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FTTX光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其應(yīng)用

發(fā)布時間:2023-01-04 文章來源:深度系統(tǒng)下載 瀏覽:

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是從1990年代中期發(fā)展起來的新技術(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。資源包括高性能計算機(jī)、存儲資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、知識資源、專家資源、大型數(shù)據(jù)庫、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。

引言

面對傳統(tǒng)語音業(yè)務(wù)營收的不斷下降,提供寬帶業(yè)務(wù)正迅速變成每個運營商商業(yè)模式的一個基石,光纖接入是任何成功的寬帶策略所必須的。近來,固網(wǎng)運營商均積極轉(zhuǎn)向提供整合語音、數(shù)據(jù)、視頻的Triple-play業(yè)務(wù),以期能提高APRU值,而現(xiàn)有寬帶接入網(wǎng)升級將成為當(dāng)務(wù)之急。各大運營商都紛紛投入光纖的部署。在剛剛結(jié)束的2006美國OFC/NFOEC大展上,F(xiàn)TTX的發(fā)展和部署成為與會專家討論的焦點,就連光纖到戶(FTTH)發(fā)展比較遲緩的歐洲在“FTTH歐洲論壇年會”上也提出了“很明顯,光纖時代已經(jīng)到來”的口號。

雖然,市場需求、價格和政府的政策是影響FTTX發(fā)展的主要因素,但選擇正確的技術(shù)、FTTX結(jié)構(gòu)和商業(yè)模式是運營商進(jìn)行大規(guī)模部署FTTX時首要考慮的問題。

1、光接入技術(shù)

1.1點到點有源以太網(wǎng)系統(tǒng)

FTTH網(wǎng)絡(luò)中的點到點接入技術(shù)是將電信號轉(zhuǎn)換成光信號進(jìn)行長距離的傳輸,上下行帶寬都可以達(dá)到100Mbit/s甚至1000Mbit/s。采用點到點方式實現(xiàn)FTTH具有產(chǎn)品成熟、結(jié)構(gòu)/技術(shù)簡單、安全性較好的特點,在日本和美國已廣泛應(yīng)用。其主要優(yōu)點如下:

a)帶寬有保證,每用戶可以在配線段和引入線段獨享100Mbit/s乃至1Gbit/s帶寬;

b)集中在小區(qū)機(jī)房配線,易于放號、維護(hù)和管理;

c)設(shè)備端口利用率高,可以根據(jù)接入用戶數(shù)的增加而逐步擴(kuò)容,因而在低密度用戶分布地區(qū)成本較低;

d)由于用戶可獨立享有一根光纖,因此信息安全性較好;

f)傳輸距離長,服務(wù)區(qū)域大。

但這種技術(shù)最大的缺點是需要鋪設(shè)大量的光纖和光收發(fā)器,在大規(guī)模應(yīng)用情況下網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)困難,設(shè)備成本也很難再下降,甚至?xí)仙。另外,有源以太網(wǎng)并沒有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),從而產(chǎn)生多種不兼容的解決方案。還有一個可能影響選擇以太網(wǎng)技術(shù)的因素是傳統(tǒng)視頻業(yè)務(wù)的提供方式,因此被認(rèn)為是實現(xiàn)FTTH的過渡技術(shù)。

1.2點到多點無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

1.2.1APON和BPON

APON是20世紀(jì)90年代中期由FSAN開發(fā)完成的,并提交給ITU-T形成了G.983.x標(biāo)準(zhǔn)系列。其下行速率為622Mbit/s,上行速率為155Mbit/s,由于采用了ATM技術(shù),因此可承載64kbit/s語音業(yè)務(wù)、ATM業(yè)務(wù)和IP業(yè)務(wù)等各種類型業(yè)務(wù),并可提供強(qiáng)有力的QoS保證。

BPON是在APON上發(fā)展起來的,最早在日本興起的標(biāo)準(zhǔn)。1998年NTT就和南方貝爾共同制定了第一個BPON標(biāo)準(zhǔn),并開始了BPON的商業(yè)運營。美國的運營商也因為歷史的原因,傾向于使用BPON標(biāo)準(zhǔn)來構(gòu)建FTTH網(wǎng)絡(luò)。但APON/BPON的業(yè)務(wù)適配提供很復(fù)雜,業(yè)務(wù)提供能力有限,數(shù)據(jù)傳送速率和效率不高,成本較高,其市場前景由于ATM的衰落而黯淡。

1.2.2EPON

EPON由EFM工作組提出并在IEEE802.3ah標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)行規(guī)范,它在PON層上以Ethernet為載體,上行以突發(fā)的Ethernet包方式發(fā)送數(shù)據(jù)流。EPON可提供上下行對稱1.25Gbit/s傳輸速率,下行10Gbit/s的傳輸速率正在研究中。

在多種基于PON的技術(shù)中,EPON由于其技術(shù)和價格方面的優(yōu)勢已逐漸成為最受歡迎的FTTH技術(shù)。由于采用Ethernet封裝方式,因此非常適于承載IP業(yè)務(wù),符合IP網(wǎng)絡(luò)迅猛發(fā)展的趨勢,這也是EPON技術(shù)能夠獲得業(yè)界青睞的重要原因。但Ethernet封裝方式也給EPON技術(shù)帶來了一個致命的缺點——難以承載語音或電路方式數(shù)據(jù)等TDM業(yè)務(wù),雖然目前國內(nèi)外均對TDMoverEthernet技術(shù)進(jìn)行了積極的研究并取得了一定的成果,但并不十分成熟,要完全達(dá)到TDM業(yè)務(wù)要求的嚴(yán)格QoS更是面臨相當(dāng)大的困難,這給EPON的應(yīng)用帶來了很多限制。

從結(jié)構(gòu)上看,EPON的最大優(yōu)點是極大地簡化了傳統(tǒng)的多層重疊網(wǎng)結(jié)構(gòu),主要優(yōu)點如下:

a)消除了ATM和SDH層,從而降低了初始成本和運行成本;

b)下行業(yè)務(wù)速率可達(dá)1Gbit/s,允許支持更多用戶和更高帶寬;

c)硬件簡單,無須室外電子設(shè)備,使安裝部署工作得以簡化;

d)可以大量采用以太網(wǎng)技術(shù)成熟的芯片,實現(xiàn)較簡單,成本低;

e)改進(jìn)了電路的靈活指配、業(yè)務(wù)的提供和重配置能力;

f)提供了多層安全機(jī)制,諸如VLAN、閉合用戶群和支持VPN等。

EPON的主要缺點如下

a)由于IEEE802.3ah只規(guī)定了MAC層和物理層,MAC層以上的標(biāo)準(zhǔn)靠制造商自行開發(fā),因而帶來靈活性的同時也造成了設(shè)備互操作性差;

b)EPON的總效率較低;

c)沒有基于標(biāo)準(zhǔn)的運營維護(hù)信道進(jìn)行監(jiān)測、診斷和配置OLT:

d)EPON的設(shè)計沒有考慮直接支持以太網(wǎng)以外的業(yè)務(wù),多業(yè)務(wù)支持能力較差。

網(wǎng)絡(luò)的神奇作用吸引著越來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越嚴(yán)峻的考驗―從硬件上、軟件上、所用標(biāo)準(zhǔn)上......,各項技術(shù)都需要適時應(yīng)勢,對應(yīng)發(fā)展,這正是網(wǎng)絡(luò)迅速走向進(jìn)步的催化劑。

本文章關(guān)鍵詞: FTTX GPON EPON