面向21世紀(jì)的寬帶接入技術(shù)——以ATM為基礎(chǔ)的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)<1>

韋樂(lè)平

（郵電部電信科學(xué)研究規(guī)劃院　北京100083)

摘要　本文結(jié)合以ATM為基礎(chǔ)的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（APON）的
最新進(jìn)展，系統(tǒng)介紹APON的通用結(jié)構(gòu)、主要業(yè)務(wù)、光網(wǎng)絡(luò)要求（包括物理層和傳輸會(huì)聚層要求及
測(cè)距方法）以及傳輸性能要求，同時(shí)，也探討了存在的某些問(wèn)題和可能的解決方法。

關(guān)鍵詞　光接入網(wǎng)　接入網(wǎng)

____在當(dāng)前開(kāi)放的電信環(huán)境下，接入網(wǎng)
技術(shù)正呈現(xiàn)多元化的態(tài)勢(shì)，各種新老技術(shù)層出不窮，爭(zhēng)奪斗，各領(lǐng)風(fēng)騷。然而，從長(zhǎng)遠(yuǎn)的觀點(diǎn)看，
面對(duì)豐富多彩的多媒體業(yè)務(wù)和呈爆炸式增長(zhǎng)的IP業(yè)務(wù)的壓力，以ATM技術(shù)為基礎(chǔ)的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)
(ATM-PON)將是一種結(jié)合ATM
多業(yè)務(wù)多比特率支持能力和無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)透明寬帶傳送能力的理想長(zhǎng)遠(yuǎn)解決方案，代表了面向21
世紀(jì)的寬帶接入技術(shù)的最新發(fā)展方向。

1　光接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)

（1）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

____光接入網(wǎng)的通用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)*，可以適
用于光纖到家（FTTH），光纖到樓（FTTB），光纖到路邊（FTTC）以及光纖到交接箱（FTTCab）
等各種應(yīng)用情況。圖中ONU表示光網(wǎng)絡(luò)單元，ONT表示光網(wǎng)絡(luò)終端，OLT表示光線路終端，NT表示網(wǎng)
絡(luò)終端。

（2）參考配置

____光接入網(wǎng)的參考配置*，圖中ODN表
示光配線網(wǎng)，AF表示適配功能，為使用銅纜數(shù)字用戶(hù)線（DSL）的用戶(hù)提供適配功能。SNI表示業(yè)
務(wù)節(jié)點(diǎn)接口，UNI表示用戶(hù)網(wǎng)絡(luò)接口。

（3）功能塊

____各功能塊的主要功能概述如下：OLT
負(fù)責(zé)管理ATM傳送系統(tǒng)所有涉及PON的特定方面，OLT與ONU一起為SNI與UNI之間提供透明的ATM傳
送業(yè)務(wù)。ODM利用各種無(wú)源元件（光纖、光分路器、光接頭和光連接器等）為OLT與用戶(hù)之間提供
光傳輸手段。

2 業(yè)務(wù)

____ATM-PON可以為居民和企事業(yè)單位
提供所有已知的業(yè)務(wù)和正在討論的新業(yè)務(wù)，具有透明的業(yè)務(wù)獨(dú)立性。這是未來(lái)多媒體時(shí)代接入網(wǎng)的
一個(gè)重要特點(diǎn)。其業(yè)務(wù)可以覆蓋廣泛的網(wǎng)絡(luò)要求，例如比特率、對(duì)稱(chēng)/非對(duì)稱(chēng)、延時(shí)要求等，其范
圍可以從具有不同程度交互性的圖像分配業(yè)務(wù)到電子數(shù)據(jù)傳遞、局域網(wǎng)（LAN）互連、透明的虛通
道等。

3　光網(wǎng)絡(luò)要求

3.1　光網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)

____與其他現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一樣，光網(wǎng)絡(luò)
是分層的，方法基于G.982等建議*，可以分為物理媒質(zhì)層、傳輸會(huì)聚層（TC）和通道層，這里通
道層即對(duì)應(yīng)ATM層的虛通道（VP）。表1給出了ATM-PON分層結(jié)構(gòu)功能的示例。表中TC層進(jìn)一步劃分
為PON傳輸子層和適配子層，PON傳輸層在ODN上終結(jié)所要求的傳輸功能，適配子層對(duì)應(yīng)B-ISDN的傳
輸會(huì)聚子層*。

3.2　物理媒質(zhì)層要求

（1）數(shù)字信號(hào)的標(biāo)稱(chēng)比特率

____ATM-PON中數(shù)字信號(hào)的標(biāo)稱(chēng)比特率
應(yīng)該是8kHz的整數(shù)倍，其標(biāo)稱(chēng)線路速率有兩種：

①可用于FTTCab/C/B/H的對(duì)稱(chēng)155.Mbit/s。

②可用于FTTCab/C/B的非對(duì)稱(chēng)速率(下行622.08Mbit/s,上行155.52Mbit/s）。

（2）物理媒質(zhì)和傳輸方法

____由于接入網(wǎng)的傳輸距離很短，因此
采用廣泛應(yīng)用的比較便宜的G.652標(biāo)準(zhǔn)單模光纖比較適合。

____其雙向傳輸主要有兩種，第一種采
用單纖波分復(fù)用方式，為了降低成本，采用粗波分復(fù)用方法，即兩個(gè)波長(zhǎng)分別工作在1310nm區(qū)和
1550nm區(qū)；第二種方法采用單向雙纖空分復(fù)用方式，工作在1310nm區(qū)以便充分利用低成本的光
源。第一種方法更加經(jīng)濟(jì)和流行。與窄帶PON
不同之處在于不采用單纖雙向時(shí)分壓縮復(fù)用（TCM）方式，主要是考慮到集成電路的速率和成本
的限制因素。

____ATM-PON的上下行信號(hào)的線路編碼
均采用比較簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)的加擾NRZ碼，其抗連續(xù)同碼數(shù)達(dá)到72個(gè)。

（3）物理層參數(shù)要求

____IUT-T在其凍結(jié)構(gòu)的ATM-PON建議中
對(duì)物理層的參數(shù)要求已有詳細(xì)規(guī)范*，筆者在表2至表5中列出了幾項(xiàng)主要參數(shù)的要求供讀者參考。
需要注意，由于ATM-PON的標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)間比較適宜，尚無(wú)正式產(chǎn)品問(wèn)世，因而有可能對(duì)很多參數(shù)達(dá)成
一致，提供比窄帶PON標(biāo)準(zhǔn)化程度高得多的系統(tǒng)參數(shù)要求，從而可能達(dá)到大規(guī)模生產(chǎn)和較低成本的
要求。

表2　ODN物理媒質(zhì)層參數(shù)規(guī)范

表3 155Mbit/s下行光接口規(guī)范

表4 622Mbit/s下行光接口規(guī)范

表5 155Mbit/s上行光接口規(guī)范