無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)OLT光源

目前有多種方法構(gòu)造多波長(zhǎng)光源。一種方法是選擇一組波長(zhǎng)接近的、離散的、可調(diào)諧的DFB激光器(DFB激光器陣列)，利用溫度調(diào)諧產(chǎn)生多波長(zhǎng)的下行信號(hào)。由于DFB激光器陣列輸出光譜可以通過(guò)控制溫度統(tǒng)一調(diào)諧，容易實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)監(jiān)控，但由于DFB激光器輸出波長(zhǎng)隨波導(dǎo)有效折射率變化，很難精確控制輸出光譜與波長(zhǎng)路由器信道間隔的匹配。第二種方法是采用MFL(多頻激光器)。MFL是一種基于集成半導(dǎo)體放大器和WGR(Waveguide Grating Router，波導(dǎo)光柵路由器)技術(shù)的新型WDM激光器。MFL包含N個(gè)光放大器和一個(gè)1×N的陣列波導(dǎo)光柵，陣列波導(dǎo)光柵的每個(gè)輸入端集成一個(gè)光放大器。在光放大器和陣列波導(dǎo)光柵輸出端之間形成一個(gè)光學(xué)腔，如果放大器的增益克服腔內(nèi)的損耗，則有激光輸出，輸出波長(zhǎng)由陣列波導(dǎo)光柵的濾波特性決定。通過(guò)直接調(diào)制各個(gè)放大器的偏置電流，就可以產(chǎn)生多波長(zhǎng)的下行信號(hào)。MFL的波長(zhǎng)間隔由陣列波導(dǎo)光柵中的波導(dǎo)長(zhǎng)度差決定，可以精確控制，各波長(zhǎng)可以通過(guò)控制同一個(gè)溫度統(tǒng)一調(diào)節(jié)，便于波長(zhǎng)監(jiān)控。已經(jīng)開(kāi)發(fā)出16信道間隔為200 GHz和20信道間隔為400 GHz的MFL產(chǎn)品，直接調(diào)制速率為622 Mbit/s。第三種方法是比特交錯(cuò)光源。它使用了一個(gè)飛秒級(jí)(10-15，)光纖激光器來(lái)產(chǎn)生一個(gè)1.5μm附近70 nm譜寬的脈沖，這一脈沖被22 km長(zhǎng)的標(biāo)準(zhǔn)單模光纖啁啾。隨著脈沖的傳輸，數(shù)據(jù)可在高速調(diào)制器中以比特交錯(cuò)的方式被編碼。

目前PON是解決接入網(wǎng)"最后一公里"、實(shí)現(xiàn)FTTx的最具吸引力的技術(shù)。所謂"無(wú)源"，是指ODN中不含有任何有源電子器件及電源，全部由光分路器(Splitter)等無(wú)源器件組成，因此其管理維護(hù)的成本較低，這是PON在接入網(wǎng)發(fā)展中最具優(yōu)勢(shì)的一面。

PON按信號(hào)分配方式可以分為PSPON(功率分割型無(wú)源光網(wǎng)絡(luò))和WDMPON(波分復(fù)用型無(wú)源光網(wǎng)絡(luò))。APON、BPON、EPON和GPON均屬于PSPON，PSPON采用星型耦合器分路，上/下行傳送采用TDMA/TDM方式實(shí)現(xiàn)信道帶寬共享，分路器通過(guò)功率分配將OLT發(fā)出的信號(hào)分配到各個(gè)ONU上。WDMPON技術(shù)則是將波分復(fù)用技術(shù)運(yùn)用在PON中，光分路器通過(guò)識(shí)別OLT發(fā)出的各種波長(zhǎng)，將信號(hào)分配到各路ONU。雖然PSPON較為成熟，特別是E-PON、GPON，在北美、日本已經(jīng)有較大規(guī)模的部署，但是PSPON仍然存在一些問(wèn)題需要解決，例如快速比特同步、動(dòng)態(tài)帶寬分配、基線漂移、ONU的測(cè)距與延時(shí)補(bǔ)償、突發(fā)模式光收發(fā)模塊的設(shè)計(jì)等。部分問(wèn)題雖然得到了解決，但是成本較大。例如，在上行的TDMA復(fù)用測(cè)距方面，光纜中信號(hào)每米傳輸時(shí)間大約為5 ns，而STM-1、STM-16、GE系統(tǒng)的比特周期分別只有6.4 ns、0.4 ns和0.8 ns?？梢?jiàn)，隨著速率的提高，測(cè)距和上行成幀的難度將會(huì)大幅度增加?；诓ǚ謴?fù)用技術(shù)的WDMPON采用波長(zhǎng)作為用戶端ONU標(biāo)識(shí)，利用波分復(fù)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)上行接入，能夠提供較高的工作帶寬，可以實(shí)現(xiàn)真正意義上的對(duì)稱(chēng)寬帶接入。同時(shí)，它還可以避免TDMA技術(shù)中ONU的測(cè)距、快速比特同步等諸多技術(shù)難點(diǎn)，并且在網(wǎng)絡(luò)管理以及系統(tǒng)升級(jí)性能方面都有著明顯的優(yōu)勢(shì)。隨著技術(shù)的進(jìn)步，波分復(fù)用光器件的成本，尤其是無(wú)源光器件成本大幅度下降，質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的WDM器件不斷出現(xiàn)，WDMPON技術(shù)將是接入網(wǎng)一個(gè)可以預(yù)見(jiàn)的發(fā)展趨勢(shì)。下面對(duì)WDMPON中的OLT光源、ONU光源、光分路器所涉及的核心技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行分析。

PON是在所謂的"最后一公里"中缺少帶寬時(shí)的解決方案。家庭用戶為了獲得快速因特網(wǎng)接入，可以選擇的方法極其有限(電話或電纜系統(tǒng))。同樣，企業(yè)也局限于T1和T3載波提供的性能。PON提供了城域中的另一種解決方案。它主要用于解決寬帶最終用戶接入終端局的問(wèn)題，由于這種接入技術(shù)使得接入網(wǎng)的局端(OLT)與用戶(ONU)之間只需光纖、光分路器等光無(wú)源器件，不需租用機(jī)房和配備電源，因此被稱(chēng)為無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)。它用于FTTH(光纖到家庭)?；旌螾ON系統(tǒng)將光纜延伸到通信公司的遠(yuǎn)程終端，然后利用銅線DSL業(yè)務(wù)進(jìn)入家庭。

在PON的架構(gòu)中，一個(gè)光纖終端(OLT)下可以有多個(gè)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(PON)的單元。每一個(gè)單元均可形成一個(gè)獨(dú)立的PON網(wǎng)，藉由并不昂貴的分波器和光纖分布連接多種不同類(lèi)型的ONT。對(duì)于接入網(wǎng)絡(luò)的無(wú)源性設(shè)計(jì)，減少了對(duì)電子元件的需求，如此一來(lái)便可以降低維修成本的支出。

無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)是"復(fù)興的"光纜技術(shù)，它最初是為有線電視網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的，它作為一種能在城域提供高速接入的體系結(jié)構(gòu)而得到關(guān)注。PON是ITU規(guī)范。

通過(guò)PON，單根光纖從服務(wù)提供商的設(shè)備延伸到靠近居民區(qū)或商務(wù)中心的位置。"無(wú)源"是指該系統(tǒng)在服務(wù)提供商和客戶之間不需要電源和有源的電子組件。它僅由光纖、分路器、接頭和連接器組成。一根光纖可為多個(gè)客戶提供服務(wù)，而此前的系統(tǒng)要求每個(gè)客戶都有獨(dú)立的光纖。PON可遠(yuǎn)距離使用，它是農(nóng)村地區(qū)的理想選擇。

無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(PON)是一種純介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，避免了外部設(shè)備的電磁干擾和雷電影響，減少了線路和外部設(shè)備的故障率，提高了系統(tǒng)可靠性，同時(shí)節(jié)省了維護(hù)成本，是電信維護(hù)部門(mén)長(zhǎng)期期待的技術(shù)。無(wú)源光接入網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)具體體現(xiàn)在以下幾方面:

(1)無(wú)源光網(wǎng)體積小，設(shè)備簡(jiǎn)單，安裝維護(hù)費(fèi)用低，投資相對(duì)也較小。

(2)無(wú)源光設(shè)備組網(wǎng)靈活，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可支持樹(shù)型、星型、總線型、混合型、冗余型等網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

(3)安裝方便，它有室內(nèi)型和室外型。其室外型可直接掛在墻上，或放置于"H"桿上，無(wú)須租用或建造機(jī)房。而有源系統(tǒng)需進(jìn)行光電、電光轉(zhuǎn)換，設(shè)備制造費(fèi)用高，要使用專(zhuān)門(mén)的場(chǎng)地和機(jī)房，遠(yuǎn)端供電問(wèn)題不好解決，日常維護(hù)工作量大。

(4)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)適用于點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信，僅利用無(wú)源分光器實(shí)現(xiàn)光功率的分配。

(5)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)是純介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，徹底避免了電磁干擾和雷電影響，極適合在自然條件惡劣的地區(qū)使用。

(6)從技術(shù)發(fā)展角度看，無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容比較簡(jiǎn)單，不涉及設(shè)備改造，只需設(shè)備軟件升級(jí)，硬件設(shè)備一次購(gòu)買(mǎi)，長(zhǎng)期使用，為光纖入戶奠定了基礎(chǔ)，使用戶投資得到保證。

在各種寬帶接入技術(shù)中，無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)以其容量大、傳輸距離長(zhǎng)、較低成本、全業(yè)務(wù)支持等優(yōu)勢(shì)成為熱門(mén)技術(shù)。之前已經(jīng)逐步商用化的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)主要有TDM-PON(APON、EPON、GPON)和WDM-PON，它們的共同特點(diǎn)是:

·可升級(jí)性好、低成本，接入網(wǎng)中去掉了有源設(shè)備，從而避免了電磁干擾和雷電影響，減少了線路和外部設(shè)備的故障率，降低了相應(yīng)的運(yùn)維成本;

·業(yè)務(wù)透明性較好，高帶寬，可適用于任何制式和速率的信號(hào)，能比較經(jīng)濟(jì)地支持模擬廣播電視業(yè)務(wù)，支持三重播放(Triple play，語(yǔ)音、視頻、數(shù)據(jù))業(yè)務(wù);

·高可靠性，提供不同業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)的QoS保證，適應(yīng)寬帶接入市場(chǎng)IP化的發(fā)展潮流，適于大規(guī)模應(yīng)用。

如圖1，PON(無(wú)源光網(wǎng)絡(luò))中最主要的三部分包括位于局端的OLT(Optical Line Terminal，光線路終端)、終端ONU(Optical Network Unit，光網(wǎng)絡(luò)單元)、以及ODN(Optical Distribution Network，光配線網(wǎng))。PON"無(wú)源"是指ODN全部由光分路器(Splitter)等無(wú)源器件組成，不含有任何電子器件及電源。

接入網(wǎng)是用戶進(jìn)入城域網(wǎng)/骨干網(wǎng)的橋梁，是信息傳送通道的"最后一公里"。過(guò)去幾年，網(wǎng)絡(luò)的核心部分發(fā)生了翻天覆地的變化，無(wú)論是交換、還是傳輸都己更新?lián)Q代，而接入網(wǎng)由于經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題如用戶的業(yè)務(wù)需求、用戶密度、用戶的經(jīng)濟(jì)承受能力等多方面原因發(fā)展緩慢，成為制約網(wǎng)絡(luò)向?qū)拵Щ?、全業(yè)務(wù)化發(fā)展的瓶頸。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，高帶寬的消耗業(yè)務(wù)逐步涌現(xiàn)，帶寬提速成為迫切需求。為了滿足用戶的需求，各種新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，接入網(wǎng)技術(shù)己成為設(shè)備制造商、運(yùn)營(yíng)商和電信研究部門(mén)關(guān)注的焦點(diǎn)和投資的熱點(diǎn)。

我國(guó)之前主流的有線接入技術(shù)包括ADSL、LAN、HFC、PLC和FTTH，其中部分LAN采用了PON+LAN的方式，而無(wú)線接入技術(shù)中又有WLAN、WiMAX、WiFi、Bluetooth、3G等技術(shù)。之前寬帶接入網(wǎng)有兩個(gè)主要的研究目標(biāo)，第一是向高速、安全、智能化方向發(fā)展，要求網(wǎng)絡(luò)更靈活、面向用戶更多和成本更低，這方面FTTH是有線接入領(lǐng)域的杰出代表。另一個(gè)則是多業(yè)務(wù)的融合，即在同一個(gè)平臺(tái)上靈活提供IPTV、有線電視視頻、傳統(tǒng)語(yǔ)音、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的接入。

在WDMPON系統(tǒng)中，波分復(fù)用器通常被稱(chēng)為波長(zhǎng)分路器，它解復(fù)用下行信號(hào)，并分配給指定的ONU，同時(shí)把上行信號(hào)復(fù)用到一根光纖，傳輸?shù)絆LT。波長(zhǎng)分路器主要由AWG構(gòu)成。在波長(zhǎng)分路器實(shí)現(xiàn)當(dāng)中需要關(guān)注的問(wèn)題有串?dāng)_問(wèn)題、溫度穩(wěn)定性問(wèn)題和色散效應(yīng)。

由于AWG器件隔離度的不理想和非線性光學(xué)效應(yīng)的影響，其他光通道的信號(hào)會(huì)泄露到傳輸通道形成噪聲，從而對(duì)系統(tǒng)性能造成影響。AWG由輸入輸出波導(dǎo)、平板波導(dǎo)和波導(dǎo)陣列組成。聚焦模場(chǎng)和輸出波導(dǎo)的場(chǎng)分布不是矩形結(jié)構(gòu)，這是串?dāng)_的最直接來(lái)源。已經(jīng)有三種方法來(lái)抑制串?dāng)_:激光束逐點(diǎn)掃描法、變跡相位模板法、均勻相位模板法。

在WDMPON系統(tǒng)中，AWG器件一般都放在野外，環(huán)境溫度變化比較大，由于AWG主要材料是石英，而石英的折射率隨溫度變化而變化，因此AWG復(fù)用的信道波長(zhǎng)容易受溫度的影響。因此當(dāng)溫度變化時(shí)，如何保證信道波長(zhǎng)的穩(wěn)定性是一個(gè)值得研究的問(wèn)題。人們已研究出多種方法增強(qiáng)AWG的溫度穩(wěn)定性。其中，有利用折射率隨溫度作反方向變化的波導(dǎo)或在陣列波導(dǎo)之間刻蝕不同長(zhǎng)度的凹槽的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度控制，這些方法可以讓AWG的光譜響應(yīng)在-20~80 oC幾乎沒(méi)有變化。另外，也有利用聚合物材料制造陣列波導(dǎo)光柵，如丙稀鹽酸和聚硅樹(shù)脂，這些材料減少了熱膨脹系數(shù)，使折射率得到控制。

隨著WDMPON系統(tǒng)接入距離的增加，光纖和陣列波導(dǎo)的色散效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)誤碼率增加。解決色散效應(yīng)比較好的方法是色散補(bǔ)償光纖光柵，通過(guò)在AWG中加入補(bǔ)償光纖光柵改善色散特性。色散補(bǔ)償是對(duì)頻率的二次相移所造成的脈沖展寬進(jìn)行壓縮補(bǔ)償。如果波導(dǎo)光柵輸出的響應(yīng)頻率的二次相移特性比較平坦，頻帶較寬且幅度滿足要求，則認(rèn)為此波導(dǎo)光柵的色散補(bǔ)償特性較好。

ONU光源的選擇原則是易于安裝維護(hù)、成本低、光譜應(yīng)工作于WDMPON的整個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)。目前有4種ONU光源。

(1)單頻激光器

寬調(diào)諧單模DFB激光器陣列可以滿足要求，但由于價(jià)格昂貴，仍處于實(shí)驗(yàn)階段，距市場(chǎng)化應(yīng)用還有一定距離。

(2)光環(huán)回

光環(huán)回技術(shù)是利用OLT發(fā)出的一部分下行光信號(hào)作為載波，在ONU中調(diào)制上行信號(hào)，再發(fā)送到OLT。光環(huán)回技術(shù)避免了使用ONU光源，但也存在一些缺點(diǎn)。它要求OLT光源輸出功率很大，以支持上下行傳輸。如果沒(méi)有高功率的OLT光，替代方法是放大上行信號(hào)。為了在OLT和ONU間保持無(wú)源設(shè)備，放大器必須放在ONU內(nèi)，這樣就導(dǎo)致了ONU成本的增加。光環(huán)回的另一個(gè)缺點(diǎn)是，為了避免瑞利后向散射造成的較大干擾，必須將上下行信號(hào)分離在不同的光纖里進(jìn)行傳輸，這樣導(dǎo)致了光纖和路由器端口數(shù)量成倍增加，設(shè)備安裝維護(hù)的復(fù)雜度提高。

(3)光譜分割

光譜分割的原理是:WDMPON利用寬帶光源作為ONU的光源，發(fā)射光通過(guò)AWG后，輸出信號(hào)的頻譜是原來(lái)寬帶信號(hào)的一部分，其波長(zhǎng)取決于與ONU相連的復(fù)用器端口，輸出信號(hào)復(fù)用到一根光纖上，在OLT通過(guò)解復(fù)用器到達(dá)目的接收機(jī)。WDMPON系統(tǒng)中普遍采用窄帶光濾波器對(duì)寬頻譜的光源進(jìn)行頻譜分割，使每個(gè)WDM信道獲得惟一光波作為上行光源。頻譜分割WDMPON系統(tǒng)采用寬帶光源(如LED)，與可調(diào)諧單頻激光器相比，寬帶光源具有設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低的優(yōu)點(diǎn)，因此對(duì)成本敏感的接入網(wǎng)很有吸引力。光譜分割的主要缺點(diǎn)是頻譜分割導(dǎo)致光功率損耗很大(18 dB)，而LED的入纖功率一般只有-10 dBm，造成功率預(yù)算緊張;引起信道間的串?dāng)_，限制了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)范圍;多?；?qū)拵Ч庠垂逃械膸追N噪聲(模分散噪聲、強(qiáng)度噪聲、光差拍噪聲)的存在，使調(diào)制速率受限。

(4)波長(zhǎng)鎖定FP激光器

基于波長(zhǎng)鎖定FP激光器的WDMPON系統(tǒng)被采納并開(kāi)始商用，該系統(tǒng)把FP激光器作為OLT和ONU的信號(hào)發(fā)射器。工作原理是:摻鉺光纖放大器產(chǎn)生光譜放大自發(fā)輻射(ASE)信號(hào)，ASE信號(hào)通過(guò)OLT到達(dá)AWG，被AWG進(jìn)行光譜分割后產(chǎn)生多個(gè)窄帶信號(hào)，這些信號(hào)被注入不同的ONU的同一類(lèi)型FP激光器中，迫使FP激光器產(chǎn)生單波長(zhǎng)模式，抑制了多波長(zhǎng)模式的產(chǎn)生。最新的產(chǎn)品可支持16個(gè)WDM信道，信道間隔為200 GHz，每信道速率為1.25 Gbit/s，可支持大約21 dB的ODN鏈路預(yù)算。

PON自出現(xiàn)以來(lái)，經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，形成了APON、EPON、GPON、WDMPON等一系列技術(shù)，而WDMPON結(jié)合了WDM技術(shù)和PON拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，日益成為一種高性能的接入方式。目前WDMPON系統(tǒng)面臨的最大困難在于器件成本過(guò)高，多數(shù)研究仍處于實(shí)驗(yàn)室的理論研究階段。在光接入網(wǎng)方面表現(xiàn)突出的韓國(guó)，開(kāi)始測(cè)試并小規(guī)模試商用WDMPON系統(tǒng)，其最大運(yùn)營(yíng)商KT與一家新興器件公司Novera，于2005年開(kāi)始合作進(jìn)行5萬(wàn)戶、16波的WDMPON實(shí)驗(yàn)。Novera的突破在于使局端設(shè)備不需要多個(gè)激光器從而降低了系統(tǒng)成本，并且使用了波長(zhǎng)鎖定和溫度穩(wěn)定AWG技術(shù)。該公司預(yù)測(cè):利用特殊的光學(xué)技術(shù)，有可能將每用戶成本降低到EPON每用戶成本的2倍以下，隨著使用量的增長(zhǎng)價(jià)格還會(huì)降低。雖然WDMPON技術(shù)還不穩(wěn)定，但相關(guān)器件技術(shù)的成熟和用戶帶寬需求的增長(zhǎng)，必將推動(dòng)業(yè)界和市場(chǎng)對(duì)WDMPON技術(shù)的持續(xù)關(guān)注。

由于PON拓?fù)湓谠S多方面與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)不同，當(dāng)使用OTDR測(cè)試鏈路特性時(shí)就出現(xiàn)新的挑戰(zhàn)。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)部署的不同階段(也就是建設(shè)階段和維護(hù)階段)，選擇正確的OTDR非常重要。能夠?qū)ON網(wǎng)絡(luò)測(cè)試的OTDR的特征包括能夠利用相對(duì)短的脈沖、靈敏的光學(xué)檢測(cè)電路和優(yōu)化的軟件分析提供足夠大的動(dòng)態(tài)范圍。

該方法允許執(zhí)行端到端鏈路鑒定，甚至可以通過(guò)分路器進(jìn)行。為了測(cè)試每段引入光纖或配線光纖，技術(shù)人員必須在配線終端或ONT位置連接OTDR，并在上行方向測(cè)試光纖。

即使有足夠高的動(dòng)態(tài)范圍，標(biāo)準(zhǔn)OTDR也無(wú)法通過(guò)分路器進(jìn)行測(cè)試。由于分路器引起較高損耗，檢測(cè)器的恢復(fù)速度不足以讀取光纖的背向散射水平。所以，它無(wú)法測(cè)量這段光纖區(qū)域的衰減和事件損耗。一些OTDR甚至不會(huì)在分路器后顯示光纖區(qū)域。相反，OTDR會(huì)顯示噪音，這可能會(huì)令技術(shù)人員認(rèn)為是光纖或分路器有缺陷，或熔接不良。

EXFO FTB-7000D OTDR一代的產(chǎn)品，其設(shè)計(jì)允許使用相對(duì)短的脈沖(275ns到1μs)通過(guò)分路器進(jìn)行測(cè)試，脈沖長(zhǎng)短取決于光纖分布集線器(FDH)處的分光比。PON優(yōu)化的光學(xué)檢測(cè)電路可以容忍分路器的高的損耗，并且仍能夠恢復(fù)和測(cè)量后面的光纖區(qū)域(光纖配線)的背向散射水平。

新一代OTDR可用作FTB-200和FTB-400主機(jī)的插件模塊，這些主機(jī)可兼容其它很多光學(xué)、傳輸和數(shù)據(jù)通信測(cè)試模塊。

很多故障排除測(cè)試方案都不需要穿通分路器。例如，在故障排除期間，用戶可能想只測(cè)試FDH和客戶之間的分布光纖或配線光纖。這可使用手持式OTDR(如AXS-100)。這種OTDR并不是為了對(duì)分路器進(jìn)行測(cè)試而設(shè)計(jì)，但卻提供了足夠的動(dòng)態(tài)范圍，可以完整鑒定PON網(wǎng)絡(luò)的任意區(qū)域，包括CO和FDH位置之間的饋線。

在很多故障排除情況下，PON網(wǎng)絡(luò)會(huì)保持活動(dòng)狀態(tài)，并繼續(xù)為客戶提供服務(wù)，承載1490和1550nm的下行傳輸。如果使用OTDR精確查找問(wèn)題，用戶必須在測(cè)試前確保光纖是暗光纖。為此，必須連接FDH，以便可以斷開(kāi)被測(cè)光纖。如果網(wǎng)絡(luò)只包含熔接或如果問(wèn)題出在分路器級(jí)別，則不可能使用工作于1310、1490或1550nm的"帶內(nèi)"OTDR，因?yàn)榭赡軙?huì)損壞OTDR或傳輸設(shè)備。

針對(duì)上述情況，EXFO開(kāi)發(fā)了工作于1625或1650nm的"帶外"OTDR。這些高級(jí)OTDR不會(huì)干擾傳輸。使用集成濾波器，OTDR可以隔離發(fā)射機(jī)信號(hào)并對(duì)被測(cè)光纖進(jìn)行檢測(cè)。

無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(PassiveOpticalNetwork;PON)包括一個(gè)安裝于中央控制站(CO)的光纖終端(OLT)，以及安裝于客戶端的光纖網(wǎng)絡(luò)單元(ONTs)。在OLT與ONT之間的光纖分布網(wǎng)絡(luò)(ODN)包含了光纖以及無(wú)光源分波器或耦合器(見(jiàn)圖一)。在PON的架構(gòu)中，一個(gè)光纖終端(OLT)下可以有多個(gè)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(PON)的單元。每一個(gè)單元均可形成一個(gè)獨(dú)立的PON網(wǎng)，藉由并不昂貴的分波器和光纖分布連接多種不同類(lèi)型的ONT。對(duì)于接入網(wǎng)絡(luò)的無(wú)源性設(shè)計(jì)，減少了對(duì)電子元件的需求，如此一來(lái)便可以降低維修成本的支出。

GPON的網(wǎng)絡(luò)中上行的傳輸速率為1.244Gbs，下行傳輸速率可達(dá)2.488Gbs。除了上下行的傳輸速率不同外，兩者的傳輸原理也不相同。數(shù)據(jù)的下行傳輸是利用廣播的原理將從OLT發(fā)送到每個(gè)ONT，被傳送的封包頭上攜帶了目的地的住址，經(jīng)由地址的比對(duì)可將數(shù)據(jù)流量準(zhǔn)確地傳達(dá)。

上行傳輸?shù)那闆r則要復(fù)雜得多，因?yàn)楣饫w分布網(wǎng)絡(luò)(ODN)具有媒介(media)共用的特性，所以必需協(xié)調(diào)每個(gè)ONT到OLT的數(shù)據(jù)傳輸，以避免ONT之間的網(wǎng)絡(luò)擁塞。上行數(shù)據(jù)的傳輸是透過(guò)OLT所控制，利用TDMA(分時(shí)多任務(wù))協(xié)定，分配給每個(gè)獨(dú)立的ONT傳輸時(shí)槽。由于時(shí)槽是同步的，所以不同ONT所生成的數(shù)據(jù)流量互相是不會(huì)沖突的。

PON技術(shù)發(fā)展歷程

·上世紀(jì)90年代初提出PON概念

·1995年成立FSAN(Full Service Access Networks)組織

·1996年ITU-T頒布G.982 (PON標(biāo)準(zhǔn)建議)

·1998年ITU-T 頒布G.983(APON標(biāo)準(zhǔn)建議)

·2000年12月成立IEEE 802.3ah工作組，制定EPON標(biāo)準(zhǔn)建議

·2003年3月ITU-T頒布G.984(GPON標(biāo)準(zhǔn)建議)

·上世紀(jì)90年代末APON開(kāi)始商用

·2003年6月 美國(guó)三大運(yùn)營(yíng)商開(kāi)始APON招標(biāo)

·2003年8月日本NTT開(kāi)始EPON招標(biāo)

·2005年中國(guó)電信開(kāi)始測(cè)試并部署EPON試驗(yàn)網(wǎng)

·2010年8月3日，中國(guó)電信和中國(guó)移動(dòng)已與阿爾卡特朗訊簽署框架協(xié)議,正式使用其無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(PON)解決方案作為下一代寬帶網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù),并于年內(nèi)開(kāi)始在上海、江蘇、山東等多個(gè)省市展開(kāi)項(xiàng)目建設(shè),以改進(jìn)提升目前的寬帶網(wǎng)絡(luò)。