1、詢#樹(shù)人大屈課程論文題 目寬帶光纖接入研究專 業(yè)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)班級(jí)學(xué)號(hào)姓 名指導(dǎo)教師所在學(xué)院信息科技學(xué)院完成時(shí)間:2012年4月承諾書(shū)我謹(jǐn)此鄭重承諾:本課程論文是本人在指導(dǎo)老師指導(dǎo)下獨(dú) 立撰寫(xiě)完成的。凡涉及他人觀點(diǎn)和材料，均依 據(jù)著作規(guī)范作了注釋。如有抄襲或其它違反知 識(shí)產(chǎn)權(quán)的情況，本人愿接受學(xué)校處分。承諾人（簽名）:2012年04月14日寬帶光纖接入研究信息科技學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)、摘要：光纖接入技術(shù)最人優(yōu)勢(shì)是可用帶寬，開(kāi)發(fā)潛力巨大，在這方面其他接入技術(shù)無(wú)法與 其相比。光纖接入網(wǎng)還有傳輸質(zhì)量好、傳輸距離長(zhǎng)、抗干擾能力強(qiáng)、網(wǎng)絡(luò)可靠性高等特點(diǎn)。另外, sdh和apon設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化程度都較高

2、，有利于降低生產(chǎn)和運(yùn)行維護(hù)成木。隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及 以及用八對(duì)多媒體業(yè)務(wù)需求的h益增長(zhǎng)，光纖接入網(wǎng)技術(shù)越來(lái)越顯示出技術(shù)上和應(yīng)用上的優(yōu)勢(shì)。光接入網(wǎng)(oan)從技術(shù)上可分為兩人類：有源光網(wǎng)絡(luò)(aon)和無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(pon).aon 乂可分 為棊于sdh的aon和基于pdh的aon.pon 乂町分為基于atm的pon(apon)以及基于以太 網(wǎng)的pon(epon )。木文首先分析了基于sdh系統(tǒng)的aon在接入網(wǎng)屮應(yīng)用的主要優(yōu)勢(shì)，介紹了 pon和epon的優(yōu)勢(shì)和業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)階段。然后分析了兒種光接入方式，分別介紹了光纖分布網(wǎng)絡(luò) (fdn),光纖同軸混合網(wǎng)絡(luò)(hfc)和光網(wǎng)絡(luò)單元(onu)。接著分析了幾種接入

3、技術(shù)應(yīng)用及它們z間 的比較，最后簡(jiǎn)單提出我國(guó)光纖接入網(wǎng)的發(fā)展可能跨越apon. pon和epon階段，從寬帶點(diǎn)到點(diǎn)以 a網(wǎng)光纖系統(tǒng)和gepon開(kāi)始，乃至最終過(guò)渡到gpon階段的初步設(shè)想。關(guān)鍵詞：光接入網(wǎng)；冇源光網(wǎng)絡(luò)；無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)；aonbroadband fiber access researchpan shufang, major in computer science and technology, college ofinformation of science and technologyabstract: light access network (oan) from the tech

4、nology can be divided into two categories: active optical network (aon) and passive optical network (pon.) aon and can be divided into the aon based on sdh and based on the pdh aon. pon and can be divided into the pon on atm (apon) and based on ethernet pon (epon).this paper first analyzes the sdh s

5、ystem based on the application of aon in access network the major advantages, this paper introduces the advantages and epon pon and business development stage. then analyzes several light the access method are introduced, and optical fiber distribution network (fdn), optical fiber coaxial hybrid net

6、work (hfc) and light network unit (onu). then analyzes several access technology application and the comparison between them, and finally puts forward some simple optical fiber access network development may be apon across, pon and epon phase, from broadband point-to-point ethernet fibre optic syste

7、m and gepon began, and even finally gpon stages of the transition to initial assumption.key words: light access network; active optical network; passive optical network; aon1緒論11.1寬帶oan系統(tǒng)11.1.1基于sdh系統(tǒng)的aon 11.12 pon 2113 epon 31.2幾種光接入方式31.2.1光纖分布網(wǎng)絡(luò)(fon) 31.2.2光纖同軸混合網(wǎng)絡(luò)(hfc) 41.2.3光網(wǎng)絡(luò)單元(onu) 41.3接入技術(shù)應(yīng)

8、用及比較41.4總結(jié)與展望5致謝5參考文獻(xiàn)5附圖6傳統(tǒng)以太網(wǎng)屬于用戶駐地網(wǎng)(cpn)o然而其應(yīng)用卻在向包括接入網(wǎng)在內(nèi)的其他公用網(wǎng)領(lǐng)域擴(kuò) 展。歷史上，對(duì)于企事業(yè)用戶應(yīng)用環(huán)境，以太網(wǎng)技術(shù)一直是最流行的方法,1=1前已成為僅決于供電插 口的第二大住宅和辦公室公用設(shè)施接口。對(duì)于公用網(wǎng)住宅用八應(yīng)用壞境，點(diǎn)到點(diǎn)有源以太網(wǎng)系統(tǒng)采 用有源業(yè)務(wù)集中點(diǎn)來(lái)替代無(wú)源點(diǎn)到多點(diǎn)系統(tǒng)的無(wú)源器件，使傳輸距離可以擴(kuò)展到1 20公里z遠(yuǎn)。主 要優(yōu)點(diǎn)是專用接入，帶寬冇保證，每用戶可以獨(dú)享100mb/s乃至ldbs;局端設(shè)備簡(jiǎn)單便宜;傳輸距離長(zhǎng), 服務(wù)區(qū)域人;成木隨用戶數(shù)的實(shí)際增氏而線性增加，無(wú)需規(guī)劃，投資風(fēng)險(xiǎn)低，因而在低密度用八分

9、散地 區(qū)成本較低。巾于計(jì)費(fèi)、質(zhì)量、管理、安全等多種因索,以太網(wǎng)作為公用網(wǎng)接入方式尚需進(jìn)一步改 進(jìn)。主要是以太網(wǎng)技術(shù)的固冇機(jī)制不提供端到端的包延時(shí)、包丟失率、帶寬控制，難以支持實(shí)時(shí)業(yè) 務(wù)的服務(wù)質(zhì)量，缺乏安全機(jī)制保證等。1.1寬帶oan系統(tǒng)1.1.1基于sdh系統(tǒng)的aon隨著骨t網(wǎng)傳輸容量不斷增人，傳輸網(wǎng)的接入方式也越來(lái)越多樣化從技術(shù)上來(lái)看，接入層的 相對(duì)帶寬需求較小，需要提供ip、tdm和atm等綜介業(yè)務(wù)傳送.以sdh為基礎(chǔ)并能夠提供ip、 atm傳送與處理的系統(tǒng)將是解決接入層傳送的主要方法，這種方式可廉價(jià)地在一個(gè)業(yè)務(wù)提供點(diǎn) (pop)上提供高質(zhì)量專線、atm、ip等業(yè)務(wù)的接入、傳送和保護(hù).在接

10、入網(wǎng)中應(yīng)川sdh的上要優(yōu)勢(shì)在于：sdh可以提供理想的網(wǎng)絡(luò)性能和業(yè)務(wù)可靠性； sdh的固有靈活性使得在發(fā)展極英迅速的蜂気通信系統(tǒng)中采用sdh系統(tǒng)尤其適合.當(dāng)然，考慮到 接入網(wǎng)對(duì)成本的高度敏感性和運(yùn)行環(huán)境的惡劣性，適用于接入網(wǎng)的sdh設(shè)備必須是高度緊湊、低 功耗和低成本的新型系統(tǒng)。接入網(wǎng)用sdh的最新發(fā)展趨勢(shì)是支持ip接入，忖前至少需要支持以太網(wǎng)接口的映射， 于是除了攜帶話音業(yè)務(wù)量以外，町以利用部分sdh凈負(fù)荷來(lái)傳送ip業(yè)務(wù)，從而使sdh也能支持 1p的接入.支持的方式有多種，除了現(xiàn)有的點(diǎn)到點(diǎn)通信協(xié)議(ppp)方式外，還有在sdh上的鏈路接 入規(guī)程(laps)和通用成幀規(guī)程(gfp)等方式。eth

11、ernet over sdh系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)ip數(shù)據(jù)包多交換光廣域網(wǎng)，它本質(zhì)上采用的是無(wú)連接 網(wǎng)絡(luò)機(jī)制，內(nèi)衣的全網(wǎng)狀連接提供適合于分布式通信的無(wú)連接網(wǎng)絡(luò)機(jī)制，為業(yè)務(wù)提供者節(jié)省大量 的光帶寬.ethernet over sdh將以太網(wǎng)的二層交換靈活性和資源優(yōu)化能力與現(xiàn)冇的sdh光網(wǎng)絡(luò)的 大容量、高帶寬效率和低協(xié)議開(kāi)銷相結(jié)合，從而得到一種高速、經(jīng)濟(jì)的數(shù)據(jù)接入解決方案.ethernet over sdh系統(tǒng)的幀映射過(guò)程采用的是laps協(xié)議幀，而不是ppp幀.它首先將以a網(wǎng)的mac幀 封裝成laps協(xié)議幀，然后將laps協(xié)議幀映射到sdh幀中.ethernet over sdh技術(shù)克服了傳統(tǒng) sdh在數(shù)

12、據(jù)傳送上的局限性，為sdh的接入開(kāi)拓了新天地.1.1.2 ponpon是-種純介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，它能避免外部設(shè)備的電磁干擾和雷電影響，減少線路和外部設(shè)備的 故障率，提高系統(tǒng)可靠性，同時(shí)對(duì)節(jié)省維護(hù)成本，是電信維護(hù)部門長(zhǎng)期期待的技術(shù).pon的業(yè)務(wù)透 明性較好，原則上可適用于任何制式和速率的信號(hào).特別是apon可以通過(guò)利用atm的集屮和統(tǒng)計(jì) 復(fù)用，再結(jié)合無(wú)源分路器對(duì)光纖和光線路終端的逐作用，使成本可望比傳統(tǒng)的以電路交換為基 礎(chǔ)的pdh/sdh接入系統(tǒng)低20%40%.apon的業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)是分階段實(shí)施的，初期主要是vp專線業(yè)務(wù).相對(duì)普通專線業(yè)務(wù)，apon 提供的vp專線業(yè)務(wù)設(shè)備成本低、體積小、省電、系統(tǒng)可靠穩(wěn)定幾

13、性價(jià)比冇一定優(yōu)勢(shì).第2步實(shí)現(xiàn) 一次群和二次群電路仿真業(yè)務(wù)，提供企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)的連接和企業(yè)電話和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù).第3步實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng) 接口，提供互聯(lián)網(wǎng)上網(wǎng)業(yè)務(wù)和vlan業(yè)務(wù).以后再逐步擴(kuò)展至其他業(yè)務(wù)，成為名符其實(shí)的 全業(yè)務(wù)接 入網(wǎng)系統(tǒng).apon能否大量應(yīng)用的一個(gè)重要因素是價(jià)格.目前apon產(chǎn)晶的業(yè)務(wù)供給能力有限，成本 過(guò)髙，其市場(chǎng)前在全球范圍的受挫而不確定，但其技術(shù)優(yōu)勢(shì)是明顯的.特別是綜合考慮 運(yùn)行維護(hù)成本，則在新建地區(qū)，高度競(jìng)爭(zhēng)的地區(qū)或需要替代1口銅纜系統(tǒng)的地區(qū)，此時(shí)敷設(shè)pon系 統(tǒng)，無(wú)論是光纖到路迦f(wàn)ttc),還是光纖到人樓(fttb)方式都是一種有遠(yuǎn)見(jiàn)的選擇。1.1.3 eponepon是幾種最佳的技術(shù)

14、和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的結(jié)合.epon采用點(diǎn)到多點(diǎn)結(jié)構(gòu)，無(wú)源光纖傳輸方式， 在以太網(wǎng)上提供多種業(yè)務(wù)目前，ip/ethernet應(yīng)川占到整個(gè)局域網(wǎng)通信的95%以上，epon由于使 用上述經(jīng)濟(jì)而高效的結(jié)構(gòu)，從而成為連接接入網(wǎng)最終用戶的一種最有效的通信方法ogbit/s以太 主干和城域環(huán)的出現(xiàn)也將使epon成為未來(lái)全光網(wǎng)中最佳的最后一公里的解決方 案.在一個(gè)epon中，不需任何復(fù)雜的協(xié)議，光信號(hào)就能準(zhǔn)確地傳送到最終用戶，來(lái)自最終 川戶的數(shù)據(jù)也能被集屮傳送到中心網(wǎng)絡(luò)在物理層，epon使川1000base的以太phy,同時(shí)在 pon的傳輸機(jī)制上，通過(guò)新增加的mac控制命令來(lái)控制和優(yōu)化各光網(wǎng)絡(luò)單元(onu)與光線路終

15、 端(olt)z間突發(fā)性數(shù)據(jù)通信和實(shí)時(shí)的tdm通信，在協(xié)議的第二層，epon采用成熟的全雙工以 太技術(shù)，使用tdm,巾于onu在口己的時(shí)隙內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)，因此沒(méi)有碰撞，不需cdma/cd, 從而充分利用帶寬.另外，epon通過(guò)在mac層中實(shí)現(xiàn)802.ip來(lái)提供與apon類似的qos.1.2幾種光接入方式1.2.1光纖分布網(wǎng)絡(luò)(fdn)fdn分為有源光纖網(wǎng)絡(luò)和無(wú)源光纖網(wǎng)絡(luò).無(wú)源光纖網(wǎng)絡(luò)與有源光纖網(wǎng)絡(luò)z間的區(qū)別在于它以一 對(duì)光無(wú)源分路器取代了有源光纖網(wǎng)絡(luò)中 的遠(yuǎn)端光纖設(shè)備(rolt).從而兩者采用的傳輸協(xié)議也各不相同，有源光纖網(wǎng)絡(luò)采用pdh或sdh傳 輸協(xié)議，而無(wú)源光纖網(wǎng)絡(luò)則必須采用tdma或tcm

16、方式.因此，無(wú)源光纖網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離及容量 必然受到一定限制.另外，有源光纖網(wǎng)絡(luò)還有技術(shù)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)和組網(wǎng)能力強(qiáng)的特點(diǎn).無(wú)源光纖網(wǎng) 絡(luò)的優(yōu)越性在于不需要機(jī)房，降低了維護(hù)的工作量與費(fèi)用.1.2.2光纖同軸混合網(wǎng)絡(luò)(hfc)hfc網(wǎng)是從有線電視(catv)發(fā)展起來(lái)的.它可以捉供catv業(yè)務(wù)以及話咅、數(shù)據(jù)和其他交互 型業(yè)務(wù).hfc網(wǎng)是一種以模擬頻分復(fù)用技術(shù)為基礎(chǔ)，綜合應(yīng)用模擬和數(shù)字傳輸技術(shù)、光纖和同軸電 纜技術(shù)及射頻技術(shù)的髙度分布式智能寬帶用八接入網(wǎng)絡(luò)，是catv和電話網(wǎng)結(jié)合的產(chǎn)物.hfc網(wǎng)絡(luò) 的覆蓋范圍可達(dá)100 km,而且傳輸信號(hào)的衰減小，噪聲低，是理想的catv網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù).hfc的典型結(jié)構(gòu)采

17、用光纜作為catv的干線傳輸網(wǎng)絡(luò)，以冇線電視臺(tái)前端為中心星形或環(huán)形 分布,一直延伸到城市內(nèi)居民區(qū)和辦公小區(qū)以及郊區(qū)的縣鄉(xiāng)村，形成許多的光節(jié)點(diǎn).從光節(jié)點(diǎn)開(kāi)始，通 過(guò)傳統(tǒng)的同軸電纜將有線電視信號(hào)送到最終用戶.這種方式可充分利用catv原有網(wǎng)絡(luò)，建網(wǎng)快，造價(jià)低；同吋由于同軸電纜的帶寬校大，nj 作為寬帶綜合業(yè)務(wù)的接入平臺(tái).hfc是一種為有線電視運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)所看好的技術(shù).123光網(wǎng)絡(luò)單元(onu)根據(jù)onu在oan中所處位置的不同，oan又可分為fttc、fttb、光纖到辦公室(ftto)和光 纖到家(ftth)等多種類型.在fttc結(jié)構(gòu)中，onu設(shè)宜在路邊或電線桿的分線盒邊.從onu到各個(gè)用戶z間采用咫

18、絞線 銅 纜;如傳送寬帯圖彖業(yè)務(wù),則采用同軸電纜.fttc的主要特點(diǎn)z是引入線部分仍可采用現(xiàn)有的銅 纜設(shè)施，可以推遲引入部分的光纖投資.從目前來(lái)看,fttc在提供2 mbit/s以下窄帶業(yè)務(wù)時(shí)是oan 中戢現(xiàn)實(shí)、最經(jīng)濟(jì)的方案但如需提供窄帶與寬帶的綜合業(yè)務(wù)，則這一結(jié)構(gòu)不甚理想.在fttb結(jié)構(gòu)中,onu被直接放到樓內(nèi)，再經(jīng)多對(duì)雙絞線分送各用八.fttb與fttc相比，光纖化 程度進(jìn)一步提高，因而更適用于高密度以及需提供窄帶和寬帶綜合業(yè)務(wù)的用戶區(qū).ftto和ftth結(jié)構(gòu)均在路邊設(shè)置無(wú)源光分路器，并將onu移至用戶的辦公室或家中，是真止 全透明的光纖網(wǎng)絡(luò).它們不受任何傳輸制式、帶寬、波長(zhǎng)和傳輸技術(shù)的約

19、束，是oan發(fā)展的理想模 式和長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo).1.3接入技術(shù)用用及比較寬帶接入網(wǎng)的建設(shè)起點(diǎn)是目前困擾電信運(yùn)營(yíng)商的主要問(wèn)題寬帶化是發(fā)展方向，這是業(yè)界 的共識(shí)，但從何著手?如何保證有效的投資回報(bào)率？這其中有許多值得探討的地方。雖然近兒年數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)速率達(dá)到了 40%,比話音年增長(zhǎng)率10%的速率要高許多，但其實(shí) 際的業(yè)務(wù)量占整個(gè)通信量的比率還是較低的，約為3%.從全國(guó)范囤來(lái)看，地區(qū)的差異還是很大的， 其至一個(gè)城幣內(nèi)部的區(qū)域也存在著較大的發(fā)展不平衡，而且各個(gè)點(diǎn)發(fā)展也是不均衡的.所以在寬帯 數(shù)據(jù)接入網(wǎng)的規(guī)劃和建設(shè)時(shí)，不能沿用固定的一種模式，而要根據(jù)實(shí)際情況采用相應(yīng)的解決方案, 同時(shí)乂要充分考慮系統(tǒng)的可擴(kuò)展性

20、。當(dāng)詢?cè)趹?yīng)用中有這樣的傾向：ip擔(dān)當(dāng)骨t層的傳輸，如ip over sdh> ip over dwdm以及ip over optical等，卜一代的ip網(wǎng)絡(luò)將是可以支持全業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)。隨著近兒年oan的快速發(fā)展,已逐步實(shí)現(xiàn)了 fttc和fttb,全光網(wǎng)絡(luò)當(dāng)然是最終的趨勢(shì)。但在 現(xiàn)階段，ftth還不現(xiàn)實(shí)，連接用戶的最后幾百米,也就是入戶段的技術(shù)也是精彩紛呈。主要依據(jù)的 傳送媒質(zhì)育:基于雙絞線的xdsl技術(shù)、基于銅軸線的hfc技術(shù)、無(wú)線技術(shù)、光纖的apon/epon 技術(shù)以及以太網(wǎng)技術(shù)等。這5種主要技術(shù)各有其技術(shù)特點(diǎn)，同時(shí)也就決定了它們各自的應(yīng)用場(chǎng)合。1.4總結(jié)與展望接入網(wǎng)的共同趨勢(shì)都是逐漸將

21、光纖化推向用八.fttc將逐漸向ftth發(fā)展，而hfc將逐漸 從 較大的節(jié)點(diǎn)向較小的節(jié)點(diǎn)發(fā)展，然后逐漸將光纖推進(jìn)金分支點(diǎn)(fttt)甚金實(shí)現(xiàn)ftth.光纖到戶后, 就消除了 fttc屮的金屬引入線和hfc屮的同軸電纜，避免了金屬腐蝕等問(wèn)題，接入網(wǎng)的瓶頸也隨 z消失.然而光纖到戶將是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，需要投入大量的資金和人力.因此多采用混合接入模式, 例如hfc,將fttc與vdsl技術(shù)相結(jié)合提供了光纖敷設(shè)成本、電子設(shè)備成本和提供的帯寬能力 方面的最住平衡,也是一種比較現(xiàn)實(shí)、理想的寬帶混合接入方案.總乙隨著接入網(wǎng)業(yè)務(wù)的不斷增多，所需的網(wǎng)絡(luò)帶寬將會(huì)越來(lái)越寬，交互性越來(lái)越強(qiáng)，接入網(wǎng)的 寬帶化將是不對(duì)避免的趨勢(shì).接入網(wǎng)市場(chǎng)將會(huì)成為未來(lái)幾年信息產(chǎn)業(yè)中最炙手町熱的市場(chǎng)之一，人 們的牛活也將因z而改變.泮淑芳2012年4月參考文獻(xiàn)1沈燿良，王寶貞.廢水生物處理新技術(shù)理論與應(yīng)用m.北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版1999.33-37.2李科林.啤酒工業(yè)廢水處理與利用技術(shù)研究進(jìn)展j.中南林學(xué)院學(xué)報(bào)，1999, (01)： 71-72.3史家梁，徐亞同，張圣章，等.環(huán)境微生物學(xué)m第二版(第一版省略)華東師范人學(xué)出 版社,2000, (05)： 21-25.4閏慶松,楊本杰.啤酒廢水的綜合治理技術(shù)j.重慶環(huán)境科學(xué),1996, 18(5)： 33-35.5朱月海，啤酒廢水處理工藝及淺析卩給水排水,