前言

接入网是用户驻地网进入城域网/骨干网的桥梁，但随着社会信息化进程的加快，接入网已成为制约网络向宽带化发展的瓶颈。目前，接入网市场容量很大，商家为了追求利润和满足用户的需求，加大了研究经费的投入，新技术不断涌现。网络接入技术已成为电信研究部门、各大电信公司和运营部门关注的焦点和投资的热点。

光纤接入有无源与有源之分，基于SDH或PDH的接入是有源接入，基于无源光网络（PON）的接入是无源接入。因为PON本身是一种多用户共享系统，即多个用户共享同一套设备、同一条光缆和同一个光分路器，所以成本低；与有源光网络相比，它的安装、开通和维护运营成本大为降低，使系统更可靠、更稳定；加之PON能够提供透明宽带的传送能力，因此PON接入网具有广阔的应用前景。

ATM技术支持可变速率业务，支持时延要求较小的业务，具有支持多业务多比特率的能力，因此ATM接入系统能够完成不同速率的多种业务接入，它既能提供窄带业务，又能提供宽带业务。为了使用户接入网部分的PON和核心网的ATM化相兼容，ITU-T从1998年开始，制订了一整套标准，这种ATM化的PON称为APON。

随着因特网的快速发展，以太网被大量使用，由于市场的推动，以太网技术也在飞速发展。由于PON具有优良的特性，所以2000年12月，以太网设备供应商提出了将PON用于以太网接入的标准研究计划，这种使用PON的以太网称为EPON。IEEE在2006年成立了一个TaskForce工作组，进行10Gb/s EPON标准IEEE 802.3av的研究和制订工作。10Gb/s EPON标准的制订进程较快，已于2009年9月正式发布。

鉴于APON标准复杂，成本高，在传输以太网和IP数据业务时效率低，以及在ATM层上适配和提供业务复杂。而EPON存在两大致命的缺陷，即带宽利用率低和难以支持以太网之外的实时业务。因此，全业务接入网（FSAN）组织已制定了一种融合APON和EPON的优点，克服其缺点的新的PON，那就是千兆无源光网络（GPON）。GPON具有吉比特高速率、92%的带宽利用率和支持多业务透明传输的能力，同时能够保证服务质量和级别，提供电信级的网络监测和业务管理。因此，GPON标准是最新一代宽带PON接入标准，具有宽带高效，覆盖范围广，用户接口丰富等众多优点，可以为用户提供优质、可靠和安全的语音、数据和视频三网合一业务接入。

APON、EPON和GPON都是TDM-PON。但是TDM-PON上、下行均工作在单一波长，各用户通过时分方式进行数据传输。这种在单一波长上为每个用户分配时隙的机制，既限制了每个用户的可用带宽，又大大浪费了光纤本身的可用带宽，不能满足不断出现的宽带网络业务应用的需求。在这种背景下，人们又提出了能克服TDM-PON缺点的WDM-PON。近年来，由于WDM器件价格的不断下降，WDM-PON技术本身的不断完善，WDM-PON接入网应用到通信网络中已成为可能。相信，随着时间的推移，把WDM技术引入接入网将是下一代接入网发展的必然趋势，也是PON的最终形态，但在近期还很难大规模地投入应用。主要原因是缺乏国际标准，设备商投入较少，各种器件（如芯片、光模块）还不够成熟，成本也偏高，世界范围内能提供商用WDM-PON系统的设备制造商也屈指可数。如果WDM-PON在近几年商用的话，下行采用WDM-PON，上行采用功率分配PON（PS-PON）的混合PON（CPON）看起来更加现实。

本书是在作者编著的《宽带光接入网》的基础上，根据光纤通信和宽带接入技术的最新进展，为满足广大读者的需求重新编写的。本书共分9章，第1章首先概述了接入网在网络建设中的作用及发展趋势、网络结构和常用的调制技术，接着介绍了接入网的上行接入方法、双向传输技术以及无源光网络（PON）的有关技术。第2章对接入网用到的光纤和光缆、无源和有源器件以及光收发模块进行了简述。第3 章首先介绍了以太网、xDSL、SDH接入，接着阐明了有线电视光纤同轴混合（HFC）接入技术和三网融合概念，最后对目前运营商主推消费者关注的第3代（3G）移动通信接入技术和发展趋势进行了介绍。第4～7章分别阐述了APON、EPON、GPON和WDM-PON这几种无源光网络接入技术，如物理媒质层、帧结构和封装、媒质接入控制和动态带宽分配、运行维护和管理（OAM）及产业化进程等。第8章对PON特别是10 Gb/s PON的同步和时钟提取、上行突发接收和发射，以及测距技术进行了重点阐述。第9章对动态带宽分配、业务流量管理和控制技术进行了介绍。

本书介绍的宽带光接入技术，特别是宽带光接入的重要发展方向——PON接入技术，是支持三网融合的基础技术和关键技术。本书选取了宽带接入技术的最新成果，反映了当前宽带接入技术的发展水平，采用了国际电联的最新标准。其特点是概念解释清楚，文字叙述通俗易懂，简明扼要，图文并茂，注重实用，前后连贯，适合不同层次读者的需要。

为使读者从关键词尽快找到书中的有关内容，本书还给出名词术语索引。为方便教学，本书将为任课教师免费提供各章的电子教学课件（包括书中所有的插图），可登录华信教育资源网（www.hxedu.com.cn）免费注册后下载使用，欢迎任课教师及时反馈授课心得和建议。

因为作者在编著《光纤通信（第3版）》时，由于篇幅所限，没有把最近出现的宽带接入技术放进去，所以本书也是对作者编著的《光纤通信（第3版）》的补充。本书可供本科生和研究生使用，也可作为培训教材使用，对从事光纤通信系统和网络研究教学、规划设计、管理和维护的有关人员也有一定的参考价值。

在本书的编写过程中，电子工业出版社通信出版分社王春宁博士在提纲的制订、结构的安排和内容的取舍等方面提出了许多具体的指导意见，使本书的内容更加丰富，重点更加突出，实用性更强。在本书的出版过程中，王春宁博士也出主意、想办法，从而才能使之尽快奉献给读者。在此，作者向王春宁博士表示诚挚的谢意。

虽然作者多年来从事光纤通信技术和接入网络技术的研究，但由于光接入网技术发展十分迅速，加之水平所限，书中不足及错误之处，敬请读者指正。联系方式：giocyr@163.com。

原荣

于桂林中国电子科技集团公司第34研究所