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摘要:FTTH的实现给用户的生活带来了极大的方便,由此所产生的社会效益和经济效益是无法估量的。在未来一段时期,应当加大对FTTH接入技术的研究力度,除对现有的技术进行改进和完善之外,还应开发一些新的技术,从而使其能够更好地为FTTH服务。
关键词:FTTH;接入方式;接入技术
1PON技术原理
1.1什么是PON
PON(PassiveOpticalNetwork:无源光网络)是指OLT(OpticalLineTerminal:光线路终端)和ONU(OpticalNetworkUnit:光网络单元)之间的ODN(OpticalDistributionNetwork:光分配网络)全部采用无源设备的光接入网络。PON是一种点对多点(P2MP)的光接入系统,它能够节省光纤资源、ODN无需供电、用户接入方便和支持多业务接入,主要有EPON和GPON两种技术。他们的主要区别在于采用的标准不一样。GPON可以传输更大的带宽,可带的用户也比EPON更多。GPON技术具有高带宽,高效率,大覆盖范围,用户接口丰富等众多优点,被大多数运营商视为实现接入网业务宽带化,综合化改造的理想技术。淄博联通采用GPON技术。
1.2GPON网络结构
GPON网络由局端的OLT(光线路单元),用户端的ONT/ONU(光网络终端或称作光网络单元),衔接前两种设备由单模光纤(SMfiber)和无源分光器(Splitter)组成的ODN(光分配网络)以及网管体系组成。光线路单元OLT位于接入网的局端,为光接入网供给网络侧和事务结点之间的接口,并经过一个或多个ODN与用户端的ONU通讯,完成事务的聚合和下发。光分配网络ODN是一个衔接OLT和ONU的无源光分配网络,功能是分发下行数据并会集上行数据。ODN是由光缆、无源光器材(光分/合路器、光衔接器等)组成的无源光配线网,一般成树型分支结构,完成光信号的分路下行和上行。ONU是光网络单元,放在用户侧,供给多种事务接口,完成用户归纳接入。一个ODN最多可接入64-128个用户。ONU完成来自ODN的信息,完成网络侧光口之间的光电和电光变换、信号处理、复用和维护管理功能。
2FTTH的接入方式与关键技术
2.1FTTH的主要接入方式
2.1.1AON
在AON中,CE与RE的连接是通过有源光传输设备来实现的,SDH和PDH是应用较广的传输技术,且以前者为主。AON网络中,RE主要负责完成如下业务:收集、接口适配、复用和传输等等;CE主要负责向网管系统提供接口服务。AON的常见拓扑结构为星形或环形,AON具有传输容量大的特点,SDH可以提供2.5Gb/s的接口,除了传输容量大之外,AON的传输距离也比较远,实践证明,在不额外增设中继设备的前提条件下,AON的传输距离可以达到70-80km左右。同时AON具有较高的用户信息隔离度,能够确保用户信息的传输安全性。最为重要的是AON的相关技术比较成熟,随着SOH在骨干传输网络中的广泛应用,AON设备的总体成本呈现出明显的下降趋势,由此大幅度降低了组网费用。在AON中,从中心局到每个用户均需要配置一根光纤,由此可以满足用户对带宽的要求,这样的配置方式还可以提高网络传输的安全性。然而,随着网络用户数量的不断增多,CE与光纤的数量也必须随之增加,这样一来,组网成本及运维费用都会有所增大,正因如此,限制了AON的推广使用。
2.1.2PON
该技术兴起于20世纪80年代末期,EPON和GPON是目前应用较为广泛的技术,其中EPON是实现FTTH的最佳技术,也是本文的研究重点。EPON是由IEEE802.3工作组提出的,它将以太网传输技术与PON进行了有机结合,其采用的是单点到多点的结构形式和无源光纤传输方式,下行速率能够达到1Gb/s。由于EPON的协议分层比较简单,从而使得系统的实现变得较为容易,EPON采用单点到多点的结构形式,这种结构的优点体现在如下几个方面:对系统进行扩容、升级比较方便,能节省光纤资源;可以有效节约建设及运维成本;组网方式灵活,上下行的速率均可达到千兆;无需对原有的光纤网络进行改造,对现有的资源起到了一定的保护作用。虽然GPON比EPON的传输速率高很多,但是在应用GPON时需要对全业务情况进行考虑,整个系统的复杂程度较高,加之芯片的开发有所滞后,从建设成本上看,要比EPON高出30%左右。综上,在实现FTTH的过程中,应以EPON作为首选。
2.2FTTH接入的关键技术
2.2.1MPCP协议
MPCP是多点控制,它是针对EPON单点对多点结构而提出的一项通信协议,通过测距、注册,可以使ONU加入到EPON当中,再利用该协议便可完成对多个ONU接入OLT的控制。在该协议的基础上,通过相关算法,可以实现统计复用,这样能够更好地承载数据业务,从而使网络带宽得到最大限度地利用。
2.2.2TDMA技术
EPON的拓扑结构是点对多点结构,应采用点对多点多址接入协议促使ONU对主干光缆和OLT实现共享。多址接入技术包括多种接入方式,如码分多址、时分多址、副载波多址等,最为常用是时分多址接入技术(TD-MA技术),其中又可分为上行时分和下行时分多址接入技术。EPON信号传输以树形分支传输为主,各个ONU之间与OLT的通信渠道为共享媒质。在通信过程中,利用TDM广播将下行方向发送给各ONU信息数据,在表示各时隙的ONU属性时利用LLID进行标识。在光分路器处理光信号时,ONU全部信息的光功率被分为若干分支,通过分支传输到各个ONU。各个ONU根据自己的需求读取下行信息数据,其他信息数据则被丢弃。TDMA接入上行数据信息后,利用OLT控制各个ONU,使得OLT的信息数据发送受到严格限制。在光合路器聚集汇合ONU时隙之后,通过TDMA技术和PON系统的测距可避免ONU出现信息数据冲突。
2.2.3DBA技术
DBA即动态带宽分配,其能够对带宽资源进行充分利用,从而有效承载突发性的数据业务,由此大幅度提升了公共信道的利用率,传输中的时延问题得以解决,网络的吞吐量显著提高,网络的业务质量得到了有效保障。实践证明,DBA可以实现ONU的实时带宽需求,由此可对网络系统中的资源进行充分利用,除考虑到带宽的利用率之外,还对用户需求的多样性进行了考虑,这样一来避免了在共享网络中业务QoS受到影响。
结论
光纤到户(FTTH)的魅力在于它具有极大的带宽,它是处理从互联网主干网到用户桌面的“最终一公里”瓶颈现象的最佳计划。从现在的宽带网络现状及竞赛局势看,FTTH的高带宽、附加增值事务的潜在商场、较低的保护本钱、装机的高质快速化等明显优势,使之具有了较强的竞赛力,存在着非常大的商场潜力。我们只要严厉依照职业技术规范设计、施工、保护,积累FTTH网络建设和保护经历,实现保护资料动态办理,进步FTTH保护力度和质量,有用提高品牌效应,才能为用户供给杰出的FTTH全事务处理计划,推进我国FTTH的发展进程。
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