通信网络基础与设备
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实训操作2:光纤接入训练

看一看:光纤接入设备

1.光纤跳线

光纤跳线(如图1-25所示,简称跳纤)用做从设备到光纤布线链路的跳接线。它有较厚的保护层,一般用于光端机和终端盒之间的连接。

2.光纤尾纤

光纤尾纤(如图1-26所示)又叫猪尾线,只有一端有连接头,而另一端是一根光缆纤芯的断头。它通过熔接与其他光缆纤芯相连,常出现在光纤终端盒内,用于连接光缆与光纤收发器(它们之间还用到耦合器、跳线等)。

图1-25 光纤跳线

图1-26 光纤尾纤

3.光纤接头

光纤接头(如图1-27所示)将两根光纤永久地或可分离开地连接在一起,并有保护部件的接续部分。

4.光纤终端盒

光纤终端盒(如图1-28所示)是一条光缆的终接头,它的一头是光缆,另一头是尾纤,相当于是把一条光缆拆分成单条光纤的设备。

图1-27 光纤接头

图1-28 光纤终端盒

5.光纤耦合器

光纤耦合器(Coupler)(如图1-29所示)又称为分支器(Splitter)、连接器、适配器、法兰盘,是用于实现光信号分路/合路,或用于延长光纤链路的元件。

6.光纤收发器

光纤收发器(如图1-30所示)是一种将短距离的双绞线电信号和长距离的光信号进行互换的以太网传输媒体转换单元,在很多地方也被称为光电转换器(Fiber Converter)。

图1-29 光纤耦合器

图1-30 光纤收发器

记一记:光纤接入网

1.光纤接入网的定义

光纤接入网(Optic Access Network,OAN)是用光纤作为主要的传输媒体来取代传统的双绞铜线,通过光网络终端(OLT)连接到各光网络单元(ONU),提供用户侧接口,也就是采用光纤通信或者部分采用光纤通信的接入网技术。

OLT的作用是为接入网提供与本地交换机之间的接口,并通过光传输与用户端的光网络单元通信。它还将交换机的交换功能与用户接入完全隔开。OLT提供对自身和用户端的维护和监控,它可以直接与本地交换机一起放置在交换局端,也可以设置在远端。

ONU的作用是为接入网提供用户侧的接口。它可以接入多种用户终端,同时具有光电转换功能,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,处理光信号并为多个小企业、事业用户和居民住宅用户提供业务接口。ONU的网络端是光接口,而其用户端是电接口,因此ONU具有光/电和电/光转换功能。它还具有对语音的数/模和模/数转换功能。ONU通常放在距离用户较近的地方,其位置具有很大的灵活性。

2.光纤接入网的分类

光纤接入网从系统配置上可分为:无源光网络(PON),采用无源光的光分路器分路;有源光网络(AON),采用有源的电复用器分路。

这两种网络的特点如下。

(1)无源光网络(如图1-31所示)由于在OLT和ONU之间没有任何有源电子设备,对各种业务呈透明状态,所以易于升级扩容,便于维护管理。无源光网络由于其低的接入成本,受到很多电信部门和运营部门的重视,但其不足之处是OLT之间的距离和容量增长容易受到一定的限制。

(2)在有源光网络中,有源设备或网络系统(如SDH环网)的ODT代替了无源光网络中的ODN,使得传输距离和容量大大增加,易于扩展带宽,网络规划和运行的灵活性大。其不足的地方是有源设备需要机房、供电、维护等。

这两种网络综合使用,可提供窄带、宽带业务的光接入网。总的来说,随着信息传输向全数字化过渡,光接入方式必将成为宽带接入网的最终解决方法。

图1-31 无源光网络示意图

3.光纤接入网的形式

根据光网络单元(ONU)的位置,光纤接入网的形式可分为:FTTB(光纤到大楼);FTTC(光纤到路边);FTTZ(光纤到小区);FTTH(光纤到用户);FTTO(光纤到办公室);FTTF(光纤到楼层);FTTP(光纤到电杆);FTTN(光纤到邻里);FTTD(光纤到门);FTTR(光纤到远端单元)。

其中,最主要的是FTTB(光纤到大楼)、FTTC(光纤到路边)、FTTH(光纤到用户)三种形式。FTTB的ONU设置在大楼内的配线箱处,主要用于综合大楼、远程医疗、远程教育及大型娱乐场所,为大中型企事业单位及商业用户服务,提供高速数据、电子商务、可视图文等宽带业务。FTTC主要是为住宅用户提供服务的,其光网络单元(ONU)设置在路边,即用户住宅附近,从ONU出来的电信号再传送给各个用户;它一般用同轴电缆传送视频业务,用双绞线传送电话业务。FTTH是将ONU放置在用户住宅内,为家庭用户提供各种综合宽带业务。FTTH是光纤接入网的最终目标,但是每一用户都需要一对光纤和专用的ONU,因此其成本昂贵,实现起来非常困难。

4.光纤接入网的优点与劣势

与其他接入技术相比,光纤接入网具有如下优点。

(1)光纤接入网能满足用户对各种业务的需求。人们对通信业务的需求越来越高,除了打电话、看电视外,还希望有高速计算机通信、家庭购物、家庭银行、远程教学、视频点播(VOD)及高清晰度电视(HDTV)等,这些业务用铜线或双绞线是比较难实现的。

(2)光纤可以克服铜线电缆无法克服的一些限制因素,且光纤损耗低、频带宽,解除了铜线径小的限制,此外,光纤不受电磁干扰,保证了信号传输质量;用光缆代替铜缆,可以解决城市地下通信管道拥挤的问题。

(3)光纤接入网的性能不断提高,价格不断下降,而铜缆的价格却在不断上涨。

(4)光纤接入网提供数据业务,有完善的监控和管理系统,能适应将来宽带综合业务数字网的需要,打破“瓶颈”,使信息高速公路畅通无阻。

当然,与其他接入网技术相比,光纤接入网也存在一定的劣势,即其成本较高,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虽然看好光纤接入技术,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仍然是光纤通信发展的必然趋势;而且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。

做一做:光缆、终端盒、尾纤的作用和接法

在网络布线中,通常室外(楼宇之间连接)使用的是光缆,室内(楼宇内部)使用的是以太双绞线,那么,楼外的光缆传输媒介与楼内以太网传输媒介之间如何转换?其中,又用到了什么设备?它们的作用是什么?之间的关系又如何呢?

光纤连接图如图1-32所示。

图1-32 光纤连接图

连接关系介绍如下。

(1)将室外光缆接入终端盒,目的是将光缆中的光纤与尾纤进行熔接,通过跳线,将其引出。

(2)将光纤跳线接入光纤收发器,目的是将光信号转换成电信号。

(3)光纤收发器引出的便是电信号,使用的传输介质便是双绞线。此时双绞线可接入网络设备的RJ-45口。到此为止,便完成了光电信号的转换。

说明:现在的很多网络设备也有光口(光纤接口),但如果没有配光模块(类似光纤收发器功能),该光口也不能使用。

图中的光缆终端盒的作用为终接光缆(接光缆的终端),及连接光缆中的纤芯和尾纤。光缆终端盒的内部结构如图1-33所示,接入的光缆可以有多芯。例如,一根4芯的光缆(光缆中有4根纤芯),则这根光缆经过终端盒,便可熔接出最多4根尾纤,即往外引出4根跳线。而图1-32中只熔接了两根,因此也就往外引出了两根跳线。

图1-33 光缆终端盒的内部结构

如图1-34所示为一根ST接头的单模(外皮是黄色)光纤尾纤。

尾纤:一端有连接头,另一端是一根光缆纤芯的断头,通过熔接,与其他光缆纤芯相连。

尾纤的作用:如果用于连接光纤两端的接头,则尾纤的一端与光纤接头熔接,另一端通过特殊的接头与光纤收发器或光纤模块相连,构成光数据传输通路。

一般人们购买不到纯粹的尾纤,而只能购买到如图1-35所示的光纤跳线,将其中间剪开,便成了尾纤。

尾纤的位置:用在终端盒里,连接光缆中的光纤,通过终端盒(耦合器或适配器),连接尾纤和跳线。

跳线:跳线两头都是活动接头,起连接尾纤和设备的作用。

图1-34 单模光纤尾纤

图1-35 光纤跳线