基于PON的FTTx寬帶接入技術(shù)研究及應(yīng)用

李錕

【摘 要】本文主要從以下方面針對基于PON的FTTx寬帶接入技術(shù)研究及應(yīng)用進行了簡單分析與探討。

【關(guān)鍵詞】PO N；FTTx寬帶；接入技術(shù)；應(yīng)用

【中圖分類號】F224.33【文獻標(biāo)識碼】A【文章編號】1672-5158（2013）07-0079-01

隨著用戶對寬帶需求的不斷提高，寬帶網(wǎng)及其業(yè)務(wù)的發(fā)展已經(jīng)趨向于差異化、高帶寬、全業(yè)務(wù)以及易運行的方向，為了順應(yīng)這種趨勢，必須要進一步探討基于PON的FTTx寬帶接入技術(shù)研究及應(yīng)用。

一、研究背景

國務(wù)院由2010年決定加快推進電信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)的融合，并決定在未來投入大量資金，強化光纖網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，由于國家政府的不斷深入，使得FTTx建設(shè)和為三網(wǎng)融合，從投資保障和業(yè)務(wù)驅(qū)動上得到有效的保障，同時也為兩者的建設(shè)與發(fā)展帶來了機遇和挑戰(zhàn)。而且，隨著近年來互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，以及以視頻為代表的多媒體業(yè)務(wù)的激增，人們對網(wǎng)絡(luò)接入帶寬的需求快速增加。為了從根本上解決快速增長的低速率寬帶業(yè)務(wù)與帶寬需求的矛盾，實施接入網(wǎng)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，這也成為當(dāng)下我國地區(qū)寬帶業(yè)務(wù)持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇。伴隨技術(shù)的發(fā)展，以PON為代表的光接入技術(shù)也迅速增長，并且得到廣泛應(yīng)用，該技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以降低成本，而且可以使得光纖貼近用戶。PON技術(shù)的應(yīng)用，還使得多個用戶共享一個連接成為可能，通過中間傳輸路徑的作用，在保證網(wǎng)絡(luò)正常運營的條件下，大大減少了源器件的應(yīng)用，并在很大程度上使得光纖網(wǎng)絡(luò)成本大大降低?？傊?，在新形勢下帶寬業(yè)務(wù)的驅(qū)動下，基于PON技術(shù)的FTTx寬帶接入技術(shù)將成為今后寬帶接入建設(shè)的主要手段。

二、PON技術(shù)

PON是指光配線網(wǎng)不含有任何的電子屯源或者是電子器件等無源器件的網(wǎng)絡(luò)，而且光線配網(wǎng)不需要成本太同的有源設(shè)備，只需要一些無源器件，如光分路器即可。從本質(zhì)上講，PON就是一種寬帶光接入網(wǎng)，通過光耦合器、合路器、無源光分器等匯聚和分配ONU/ONT信號，每個終端用戶都可以通過光纖網(wǎng)絡(luò)連接到局部終端設(shè)備，圖1就是其典型的結(jié)構(gòu)。其中，以上所提到的局端設(shè)備就是指導(dǎo)因特網(wǎng)路由器、PSTN程控交換機以及視頻播放服務(wù)器等，并且通過局端機房，實現(xiàn)語言業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的合成，上行數(shù)據(jù)波長達1310nm，ODN則通過無源器件，將多路光信號，分別傳至到各個終端光網(wǎng)絡(luò)單元。若是需要支持單獨的視頻傳輸，那么就可以連接到WDM上，并將1550nm波長利用到同一光纖，從而為用戶提供數(shù)據(jù)、音頻、視頻服務(wù)。圖1 無源光接入網(wǎng)典型結(jié)構(gòu)

三、工作原理

PON系統(tǒng)主要基于WDM技術(shù)的基礎(chǔ)上，來實現(xiàn)的數(shù)據(jù)雙向傳輸，結(jié)合光配線網(wǎng)的結(jié)合，將光纖上的數(shù)據(jù)和方向信號通過電子屯源或者是電子器件，結(jié)合廣播技術(shù)，進行數(shù)據(jù)傳輸，一般而言，上行數(shù)據(jù)采用的上TDMA技術(shù)，是一種重要的無源器件網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，同時，使用光線配網(wǎng)，將復(fù)用數(shù)據(jù)，通過廣播的形式傳輸出去，利用無源器件以及光分路器，將這些信息分為獨立的信息流，并且以一定的速率，轉(zhuǎn)化成為高速率數(shù)據(jù)，對于系統(tǒng)數(shù)據(jù)所丟棄的數(shù)據(jù)包，可以過終端將其轉(zhuǎn)發(fā)給所有的ONU/ONT，從而有效地保證數(shù)據(jù)的隱私性與安全性，并將數(shù)據(jù)以加密的形式發(fā)送。

另外，對于上行的數(shù)據(jù)，每個終端用戶都可以采用光纖網(wǎng)絡(luò)連接到局部終端設(shè)備，并且分復(fù)到同一根光纖中，由于上行機制存在一定的復(fù)雜性，為此確保數(shù)據(jù)傳輸過程中，不同用戶數(shù)據(jù)之間發(fā)生沖突，可以采用TDMA協(xié)議進行處理，在局端設(shè)備的引導(dǎo)下，由因特網(wǎng)路由器、PSTN程控交換機以及視頻播放服務(wù)器共同作用，將系統(tǒng)命令傳給ONU/ONT，但是由于各個終端的與局端機房的距離不等，為此，可以有用距離修正技術(shù)，將局端機房與每個用戶之間的距離測量出來，以所測量的邏輯數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，合理調(diào)整數(shù)據(jù)發(fā)送時間，從而有效地保證數(shù)據(jù)這間傳輸?shù)暮侠硇浴?/p>

四、FTTx系統(tǒng)

FTTx是新一代的光纖用戶接入網(wǎng)，用于連接電信運營商和終端用戶。該技術(shù)可以增強高帶寬的傳送能力，以及無線寬帶承載技術(shù)，并且能夠保證業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議協(xié)調(diào)與功能的接口，降低網(wǎng)絡(luò)運營成本和維護成本。

1.FTTx概念

FTTx釆寬帶接入網(wǎng)用光纖媒質(zhì)代替部分或者全程的傳統(tǒng)的金屈媒質(zhì)，將光纖從局部向用戶端延伸，通過WDM技術(shù)，將ONU部署到網(wǎng)絡(luò)的靈活點，以此來實現(xiàn)的數(shù)據(jù)傳輸，并且通過分配點的作用與光配線網(wǎng)有效的結(jié)合起來，將光纖上的數(shù)據(jù)和方向信號最終送達到用戶網(wǎng)絡(luò)和用戶設(shè)備。一般而言，F(xiàn)TTx接入網(wǎng)在光纖化的進程中，會根據(jù)客戶要求和業(yè)務(wù)需求，合理選擇相適應(yīng)的電子屯源或電子器件，并且通過各種光纖承載技術(shù)和運營網(wǎng)絡(luò)資源，通過相關(guān)技術(shù)完成數(shù)據(jù)傳輸，并且在這個傳輸?shù)倪^程中，還要控制好性能、功能以及業(yè)務(wù)類型等因素的影響，使得寬帶接入網(wǎng)，適應(yīng)于不同的應(yīng)用模型，其中，最主要的就是ONU，在PON接入網(wǎng)中所處的位置不同，其所發(fā)揮的功能和作用也有所不同。

2.基本功能

FTTx系統(tǒng)主要分為5個基本功能，即業(yè)務(wù)接口功能、用戶業(yè)務(wù)接口功能、傳送功能、核心功能以及管理功能，在系統(tǒng)運行的過程中，這5個功能分別通過特定UNI要求來實現(xiàn)，業(yè)務(wù)接口功能將復(fù)用數(shù)據(jù)進行相關(guān)處理，通過廣播形式傳輸出去，再到達核心功能處理，將各個業(yè)務(wù)接口的功能傳給公共載體，然后，在網(wǎng)絡(luò)管理功能的作用下，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的使用、配置、控制、故障指示和檢測以及性能數(shù)據(jù)的采集等等。

3.業(yè)務(wù)支持

一般情況下，F(xiàn)TTx光接入網(wǎng)應(yīng)具有多業(yè)務(wù)接入能力，為此，其必須要有可能支持業(yè)務(wù)的話音業(yè)務(wù)、IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、視頻業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)專線業(yè)務(wù)以及其他可能出現(xiàn)的新業(yè)務(wù)類型，將用戶所傳送的獨立信息流，轉(zhuǎn)化成為高速率數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)發(fā)給所有的ONU/ONT，同時，還要控制好用戶數(shù)據(jù)沖突的發(fā)生，采用模塊化設(shè)計，結(jié)合TDMA協(xié)議，靈活配置，調(diào)整數(shù)據(jù)發(fā)送時間，有效地提高帶寬利用效率。

結(jié)束語

總而言之，在現(xiàn)代化的市場環(huán)境下，隨著互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，人們對寬帶業(yè)務(wù)水平的要求不斷提高，并且結(jié)合動態(tài)分配原則，提高寬帶的共享功能和傳輸功能，并且保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性，滿足用戶指定的寬帶需求，提高寬帶利用率。

參考文獻

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