總線型結(jié)構(gòu)

光纖接入網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)技術(shù)是接入網(wǎng)的基本技術(shù)之一。所謂拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，就是把各種結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)從幾何學(xué)的觀點(diǎn)進(jìn)行抽象和概括成一種典型的結(jié)構(gòu)，它反映了網(wǎng)絡(luò)的物理形狀和連接關(guān)系。網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)的功能、效率、可靠性以及經(jīng)濟(jì)性等因素有直接關(guān)系，是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中首先要考慮的問題。

一般來講，通信網(wǎng)絡(luò)有三種基本的結(jié)構(gòu)，即星型結(jié)構(gòu)、總線型結(jié)構(gòu)和環(huán)型結(jié)構(gòu)。

OAN總線型結(jié)構(gòu)

總線型結(jié)構(gòu)有一條共享主干信道，如圖4所示。該信道可使用一根雙向傳輸?shù)墓饫w線路或兩根單向傳輸?shù)墓饫w作線路，線路終點(diǎn)不閉合。各個(gè)終端用光耦合器互連到共享信道上。采用時(shí)分多路、頻分多路等方法使各節(jié)點(diǎn)共享同一條信道。

總線型網(wǎng)絡(luò)的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，新增或刪除節(jié)點(diǎn)十分容易，某一個(gè)節(jié)點(diǎn)功能發(fā)生故障時(shí)不會(huì)影響其他節(jié)點(diǎn)，而且共享主干信道使得網(wǎng)絡(luò)造價(jià)相對(duì)較低。其缺點(diǎn)在于主干信道本身出現(xiàn)故障時(shí)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的連通性將受到嚴(yán)重?fù)p害。

OAN環(huán)型結(jié)構(gòu)

環(huán)型結(jié)構(gòu)中所有的節(jié)點(diǎn)都公用同一條傳輸鏈路，自成一個(gè)封閉回路結(jié)構(gòu)，如圖5所示。

每個(gè)節(jié)點(diǎn)僅與兩側(cè)的節(jié)點(diǎn)相連，可以雙向傳輸業(yè)務(wù)信號(hào)，也可以進(jìn)行單向傳輸。環(huán)型結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于：線路自由度和靈活性較高；可以構(gòu)成各種可靠性很高的自愈環(huán)型結(jié)構(gòu)，大大提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性，網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障后，業(yè)務(wù)恢復(fù)時(shí)間極短（不到50ms），對(duì)任何業(yè)務(wù)都無明顯影響；利用SDH的同步復(fù)用和軟件可以靈活方便地安排業(yè)務(wù)，可望實(shí)現(xiàn)按需動(dòng)態(tài)分配網(wǎng)絡(luò)帶寬，適于所有現(xiàn)存的和未來的寬帶業(yè)務(wù)。但是應(yīng)當(dāng)注意到，環(huán)型結(jié)構(gòu)的可靠性需要線路冗余量。

OAN單星型結(jié)構(gòu)

單星型結(jié)構(gòu)是指每一個(gè)ONU分別通過一根或一對(duì)光纖與端局的同一OLT直接相連，中間沒有光分路器，形成以O(shè)LT為中心向四周輻射的星形連接結(jié)構(gòu)，如圖6所示。

這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是：在每一根光纖連接中都不使用光分路器，對(duì)光信號(hào)來說是點(diǎn)到點(diǎn)連接配置。這與傳統(tǒng)的銅線接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)相似。由于這種結(jié)構(gòu)中不使用光分路器，因此，不存在由光分路器引入的光信號(hào)衰減，其傳輸距離要遠(yuǎn)大于使用光分路器的點(diǎn)到多點(diǎn)的連接配置。

采用單星型結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)如下：

1. 每一個(gè)ONU分別使用一根或一對(duì)專用光纖直接與OLT相連，故光纖和O/E設(shè)備數(shù)量較大，成本較高。

2. 可與原有網(wǎng)絡(luò)兼容。光纜敷設(shè)可走現(xiàn)有電纜管道或線桿。接入網(wǎng)覆蓋范圍大。

3. 用戶之間互相獨(dú)立，保密性好。

4. 對(duì)與某個(gè)ONU有關(guān)的傳輸設(shè)備進(jìn)行測(cè)試維護(hù)時(shí)，不會(huì)影響其他ONU用戶的業(yè)務(wù)傳送。線路沒有有源電子設(shè)備，為純無源網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，維護(hù)工作簡(jiǎn)單。

5. 易于升級(jí)和擴(kuò)容。改變和增加網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)容易，因線路設(shè)施可以不動(dòng)，只需更換端局和用戶端的相關(guān)設(shè)備即可。

一個(gè)ONU可以只為一個(gè)用戶服務(wù)，也可以為一群用戶服務(wù)。如果每個(gè)ONU服務(wù)的用戶數(shù)越多，則光設(shè)備的使用效率越高，每個(gè)用戶分擔(dān)的光設(shè)備成本則越低。反之，如果每個(gè)ONU服務(wù)的用戶數(shù)越少，則每個(gè)用戶分擔(dān)的光設(shè)備成本越高。因此，從經(jīng)濟(jì)性考慮，這種結(jié)構(gòu)僅適用于大單位用戶。

OAN雙星型結(jié)構(gòu)

雙星型是單星型的改進(jìn)結(jié)構(gòu)。如圖7所示為雙星型結(jié)構(gòu)，從光線路終端到遠(yuǎn)端分配單元（RDU）形成一個(gè)星型結(jié)構(gòu)光纖連接，從RDU到ONU又形成一個(gè)星型結(jié)構(gòu)光纖連接，故稱為雙星型結(jié)構(gòu)。

它適合于網(wǎng)徑更大的范圍，在每一條線路中設(shè)置遠(yuǎn)端分配節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)越多則表明網(wǎng)絡(luò)規(guī)模越大，節(jié)點(diǎn)功能越多則網(wǎng)絡(luò)性能越佳。遠(yuǎn)端分配單元主要是將信息分別送人每個(gè)用戶，并把用戶的上行信息集中送入端局。若節(jié)點(diǎn)是由無源器件所組成，則稱為無源雙星型網(wǎng)絡(luò)，簡(jiǎn)稱雙星型。這種網(wǎng)絡(luò)有許多優(yōu)點(diǎn)，是采用較多的一種結(jié)構(gòu)。由于遠(yuǎn)端分配單元將些用戶信息流復(fù)用后在一根光纖中傳輸，所以能夠作到光、電器件和傳輸媒介的共享，降低了每個(gè)用戶的成本；此外，雙星型結(jié)構(gòu)維護(hù)費(fèi)用低，使用壽命長(zhǎng)，易于擴(kuò)容升級(jí)，業(yè)務(wù)變化更靈活，能充分利用光纖的帶寬。若遠(yuǎn)端分配單元使用了電復(fù)用器（MUX）這一有源電子設(shè)備，則稱為有源雙星型網(wǎng)絡(luò)。在這個(gè)結(jié)構(gòu)中復(fù)用器的任務(wù)是首先對(duì)來自光纖的光信號(hào)進(jìn)行光/電變換，在電信號(hào)上對(duì)來自與發(fā)往不同ONU的信號(hào)進(jìn)行合路與分路，然后再將電信號(hào)進(jìn)行電/光變換，送到相應(yīng)的光纖上。這樣，復(fù)用器使得多個(gè)ONU可以共享來自端局的饋線光纜及相應(yīng)設(shè)備。