光通信之宽带接入网PON网络

接入网的概念

电信网 包含了为在不同地方的用户提供各种电信业务的所有传输及复用设备、交换设备及各种线路设施等。接入网 是电信网的重要组成部分，负责将电信业务透明地传送到用户。

ITUT的G.902建议对接入网给出如下定义： 接入网由业务结点接口(SNI) 和用户网络接口(UNI) 之间的一系列传送实体(如线路设施和传输设施)组成，为供给电信业务而提供所需的传送承载能力，可经由网络管理接口(Q3)配置和管理。原则上对接入网可以实现的UNI和SNI的类型和数目没有限制。

光接入网(OAN) 为共享相同网络侧接口并由光传输系统所支持的接入链路群，有时称之为光纤环路系统(FITL) 。从系统配置上可以分为无源光网络(PON) 和有源光网络(AON) 。

ODN: 光分配网络，是OLT和ONU之间的光传输媒质，由无源光器件组成。

OLT ： 光线路终端，提供OAN网络侧接口，并且连接一个或多个ODN。

ODT ： 光远程终端，由光有源设备组成。

ONU ： 光网络单元，提供OAN用户侧接口，并且连接到一个ODN或ODT。

ONU ： 光网络单元， 提供OAN用户侧接口， 并且连接到一个ODN或ODT。

UNI ： 用户网络接口。

SNI ： 业务结点接口。

S ： 光发送参考点。

R ： 光接收参考点。

AF ： 适配功能。

V ： 与业务结点间的参考点。

T ： 与用户终端间的参考点。

a: AF与ONU之间的参考点。

在OLT和ONU之间没有任何有源电子设备的光接入网称为无源光网络(PON) 。

PON对各种业务是透明的，易于升级扩容，便于维护管理，缺点是OLT和ONU之间的距离和容量受到限制。

光接入网的拓扑结构一般有4种： 单星形、 双星形、 总线形和环形。

根据ONU的位置不同，光接入网有4种基本应用类型：

光纤到路边(FTTC)

光纤到大楼(FTTB)

光纤到办公室(FTTO)

光纤到家(FTTH)。

在FTTC 结构中，ONU设置在路边的人孔或电线杆上的分线盒处，有时也可以设置在交接箱处。

FTTB 是将ONU直接放在大楼内(如企业、事业单位办公楼或居民住宅公寓内)，再由铜缆将业务分配到各个用户。 FTTB比FTTC的光纤化程度更进一步，更适合高密度用户区，也更容易满足未来宽带业务传输的需要

如果将FTTC结构中设置在路边的ONU换成无源光分路器， 将ONU移到大企业事业单位(如公司、政府机关、大学或研究所)的办公室内就成了FTTO 。将ONU移到用户家里就成了FTTH。

FTTH 是一种全透明全光纤的光接入网，适于引入新业务， 对传输制式、带宽和波长等基本上没有限制，并且ONU安装在用户处， 供电、安装维护等都比较方便。

PON 的一个重要应用是来传送宽带图像业务(特别是广播电视)。 这方面尚无任何国际标准可用，但已形成一种趋势， 即使用1310 nm波长区传送窄带业务，而使用1550 nm波长区传送宽带图像业务(主要是广播电视业务)。

光网络的解耦

服务化架构SBA使得5G核心网的解耦朝着更深的层次进发，致力于无线侧接口标准化、软硬件解耦的O-RAN也在如火如荼的开展着。而对于承接无线与核心网的光网络的解耦近些年也慢慢提的比较多了，包括运营商主导的ODTN，希望通过分布式光学设备、开放和通用标准以及开源软件来构建光传输网络。但这难度较大，主要在于是光网络的网状性造成内外互联的困难较大，这一点不同于无线基站等；另外，光网络系统自身软硬件以及是异厂家链路对接的复杂性，也让ODTN的进展不是很顺利。当然，这里冉还涉及到运营商与设备商之间利益的博弈。

下面就简单聊一聊光网络解耦，也即光网络的开放和分解。

光网络的开放，其实现在已经在做了，这里包括SDN在光网络中的应用，将SDN引入到光传送网（OTN），实现光网络可编程化的技术，就是 SDON（软件定义光网络），相信大家都有耳闻。

而要做到光网络的开放，光层功能必须 “灵活”，也就是说做到器件的可编程，在软件上可以对包括OTU的波长、输入输出功率、调制格式、信号速率、前向纠错码 (FEC)，波道间隔等，都不能写死。这里涉及到ROADM/OXC等光层技术的应用。就这一点，运营商和厂家的意向可以说是一致的，通过软件可编程，以实现智能光网，有利于厂家来说是推销昂贵光器件如WSS等，而对运营商来说智能光网则可以减小Opex等。

关于光网络的分解，根据光网络的层次，可以做三个方面的分解，其一是形态的演进，设备形态上不再拘泥于机框子架式，而是朝数据中心中心机架的刀片式演进，这样做的好处最明显的是解决异厂家硬件尺寸上的兼容问题。其二是在硬件功能上的模块化，将原来由整个器件才能实现的分解为网络中的具有相应功能模块。比如说，将光模块从板卡中分解出来，模块厂商可以专注于模块研发，减小模块体积、降低模块功耗。最后是硬件的互通，这里主要是说异厂家的互通，制定统一的接口标准等。

通过光网络的解耦，运营商可以消除专有网元、网络管理系统、控制系统以及转发系统的复杂性，从而实现光网络的精简集成，全局管控一张网。更明显的好处是，对运营商来说就可以消除厂商锁定，控制运营和建设成本。但是这里要强调一点，为了达到解耦和兼容，必然也会造成硬件性能上的衰弱。同时，过分的解耦也会造成集成度甚至整机功能的下降。

当然，对于设备商来说，有些厂家是不希望朝这个方向发展的，拿O-RAN来说，据了解有厂家至今还没有加入，这其中的原因想必大家也清楚。所以目前总的形势是，运营商钟情统一标准拥抱开放解耦，另一边是的传统电信设备商欲迎还拒，或许可以选择，拒绝会是大多数。

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