【正文】 綜合業(yè)務單元 (ISU)是一個智能的網絡設備 ， 分為單用戶的 ISU和多用戶的 ISU， 主要提供各種用戶終端設備與網絡之間的接口 、 實現(xiàn)信令轉換 ， 對各種業(yè)務信息進行調制與解調和合成與分解 。 視頻前端的作用是將各種模擬的和數(shù)字的視頻信號源處理后混合起來 。 下行的數(shù)字話音或數(shù)據(jù)經 QPSK調制到下行副載波上 ， 上行的數(shù)字話音或數(shù)據(jù)經 QPSK調制到上行副載波上 。 500=50 kHz；也有另一種分配上行頻段的方法 ， 將其擴展為 5～ 42 MHz, 其中 5～ 8 MHz傳輸狀態(tài)監(jiān)視信息 ， 8～ 12 MHz傳輸 VOD(視頻點播 )信令 ， 15～40 MHz用來傳輸上行電話信號 。 圖 HFC原理圖 前 端 HDT?光纖結點?抽頭I S U1 8用戶同軸分配網同軸電纜光纖I S U 圖 HFC系統(tǒng)頻譜安排 05 42 50 550 750 1000話音數(shù)據(jù)等非廣播業(yè)務 模擬電視數(shù)字電視話音或數(shù)據(jù) 個人通信M H z 50～ 550 MHz這段頻譜用來傳輸模擬電視 ， 對于 PAL制式每個信道的頻帶為 8 MHz， 這段頻譜能傳輸 (55050)247。 HFC的原理如圖 ， 由前端出來的視頻業(yè)務信號和由電信部門中心局出來的電信業(yè)務信號在主數(shù)字終端 (HDT)處混合在一起 ， 調制到各自的傳輸頻帶上 ， 通過光纖傳輸?shù)焦饫w結點 ， 在光纖結點處進行光 /電轉換后由同軸電纜分配到每個用戶 。 接入網除了電信部門的環(huán)路接入網以外 ， 還有廣播電視部分的 CATV接入網 。 VOD: 圖 APON系統(tǒng)結構 譯碼器信元裝拆通道選擇控制計算機電話A TM接口信元裝拆MUX P O NLTP O NLTA TMM U X節(jié)目選擇分支A TM接口ATM MUXA TM接口供住宅用戶使用前端切換裝置計算機 A TM接口信元裝拆MUX P O NLT供商業(yè)用戶使用L A NP B XP O NLTA TMM U X1 5 0 M b / s 接口插件1 5 0 M b / s 接口插件信元裝拆接口V接口A TM接口O L T C A TV中心專用線交換機標準接口1 5 0 M b / s1 . 5 5 ? m1 . 3 1 ? mI P 路由器V O D 服務器ONUONU6 M b / s 在一些土地遼闊的國家 ， 用戶線有時比較長 ， 在接入網中也用有源光網絡 (AON)。 UNI: 用戶網絡接口 。 3. ATM 在無源光網絡中采用 ATM技術 ， 就成為 ATMPON， 簡稱APON。 TDMA的特點是將工作時間分割成周期性的互不重疊的時隙 ， 分配給每個用戶 。 圖 (b)也使用 1310/1550 兩波長 WDM器件來分離寬帶和窄帶業(yè)務 ， 與圖 (a)不同之處在于先將電視信號編碼為數(shù)字信號 ， 再用 TDM方式傳輸 。 這方面尚無任何國際標準可用 ， 但已形成一種趨勢 ， 即使用 1310 nm波長區(qū)傳送窄帶業(yè)務 ， 而使用 1550 nm波長區(qū)傳送寬帶圖像業(yè)務 (主要是廣播電視業(yè)務 )。 其下行業(yè)務由光功率分配器以廣播方式發(fā)送給用戶 ， 在靠近用戶接口處的過濾器讓每個用戶接收發(fā)給它的信號 。 如果將 FTTC結構中設置在路邊的 ONU換成無源光分路器 ， 將 ONU移到大企業(yè)事業(yè)單位 (如公司 、 政府機關 、 大學或研究所 )的辦公室內就成了 FTTO。 在 FTTC結構中 ， ONU設置在路邊的人孔或電線桿上的分線盒處 ， 有時也可以設置在交接箱處 。 AON的傳輸距離和容量大大增加 ， 易于擴展帶寬 ， 運行和網絡規(guī)劃的靈活性大 ， 不足之處是有源設備需要供電 、 機房等 。 a: AF與 ONU之間的參考點 。 R： 光接收參考點 。 ONU： 光網絡單元，提供 OAN用戶側接口，并且連接到一個 ODN或 ODT 圖 光接入網的參考配置 ONU…ONUODN O L T…AFaS / R R / ST業(yè)務結點功能ONU…ONUODT O L T…AF業(yè)務結點功能( A O N )UNI ( P O N ) S N I接入網系統(tǒng)管理功能Q3用戶側接入鏈路群網絡側V ONU： 光網絡單元 ， 提供 OAN用戶側接口 ， 并且連接到一個 ODN或 ODT。 從系統(tǒng)配置上可以分為無源光網絡 (PON)和有源光網絡 (AON)， 如圖 。 ITUT的 (參看圖 )對接入網給出如下定義： 接入網由業(yè)務結點接口 (SNI)和用戶網絡接口 (UNI)之間的一系列傳送實體 (如線路設施和傳輸設施 )組成 ， 為供給電信業(yè)務而提供所需的傳送承載能力 ， 可經由網絡管理接口 (Q3)配置和管理 。 基礎層是基于 WDM的光層 ， 用于支持電層的業(yè)務傳送 ， 該層由透明的 、 可以重新配置的和完全受網管控制的光網絡單元構成；光層之上的層是電層 ， 可能是 SDH或 ATM等電傳送信號； 最上層是應用層 。 R e c onf i gur a t i on v i a W D M C r os s C onne c t s 在網絡中還使用了可調諧激光器和可調諧波長轉換器等單元器件 。 MONET是 “ 多波長光網絡 ” 的簡稱 ， 該項目是由 ATT、 Bellcore和朗訊科技發(fā)起的 ， 參加單位有 Bell亞特蘭大 、 南 Bell公司 、 太平洋 Telesis, NSA(美國國家安全局 )和 NRL(美國海軍研究所 )。 在 FXC層 ， 輸入光纖中有需要作波長級交叉連接的光纖經 FXC交叉連接后到上一層交叉連接端口 ， 再作波長交叉連接 。 需要進行變換的波長由光開關交換后進入共用的波長變換器 ， 經過變換的波長再次進入光開關與其它波長一起交換到所要輸出的光纖中去 。 設輸入輸出光纖數(shù)為 M， 每根光纖中波長數(shù)為 N， 若要實現(xiàn)交叉連接則共需要 MN個波長變換器 。 3. 在波長可變交叉連接器中 ， 使用波長變換器 (Wavelength Converter)對光信號進行波長變換 ， 因而各路光信號可以實現(xiàn)完全靈活的交叉連接 ， 不會產生波長阻塞 。 這種交叉連接器在 WDM光網絡中不能發(fā)揮多波長通道的靈活性 ， 不能實現(xiàn)波長選路 ， 因而很少在 WDM網絡結點中單獨使用 。 圖 基于介質膜濾波器加上光纖環(huán)行器結構的 OADM ?1Ad d ?1?1D r o p ?121323?2Ad d ?2?2D r o p ?2232?3Ad d ?3?3D r o p ?3232?4Ad d ?4?4D r o p ?4232111131313多個波長輸入環(huán)行器帶通介質膜濾波器2 2S O A開關帶通介質膜濾波器環(huán)行器多個波長輸出可變衰減器 光交叉連接器 (OXC: Optical Crossconnect)是光波網絡中的一個重要網絡單元 ， 其功能可以與時分復用網絡中的交換機類比 ， 主要用來完成多波長環(huán)網間的交叉連接 ， 作為網格狀光網絡的結點 ， 目的是實現(xiàn)光波網的自動配置 、 保護 /恢復和重構 。 多波長光信號從輸入端經環(huán)行器到達濾波器 ， 由于介質膜濾波器屬于帶通濾波器 ， 因此只有位于通帶內的波長才可以通過濾波器 ， 其它波長則被反射回環(huán)行器 。 最后還可以通過不同組合形式的光開關 ， 從 m個波長中選取任意的分插波長 。 圖 基于光纖耦合器加上光纖布喇格光柵結構的 OADM ?1… ?n?d ro p?1… ?n?ad d 4. 基于光纖光柵加上光纖環(huán)行器結構的 OADM 圖 OADM， 采用光纖環(huán)行器和光纖光柵的結合可以實現(xiàn)多個波長的分插復用 。 這種結構是在光纖定向耦合器的腰區(qū)寫入光柵 ， 如果在入射光中某一波長的光信號與光柵的峰值波長在波長上一致 ， 就會形成選擇性反射 。 圖 基于光纖馬赫 曾德爾干涉儀加上光纖布喇格光柵結構的 OADM ?1… ?n?d ro p3 d B 耦合器F B G a t ?S輸入?1… ?n輸出?ad d 而且這種結構是左右對稱的 ， 同樣可以插入與光柵峰值波長相對應的光波長信號 。 圖 基于解復用 /復用結構的 OADM M U XD M U X多個波長輸入多個波長輸出A d d ?SD r o p ?S 在這種結構中 ， 由于不需要作分插的波長不能直接地通過 ， 而解復用器和復用器的濾波特性會改變傳輸光譜的形狀 ， 因而會影響整個系統(tǒng)的傳輸性能 。 下面介紹幾種光分插復用器的實現(xiàn)方法 。 光 /電 /光型光分插復用器是一種采用 SDH光端機背靠背連接的設備 ， 在已鋪設的波分復用線路中已經使用了這種設備 。 無論 ADM還是 OADM， 都是相應網絡中的重要單元 。 光傳輸段層為光信號在不同類型的光媒質 (如 , ， )上提供傳輸功能 ， 包括對光放大器的監(jiān)控功能 。 由于光纖信道可以將復用后的高速數(shù)字信號經過多個中間結點 ， 不需電的再生中繼 ， 直接傳送到目的結點 ， 因此可以省去 SDH再生段 ， 只保留復用段 ， 再生段對應的管理功能并入到復用段結點中 。 基于 WDM和波長選路的全光網絡及其與單波長網絡的關系， 如圖 。 WDM 光 網 WDM技術極大地提高了光纖的傳輸容量 ， 隨之帶來了對電交換結點的壓力和變革的動力 。 這樣 S1/P2光纖上的保護信號時隙可以保護 S2/P1光纖上的業(yè)務信號 ， S2/P1光纖上的保護信號時隙可保護S1/P2光纖上的業(yè)務信號 ， 于是四纖環(huán)可以簡化為二纖環(huán) ， 如圖 。 在四纖環(huán)中 ， 僅僅光纜切斷或結點失效才需要利用環(huán)回方式來保護 ， 而如果是單纖或設備故障可以使用傳統(tǒng)的復用段保護倒換方式 。 在四纖環(huán)中 ， 僅僅光纜切斷或結點失效才需要利用環(huán)回方式來保護 ， 而如果是單纖或設備故障可以使用傳統(tǒng)的復用段保護倒換方式 。 正常情況下 ， 從 A結點進入環(huán)傳送至 C結點的支路信號順時針沿光纖 S1傳輸 ， 而由C結點進入環(huán)傳送至 A結點的支路信號則逆時針沿光纖 S2傳輸 ， 保護光纖 P1和 P2是空閑的 。 故障排除后 ， 倒換開關返回原來的位置 。 例如在 B結點 S1光纖上的信號 (AC)經倒換開關從 P1光纖返回 ， 沿逆時針方向經 A結點和 D結點仍然可以到達 C結點 ， 并經 C結點的倒換開關環(huán)回到 S1光纖后落地分路 。 這是一種路徑保護方式 。 同理 ， 在 C點進入環(huán)傳送至結點 A的支路信號 (CA)按上述同樣的方法傳送到結點 A， S1光纖所攜帶的 CA信號為主信號 。 通常單向環(huán)由兩根光纖來實現(xiàn) ， S1光纖用來攜帶業(yè)務信號 ， P1光纖用來攜帶保護信號 。 雙向環(huán)中進入環(huán)的支路信號按一個方向傳輸 ， 而由該支路信號分路結點返回的支路信號按相反的方向傳輸 。 復用段倒換環(huán)屬于路徑保護 ， 其業(yè)務量的保護以復用段為基礎 ， 以每對結點的復用段信號質量的優(yōu)劣來決定是否倒換 。 環(huán)形網的結點可以是ADM， 也可以是 DXC， 但通常由 ADM構成