，这远远超出了 DSL 的最大掩盖范围。(b) PON 最小化了户外和端局内光纤敷设工程量。 PON 在端局仅需要一根光纤、一个PON 端口，这样能使端局设备耗电更少、占空间更少。(c) PON 供给更宽的带宽 ( 由于光纤更凑近用户 ) 。光纤到楼、光纤到
5、家、甚至光纤到PC 机到达了光纤贯串到用户全部路径的目标，而光纤 Nd, 区路边是当前来说是最经济的。(d) 作为点到多点的网络， PON 适宜下行视频组播播送。经过波分复用能够叠加其余信道到 PON 上而不用转变设备电路。(e) PON 去掉了远置的复用解复用设备，这样免除了网络营运商供电、保护之苦，取代有源复用解复用设备的无源光分合路器可埋在地下。(f) PON 便利经过波分复用或提升速率升级，由于无源的光分合路器对信号传输是完全透亮的。以上这些优势使得 PON 技术成为“第一英里”解决方案的最正确候选者。2.2 TDMPON 介绍TDM PON 就是上行承受 TDMA 复用技术传输、下行
6、承受 TDM 技术传输的PON 。人们考虑把 TDMPON 应用到用户技术入已经有相当长的时间了。跟着PON 技术的进展，有关标准化组织标准了几种 TDM PON 技术网，它们的主要差异在于承载协议的不一样。目前已标准化的有：鉴于 ATM的无源光网络 (At”ON) 、鉴于以太网的无源光网络(EPON) 、采用 GEM 的吉比特无源光网络 (GPON) 。它们之间的主要差异以下：2.2.1 EPON 根本构造 *nT 作原理【 17 】【 19 】EPON 标准是由 IEEE 的 EFM 工作小组最早提出的，在很大程度上继承了 ITUT 和 FSAN 拟订的 APON 标准 ITUT G 98
7、3 ，并承受了切合 IEEE802 3 协议的以太帧承载业务信息。 EPON 是单纤双向系统 j 承受波分复用技术实现了上下行数据在一根光纤上的全双工通讯模式，数据传输的速度均为 1Gb s( 由于其物理层编码方式为 8B 10B 码， 所以其线路码速率为 125G b s) 。EPON 的下行方向 ( 即由 OLT 到ONU)承受播送方式， ONU 将接收到全部的下行数据，2 / 7依据不一样的 LLID 值提取属于各自的数据并去掉 LLID 标签。 LLID是指规律链路表记， OLT为每一个注册上的 ONU 都分派一个 LLID标签，依据此 LLID 来区分不一样的 ONU。下行传输的构造
8、表示图如图 2 2 所示。上行方向 ( 由 ONU 到OLT)承受 TDMA 多址接入方式共享系统，任一时辰只好有一个ONU 发奉上行数据；数据第一在 ONU 处打上各自的 LLID标签，而后依据 OLT 分派的时隙传递到 OLT，其构造表示图如图 2 3 所示。223 EPON 的重点技术概括【 211EPON 的重点技术包含动向带宽分派、OAM 功能、准时业务传输质量、安全性考虑等等多个方面，下边进展简洁介绍。动向带宽分派：EPON 中上行方向信道的传输是承受时分复用接入方式束共享光纤的，各个 ONU 采集来自用户的信息并向 OLT 发送数据，不一样的 ONU 发送的数据占用不一样的时隙，
9、为了避3 / 7免产生冲突， OLT 确定对上行信道的带宽进展仲裁、分派。当前 EPON 动向带宽分派算法都是状态报告种类的。 ONU 经过上行报告帧报告带宽恳求， OLT 依据各 ONU 带宽恳讨情况和带宽分派策略打算各 ONU 的受权，经过下行受权帧 (GATE) 通知各 ONU。对于EPON动向带宽分派策略或许说 DBA 算法， IEEE802 3ah 并无规定，由各个制造厂商自行规定。跟着各样宽带业务的进展，用户对带宽的需求将会愈来愈大，怎样依据不一样用户的业务类型与业务特色合理分派信道带宽，使网络供给者以一套最有效的手段利用网络资源，是决定 EPON 系统性能的重点技术之一。动向带宽
10、分派也是当前 EPON 争论的热门， 当前已经提出多种 EPONDBA 算法，此中拥有代表性的是IPACT(InterleavedPollingwithAdaptiveCycle Time)算法【 22 】、 IPAQG(Integrated Periodic and QuasiGranting)DBAt41 等等。安全性考虑： Periodic在点对多点的模式下， EPON 的下行信道以播送的方式发送给与此相连结的全部ONU，每个 ONU 都能够接收 OLT 发送给全部 ONU 的信息，所以产生了一些安全隐患，确定对 发送 给每个 ONU 的下 行信号进 行加 密 。 加密 算法主要 有DE
11、S(DataEncryptionStandard)、 AES 等，比照而言， AES 更加抱负。加密和解密能够在数据链路层、物理层或者三层以进步行。 MAC 层以上的加密把握只加密净负荷，而帧头和 MAC 地点信息都保存，MAC 层以下的加密能够使 OLT 对整个 MAC 帧各个局部都加密，给每个合法的ONU 分配不一样的密钥，利用 密钥对 MAC 的地点字节、净负荷、校验字节甚至整个MAC 帧加密。在物理层加密也是一种比较有效的方法，它能对整个比特流( 包含帧头和循环冗余校验)进行加密。在接收端，物理层第一对数据进展解密而后将解密的数据传递给MAC 层考证。可是，这类方案要求 OLT 的物理
12、层对不一样的 ONU 使用不一样的密钥，由于物理层无连结特性使得实现起来比较困难。在第三层加密，需要对有效负荷进展加密，并且要保证 OAM信息对 MAC 客户层的可见性。 以太网治理：EPON 在 OLT 和 ONU 之间定义了 OAM 子层，供给检测链路的操作，如远端故障指示和远端环回把握， OAM 为网络治理员供给了监控网络以及快故障定位和错误告警的能4 / 7力。 OAM 功能的实现是可选的，可在系统的某些端单独实现可选的 OAM 功能， OAM 不包含状念治理、带宽分派和供给功能。 准时业务传输质量：传输话音和视频业务时要求延时既恒定又很小，延时抖动也要小。为了保证准时语音业务和 IP
13、 视频业务的传输，需要有与 ATM 或 SONET 同样的 QoS 并且需要系统易于治理。一种方法是对不一样效劳质量要求的信号设置不一样的优先权等级。另一种技术是承受保存带宽的方法，供给一个开放的高速通道，不传输数据，而特意用来传输语音业务， 以保证POTS(Plain Old Telephone Service)等需要保证响应时准时的业务能获得高速传递。2.3 WDMPON 介绍 126IWDM PON 是鉴于 WDM(波分复用 ) 方式实现的点到多点无源光网络，即承受波长作为用户端 ONU 的表记，利用波分复用技术实现多址接入，能够充分利用光纤的巨大传输带宽。WDM PON 承受 WDMA
14、 协议解决信道争用问题。在OLT 侧可使用多波长光源，下传给 ONUl、 ONU2 、 ?NUn 的数据以直接调制或外调制方式，加到波长为九 l 、九2、? 九 n的光载波上发送。 RN 处的 WDM 复用解复用器用来将每个 ONU 与特定的波长相对应。每个 ONU 分派一对波长分别用于上下行传输，这样就供给了 OLT 到各 ONU 固定的虚构点对点连结。 下行传输时， 经过波分复用器把信号分派给目的 ONU。上行传输时，每个ONU 使用一个特定的波长，经过波分复用器复用到一根光纤上，传递到 OLT。由于各个波长相互独立，上传信号不会发生碰撞，因此不需要准时和网络同步。WDM PON 以其高带宽、协议透亮、线路速率独立、虚构点对点连结、高安全性和可5 / 7扩展性在接入领域中同益突出。能够说， WDM PON 将是无源光网络进展的长期目标，但当前出于光器件还未成熟，稳固性高本钱成为其进展的一大阻碍，短期内在接入网中实现WDM PON 还不实质。TDM PON 与 WDMPON 的比较a) 带宽：在 TDMPON 中，用户共享带宽，固然带宽能够敏捷有效地动向分派， 但是对算法的要求较高，并要考虑具体的状况，增加用户就会影响其余用户带宽的使用，而且 OLT 和 0NU 及其有关的器件都要工作在线速率下。而在 WDM PON 中，用户
