光网络之----OLT、ODN、ONU组成的OAN(光纤接入网)概述整理记录

OAN(光纤接入网):至少由一个OLT、ODN、ONU组成。

OLT:optical line terminal    
光线路终端，管理多个终端设备(ONU).也即是外网入口与内网出入口的一个设备。
作用：为光接入网提供网络侧接口并经一个或多个ODN与用户侧的ONU通信，OLT与ONU的关系为主从通信关系。

ODN:optical distribution network
光配线网，俗称分光器。一个干线的光路信号分发到多个终端(ONU)上的设备。
作用：为OLT与ONU间提供光传输手段，主要功能是完成光信号功率的分配任务。ODN是由无源光元件(如光纤光缆、光连接器和光分路器等)组成的纯无源的光配线网。

ONU:optical network unit
光网络单元，即上面所说的终端设备；一般可理解为家庭用路由器或交换机，和现在普通的双绞线网络中使用的设备的主要区别是多了一个光网络口。
作用：为光接入网提供远端的用户侧接口，处于ODN的用户侧。

OAN是采用光纤传输技术的接入网，即本地交换局和用户之间全部或部分采用光纤传输的通信系统。光纤接入网可划分为无源光网络(PON)和有源光网络(AON),相比这两种光网络，从成本上看，无源光网络发展将会更快些。按照ONU在光接入网中所处的具体位置不同，可以将OAN划分为几种基本不同的应用类型：
1)光纤到交接箱(FTTCab)
2)光纤到路边(FTTCub)
3)光纤到大楼(FTTB)
4)光纤到家(FTTH)和光纤到办公室(FTTO)

PON技术：
PON是一种采用点到多点(P2MP)结构的单纤双向光接入网络，其典型拓扑结构为树型，如下图：
                                           [ONU 1]   
                                          /
          |-------|         |---------|/
-----|---| OLT |----|---| ODN |----[ONU 2]
          |_____|        |_____|\
                                         \[ONU 3]   
                                 
无源光分路器可以一级分光或多级分光。

UPStream:上行方向----ONU到OLT，一个ONU发送的信号只会到达OLT，而不会到达其他ONU。
DownStream:下行方向---OLT到ONU，OLT发送的信号通过一个1:n的无源分光器(或几个分路器的级联)广播到各个ONU，各ONU需要从中取出发给自己的数据。

由于各ONU共享一根干路光纤(多点发送，单点接收)，为了避免数据冲突并提高网络利用效率，就必须采用某种多址接入协议，实现多用户对共享传输通道的访问。

(多址接入协议)如何实现多条不同发送点的数据在一条干线上的传输呢？？？

1）按照采用的多址协议。PON技术划分为TDM-PON和WDM-PON.
TDM-PON的原理：
上行方向，OLT通过多点控制协议(MPCP)控制每个ONU在指定的时间起始点发送指定时间长度的数据，这就是时分多址接入(TDMA)协议。

下行方向，发送给各个ONU的数据进行时分复用(TDM),连续的光信号广播到每个ONU上，ONU根据一定的标识，选取自己所需的数据。

2）TDM-PON根据链路层承载的协议的不同，分为TPON(TDM Based PON)、BPON(Broadband PON)、EPON(Ethernet Based PON)、GPON(Gigabit PON),其中BPON过去叫做APON(ATM Based PON).

TPON只能承载窄带TDM业务，一般用于远端模块的连接，应用不多。
BPON、EPON、GPON三种技术都能够做全业务的承载，是目前正在应用和研究的主要PON技术。

三种技术的根本区别在于链路层承载格式的不同。APON/BPON使用ATM信元作为基本承载单元，继承了ATM网络完善的业务管理和QOS特性，是最成熟的PON技术。

GPON协议:
在ITU通过GPON无源体系结构标准，将上下行速率提高到2.5Gb/s,并采用了通用成帧协议(GFP)来封装，这样就更有效支持包括诸如话音、数据业务、视频业务、电子商务、远程教育、远程医疗等增值业务在GPON平台上 提供。

从OLT到ONU/ONT的方向为下行方向，采用广播发送的数据流传输方式；反之为上行方向，采用基于统计复用的时分多址接入技术。PON通过粗波分复用CWDM(Coarse Wavelength Division Multiplexing)覆盖实现数据流的全双工传输。