光纤是一种细的高度透明被包覆的管，其中调制的激光传输数据。现代光纤具有约0.2dB/km的衰减，意味着100km运行衰减信号仅20dB，其位于许多光学系统的链路预算中。光纤构成电缆。

多模光纤具有较大的芯（典型地为50μm），允许使用廉价的连接器、光发射器和接收器。多模光纤材料更昂贵，并且有色散限制信号带宽并导致衰减。单模光纤更薄（通常<10μm）。它允许更宽的带宽和更低的衰减，但需要更昂贵的组件和互连方法。

连接光纤需要特殊的设备和技能。一旦光纤连接器安装在光纤端，连接可以像任何其他电缆那样执行。光学系统的优势在于能够将移动网络中的处理密集型设备集中到几个中心局。

光纤传输利用具有低衰减的某些波长范围，称为窗口，并避免那些具有自然高衰减的波长。第一个窗口在800～900nm。在第二个窗口1300nm光纤衰减和色散低得多，使长距离可能。由于广泛可用的放大器和低光纤衰减，现在最常使用在1500nm的第三窗口。如果在介质中存在OH分子，氢氧化物在约1400nm处引起高衰减峰。

5.3.2.1 波分复用

波分复用（Wavelength Division Multiplexing，WDM）是在同一光纤中利用若干光波长的技术。基本上，它是FDM技术，但在光谱中通常使用“波长”或λ而不是频率。每个波长是专用于某个用户或服务的信道（见图5.13）。

图5.13 WDM解/复用

在没有波长（光）复用的情况下，整个频谱必须转换为电信号并以常规方式（例如SDH）进行复用。光电光（OEO）转换减小了活动节点之间的长度，并增加了成本和复杂性。光复用是一种被动操作。通过可能甚至数千千米的整个传输路径所需的唯一活动组件是光放大器。

粗波分复用器（Coarse WDM，CWDM）使用宽波长范围1270～1610nm大的波长间隔。ITU-TG.694.2定义了18个信道。由于宽松的精度要求，CWDM的范围限制在大约60km，适合于2.5Gbit/s的传输速率。SFPTRX模块可用于CWDM，可将现有系统升级到此技术。CWDM还用于使用双向收发器（BiDiSFP）在单个光纤中发送上行和下行光信号。典型地，发射机（激光器）是相当频率相干的，但接收机具有更宽的频带。这就是为什么在解复用器中需要频率选择滤波器来拾取仅需要的信道。

密集WDM（DWDM）使用C波段和L波段（1530～1620nm）波长，使得能够达到更长的距离。DWDM系统范围从40个通道或“色彩”，100GHz栅格到160通道，25GHz通道带宽。ITU-TG.694.1定义了DWDM的频率栅格。系统使用具有能够处理TX和RX方向的应答器和复用器的光纤对。收发器是光发射器和接收器的组合。它可以将电信号直接转换为所需波长或包含所有波长的“灰色光”。应答器是一个波长转换器，调谐到光纤网络侧的有用通道，并从客户端系统接收灰色光或电信号。(www.daowen.com)

可重配置光分插复用器（ROADM）是一个光分插复用器，可以远程配置为切换来自光信号的多个波长的流量。这允许从WDM系统添加或删除数据信道，而不需要OEO。

5.3.2.2 PON

无源光网络（Passive Optical Network，PON）是一种点对多点光纤接入技术，使用无源光分路器为多个端点提供服务。用于PON的集中点或中心局称为光线路终端（Optical Line Terminal，OLT），而端点是光网络单元（Optical Network Units，ONU）。在移动回传使用中，ONU也可以被称为蜂窝回传单元（Cellular Backhaul Unit，CBU）。点对多点光纤树和分支选项称为光分配网络（Optical Distribution Network，ODN）。

与使用点对点光链路（见表5.6）相比，需要使用较少的光纤和较少的中央设备。典型的拆分是每个OLT16～128个ONU。下行信号被广播，即每个ONU可以“看到”该信号。这可能需要编码/加密。上行信号使用多址协议（通常是TDMA，其导致更高的上行延迟）组合。OLT测量到ONU的距离，以便为上行通信提供时隙分配。

GPON（ITU-TG.984）网络现已在全球众多网络中部署。ITUG.987定义了10Gbit/s下行和2.5Gbit/s上行的10G-PON（或XG-PON）。帧接近GPON，并设计为在同一网络中共存。由于分离器的衰减，该范围通常限于几十千米的几分之一，并分裂为32。

以太网PON（EPON或GEPON）和10G-EPON作为第一英里（EFM）定义中以太网的一部分。EPON使用具有对称1Gbit/s上行和下行传输速率的标准以太网帧。10Gbit/s EPON支持在一个波长上同时工作10Gbit/s，在单独的波长上工作1Gbit/s。10G-PON波长不同于GPON和EPON，允许它与任一千兆位PON在同一光纤上共存。EPON是全球最广泛部署的PON技术。EPON也是DOCSIS提供EPON（DPoE）规范的一部分。DPoE使EPONOLTact像DOCSIS电缆调制解调器。此外，DPoE支持MEF9和14以太网服务。

表5.6 PON技术对比（基于标准）

波分复用PON（WDM-PON）利用若干波长。它为每个ONU分配一个或多个专用波长或连接波长以改变传输容量。没有WDM-PON标准可用，但一些供应商正在努力。