網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是從1990年代中期發(fā)展起來(lái)的新技術(shù),它把互聯(lián)網(wǎng)上分散的資源融為有機(jī)整體,實(shí)現(xiàn)資源的全面共享和有機(jī)協(xié)作,使人們能夠透明地使用資源的整體能力并按需獲取信息。資源包括高性能計(jì)算機(jī)、存儲(chǔ)資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、知識(shí)資源、專家資源、大型數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)、傳感器等。 當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)只限于信息共享,網(wǎng)絡(luò)則被認(rèn)為是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的第三階段。 在向大家詳細(xì)介紹光纖接入網(wǎng)技術(shù)之前,首先讓大家了解下光纖接入網(wǎng)結(jié)構(gòu),然后全面介紹光纖接入網(wǎng)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。光纖接入網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),是指?jìng)鬏斁路和節(jié)點(diǎn)的幾何排列圖形,它表示了網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)的相互位置與相互連接的布局情況。網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)網(wǎng)絡(luò)功能、造價(jià)及可靠性等具有重要影響。其三種基本的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是:總線形、環(huán)形和星形,由此又可派生出總線—星形、雙星形、雙環(huán)形、總線—總線形等多種組合應(yīng)用形式,各有特點(diǎn)、相互補(bǔ)充。
1.總線形結(jié)構(gòu)
總線形結(jié)構(gòu)是以光纖作為公共總線(母線)、各用戶終端通過(guò)某種耦合器與總線直接連接所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)屬串聯(lián)型結(jié)構(gòu),特點(diǎn)是:共享主干光纖,節(jié)省線路投資,增刪節(jié)點(diǎn)容易,彼此干擾較。坏秉c(diǎn)是損耗累積,用戶接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍要求較高;對(duì)主干光纖的依賴性太強(qiáng)。
2.環(huán)形結(jié)構(gòu)
環(huán)形結(jié)構(gòu)是指所有節(jié)點(diǎn)共用一條光纖鏈路,光纖鏈路首尾相接自成封閉回路的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的突出優(yōu)點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自愈,即無(wú)需外界干預(yù),網(wǎng)絡(luò)即可在較短的時(shí)間里從失效故障中恢復(fù)所傳業(yè)務(wù)。
3.星形結(jié)構(gòu)
星形結(jié)構(gòu)是各用戶終端通過(guò)一個(gè)位于中央節(jié)點(diǎn)(設(shè)在端局內(nèi))具有控制和交換功能的星形耦合器進(jìn)行信息交換,這種結(jié)構(gòu)屬于并聯(lián)形結(jié)構(gòu)。它不存在損耗累積的問(wèn)題,易于實(shí)現(xiàn)升級(jí)和擴(kuò)容,各用戶之間相對(duì)獨(dú)立,業(yè)務(wù)適應(yīng)性強(qiáng)。但缺點(diǎn)是所需光纖代價(jià)較高,對(duì)中央節(jié)點(diǎn)的可靠性要求極高。星形結(jié)構(gòu)又分為單星形結(jié)構(gòu)、有源雙星形結(jié)構(gòu)及無(wú)源雙星形結(jié)構(gòu)三種。
(1)單星形結(jié)構(gòu):該結(jié)構(gòu)是用光纖將位于電信交換局的OLT與用戶直接相連,基本上都是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接,與現(xiàn)有銅纜接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)相似。每戶都有單獨(dú)的一對(duì)線,直接連到電信局,因此單星型可與原有的銅現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)兼容;用戶之間互相獨(dú)立,保密性好;升級(jí)和擴(kuò)容容易,只要兩端的設(shè)備更換就可以開(kāi)通新業(yè)務(wù),適應(yīng)性強(qiáng)。缺點(diǎn)是成本太高,每戶都需要單獨(dú)的一對(duì)光纖或一根光纖(雙向波分復(fù)用),要通向千家萬(wàn)戶,就需要上千芯的光纜,難于處理,而且每戶都需要專用的光源檢測(cè)器,相當(dāng)復(fù)雜。
(2)有源雙星形結(jié)構(gòu):它在中心局與用戶之間增加了一個(gè)有源接點(diǎn)。中心局與有源接點(diǎn)共用光纖,利用時(shí)分復(fù)用(TDM)或頻分復(fù)用(FDM)傳送較大容量的信息,到有源接點(diǎn)再換成較小容量的信息流,傳到千家萬(wàn)戶。其優(yōu)點(diǎn)是靈活性較強(qiáng),中心局有源接點(diǎn)間共用光纖,光纜芯數(shù)較少,降低了費(fèi)用。缺點(diǎn)是有源接點(diǎn)部分復(fù)雜,成本高,維護(hù)不方便;另外,如要引入寬帶新業(yè)務(wù),將系統(tǒng)升級(jí),則需將所有光電設(shè)備都更換,或采用波分復(fù)用疊加的方案,這比較困難。
(3)無(wú)源雙星形結(jié)構(gòu):這種結(jié)構(gòu)保持了有源雙星形結(jié)構(gòu)光纖共享的優(yōu)點(diǎn),將有源接點(diǎn)換成了無(wú)源分路器,維護(hù)方便,可靠性高,成本較低。由于采取了一系列措施,保密性也很好,是一種較好的接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)。
光纖接入網(wǎng)的形式
根據(jù)光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)的位置,光纖接入方式可分為如下幾種:FTTB(光纖到大樓);FTTC(光纖到路邊);FTTZ(光纖到小區(qū));FTTH(光纖到用戶);FTTO(光纖到辦公室);FTTF(光纖到樓層);FTTP(光纖到電桿);FTTN(光纖到鄰里);FTTD(光纖到門);FTTR(光纖到遠(yuǎn)端單元)。
其中最主要的是FTTB(光纖到大樓)、FTTC(光纖到路邊)、FTTH(光纖到用戶)三種形式。FTTC主要是為住宅用戶提供服務(wù)的,光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)設(shè)置在路邊,即用戶住宅附近,從ONU出來(lái)的電信號(hào)再傳送到各個(gè)用戶,一般用同軸電纜傳送視頻業(yè)務(wù),用雙絞線傳送電話業(yè)務(wù)。FTTB的ONU設(shè)置在大樓內(nèi)的配線箱處,主要用于綜合大樓、遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程教育、及大型娛樂(lè)場(chǎng)所,為大中型企事業(yè)單位及商業(yè)用戶服務(wù),提供高速數(shù)據(jù)、電子商務(wù)、可視圖文等寬帶業(yè)務(wù)。FTTH是將ONU放置在用戶住宅內(nèi),為家庭用戶提供各種綜合寬帶業(yè)務(wù),F(xiàn)TTH是光纖接入網(wǎng)的最終目標(biāo),但是每一用戶都需一對(duì)光纖和專用的ONU,因而成本昂貴,實(shí)現(xiàn)起來(lái)非常困難。
光接入網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)與劣勢(shì)
與其他接入技術(shù)相比,光纖接入網(wǎng)具有如下優(yōu)點(diǎn):
(1)光纖接入網(wǎng)能滿足用戶對(duì)各種業(yè)務(wù)的需求。人們對(duì)通信業(yè)務(wù)的需求越來(lái)越高,除了打電話、看電視以外,還希望有高速計(jì)算機(jī)通信、家庭購(gòu)物、家庭銀行、遠(yuǎn)程教學(xué)、視頻點(diǎn)播(VOD)以及高清晰度電視(HDTV)等。這些業(yè)務(wù)用銅線或雙絞線是比較難實(shí)現(xiàn)的。
(2)光纖可以克服銅線電纜無(wú)法克服的一些限制因素。光纖損耗低、頻帶寬,解除了銅線徑小的限制。此外,光纖不受電磁干擾,保證了信號(hào)傳輸質(zhì)量,用光纜代替銅纜,可以解決城市地下通信管道擁擠的問(wèn)題。
(3)光纖接入網(wǎng)的性能不斷提高,價(jià)格不斷下降,而銅纜的價(jià)格在不斷上漲。
(4)光纖接入網(wǎng)提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),有完善的監(jiān)控和管理系統(tǒng),能適應(yīng)將來(lái)寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的需要,打破“瓶頸”,使信息高速公路暢通無(wú)阻。
當(dāng)然,與其它接入網(wǎng)技術(shù)相比,光纖接入網(wǎng)也存在一定的劣勢(shì)。最大的問(wèn)題是成本還比較高。尤其是光節(jié)點(diǎn)離用戶越近,每個(gè)用戶分?jǐn)偟慕尤朐O(shè)備成本就越高。另外,與無(wú)線接入網(wǎng)相比,光纖接入網(wǎng)還需要管道資源。這也是很多新興運(yùn)營(yíng)商看好光纖接入技術(shù),但又不得不選擇無(wú)線接入技術(shù)的原因。現(xiàn)在,影響光纖接入網(wǎng)發(fā)展的主要原因不是技術(shù),而是成本,到目前為止,光纖接入網(wǎng)的成本仍然太高。但是采用光纖接入網(wǎng)是光纖通信發(fā)展的必然趨勢(shì),盡管目前各國(guó)發(fā)展光纖接入網(wǎng)的步驟各不相同,但光纖到戶是公認(rèn)的接入網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo)。
網(wǎng)絡(luò)的神奇作用吸引著越來(lái)越多的用戶加入其中,正因如此,網(wǎng)絡(luò)的承受能力也面臨著越來(lái)越嚴(yán)峻的考驗(yàn)―從硬件上、軟件上、所用標(biāo)準(zhǔn)上......,各項(xiàng)技術(shù)都需要適時(shí)應(yīng)勢(shì),對(duì)應(yīng)發(fā)展,這正是網(wǎng)絡(luò)迅速走向進(jìn)步的催化劑。
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