光纤接入网
光纤通信系统分为三个主要部分：传输网、交换网和接入网。

接入网作为与用户直接相连的部分，其速度和容量直接决定了用户的带宽和速率。

光纤接入网（optical access network, OAN）是指用光纤作为主要的传输媒介，实现接入网的信息传送功能。

它主要由光线路终端（optical line terminator, OLT）光分配网络（optical distribution network, ODN）和光网络单元（optical network unit, ONU）组成。

它通过OLT与业务节点相连，通过ONU与用户连接。

图 1.1是一个典型的光纤接入网的结构图。

OLT是接入网与本地交换机之间的接口，通过光传输与用户端的光网络单元通信。

ONU为接入网提供用户侧的接口，可以接入多种用户终端，具有光电转换以及相应的维护和监控功能。

ONU的主要功能是终结来自OLT的光纤，处理光信号并为用户提供业务接口。

图1.1光纤接入网
与其他接入技术相比，光纤接入网具有如下优点：
（1）能满足用户对各种业务的需求。

随着信息化发展，除打电话、看电视外，人们对高速计算机通信、家庭购物、家庭银行、远程教学、视频点播以及高清电视等业务需求增多，用铜线或双绞线难以实现。

（2）克服电缆的限制因素。

光纤损耗低、频带宽，克服了铜线径小的限制。

此外，光纤不受电磁干扰的影响，保证了信号传输质量。

（3）性能不断提高，价格不断下降，而铜缆的价格在不断上涨。

（4）有完善的监控和管理系统，能适应未来宽带综合业务数字网的需求。

当然，与其它接入网技术相比，光纤接入网也存在一定的劣势。

问题是成本较高。

尤其是光节点离用户越近，每个用户分摊的接入设备成本就越高。

另
外，与无线接入网相比，光纤接入网还需要管道资源。

这也是很多新兴运营商看好光纤接入技术，但又不得不选择无线接入技术的原因。

现在，影响光纤接入网发展的主要原因不是技术，而是成本。

但是采用光纤接入网是光纤通信发展的必然趋势，尽管目前各国发展光纤接入网的步骤各不相同，但光纤到户是公认的接入网的发展目标。

光纤接入网从系统分配上分为有源光网络（AON，Active Optical Network）和无源光网络（PON，Passive Optical Network）两类。

有源光网络又可分为基于SDH的AON和基于PDH的AON。

有源光网络的局端设备（CE）和远端设备（RE）通过有源光传输设备相连，传输技术是骨干网中已大量采用的SDH和PDH技术，但以SDH技术为主。

无源光网络（PON），是指在OLT和ONU之间是光分配网络（ODN）中不含任何电子器件及电子电源，全部由光分路器等无源器件组成。

如图 1.2所示。

它是一种纯介质网络，避免了外部设备的电磁干扰和雷电影响，减少了线路和外部设备的故障率，提高了系统可靠性，同时节省了维护成本，是电信维护部门长期期待的技术。

图1.2 PON组成
由于其特殊构成，它有以下优点：
（1）体积小，设备简单，安装维护费用低，投资相对较小。

（2）设备组网灵活，拓扑结构可支持树型、星型、总线型、混合型、冗余型等网络拓扑结构。

（3）安装方便，它由室内型和室外型两种。

室外型可直接挂在墙上，或放置于“H”杆上，无须租用或建造机房。

而有源系统需进行光电、电光转换，设备制造费用高，要使用专门的场地和机房，远端供电问题不好解决，日常维护
工作量大。

（4）适用于点对多点通信，仅利用无源光分路器实现光功率的分配。

（5）为纯介质网络，彻底避免了电磁干扰和雷电影响，适合在自然条件恶劣的地区使用。

（6）扩容比较简单，不涉及设备改造，只需设备软件升级，硬件设备一次购买，长期使用，为光纤入户奠定了基础，使用户投资得到保证。

由于以上优点，使其在光纤接入网技术中广泛的应用。

不同时期，发展了几种不同的PON技术：
（1）APON (异步传输模式PON，ATM Passive Optical Network)，这是第一种被动式光网络标准。

（2）BPON (宽带PON，Broadband Passive Optical Network) ，在APON基础上增加了对WDM、动态和高速上联带宽分配，和耐久性的支持。

（3）EPON 和 GEPON，使用以太网络包数据的IEEE/EFM标准。

（4）GPON (Gigabit Passive Optical Network)，这是BPON标准的发展。

GPON支持更高的速率，增强的安全性和可选择的第二层协议(ATM, GEM, Ethernet).其他一些公司如独立光网络有限公司（Independent fiber networks LTD）正和服务提供商如See the Light合作提供更高速的GPON连接和光纤到户（5）10G-EPON，是IEEE专门为了达到10Gbit/s的速率而发展起来的, 向下兼容EPON，同时兼容WDM-PON。

目前在现网中广泛应用的PON技术包括EPON和GPON 2种主流技术，GPON同EPON相比，它具有如下的有点：
（1）GPON业务承载更强。

EPON下行带宽为1.25 Gbit/s，而GPON下行带宽为2.5 Gbit/s是EPON的2.55倍。

（2）GPON的分光能力是EPON的2倍，相同用户时可节省一半的主干光纤。

（3）GPON是同步系统，采用定长帧结构，具备天然的线路时钟传送能力，能够提供和SDH一样精度的线路时钟，可作为微基站的接入手段。

而EPON本质是以太网，是异步系统，承载线路时钟能力有限。

（4）GPON采用先进的光纤测试系统，能够动态监测信号的质量，再通过专家系统预测系统的寿命和定位故障位置、变被动维护为主动防护。

而对于
EPON，在线路检测机制上缺乏统一标准，光纤线路发生故障后，只靠人工进行故障定位。

随着PON技术的发展，光分路器，作为PON的关键器件，越来越受关注，且随着GPON技术的发展，对分路器通道数和尺寸要求越来越高，小尺寸、大通道的分路器芯片成为人们研究的重点和热点。