寬帶交換技術論文(2)
寬帶交換技術論文篇二
家庭寬帶技術探討
[摘 要] 網絡技術突飛猛進的發(fā)展是信息時代的一大特征，在這樣的背景下人們對于信息化的需求越來越迫切，因此，寬帶逐步進入了人們的家庭，成為生活必不可少一部分。
寬帶技術到底是如何實現(xiàn)的呢?光纖到戶的組網結構又是怎樣的呢?各種組網方式又有什么利弊呢?接下來我們需要對此進行深入的探討。
[關鍵詞] 寬帶接入網 電信企業(yè)
中圖分類號：TN929.5 文獻標識碼：A 文章編號：
1. 家庭寬帶技術基礎
1.1 GPON技術
東莞電信業(yè)對新小區(qū)廣泛采用GPON技術實現(xiàn)光纖到戶，下面對PON技術結構和GPON技術進行簡單介紹。
PON(Passive Optical Network：無源光纖網絡)是指光配線網中不含有任何電子器件及電子電源，全部由光分路器(Splitter)等無源器件組成，不需要貴重的有源電子設備。一個無源光網絡包括一個安裝于中心控制站的光線路終端(OLT)，一級一批配套的安裝于用戶場所的光網絡單元(ONUs)。在OLT與ONU之間的光配線網(ODN)包含了光纖以及無源分光器或者耦合器。PON技術使得維護簡單，可靠性高，成本低，而且能節(jié)約光纖資源，是FTTH的主要解決方案，目前主要技術有EPON和GPON。
PON網絡主要有3部分構成，OLT(光線路終端)，ODN(光分配網絡)和ONU(光網絡單元)。OLT在局端將主干網匯聚，然后通過主干光纖將信號發(fā)送出去，ODN的主要組成部件是分光器，分光器按照一定比例將主干光纖分到用戶。用戶端設備為ONU，為用戶終端節(jié)點。下面分別介紹這3個組成部分。
1.1.1 OLT
OLT是無源光網絡中的局端設備，是一個對業(yè)務提供平臺，同時支持IP業(yè)務和TDM業(yè)務，放置在城域網邊緣或社區(qū)接入網出口，收斂接入業(yè)務并分別傳遞到IP網。OLT可以向ONU(光網絡分配單元)以廣播方式發(fā)送以太網數(shù)據(jù);發(fā)起并控制測距過程，并記錄測距信息;為ONU分配帶寬，即控制ONU發(fā)送數(shù)據(jù)的起始時間和發(fā)送窗口大小。無源光網絡組網靈活，下聯(lián)半徑20公里范圍內處于業(yè)務接入點的多個終端，構成系統(tǒng)網絡，該系統(tǒng)可支持多種業(yè)務模式，適應多種工作環(huán)境。
OLT除了提供供業(yè)務匯聚的功能外，還是集中網絡管理平臺。在OLT上可以實現(xiàn)基于設備的網元管理和基于業(yè)務的安全管理和配置管理。不僅可以監(jiān)測、管理設備及端口，還可以進行業(yè)務開通和用戶狀態(tài)監(jiān)測，而且還能夠針對不同用戶的QoS/SLA要求進行帶寬分配。OLT一方面將承載各種業(yè)務的信號在局端進行匯聚，按照一定的信號格式送入接入網絡以便向終端用戶傳輸，另一方面將來自終端用戶的信號按照業(yè)務類型分別送入各種業(yè)務網中。
按照功能OLT可分為三部分：核心部分，包括匯聚分發(fā)、業(yè)務處理和ODN適配功能;業(yè)務部分，提供業(yè)務接口功能，包括接口適配、接口保護等，以及在需要時具有特定業(yè)務的信令處理和媒質傳輸制式的轉換功能;公共部分，包括供電與OAM功能。
1.1.2 ODN
ODN是基于PON設備的FTTH光纜網絡。其作用是為OLT和ONU之間提供光傳輸通道。從功能上分，ODN從局端到用戶端可分為饋線光纜子系統(tǒng)，配線光纜子系統(tǒng)，入戶線光纜子系統(tǒng)和光纖終端子系統(tǒng)四個部分。
ODN下行(OLT到ONU)波長1490nm，承載語音和數(shù)據(jù)信號，上行(ONU到OLT)波長為1310nm，承載語音和數(shù)據(jù)信號，下行還可以使用15501nm的波長，用于承載CATV視頻信號。
在FTTH發(fā)展中，接入層需要新建一張巨大的光纖分配網絡，即ODN網絡。ODN網絡建設成本高昂，最高可占總體投資的50%-70%，是FTTH投資的重點。同時，ODN也是FTTH管理的難點。首先它相比銅線簡單的P2P結構，ODN多采用P2MP拓撲，網絡中的接續(xù)節(jié)點多，網絡管理復雜。其次，光纖比銅線敏感，更容易受損。因此，對ODN進行高效的建設、運營和維護至關重要，需要一套智能、準確的管理解決方案，確保ODN網絡得到充分利用，有效保護長期投資。
1.1.3 ONU
ONU分為有源光網絡單元和無源光網絡單元。一般把裝有包括光接收機、上行光發(fā)射機、多個橋接放大器網絡監(jiān)控的設備叫做光網絡單元。
ONU選擇接收OLT發(fā)送的廣播數(shù)據(jù)，響應OLT發(fā)出的測距及功率控制命令，并作相應的調整，對用戶的以太網數(shù)據(jù)進行緩存，并在OLT分配的發(fā)送窗口中向上行方向發(fā)送。
2. GPON技術在家庭寬帶中的應用
目前電信業(yè)的寬帶接入方式主要以FTTH為主，F(xiàn)TTB為輔，兩者比例大概為12：1。
2.1 FTTB和FTTH
2.1.1 FTTB概述
FTTB，即Fiber to The Building(光纖到樓)，它是利用數(shù)字寬帶技術，光纖直接到小區(qū)里，再通過雙絞線(超五類雙絞線或4對非屏蔽雙絞線)到各個用戶。
FTTB采用的是專線接入，無需撥號，安裝簡便，客戶端只需在計算機上安裝一塊網卡即可進行24小時高速上網。FTTB提供最高上下行速率是100Mbps(獨享)。
FTTB是FTTX+LAN的一種網絡連接模式，意即光纖到樓，是一種基于優(yōu)化光纖網絡技術的寬帶接入方式，采用光纖到樓，網線入戶的方式實現(xiàn)用戶的寬帶接入，我們稱為FTTX+LAN的寬帶接入網(簡稱FTTB)。
FTTH就是光纖進入每家每戶，提供的帶寬是ADSL的100倍。光纖具有壽命長，無干擾， 帶寬幾乎無限的優(yōu)點，是銅線技術所無法比擬的。FTTH是實現(xiàn)話音、視頻、數(shù)據(jù)三網合一最好的解決方案。
2.1.2 FTTH概述
FTTH：FTTH(Fiber To The Home )，顧名思義就是一根光纖直接到家庭。具體說，F(xiàn)TTH是指將光網絡單元(ONU)安裝在住家用戶或企業(yè)用戶處。 FTTH的顯著技術特點是不但提供更大的帶寬，而且增強了網絡對數(shù)據(jù)格式、速率、波長和協(xié)議的透明性，放寬了對環(huán)境條件和供電等要求，簡化了維護和安裝。
FTTH的優(yōu)勢主要是有5點：第一，它是無源網絡，從局端到用戶，中間基本上可以做到無源;第二，它的帶寬是比較寬的，長距離正好符合運營商的大規(guī)模運用方式;第三，因為它是在光纖上承載的業(yè)務，所以并沒有什么問題;第四，由于它的帶寬比較寬，支持的協(xié)議比較靈活;第五，隨著技術的發(fā)展，包括點對點、1.25G和FTTH的方式都制定了比較完善的功能。
將光纖直接接至用戶家，其帶寬、波長和傳輸技術種類都沒有限制，適于引入各種新業(yè)務，是最理想的業(yè)務透明網絡，是接入網發(fā)展的最終方式。
雖然現(xiàn)在移動通信發(fā)展速度驚人，但因其帶寬有限，終端體積不可能太大，顯示屏幕受限等因素，人們依然追求性能相對占優(yōu)的固定終端，也就是希望實現(xiàn)光纖到戶。光纖到戶的魅力在于它具有極大的帶寬，它是解決從互聯(lián)網主干網到用戶桌面的“最后一公里”瓶頸現(xiàn)象的最佳方案。
FTTH+以太網比ADSL(ADSL再撥號的時候會建立最高理論8Mbps的下載帶寬，這個帶寬是永遠不會改變的。不過實際上由于ADSL的噪聲檢測機制如果線路情況不好那么一開始建立的連接顯然不可能達到理論值，可能最后是5Mbps，這個帶寬也是不會改變的。)和ISDN(歐洲普及的電話網絡形式)的傳輸速度快多了。
3.結論
“十二五”規(guī)劃中稱道，新一代信息技術產業(yè)是國家確定加快培育和發(fā)展的7大戰(zhàn)略性新興產業(yè)之一，我國明確提出“加快建設寬帶接入網”的要求。
寬帶網絡是信息社會的基石，在國民經濟建設中發(fā)揮著先導作用。受市場需求以及新技術的影響，光纖到戶成為我國通信領域未來主要發(fā)展目標之一。在寬帶網絡飛速建設發(fā)展的今天，如何維護寬帶網絡，將成為我們要密切關注的另一個課題。
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