主动光接入网及其发展趋势

摘要

　　尽管通过铜线可以提供比较快的速率，但更高的带宽只有通过光纤才能够提供。本文介绍了主动光接入网的结构、光接入网的分类以及其给用户提供电信业务时的操作，最后展望了光接入网的发展趋势。

　　一、引言

　　尽管新的技术(如xDSL|0">xDSL)可以通过铜线提供几兆的速率，但用户日益增长的带宽需求只有在网络的接入部分使用了光纤才能得到满足。到目前为止，骨干网络都是通过光纤传输的，而在有的地区，从骨干网到接入网部分已均使用了光纤。

　　主动光接入网可以认为是部署在电信骨干网和最终用户之间的光电基础设施。一方面，它必须能够提供传统的用户端接口(电话、ISDN、数据接口等)；另一方面，它也必须能够提供到本地交换和不同数据网络节点的所有必需的接口。此外，它还需要有到管理网络的第三类接口，以便可以对接入网中不同部分进行远程监控和配置。

　　光接入网包括大量的光网络单元(ONU)和光线路终端(OLT)，如图1所示。ONU可以安装在客户的地基下(光纤到大楼或FTTB拓扑)或者室外(光纤到路边或者FTTC拓扑)，而OLT可安装在本地交换的地基中。在FTTC中，光接入网取代了铜线网络的主要部分；FTTB中，它取代了网络的整个部分。

　　光接入网的ONU和OLT通过光传输网相连。

　　二、光接入网的结构

　　1.ONU

　　ONU除了提供到传输网的光接口之外，还提供到用户的接口。上行(从用户到网络)传输中，ONU"集中"用户的电信业务，将它们复用到E1信号(2.048Mb/s)，进一步又复用到更高级的光信号(如E3或者STM-1)，再提供给传输网。ONU通过2套主动设备来完成这些操作：窄带复用器用于收集单个业务信号，并将其复用到E1流；传输复用器用于产生高级光信号给传输网。为了描述下行ONU操作(网络到用户)，传输复用器接收来自传输网的光信号，解复用到E1流，然后由窄带复用器解复用到单个用户，再提供给用户。

　　与ONU相关的一个重要问题是：窄带复用器利用集中的能力(基于单个拨号业务不会同时进行)可统计复用这些业务，故提供更少的E1流。例如，如果一个ONU连接120路电话，可提供1个或者2个E1流，而不是4个。这种配置既节省了传输网络的容量，也节省了ONU和OLT传输设备的。然而，集中参数(1:2或1:4)的选择必须依赖于实际的业务流信息，以避免不可接受的呼损率。

　　除了窄带和传输复用器以外，一个ONU还包括监控设备和电源供给设备，即一组电池。ONU也包括铜线和光纤分布结构，前者可以用来协助用户终端到业务卡之间的连接，后者用于从传输复用器到用户接入光缆的连接。

　　ONU可以分为两大类：室内ONU，安装在用户地基下(FTTB)；室外ONU，安装在选定的室外位置(例如FTTC)。室内ONU通常包括支架，可以以模块方式部署。ONU有1到3个ETSI类支架，每个维数为HxWxD=2200×600×300mm，可提供200到1000根同等的电话线。另一方面，室外ONU由特别设计的外壳围绕，可以提供在恶劣气候下的保护。由于空间有限，室外ONU的容量比室内ONU的小。例如，一个典型的室外ONU维数为HxWxD=1500×1200×400mm，容量为500根电话线。

　　2.OLT

　　OLT可以认为是光接入网和骨干网之间的边界，因此它提供到本地交换和数据网络节点必要的电子接口。OLT安装在本地交换地基中，包括大量的传输复用器(与ONU的同类)，这些传输复用器与来自于不同ONU的光缆相连接。每个传输复用器分配一个特定的ONU或者一组ONU，并且提供由ONU窄带复用器产生的E1信号。OLT的传输复用器连接到本地交换，通过E1链路(V5.1或V5.2信令)或通过窄带复用器，在OLT和数据之间传输用户业务信号到本地交换。

　　网络节点之间也建立同样的连接，对于数据业务，V5.1或V5.2并不适用。V5.1或V5.2接口可以通过安装在OLT的传输复用器和本地交换之间的数字交叉提供。

　　3.传输网

　　如前所述，传输网(ONU和OLT之间的光纤连接)可以使用PDH或者SDH。对于前者，每个ONU的传输复用器可以是点对点连接，到各自的OLT复用器。然而，由于对容量灵活性、可靠性要求的增加，传输网多采用SDH。这种情况下，传输网包括大量的SDH环(常为STM-1或者STM-4，155.52或者622.08Mbit/s)，每个环或者供一个ONU(大量商用客户情况下)，或者由大量的ONU共享。这种情况，ONU和OLT的传输复用器是分插多路复用器(ADMs)，各自的级为ADM-1s、ADM-4s。

　　三、光接入网的分类

　　光接入网可分为两大类：有源光网络(AON)和无源光网络(PON)。AON又可分为基于SDH的AON和基于PDH的AON。PON又可分为基于ATM的PON(APON)以及基于以太网的PON(EPON)。

　　1.基