APON
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APON(ATM Passive Optical Network)
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APON是在PON的网络上，实现基于ATM的信元传输，采用基于信元的传输系统是囡为ATM为点到多点的传输复用和多路接八方式提供了很好的基础，它允许接^网的多个用户共享整个带宽。
APON的优点[1]
APON是在20世纪90年代中期由全业务接入网(FSAN)组织提出的基于ATM的PON技术．1998年10月，ITu—T通过了APON技术标准G．983，该标准以ATM作为通道层协议，支持话音、数据等多种业务，提出明确的业务质量保证和服务级别，具有完善的操作维护管理(OAM)功能，支持的最高传输速率为622．080Mbit／s．、以ATM为基础的APON技术综合了PON系统的透明宽带传送能力和ATM技术的多业务、多比特支持能力的优点，代表了接入网(AN，AccessNetwork)的发展方向,APON接入系统的主要优点有：
2)完成不同速率的多种业务接入。
3)由于无源光网络的固有特性，与有源光网络相比，系统更可靠、更稳定。
4)ATM技术在宽带、高速率、传输质量方面有保证.
5)SDH技术也可以进入接入网领域，但SDH只传输恒定比特率业务，不适合B—ISDN使用。
6)与有线电视(CATV)网络相比，每个用户可以占用单独的带宽，而不会发生拥挤和堵塞。
7)与ADSL的DSLAM相比，APON接入系统传输距离长，一般ADSL的传输距离为4km，而
APON的接入系统的传输距离可达20-30km。因此，APON的发展前景很被看好，被认为是FTTH的优选技术方案，代表了面向21世纪的宽带接入技术的最新发展方向，是比较理想的长远解决方案。
APON系统的结构[1]
APON系统的结构如下图所示:
以ATM作为承载协议的APON接入网是由OLT、ONU和ODN组成．其中：ODN为OLT与ONU之间的物理连接提供光传输介质，其是由单模光纤、光纤连接器、光纤适配器、无源光分路器、无源光衰减器等无源光器件组成．
这样，OLT和ONU通过ODN在业务网络接13(SNI)与用户网络接El(UNI)之间提供透明的ATM传输业务．
APON系统采用双星型的网络拓扑结构，第一个星结点位于OLT，OLT能够提供多个ODN接13；第二个星结点位于ODN．根据ITU—T的建议，系统中一个ODN的分支比最高能达到1：32，这样一个ODN最多能支持32个ONU．按照G．983．1建议，APON系统中，OLT最多可寻址64个ONU．
APON的工作机制[1]
1.双向传输技术
APON系统所采用的双向传输技术主要有两种：
①单向双纤的空分复用方式：此方式采用两根光纤，一根传输上行信号，另一根传输下行信号，上行和下行工作波长均为1310nm．
②单纤粗波分复用．上行工作波长为1310眦，下行工作波长为1550nm．由于WDM器件和激光器价格的下降，单纤粗波分复用更经济，所以采用第二种方案．
2.速率结构
根据G．983．1建议，APON系统可采用两种速率结构：
①上、下均为155。520Mbit／s的对称速率结构．
②上行为155．520Mbit／s，下行为622．080Mbit／s的不对称帧结构．
3.传输复用技术
在APON系统中，上行和下行采用两种不同的传输复用技术：
①上行采用TDMA复用技术．
②下行采用TDM复用技术．
4.工作机制示意图
在下行方向上，由ATM交换机送来的ATM信元先送给OLT，由OLT将ATM信元组装进APON帧中，并采用TDM复用方式．这样APON帧由连续时隙组成，每个时隙的宽度为发送一个信元的时间(即每个时隙填充一个53字节的ATM信元)，并由oLT将其变为155．520Mbit／s或622．080Mbit／s的速率，以广播方式，用1550nm波长传送到所有与OLT相连的ONU，各个ONU根据信元的VCI／VPI从下行信号中选出属于自己的信元传送给用户终端．
在上行方向上，由OLT轮询各个ONU，得到ONU的上行带宽要求，OLT合理分配带宽后，以上行授权的形式允许0NU发送上行信元，这样只有收到有效上行授权的ONU才有权利在上行帧中占有指定的时隙．各个收到有效上行授权的ONU收集来自用户的信息，并通过1310nm波长以155．520Mbit／s的速率，采用TDMA复用方式，突发模式发送数据，这样上行信号是突发的、幅度不等的、长度也不同的、时间间隔也不相同的脉冲串．
APON的若干关键技术[2]
1.传精技术
考虑到集成电路的速率限制和成本，APON不采用窄带PON的单纤双向时分复用TCM技术。双向传输方法有两种，第种采用单纤波分复用(WDM)技术，两个波长分别工作于1310nm区和155Ohm区；第二种方法为了提高可靠性采用双纤积传输，lT作于1310nm以便于利用低成本的光源，系统扩窖时可采用TDM方式，进一步可以考虑WDM技术。
2.上秆通信中的TDMA技术
为了最大限度地利用频诺，APON给每个ONU都分配了相同的频谱，这样有可能当多个ONU在同一时刻往f．行信道发送信息时产生冲突，降低佣率，其改进措旆足在f衍信道中f入了TDMA(时分多址)方式，从而实现了光纤信道的共享。其机理为；APON通过OLT挣制时问片划分，从『保证在剧一时刻仅有一个ONU发送上行信号，除去极少量的同步开销和保护时间外，频带几乎仝部利用：此外，1DMA能够更有效地利用各种数字技术，在预分配和按申请分配方面也有其优势，尤其适用于基于信元分组的ATM分组在上行信道中的传输。
3.测距技术
各上才亍信号到达接入节点时，由于传输时延差异造成了各个ONU的上行时隙交叉混叠，可能导致不同的ATM码源流发生碰撞。为了以保证不同ONU发出的信号在OLT处准确地进于亍复用，引^测距技术对由于物理传输机制弓f起的时延差异进行补偿。坝I技术包含静态铡距和动态测距两种。动奋测距是在系统运行之一1一对备个ONU的并个上行信道进行连续精确校准静态铡运用于ONU的安装测试阶段，对ONU与中心接收机的时延差异进行补偿；
4.具有太睿量缓冲嚣的VC-MUX
在频带拭用型线路上，多条线路汇流时可能会由于拥赛弓f起信元丢失。采用大容量的缓冲存储器可以避免这一情况。我们可以根据系统的处理能力、平均通信量和可以忍受的延时时间来设计缓冲器的尺寸和数量。由于不同业务有不同的Qos要求，所需线路品质也不相同，缓冲器的数量应根据VC．MUX电路收容业务的需要进行设置。
