【正文】 chnology. 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 indepth study 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 specific 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 network 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 munication, PON目 錄第1章 概論 5 接入網(wǎng)發(fā)展概述 5 接入網(wǎng)簡介 5 5 6 7 8 8 8 8 接入網(wǎng)的發(fā)展趨勢 9 10 10 10 第2章 光接入技術(shù) 12 12 12 12 13 13 15 16 PON技術(shù) 17 PON的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 17 PON技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化 18 光接入網(wǎng)中的復(fù)用方式 19 第3章 光發(fā)送與光接收 20 20 20 21 21 22 22 23 23 24 25 第4章 接入網(wǎng)升級技術(shù)研究 28 28 “光進(jìn)銅退”技術(shù)實(shí)施要求 29 4 3“光進(jìn)銅退”采用的主要技術(shù)和相關(guān)設(shè)備 31 EPON技術(shù) 31 接入網(wǎng)關(guān)AG、綜合接入設(shè)備IAD 34 第5章 無線光接入網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù) 36 接入網(wǎng)網(wǎng)管功能 36 接入網(wǎng)網(wǎng)管系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu) 37 接入網(wǎng)網(wǎng)管向TMN的過渡 38 光接入網(wǎng)網(wǎng)管系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn) 38 第6章 全文總結(jié) 39 參考文獻(xiàn) 41 致 謝 42 畢業(yè)設(shè)計(jì)小結(jié) 43 第1章 概論 接入網(wǎng)發(fā)展概述 接入網(wǎng)簡介電信網(wǎng)包含了各種電信業(yè)務(wù)的所有傳輸及復(fù)用設(shè)備、交換設(shè)備，以為各種線路設(shè)施等。同時，隨著IP業(yè)務(wù)的迅速增長和多媒體業(yè)務(wù)的日益豐富，使得用戶住宅網(wǎng)的業(yè)務(wù)需求也不只局限于原來的語音業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)的需求已經(jīng)成為不可阻擋的趨勢，現(xiàn)有的語音業(yè)務(wù)接入網(wǎng)越來越成為制約信息高速公路建設(shè)的瓶頸，成為發(fā)展寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(BISDNBroadband Integrated Service Digital Network)的障礙。從交接箱開始經(jīng)線徑較小、線對數(shù)較少的配線電纜連至分線盒。交接箱由遠(yuǎn)端局(RO—Remote Office)代替，RO又稱遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)(RN—Remote Node)，或簡稱遠(yuǎn)端(RT—Remote Termination)。此外，正在迅速發(fā)展的高清晰度電視(HDTV)也是人們普遍注意的方向?，F(xiàn)階段大規(guī)模實(shí)現(xiàn)FTTH還不經(jīng)濟(jì)，主要是實(shí)現(xiàn)FTTB用TTC，目前可采用的傳送技術(shù)手段以有源光纖接入(如PDH—Plesiochronous Digital Hierarchy、ATM—Asynchronous Transfer Mode、SDH—Synchronous Digital Hierarchy、GE/FE等)為主，但當(dāng)無源光纖接入開始得到應(yīng)用時，其將成為FTTH的一種最經(jīng)濟(jì)有效的技術(shù)手段。(3) 以ATM技術(shù)或以太網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的無源光網(wǎng)絡(luò)以ATM為基礎(chǔ)的無源光網(wǎng)絡(luò)(APON)代表了寬帶接入技術(shù)的發(fā)展方向之一，其優(yōu)勢在于它結(jié)合了ATM多業(yè)務(wù)，多比特率支持能力和PON(無源光網(wǎng)絡(luò))透明寬帶傳輸能力，業(yè)務(wù)的接入非常靈活。SDH利用虛容器(VC)的特點(diǎn)可映射各級速率的PDH，而且能直接接入ATM信號，因此為向?qū)拵Ы尤氚l(fā)展提供了一個理想的平臺。第六章對整個課題研究的總結(jié)。④ 抗干擾能力強(qiáng)，保密性能好。⑥ 光纖/同軸電纜混合（Hybrid Fiber Coax，F(xiàn)C）技術(shù)廣泛地應(yīng)用于有線電視網(wǎng)中。根據(jù)光纖到用戶的距離來分類，可分成光纖到交換箱(FTTCab，F(xiàn)iber To The Cabinet)、光纖到路邊(FTTC，F(xiàn)iber To The Curb)、光纖到大樓(FTTB，F(xiàn)iber To The Building)及光纖到戶(FTTH，F(xiàn)iber To The Home)等4種服務(wù)形態(tài)。FTTB是一種點(diǎn)到多點(diǎn)的結(jié)構(gòu)，通常不用點(diǎn)到點(diǎn)的結(jié)構(gòu)。FTTH是直接到用戶的真正的信息高速公路，因而被認(rèn)為是接入網(wǎng)發(fā)展的方向。1） 高品質(zhì)、高帶寬，同事提供語音寬帶業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)擴(kuò)展好。2） ONU在樓道存在供電和安全問題。采用SDH技術(shù)、ATM技術(shù)、以太網(wǎng)技術(shù)在光接入網(wǎng)系統(tǒng)中稱為有源光網(wǎng)絡(luò)。通常的光纖接入的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有點(diǎn)到點(diǎn)(PZP)方式和點(diǎn)到多點(diǎn)(PZMP)兩種方式。相對于點(diǎn)到點(diǎn)光纖接入方式，點(diǎn)到多點(diǎn)接入的優(yōu)點(diǎn)非常明顯：第一，由于多個用戶共享一根光纖的帶寬資源，用戶成本相對較低，而且可以充分利用光纖的帶寬資源；第二，對于開展點(diǎn)到多點(diǎn)的多播、組播業(yè)務(wù)相對簡單，適合開展視頻廣播和流媒體業(yè)務(wù)；第三，減小中心交換局一側(cè)的光纖接頭數(shù)目，安裝和維護(hù)簡單，易于實(shí)現(xiàn)用戶網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化規(guī)劃。在這種方式中需要N個12的光分離器來實(shí)現(xiàn)P2MP傳輸，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，組網(wǎng)靈活，但是光分離器的數(shù)目較多。隨著Internet的高速發(fā)展，用戶對網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求不斷提高，各種新的寬帶接入技術(shù)已經(jīng)成為研究的熱點(diǎn)。第3章 光發(fā)送與光接收無線光接入光發(fā)送和探測技術(shù)和光纖通信區(qū)別，是針對大氣信道的特征而采用的一些特殊處理技術(shù)。在進(jìn)行天線的幾何設(shè)計(jì)時，一般先給定拋物面D、f，再確定拋物面半角Ψ0， （31）雙曲面的四個參量LV、ф0、fc、d可以任選兩個參量，從而確定其他參數(shù)。在天線設(shè)計(jì)過程中必須考慮如下要求：l）高的光學(xué)質(zhì)量；2）低的遮擋率；3）光學(xué)透鏡的高透射率及主、次反射鏡的高反射率；4）低的散射光效應(yīng)；5）材料的熱膨脹系數(shù)小，機(jī)械強(qiáng)度高，重量輕，使用壽命長。強(qiáng)度調(diào)制直接檢測的光發(fā)送機(jī)一般由光源、驅(qū)動電路、自動功率控制和自動溫度控制電路、報(bào)警保護(hù)電路組成。和光纖通信一樣，在進(jìn)行光發(fā)送機(jī)光源的選取時，必須綜合考慮傳輸波長、系統(tǒng)帶寬、功率預(yù)算等因素，并結(jié)合各種光源特性進(jìn)行選取。光接收機(jī)的作用就是檢測經(jīng)過傳輸?shù)奈⑷跣盘?，并放大、整形、再生成原傳輸信號，它的主要器件是利用光電效?yīng)把光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕墓怆娞綔y器。Si光電二極管具有很高的靈敏度，—，—，但是Ge光電二極管的暗電流較大；。Rs是二極管的連續(xù)阻抗，通常RsR1。為了使帶寬較大，R應(yīng)當(dāng)較小。，跨越阻抗前置放大器提供了高靈敏度/寬頻帶的特性,它的動態(tài)范圍較大。集成前置放大器主要缺點(diǎn)是，在數(shù)字系統(tǒng)中，如果有一系列的“1”，那么集成塊建立起一個可以評估的DC分量時，接收機(jī)將達(dá)到飽和，且集成前置放大器寬帶應(yīng)用要求等同化、動態(tài)范圍受限。銅是不可再生的戰(zhàn)略性資源，銅纜的價(jià)格在很長的時間里不可能有所回落。針對現(xiàn)有的寬帶網(wǎng)絡(luò)銅纜接入方式存在無法滿足業(yè)務(wù)開展要求、大量占用管孔資源、銅價(jià)格上漲導(dǎo)致投資建設(shè)成本增大，維護(hù)成本增大等弊端，中國網(wǎng)通、中國電信等電信業(yè)務(wù)主流運(yùn)營商紛紛提出了根據(jù)不同環(huán)境和條件下利用光纜替換原有銅纜的“光進(jìn)銅退”接入技術(shù)方案。從建設(shè)成本考慮，根據(jù)關(guān)于最經(jīng)濟(jì)接入距離的分析。，應(yīng)本著“先遠(yuǎn)后近、先急后緩、先城市后農(nóng)村”的原則。，實(shí)現(xiàn)語音和數(shù)據(jù)在接入層的融合，簡化接入層網(wǎng)絡(luò)，促進(jìn)“光進(jìn)銅退”。如果PON設(shè)備的測試結(jié)果比較滿意，并且商務(wù)條件也較可行的話，則可以適度引入FTTH技術(shù)。如果采用LAN方式，因五類線的距離不能超過100m，就需要在別墅區(qū)內(nèi)設(shè)置很多的Lanswitch，端口實(shí)占率就很低，而且安裝交換機(jī)的室外型機(jī)箱也非常昂貴，也不便于協(xié)調(diào)安裝地點(diǎn)，還要敷設(shè)電纜來解決傳統(tǒng)語音業(yè)務(wù)，總體投資很大。4 3“光進(jìn)銅退”采用的主要技術(shù)和相關(guān)設(shè)備 EPON技術(shù)PON在光纖接入方式中相對成本低，能平滑升級、帶寬高、覆蓋范圍大、節(jié)省光纖資源、傳輸距離遠(yuǎn)、保密性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，它打破了傳統(tǒng)點(diǎn)到點(diǎn)的解決方法，是解決寬帶接入的一種既經(jīng)濟(jì)、又面向未來多業(yè)務(wù)的用戶接入技術(shù)，因而將是未來的發(fā)展方向。另外還可以疊加1550nm波長的CATV通道。在下行方向，它提供面向無源光纖網(wǎng)絡(luò)的光纖接口。OLT到ONU之問可實(shí)現(xiàn)高速的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。一般一個POS的分線率為132或64，并可以以進(jìn)行多級連接。2. IAD作為NGN網(wǎng)絡(luò)中的小容量接入設(shè)備，可提供基于寬帶的語音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。而微波傳輸鏈路雖然有其固有弱點(diǎn)，但是微波衰減最嚴(yán)重的天氣狀況是大雨，而在大霧情況下衰減相對較小；光傳輸在大霧狀況下衰減最嚴(yán)重，而在大雨?duì)顩r下又相較較小。 TMN與電信網(wǎng)的關(guān)系 接入網(wǎng)網(wǎng)管系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)由于接入網(wǎng)中設(shè)備的特點(diǎn)與接入特性和傳輸技術(shù)密切相關(guān)，所以其網(wǎng)管系統(tǒng)中的運(yùn)行系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)可以分為4個部分：端口及核心功能運(yùn)行、系統(tǒng)功能實(shí)體、傳送功能運(yùn)行系統(tǒng)功能實(shí)體、調(diào)度管理功能實(shí)體。這樣開發(fā)周期短，能較快的提供接入網(wǎng)發(fā)展所急需的接入網(wǎng)網(wǎng)管系統(tǒng)。FTTH是接入網(wǎng)的長期發(fā)展目標(biāo)，各個國家都有其明確的發(fā)展目的，但由于成本、用戶要求和市場等方面的原因，F(xiàn)TTH仍然是一個長期的任務(wù)。 （2）光纖可以克服銅線電纜無法克服的一些限制因素。另外，與無線接入網(wǎng)相比，光纖接入網(wǎng)還需要管道資源。在論文完成之際，本人在此向所有關(guān)心我的老師和同學(xué)致以最真誠的感謝!首先要感謝張會生教授，張老師平易近人，知識淵博，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，豐富了專業(yè)知識，令我受益匪淺。采用光纖接入網(wǎng)是光纖通信發(fā)展的必然趨勢，盡管目前各國發(fā)展光纖接入網(wǎng)的步驟各不相同，包括采用有源光網(wǎng)絡(luò)AON和無源光網(wǎng)絡(luò)PON的光纖接入方式，以實(shí)現(xiàn)FTTC、FTTB，為最終實(shí)現(xiàn)FTTH打下基礎(chǔ)。在此向他們表示衷心的感謝?，F(xiàn)在，影響光纖接入網(wǎng)發(fā)展的主要原因不是技術(shù)，而是成本，到目前為止，光纖接入網(wǎng)的成本仍然太高。此外，光纖不受電磁干擾，保證了信號傳輸質(zhì)量，用光纜代替銅纜，可以解決城市地下通信管道擁擠的問題。預(yù)計(jì)幾年后，F(xiàn)TTH網(wǎng)海將會有更大的發(fā)展。 光接入網(wǎng)網(wǎng)管系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)在接入網(wǎng)設(shè)備的維護(hù)管理過程中，離不開接入網(wǎng)網(wǎng)管系統(tǒng)的工作，同時也需要其他網(wǎng)管系統(tǒng)，特別是交換機(jī)網(wǎng)管系統(tǒng)的協(xié)同工作。由于PCFOSF和WOSF是兩個獨(dú)立的管理功能，且與接入技術(shù)密切相關(guān)，它們的協(xié)調(diào)是通過COOSF來完成的。同樣，光纖傳輸系統(tǒng)經(jīng)常會遇到城市施工改造的破壞中斷，無線光傳輸速率也足可以作為光纖傳輸?shù)膫溆面溌?。IAD設(shè)備小、端口少的特點(diǎn)使其更適合靠近用戶端，只要可以接入Internet的地方都可以接入，通過城域網(wǎng)接入軟交換，可以方便地為用戶提供普通電話服務(wù)，可以為用戶提供CENTREX、IPCENTREX等業(yè)務(wù)。1. AGAG可以提供內(nèi)部V5接口實(shí)現(xiàn)原網(wǎng)絡(luò)的對接，也可以通過光纖接入多業(yè)務(wù)承載網(wǎng)。3)提供多業(yè)務(wù)接口，對用戶的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存，并在OLT配備的發(fā)送窗日中向上行方向發(fā)送。，每個包攜帶一個具有傳輸?shù)侥康牡豋NU標(biāo)識符的信頭。EPON在保留傳統(tǒng)以太網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上定義了新的應(yīng)用于EPON系統(tǒng)的物理層(主要是光接口)規(guī)范、MAC多點(diǎn)控制協(xié)議(MPCP)以及運(yùn)營維護(hù)和管理(OAM)機(jī)制，以實(shí)現(xiàn)在點(diǎn)到多點(diǎn)無源光網(wǎng)絡(luò)中的以太網(wǎng)幀的時分多址接入。這其中，GPON還有待ITU—T的批準(zhǔn)和批量產(chǎn)品的證實(shí)。，提高機(jī)房的利用率。日前，國內(nèi)的電信業(yè)務(wù)主流運(yùn)營商擁有大量的銅纜資源，且ADSL、VDSL等基于銅纜的寬帶接入技術(shù)也能滿足普通用戶5年內(nèi)對帶寬的需求，因此銅纜資源不能廢棄，而是應(yīng)該努力延長其使用壽命，F(xiàn)T