宽带光纤接入技术(共9篇)
宽带光纤接入技术 篇1
据说网通要光纤入户
光纤接入技术是面向未来的光纤到路边(HTTC)和光纤到户(HTTH)的宽带网络接入技术,光纤接入网(OAN)是目前电信网中发展最为快速的接入网技术,除了重点解决电话等窄带业务的有效接入问题外,还可以同时解决高速数据业务、多媒体图像等宽带业务的接入问题。
OAN泛指从交换机到用户之间的馈线段、配线段及引入线段的部分或全部以光纤实现接入的系统。除了HFC外,光纤接入的方法还有以下几种:
(1) 光纤数字环路载波系统l
DLC系统以光纤传输方式代替馈线、配线,然后再以双绞线连接到用户。以传送窄带业务为主时采用PDH准同步时分复用技术体制,以传送宽带业务为主时可采用异步转移模式(ATM)加SDH同步时分复用技术体制。网络结构以点到点、链型或环型网结构为常见。传输速率34Mbps-155Mbps不等。传输距离可由几千米到上百千米。采用DLC技术可以将光纤到路边(FTTC)和光纤到户(FTTH)分期实现。该系统技术成熟,可靠性高,易于推广应用。国内已有多家厂商推出成熟产品,网上实际应用也最多。
(2)基于ATM的无源光网络
无源光网络(PON)是采用光纤分支的方法实现点对多点通信的接入技术,可以支持iSDN基群或同等速率的各类业务,
每个光网络单元(ONU)一般可以连接几个到几十个用户。APON是采用ATM信元传送方式的PON,可以是上、下行速率相等的对称系统,也可以是上、下行速率不相等的非对称系统,支持iSDN及B一iSDN业务的带宽需求,可以满足各类电信业务和全业务网(FSN)的共同要求。APON代表了宽带接入技术的最新发展方向,目前在英国、德国等已有实际应用,被认为是实现FTTC和FTTH的一种较好方法。APON的优点是可以节省光纤和光设备的费用,并可以实现宽带数据业务与CATV业务的共网传送。缺点是成本较高,如何经济地实现双向高质量传输仍是一个有待研究的问题。
(2) 交换式数字视像技术
SDV是在CATV网上采用波分复用(WDM)或分光纤技术共享光缆线路的网络接入技术。SDV技术与HFC技术比较,SDV是采用数字传输技术的系统,HFC是采用模拟技术体制的系统。因此,SDV具有较好的传输质量,便于升级,具有长远的发展前景。SDV采用光纤接入系统和ATM技术,采用分层面的方式提供电话、数据和视像信号的传输。第一个层面采用传统的光纤接入系统传输电话和数据业务。第二个层面采用基于SDH的ATM信元方式,支持交互式的数字视像等宽带业务。
宽带光纤接入技术 篇2
一、家庭宽带光纤接入的优势以及存在的不足分析
1、家庭宽带光纤接入的优势分析。家庭宽带的光纤接入技术应用,有着其自身的优势,这一技术的应用在核心竞争力上比较突出。通过对家庭宽带光纤接入技术的应用,就能有效满足用户的多样化业务需求。在时代的不断发展变化下,家庭宽带光纤接入技术的应用对人们的生活品质有着改善作用,光纤技术的应用也能对视频监控以及网络社交等业务要求得到有效满足[1]。在光纤接入技术的应用下,能使得性能得以有效提高,在价格上也能有效的降低,能够在管理以及监控系统的完善性层面发挥积极作用。在这些优势下,就使得这一技术的应用也会逐渐的广泛化。
2、家庭宽带光纤接入的不足分析。家庭宽带光纤接入技术的应用有着诸多优势,但也有着一些发展的不足,最为突出的就是应用成本比较高,每个用户在设备的成本上较高,在接入方面还需要多方面的管道资源。一些运营商在光纤接入技术方面还需要进一步优化。成本高以及技术不成熟是最为突出的问题,在这些不足之处就要能得以充分重视。
二、家庭宽带光纤接入技术类型和主要技术分析
2.1家庭宽带光纤接入技术类型分析
家庭宽带光纤接入技术的应用是宽带接入发展的最终目标,其主要是在光网络的作用下进行实现的,通过宽带光纤接入技术应用的研究作为基础,对光纤接入技术的应用加以促进。在家庭宽带光纤接入技术的应用类型是多方面的[2]。其中在AON类型方面是比较突出的,这是将SDH光纤作为应用基础的,在具体的应用上将有源光纤单星网以及有源光纤双星网作为主要的应用技术。通过点对点光纤线路传输,进而在远端节点终接对应用户单元,然后于远端的节点实施复接。在对有源光纤双星网的应用方面,能够将检测器资源进行共享,在生产成本层面就能得以有效降低。
另外,在全光接入网的应用类型上,是将光波分复用器以及光放大器等在网络控制当中,光分配器和线路终端上应用。这样能对电信网到用户间传输的任务得以完成。在全光接入网的应用类型方面有着很大的优势,能有效将宽带光纤得以最大化的利用,这样就能保障信息传输效率水平的提高。
2.2家庭宽带光纤接入主要技术探究
在对家庭宽带光纤接入技术的应用过程中,有着比较突出的关键技术,将内置SDH技术结合实际加以应用就比较重要。在有源光纤接入网的应用,在本地交换机当中通过内置式的SDH技术的应用就比较关键。这一技术在速率等级上比较高,对各厂家间交流和设备沟通等比较有利[3]。这样就能对有源光纤接入网标准化程度和兼容性得到有效提高,同时也比较有利于升级扩展目标的实现。对SDH技术的应用能将有源光纤接入网操作和维护工作系统化的进行,在实际的需求方面也能得到有效满足。对SDH技术的应用在入网的性能上也能得以稳定进行,在自我治愈和保护能力层面也能有效完善化,这就能对光纤接入技术的进一步发展比较有利。家庭宽带光纤接入技术中对TDM以及WDN技术的应用就比较有利,在大线束光缆制造技术的优化发展方面比较有利。在一些关键技术的迅速发展下,对宽带光纤接入网技术的应用就提供了很大便捷,在诸多的宽带光纤接入网结构下,无源光纤宽带接入网是较为优越的接入应用技术,对用户的升级需求也能得到有效满足。对光纤接入技术的应用中,通过全光本地交换积极全光传输网技术的应用也比较重要。这一技术的应用对网络优化比较重要。对价格成本比较高的光电转换设备实施替换,在技术应用下就能将网络运行的速度得到有效提高,在成本方面也能得到相应的降低。在对交互式宽带业务方面也能起到支持作用,在有线电视业务的完成方面也比较重要。这一技术的应用有助于网络便捷性以及安全性和稳定性的提高[4]。只有充分注重对光纤接入技术的有效科学应用,就能对宽带服务的整体水平得以有效提高。
三、结语
总而言之,光纤接入技术的应用过程中,就要能从多方面得以充分重视,将技术的应用和实际紧密结合,只有从细节入手才能保障光纤应用技术水平的提高。通过从理论层面对光纤接入技术的应用加强研究,对实际的操作发展就有着一定启示作用。
参考文献
[1]王杰.广州已有23%家庭宽带到户[J].广播与电视技术.2014(08)
[2]蒋耀明.家庭ADSL宽带的常见安装与维护问题探讨[J].数字技术与应用.2014(01)
[3]王芳.家庭宽带的安装与维护[J].电脑与电信.2013(06)
宽带光纤接入技术 篇3
【关键词】以太网;无源光网络:光纤到小区
【中图分类号】TN929.1 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158(2013)04-0111-02
一、组网现状
当前传统的电信运营商的宽带接入,主要采用以铜缆为介质,基于XDSL的方式为用户提供宽带接入。目前最常用的用户侧的组网方式是:在城域网BAS(宽带接入服务器)下挂接DLSAM(数字用户线接入复用器)设备(如华为51系列)作为用户汇聚,利用原有的电话线为传输介质接至用户家中,用户通过PPPoE(point t0 point protocol overEthernet)的拨号方式进行认证,动态获取IP地址后联上互联网。这种方式有效地利用了原有电话网络的铜缆资源,解决了“最后一公里”的传输瓶颈问题,在90年代作为主要的接入方式被普遍使用。但是xDSL方式能够提供的带宽非常有限,尤其随着IPTV(网络电视)、HDTV(高清晰电视)、双向视频、在线游戏等大流量宽带业务的逐渐开展与普及,现有的网络已经无法满足后续业务开展的带宽要求。种种发展趋势使得目前各大运营商积极建设FTTx、推广“光进铜退”,改造现有的铜缆接入网,采用光纤接人的方式为用户提供高带宽、全业务的接入平台。
二、PON技术的引入
光纤接人从其网络结构可以分为P2P,(点到点)模式和P2MP,(点到多点)模式。P2P以传统的MC+LAN(光纤收发器+5类线)模式为主,劣势十分明显,如占用大量光缆资源,无法实现统一有效的网络管理,业务提供能力差等。因此运营商的关注点多为P2MP,也就是PON(passive optical network,无源光网络)模式。
PON指0DN(optical distribution network,光配线网)不含有任何电子器件及电源,ODN全部由光分路器等无源器件组成,不需要贵重的有源电子设备。PON的突出优点是消除了户外的有源设备,所有的信号处理功能均在交换机和用户宅内设备中完成。而且这种接入方式的前期投资小,大部分资金要推迟到用户真正接入时才投入。虽然它的传输距离比有源光纤接入系统的短,覆盖的范围也比较小,但是它的造价低,无须另设机房,维护容易。因此,这种结构可以经济地替代铜缆而成为用户侧接人方式并成为当前实现FTTx接入的首选方案。
三、EPON小区组网分析
3.1 系统设备构成
一套完整的EPON一般由以下3部分组成。
0LT(optical line terminal,光线路终端)是接入网的光纤线路终端,用于连接光纤干线的终端设备:它一方面将承载各种业务的信号在局端进行汇聚,按照一定的信号格式送人接入网络以便向终端用户传输,另一方面将来自终端用户的信号按照业务类型分别送入各种业务网中:作为汇聚终端,OLT产品一般都会分为很多档次,以适应用户密集程度不同的地区,如华为的MA5680T、MA5683T等,可提供700用户到4000用户不等的接人能力。
3.2 小区组网方案
接入总原则及要点:
1)小区EPON接入与原有的光纤接入能力没有区别。考虑到全业务竞争,则优选使用EPON接入,但需要工程部门确定是否可以接人:EPON接入的主要问题是可能存在EPON节点到小区主机房过远(>20km)的情况,无法接入。
2)EPON的OLT设备放置在就近的城域网汇聚点,小区主机房为一级分光点,一级分光器放置于小区主机房内:如果有达到一定规模的小区或者有较小的OLT设备,也可以考虑在小区机房放置OLT。
3)OLT上行至城域网目前一般采用电口到城域网BAS设备;OLT下行至小区分光器最好采用两条光纤保护,并采用2:N的分光器:
以下是2种EPON小区接入的实施方案并给出目前常用的光收发器方式接入的光纤到户方案以进行对比。
传统的接入方式:光收发器+FTTB(光纤到大楼),如图1所示。
方案说明:
1)通过光纤和光收发器进行接入,小区主机房需要放置光收发器,通过光纤上连到运营商侧就近的城域网汇聚点。
2)采用光纤从小区主机房到楼道,楼道中放置汇聚交换机,直接出网线到户的方式接入。考虑到通用性的问题,光模块采用千兆光模块。
3)主机房中的汇聚交换机的选择根据小区规模而定,如:
LS-3928P-E1只有4个光口,适用于规模不大的小区,Quidway$6502则有更多的光口(12个),费用也相对高。
4)用户采用PPPoE拨号认证,或者采用Web页面认证。
方案一:EPON接入+FTTB,见图2。
方案说明:
1)采用EPON进行接入,EPON的OLT设备放置于运营商侧的机房中,OLT上行至就近的城域网汇聚点,一级分光点置于小区的主机房内。采用2:N的分光器,对上行进行保护。
2)分光器和楼道之间采用光纤到楼道,楼道中放置ONU设备,0NU出网线到用户的方式接人。ONU设备采用B类设备。考虑到全业务的竞争,可以采用带语音接入的ONU。
3)用户采用PPPoE拨号认证,通过接人服务器(MA5200F、MA5200G等)连接到骨干城域网,或者采用web页面认证。
方案二:EPON+交换机,见图3。
方案说明:
1)采用EPON进行接入,EPON的OLT设备放置于运营商侧机房,0LT上行至就近的城域网汇聚点,一级分光点置于小区主机房内。采用2:N的分光器对上行进行保护。
2)主机房中放置A类ONU,ONXJ直接与汇聚交换机对接。
可以看出,基于EPON的FTTx方式与传统的FTTx方式比较起来有很大的优势:
1)节约光纤资源。EPON的分光能力,大大提高了单纤的片区覆盖能力。
2)可以提供真正的FTTH。传统的光纤接入最多都是到大楼,很少有能到户的,而EPON则为光纤到户提供经济的解决方式。
3)可以提供丰富的功能。传统的FTTx只能提供数据接口,业务单一,而EPON的ONU还可以提供语音接口,并且随着业务的拓展,ONU可开发更多更灵活的接口。
以上3种EPON的用户接入方式再配以类型丰富的ONU,基本能满足企业信息化,小区光纤到户,一网双吧等各种需求,并提供完备的解决方案。
四、结束语
实际操作中,应根据小区不同的实际现状,采用不同的接人方式。如:对于新建小区建议直接采用EPON接入+FTTH;对于成片新建小区建议采用EPON接人+FTTB模式;若此前宽带用户发展较好,可采用。EPON+交换机方式进行旧小区改造。
我国宽带接入技术的应用及其发展 篇4
传统的接入方式是铜线接入,且SNI接口不开放,这种接入方式仅能支持普通电话业务和低速数据业务。70年代末80年代初,国外出现数字用户环路的概念。随着光通信技术和高速调制技术的突破,以及用户对高速数据业务和多媒体业务需求的推动,接入网技术在90年代飞速发展。总的特点是,设备的标准化程度更高,接口更开放,用户接口速率更高,对不同业务的支持能力更强。
宽带与窄带一般的划分标准是用户网络接口上的速率,即将用户网络接口上的最大接入速率超过2Mb/s的用户接入称为宽带接入,对最低接入速率则没有限制。窄带接入系统是基于支持传统的64kb/s电路交换业务的,对以IP为主流的高速数据业务支持能力差。宽带接入系统则是以分组传送方式为基础,具有统计复用功能。宽带接入网适合用来解决高速数据业务接入。
近几年,Internet以惊人的速度迅猛发展。据统计,世界上Internet业务量每6个月翻一番。现在每天都有数以亿计的人与Internet 。随着Internet服务内容的增多,用户对数据传送速率的需求也日益增加,对整个网络带宽形成巨大压力。特别是在接入部分,已成为Internet的瓶颈。为解决Internet业务的接入,国内外主要电信运营商都开始宽带接入网的建设。这些宽带接入网中,有的是试验网,还有的是大规模的商用网。我国接入网的建设始于90年代中期,到目前为止网上运行的接入网设备绝大部分是窄带接入系统。开始出现较大规模的宽带接入网试验。
由于市场需求的推动,宽带接入技术这几年有了较大发展,呈现百花齐放的状态。基于铜线(缆)的接入技术有xDSL(HDSL、ADSL、VDSL....)、Cable Modem等;基于光纤的接入技术有有源光接入和无源光接入等;另外还有固定无线接入技术。这给运营商增加了技术选择余地。
ADSL和Cable Modem迅速发展
ADSL和Cable Modem是当今发展最快、市场容量最大、技术最为成熟的宽带接入技术。
ADSL和G.lite(无话音分离器的ADSL)都是基于现有的铜双绞线的高速接入技术。带话音分离器的ADSL下行带宽最高可达8Mb/s,上行带宽最高可达640kb/s。使用的传输频段是25~1104kHz,多采用DMT线路编码方式。通过调整传输速率,最远传输距离可达4~5km。ADSL设备可同时支持电话高速数据接入业务。由于其上下行速率的不对称性,特别适合用于住宅用户和小型商业用户的Internet接入,
但ADSL也存在着开通率低、不能支持视频广播业务、不同厂家的局端和用户端设备一般不能相互兼容、设备价格高、用户端安装相对复杂等问题。
G.lite与普通ADSL相比除接入速率较低外,最大区别是用户端不再有独立的话音分离器(局端还需要),因而用户端安装相对简单。另外G.lite使用的传输频带是25~552kHz,不再需要在用户电缆中传输衰耗大的552~1104kHz频带,因而传输距离得到延长。G.lite也采用DMT线路编码方式,抗扰性较好。下行速率范围是64kb/s~1.5Mb/s,上行速率范围是32~512kb/s。G.lite设备也可同时支持电话高速数据业务的接入。同样由于其上下行速率的不对称性,适合用于住宅用户和小型商业用户的Internet接入。G.lite设备相对普通ADSL设备而言,标准化程度高(ITU-T建议G.992.2),将来能做到不同厂家的局端和用户端设备相互兼容。另外,G.lite也不能支持视频广播业务。
在HFC上利用Cable Modem进行数据传输,是解决住宅用户高速数据接入的另一项热门技术。Cable Modem下行数据占用50~860MHz之间的一个8MHz的频段。一般采用64QAM调制方式,速率可达40Mb/s;上行数据占用5~42MHz之间的一个8MHz的频段。为解决漏斗噪声问题,一般采用抗噪声能力较强的QPSK调制方式,速率可达10Mb/s。Cable Modem系统在HFC中的引入不影响有线电视业务的正常传送。目前Cale Modem设备大多符合MCNS的标准DOCSIS1.1,该标准正成为事实上的国际标准。Cable Modem与其它接入技术相比存在可靠性低的问题。另外,虽然我国同轴电缆入户率很高,但如果要引入Cable Modem系统,首先要对现有的单向有线电视网进行双向改造,这里涉及的费用往往比较高。
ADSL和Cable Modem在北美地区发展最快。到19底,北美地区这两类宽带接入设备的安装量均超过了100万线。这是因为北美的电信运营市场开放较早,有线电视公司和电信运营商的相互竞争促进了这两种技术的应用。在亚洲地区,仅有少量Cable Modem用户,ADSL用户相对多一些。香港和新加坡ADSL的安装量比较多。世界上目前已接入使用的ADSL基本上都是带话音分离器的产品,但从发展前途看,G.lite将取代带话音分离器的ADSL,成为ADSL的主导产品。未来的G.lite用户端Modem将大部分是PCI插卡式,作为个人计算机的基本配件,由计算机厂商提供给用户。
宽带光纤接入技术 篇5
技术总是应运而生的。当大家都在谈论3G发展如何如何,WIFI是否有可能取代3G等话题时,新的无线宽带接入――WiMax技术出现了。 WiMAX是一项新兴技术,能够在比Wi-Fi更广阔的地域范围内提供“最后一公里”宽带连接性,由此支持企业客户享受T1类服务以及居民用户拥有相当于线缆/DSL的访问能力。凭借其在任意地点的1~6英里覆盖范围(取决于多种因素),WiMAX将可以为高速数据应用提供更出色的移动性。此外,凭借这[被屏蔽广告]种覆盖范围和高吞吐率,WiMAX还能够提供为电信基础设施、企业园区和Wi-Fi热点提供回程。
什么是WiMax技术
所谓WiMAX(WorldwideInteroperabilityforMicrowave Access)是一种基于标准的技术,可以替代现有的有线和DSL 连接方式,来提供最后一英里的无线宽带接入。WiMAX 将提供固定、移动、便携形式的无线宽带连接,并最终能够在不需要直接视距基站的情况下提供移动无线宽带连接。为此而建立了包括设备制造商、器件供应商、运营商等在内的微波接入全球互操作性认证产业联盟,
主要任务是通过对产品进行兼容性和互操作性认证,消除IEEE802.16标准应用的障碍,扩大标准的应用范围。
WiMax技术的优势
WiMax已经从本质上改变了最初的应用方向,增加了移动通信方面的服务。通过加入移动特性,一方面,WiMax可以像原来设想的那样,作为服务供应商和电信商最后一公里接入的技术手段,同时还可成为运营商们搭建语音和数据骨干网络的主流技术。
按照Wimax的商用计划,预计到802.16即可集成到笔记本电脑,实现在城域网范围内的可移动的宽带无线数据服务。在城域网的范围内,用户无须购置新的终端,仅用集成802.16功能的笔记本电脑,就可以60km/小时以上的移动速度,不间断地享用高于3G十倍以上的速率而构成的宽带精彩内容服务。而且WiMax还能作为WiFi的备份,使用户可快速、容易地访问、漫游WiFi热点,而笔记本电脑、PDA 、手机也可以通过在WiFi和WiMAX 间自由切换访问互联网,实现无缝的无线连接。
WiMax还通过将无线接入系统上升到无线接入网络,多中心站之间通过负荷分担的方式大大增加了网络容量。
同时WiMax通过OFDM技术具备了非试距传输的能力,因此能够在不同环境下获得最佳的传输性能,WiMax还采用了智能天线技术来提高覆盖能力。
宽带光纤接入技术 篇6
网吧组网光纤接入与ADSL接入比较
。目前国际互联网接入方案有光纤、ADSL、卫星宽带接入等宽带接入和DDN、ISDN等窄带接入。
在众多的Internet接入方式中,网吧的经营者通常会选择光纤接入或者ADSL网络接入。光纤接入是一种理想的接入方式,然而ADSL网络接入却是目前网吧经营者普遍选择的网络接入方案。
为什么网吧经营者会作出如此的选择,不选择向往的光纤接入而选择ADSL接入呢?下面分别从网吧的网络性能需求、接入成本和资费水平、应用环境等方面来分析光纤网络接入和ADSL网络接入的利与弊。
从网吧的网络性能需求来看:
网吧已经成为一个庞大的产业,网吧的网络应用类型非常的多样化,对网络带宽、传输质量和网络性能有更高的要求。网络应用要集先进性、多业务性、可扩展性和稳定性于一体,不仅满足顾客在宽带网络上同时传输语音、视频和数据的需要,而且还支持多种新业务数据处理能力,上网高速畅通,大数据流量下不掉线、不停顿。网吧的这种经营路线,就决定了其自身必须拥有高速、稳定、安全的网络系统才能保持良好的发展。
光纤接入是指局端与用户之间完全以光纤作为传输媒体,光纤接入可以分为有源光接入和无源光接入。光纤用户网的主要技术是光波传输技术。光纤接入是一种理想的宽带接入方式,可以很好的解决宽带上网的问题,速度快、障碍率低、抗干扰性强。但是,出于出口带宽的限制,如果路线上的用户数量急增,会导致网络接入的速度陡降,局部掉线是经常碰到的问题。
ADSL即非对称数字用户环路技术,是利用现有的一对电话铜线,为用户提供下行(从因特网到用户端)最高8M带宽,上行(从用户端到因特网)最高640K带宽的宽带接入技术。ADSL有较高的带宽和稳定性,让您在这样宽阔的道路上驰骋根本没有塞车的感觉,更不会掉线,让您的冲浪生活无拘无束、潇洒自如。对于网吧来说,由于网络中节点数较多,数据流量较大,此时可通过申请多条ADSL线路提升上网速度,同时还可以提高整个网络稳定可靠性,起一定的备份作用。(学电脑)
光纤接入好是好,速度快是快,但是用户一多起来的话就很容易掉线;而ADSL是一种独享的接入方式,接入的速率不受用户在线数量的多少影响,而且比较稳定。我有个朋友的网吧 (60台机) 因为改用光纤以后就经常掉线,是局部掉线,不是整个网吧掉线,很多时候是一两台电脑或十几台电脑掉线,但别的电脑却使用正常。
以前用ADSL的时候是不会出现这种情况的。就是因为这个问题,朋友的生意比以前逊色了不少。相信这种情形也同样会发生在其他的网吧身上的。网吧独特的经营方式决定了网吧必须拥有高速、稳定、安全的网络系统,网络的接入速度和稳定性是网吧所必需考虑的问题,ADSL是比光纤慢了点,可是胜在稳定,所以ADSL的接入方式不愧是目前网吧组网的合适选择。
从接入方式的成本和资费水平看:
光纤接入的初期成本比较高,接入时用户需购买一对光/电转换设备(俗称光猫),光纤铺设过程很耗时,而且一旦投资了成本就不可撤回,而且其资费较为昂贵,付费一般采取月租的方式。
ADSL接入可以直接在现有电话线上改装,不需要改造信号传输线路,无须重新穿墙打孔、另铺电缆,完全可以利用普通铜质电话线作为传输介质,只要配上专用的Modem即可实现数据高速传输。而且资费比较低廉,付费的形式多样,可以包月,也可以按使用时长付费。它初期的主要成本是ADSL Modem。
网吧业的战火是猛烈的,大家都在抢地盘,经济效益是经营者必须首先考虑的问题。根据网吧的需求为网吧选择一种实用的、可行的组网方式,将先进的技术转化成实用而经济的产品和解决方案,在投入同时既获得了可靠性和强大的性能,追求更高的投资效率是普遍网吧经营者的共识。
组网成本的高低当然是选择网吧组网方案的瓶颈。光纤接入和ADSL接入在很多方面都各有千秋,但是,在成本上,光纤接入就明显亚于ADSL了,廉价的资费和低初期投入是ADSL接入的一个优胜强档。
从接入方式的应用环境来看:
尽管光纤到户(FTTH)是用户接入网今后发展的必然方向,但由于光纤用户网的成本过高,在今后的数十年内大多数接入网仍将继续使用现有的铜线环路,在多项过渡性的宽带接入网技术中,ADSL仍是最具前景及竞争力的一种技术,将在未来几年甚至十几年内占主导地位。
ADSL最初主要是针对视频点播业务开发的,随着技术的发展,逐步成为了一种较方便的宽带接入方式,ADSL具有丰富的业务功能和广泛的业务前景。
ADSL是一种“实用主义”的宽带接入技术,之所以说它是“实用主义”,是因为它的出发点是充分利用已有的固定网络铜线资源,实现对带宽瓶颈的突破。这一思路对于保有电信网络的原有投资十分重要,它使这一网络得到更充分的利用。
ADSL的热潮已席卷世界各地,全球各大信息业厂商纷纷致力于ADSL技术和应用的开发,使得ADSL技术及其应用得到了飞速的发展。欧美、澳洲、日本、韩国以及新加坡等地的电信运营商相继成功地推广了ADSL业务,并形成了世界范围内的ADSL热潮。
总结:
宽带网开通后,在铺天盖地的广告宣传中,通过ADSL上网,性能高,价格便宜。宽带网“光的速度,海的容量”的特点日益深入人心。丰富的用户资源和用户接入的铜缆资源是其优势所在,只需投入一定数量的资金,即可利用ADSL为用户提供宽带接入的业务,不失为一种很好的组建宽带接入网的方式。
然而由于铜线接入网受一些不可克服因素的限制,这使得信息高速公路在用户接入段形成了“瓶颈”。在这种情况下,人们自然想到了光纤,无疑问,光纤是接入网的理想传输媒介。光纤可以克服铜线电缆无法克服的一些限制因素。光纤损耗低、频带宽,解除了铜线电缆网径小的限制。
宽带光纤接入技术 篇7
随着科学技术的飞速发展以及网络全球化的推行, 计算机网络给人们的生活以及工作带来了极大的便利。但是新时期、新时代的到来, 科技进步带给宽带业务前所未有的机遇的同时, 宽带业务也需要面临着更为艰巨的挑战。为了满足计算机用户对带宽的不断需求, 人们开始提起对光传输在接入网中所发挥的重要作用的关注。就目前形势来看, 铜缆接入以及光纤接入是现存的主要宽带接入技术。两者相比较而言, 由于铜缆网络存在着建设成本过高而且无法满足后续宽带业务对接入带宽的需求等问题, 所以光纤接入技术就成为了目前宽带业务的宠儿, 而gpon光纤接入技术正是热门的光纤接入技术之一。通过对gpon技术特点的研究以及总结, 我们不难发现, 其不但能够充分满足后续宽带业务对带宽的需求, 而且还能够实现效率以及覆盖范围的大幅度提高, 不仅如此, 其还具备着让用户以及运营商都放心的服务质量。笔者通过对gpon光纤接入技术的大量研究, 将在本文对其进行一定的介绍和讨论。
二、对gpon系统的组成的介绍
gpon系统是一个点到多个点的网络, 其组成成分主要包含着光网络单元、光分配网络以及光线路终端三部分。其中, 光网络单元的作用就是帮助数据、语音以及视频等多种业务流由接入网接入到用户端, 并且在GE口的帮助之下, 通过光分配网络连接到光线路终端;光分配网络被安置于宽带业务接入中心节点, 其主要是将城域网以及网络侧的接口提供给接入网, 从而实现不同的FE/GE接口和多个并且各异的宽带业务网络之间的连接。以上就是对对gpon系统组成的简要介绍。
三、对gpon光纤接入技术的特点的介绍
通过对通过对gpon技术特点的研究以及总结, 我们知道这项光纤接入技术有着十分广泛的优点, 比如:能够极大地满足后续宽带业务对带宽的需求;不但效率高, 而且还具备比较广的覆盖面积;实现了数据、语音三网合一业务的接入;具备安全且可靠的服务质量, 受到用户以及运营商的青睐等。以下我们将对gpon光纤接入技术的一些特点分别进行简要介绍。
3.1能够满足后续业务开展对带宽的要求。随着科学技术的进步, 以及计算机网络在人们生活以及工作中的深入, 网络数据等的传输速率仍然需要满足网络业务开展对带宽的要求。gpon光纤接入技术的上行速率最高可以达到每秒1.244Gb, 而其下行最高速率又是其上行最高速率的2倍。所以说, gpon光纤接入技术比较高的数据传输速度完全可以满足网络业务开展对带宽的要求, 为人们使用网络带来了更大的便利, 提高了人们对网络业务的使用效率。而且这种不对称的传输速率也迎合了宽带数据业务市场的要求。
3.2能够对TDM业务提供极大的帮助。TDM业务不但可以映射到ATM信元中, 而且可以映射到GEM帧中, 说到gpon光纤接入技术能够为其提供极大的帮助, 是因为gpon光纤接入技术可以将有QoS保证的实时传输提供给TDM业务, 而且gpon光纤接入技术的GPONTC帧有着125u的帧长, 所以其能够为TDM业务提供直接的支持。
3.3gpon技术对业务的适配封装实现了高效化、简单化。由于在gpon光纤接入技术中GEM的引用, gpon技术相比其他技术实现了对多项宽带业务的适配封装的高效化以及简单化。其他的宽带接入技术在对网络业务数据进行解包的时候, 往往会造成一定的贷款损失, 由于解包的过程十分复杂, 导致解包的效率提不上去。然而, gpon技术却能够克服困难, 实现了对多项业务的适配封装的高效化以及简单化, 这要归功于gpon技术采用的GEM, 其帧结构封装过程简单而灵活, 适用于多种且不同的业务适配封装;不但如此, 由于过程灵活, 所以其适配封装的效率比起其他技术来说有着极大的提高。
3.4gpon光纤接入技术具备着很强的OAM能力。为了能够满足用户的不断需求以及运营商对网络系统的运行维护管理的要求, gpon技术提出来嵌入式OAM通道、PLOAM以及OMCI三种通道来克服太网系统中出现的网路管理以及性能监测不力的问题。
3.5gpon光纤接入技术有着比较高的设备成本。从以上叙述中, 我们可以知道gpon技术有着十分突出的优点, 但是, 正是为了实现以上gpon技术诸多优点在宽带业务中的发挥作用的目的, 需要采用复杂程度比价高的设备, 这也就意味着gpon技术的设备成本会比较高。但是, 时代在发展、技术在进步, 随着gpon技术的大力普及, 其设备成本一定会实现一定程度的降低。
四、对gpon光纤接入技术实际应用的探讨
在gpon技术的应用中, 我们还需要对一些问题提起特别的注意。比如:在应用gpon技术的之前, 需要对用户光缆网络进行合理的规划;在gpon组网的过程中, 需注意光缆的选择、布放以及入户方式的安排等。
五、结束语
综上可知, gpon光纤接入技术是应运而生的能够充分满足互联网用户以及运营商的先进技术。相比其他宽带接入技术, 其具备着高带宽、高效率以及较广的覆盖面积、安全可靠的服务质量等突出优点。随着gpon技术的普及, 会为互联网用户提供极大的便利, 也会给我国的网络市场带来可喜的变化。
摘要:本文对宽带业务中的gpon光纤接入技术的系统组成、技术特点以及应用时的问题作了简要的介绍和探讨。
关键词:宽带业务,gpon光纤接入,系统组成,特点,应用
参考文献
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[5]曾兴胜, 黄东.GPON中业务数据的同步机制设计[J].计算机技术与发展, 2010 (02) .
宽带接入中的认证技术分析 篇8
关键词:宽带接入;认证技术;协议
中图分类号:TP312文献标识码:A文章编号:1009-3044(2007)12-21542-03
Authentication technological analysis in the broadband access
YE Qun-qiao1,2,LU Chang-hua1
(1.School of Computer & Information-HFUT,Hefei 230000,China;2.Hefei Telecom,Hefei 230000,China)
Abstracts:It is apt to present the phenomenon that the account number password is usurped in the course of broadband access, therefore need to use and inserting authentication technology. The article has made a more detailed analysis to several kinds of access authentication technology comparatively extensive in application . Through the application of the technology of authentication, can avoid usurping the emergence of the phenomenon effectively.
Key words:broadband access;authentication technique;protocol
1 引言
隨着Internet的发展,越来越多的应用通过网络得以实现,拨号用户、专线用户以及各种商用业务的发展使Internet面临许多挑战。如何安全、有效、可靠的保证计算机网络信息资源存取及用户如何以合法身份登陆、怎样授予相应的权限,又怎样记录用户做过什么的过程成为任何网络服务提供者需要考虑和解决的问题。正是基于此需求,AAA协议逐渐发展完善起来,成为很多网络设备解决该类问题的标准。
2 AAA认证概述
AAA①即为Authentication(认证),Authorization(授权),Accounting(记费)。认证:即辨别用户是谁的过程。授权:对完成认证过程的用户授予相应权限,解决他能做什么的问题。计帐:统计用户做过什么的过程,用户使用的时间和费用。
2.1 AAA的通常框架:
AAA 通过集成控制了用户在自己特定角色特点所遵循的原则下如何访问多个网络及特定网络下的某个平台也及某种应用服务。通常意义上的AAA服务器都具有用户认证、授权处理用户请求以及收集用户使用情况的相关数据的功能。对一个服务提供商来说,这样的AAA服务器应该有一个应用型的特定模式的应用界面(接口),通过这个界面的服务必须通过授权。
认证是通过终端用户的识别属性来判定它是否有进入网络的权限。终端用户一般需要提供一个用户名(该用户名在这个认证系统中应该是唯一的)和对应该用户名的口令。AAA服务器将用户提交的信息和储存在数据库的和用户想关联的信息比较,如果匹配成功的话该次登陆生效,否则拒绝用户请求。
当用户通过认证以后,授权就决定了该用户访问网络的全线范围及所享有何种服务。就有可能包括提供一个IP地址,或某种规则的滤镜以来确定那些应用和协议可以被支持。在AAA管理模式下认证和授权通常可以一起执行。
记费提供了收集用户使用网络资源情况信息的方法。通过该类数据的收集,可以提供网络审查、发展以及结构调整的一些依据。
如图1显示AAA解决方案的各个组成部分。网络访问服务器有时可能是一台路由器,或一台终端服务器,或是另一台的主机。它主要作为一个网络的入口,在AAA服务器模式下承担是客户端的功能。
2.2Radius数据包结构
RADIUS数据包②被包装在UDP数据报的数据块中,其中的目的端口为1812或者1814。具体的数据包结构如图2。
图1 AAA解决方案
图2 Radius数据包结构
Code域长度为8位,具体取值见表1。其中,1、2、3用于用户认证,而4、5则是统计流量用,12、13 用于试验阶段,255作为保留。如表1所示。
表1 Code域
Identifier域长度为8位,主要用于匹配请求和回应数据包,也即是数据包的编号。
Length 长度为16位,取值范围(20<=Length<=4096),此长度包括Code、Identifier、Length、Authenticator和 Attribute五个数据域的长度总和。超出范围的数据将被视为附加数据(Padding)或直接被忽略。
Authenticator 长度为16个字节(128位),主要用于鉴定来自RADIUS服务器的回应,同时也用于对用户口令进行加密。
Attributes 属性域有Type—Length—value三元组组成,的数据格式如图3所示。
其中Type指示了Attribute的类型代码,一般支持的类型有几十种,各个厂家不同的BAS或者NAS设备可能具有不同的私有Attribute,具体参考各厂家网络接入设备可支持的属性表。Length表示了Attibutes属性地域的总长度。Valve表示了属性的值,一般有四种类型:String 、IPaddress、Integer、Time。
图3 Attributes 属性域
3 PPPOE认证技术
3.1 PPPOE认证技术分析
PPPoE 的全称是:在以太网上传输PPP 的一种方法;是以太网上的一种接入技术,它通过在共享式以太网上建立点到点链路,以此来对每个PPPoE 用户执行单独的策略,因此具有可管理性;又因为它使用PPP 的各种成熟功能,因此比较容易实现,可以轻易与Radius技术结合来完成3A 功能;并且,PPPoE 技术提高了以太网接入的安全性,因此PPPoE 技术
是一个很受欢迎的技术③。PPPoE 接入采用客户机/服务器模型,整个过程分Discovery 阶段和Session 阶段。
Discovery 阶段:接入主机通过在以太网上广播PADI(PPPoE Active Discovery Initiation)分组来发现接入服务器;对主机进行服务的服务器对该主机应答PADO(PPPoE Active Discovery Offer)分组,目的是向主机通告服务器能提供的所有服务;如果服务器不能提供PADI 所要求的服务,它将不应答PADO。接入主机发送PADR(PPPoE Active Discovery Request)分组来选择一个服务器,同时在分组中包含所请求的服务名;服务器收到一个PADR 分组,准备开始一个PPP 会话。它为该对话生成一个唯一的Session ID, 并对主机应答一个PADS 分组,其中包含Session ID,此ID 将被包含在之后的所有信息交换中,以用于标识此特定的会话,从而在以太网上建立起了一条PPP 链路。此后将进入PPPoE 接入的下一个阶段——Session 阶段。
Session 阶段:接入主机和服务器在Discovery 阶段建立的PPP 链路上开始PPP 的LCP 协商,认证和IPCP 协商,协商完成后,就可以发送数据了;用户上网完成,发送PPP 的TermReq 要求进行断网, 服务器断开PPP 连接,将用户上网的计费信息发送给Radius,同时用户端会发送PADT。
3.2 PPPOE认证技术总结
3.2.1 优点
是传统PSTN窄带拨号接入技术在以太网接入技术的延伸;和原有窄带网络用户接入认证体系一致;最终用户相对比较容易接收。
3.2.2 缺点
PPP协议和Ethernet技术本质上存在差异,PPP协议需要被再次封装到以太帧中,所以封装效率很低;PPPoE在发现阶段会产生大量的广播流量,对网络性能产生很大的影响组播业务开展困难,而视频业务大部分是基于组播的;需要运营商提供客户终端软件,维护工作量过大;PPPoE认证一般需要外置BAS,认证完成后,业务数据流也必须经过BAS设备,容易造成单点瓶颈和故障,而且该设备通常非常昂贵。
4 DHCP+Web认证技术
4.1 DHCP+Web认证技术分析
Web认证最初是一种业务类型的认证④,通过启动一个Web页面输入用户名/密码,实现用户认证。用的最多的是在一些门户网站,例如新浪、搜狐等,如果用户申请了Web邮件服务,就可以通过在其认证的Web页面上输入用户名/密码进入到门户网站的服务中。Web认证目前已经成为运营商网络平台的认证方式,通过Web页面实现对用户是否有使用网络权限的认证。
4.2 Web+DHCP认证的主要过程
用户机器上电启动,系统程序根据配置,通过DHCP由BAS做DHCP-Relay,向DHCP Server 要IP地址(私网或公网);BAS为该用户构造对应表项信息(基于端口号、IP),添加用户ACL服务策略(让用户只能访问portal Server和一些内部服务器,个别外部服务器如DNS);Portal Server向用户提供认证页面。在该页面中,用户输入帐号和口令登录;该按钮启动portal Server上的Java程序,该程序将用户信息(IP地址,帐号和口令)送给网络中心设备BAS;BAS做为radius的客户端截获用户帐号和密码等信息,将这些信息送到Radius Server进行认证;Radius Server返回认证结果给BAS;认证通过后,BAS修改该用户的ACL,用户可以访问外部因特网或特定的网络服务。
用户离开网络前,连接到portal Server上,单击“断开网络”按钮。系统停止计费,删除用过的ACL和转发信息,限制用户不能访问外部网络。
在以上过程中,要注意检测用户非正常离开网络的情况,如用户主机死机,网络断掉,直接关机等。
4.3 Web+DHCP认证技术总结
4.3.1 优点
不需要特殊的客户端软件,降低网络维护工作量;可以提供Portal等业务认证。
4.3.2 缺点
Web承载在7层协议上,对于设备的要求较高,建网成本高;用户连接性差,不容易检测用户离线,基于时间的计费较难实现;易用性不够好,用户在访问网络前,不管是 TELNET、FTP还是其它业务,必须使用浏览器进行Web认证;IP地址的分配在用户认证前,如果用户不是上网用户,则会造成地址的浪费,而且不便于多ISP的支持;认证前后业务流和数据流无法区分。
5 802.1x认证技术
5.1 802.1x认证技术分析
802.1x起源于EAPoL(基于局域网的扩展认证协议),是IEEE为了解决基于端口的接入控制(Port-Based Access Control)而定义的一个标准⑤。在传统的以太网设备基础上,采用IEEE 802.1x协议,对基于以太网的点到点连接的端口用户提供了认证和授权的能力。802.1x协议是基于Client/Server的访问控制和认证协议。在获得LAN提供的各种业务之前,802.1x对连接到以太网端口上的用户/设备进行认证。从而限制未经授权的用户/设备通过以太网端口访问LAN/WAN。
如图4所示,IEEE 802.1x的体系结构包括三部分:
图4 802.1x的体系结构
请求者(Supplicant System)。一般为一个用户终端系统,该终端系统通常要安装一个客户端软件。用户通过启动这个客户端软件发起IEEE 802.1x协议的认证过程。认证通过后可以发起ip 地址请求。
认证者(Authenticator System)。通常为支持IEEE 802.1x协议的网络设备。该设备对应于不同用户的端口,它们可以是物理端口,也可以是用户设备的MAC地址、VLAN、IP等。它主要根据客户的认证状态控制其物理接入,是客户与认证服务器之间的认证代理。
认证服务器系统(Authentication Server System)。根据认证者的信息,对请求访问网络资源的用户/设备实施实际认证功能的设备。一般驻留在运营商的AAA中心,典型的是传统的Radius服务器。该服务器可以存储有关用户的信息,比如用戶所属的VLAN、CAR参数、优先级、用户的访问控制列表等等。
5.2802.1x认证技术总结
5.2.1 优点
802.1x协议为二层协议,不需要到达三层,而且接入层交换机无需支持802.1q的VLAN,对设备的整体性能要求不高,可以有效降低建网成本;通过组播实现,解决其他认证协议广播问题,对组播业务的支持性好;业务报文直接承载在正常的二层报文上;用户通过认证后,业务流和认证流实现分离,对后续的数据包处理没有特殊要求。
5.2.2 缺点
需要特定客户端软件;
该协议已经得到了很多软件厂商的重视,目前微软新版的windows XP已经自带802.1x客户端软件。
总之,三种认证技术各有优缺点,需要在实际应用中根据每种技术的技术特点和实际情况,综合考虑才会使宽带网络发挥出应有的效益。
参考文献:
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光纤接入网介绍 篇9
光纤接入网(fiber-access network)
概述
近年来,以互联网为代表的新技术革命正在深刻地改变传统的电信概念和体系结构,随着各国接入网市场的逐渐开放,电信管制政策的放松,竞争的日益加剧和扩大,新业务需求的迅速出现,有线技术(包括光纤技术)和无线技术的发展,接入网开始成为人们关注的焦点。在巨大的市场潜力驱动下,产生了各种各样的接入网技术。光纤通信具有通信容量大、质量高、性能稳定、防电磁干扰、保密性强等优点。在干线通信中,光纤扮演着重要角色,在接入网中,光纤接入也将成为发展的重点。光纤接入网是发展宽带接入的长远解决方案。
一、光纤接入网的基本构成
光纤接入网(OAN),是指用光纤作为主要的传输媒质,实现接入网的信息传送功能。通过光线路终端(OLT)与业务节点相连,通过光网络单元(ONU)与用户连接。光纤接入网包括远端设备——光网络单元和局端设备——光线路终端,它们通过传输设备相连。系统的主要组成部分是OLT和远端ONU。它们在整个接入网中完成从业务节点接口(SNI)到用户网络接口(UNI)间有关信令协议的转换。接入设备本身还具有组网能力,可以组成多种形式的网络拓扑结构。同时接入设备还具有本地维护和远程集中监控功能,通过透明的光传输形成一个维护管理网,并通过相应的网管协议纳入网管中心统一管理。OLT的作用是为接入网提供与本地交换机之间的接口,并通过光传输与用户端的光网络单元通信。它将交换机的交换功能与用户接入完全隔开。光线路终端提供对自身和用户端的维护和监控,它可以直接与本地交换机一起放置在交换局端,也可以设置在远端。ONU的作用是为接入网提供用户侧的接口。它可以接入多种用户终端,同时具有光电转换功能以及相应的维护和监控功能。ONU的主要功能是终结来自OLT的光纤,处理光信号并为多个小企业,事业用户和居民住宅用户提供业务接口。ONU的网络端是光接口,而其用户端是电接口。因此ONU具有光/电和电/光转换功能。它还具有对话音的数/模和模/数转换功能。ONU通常放在距离用户较近的地方,其位置具有很大的灵活性。光纤接入网(OAN)从系统分配上分为有源光网络(AON,Active Optical Network)和无源光网络(PON,Passive OpticaOptical Network)两类。
二、有源光纤接入网
有源光网络又可分为基于SDH的AON和基于PDH的AON。有源光网络的局端设备(CE)和远端设备(RE)通过有源光传输设备相连,传输技术是骨干网中已大量采用的SDH和PDH技术,但以SDH技术为主,本文主要讨论SDH(同步光网络)系统。
1.基于SDH的有源光网络 SDH的概念最初于1985年由美国贝尔通信研究所提出,称之为同步光网络(Synchronous Optical NETwork,SONET)。它是由一整套分等级的标准传送结构组成的,适用于各种经适配处理的净负荷(即网络节点接口比特流中可用于电信业务的部分)在物理媒质如光纤、微波、卫星等上进行传送。该标准于1986年成为美国数字体系的新标准。国际电信联盟标准部(ITU—T)的前身国际电报电话资询委员会(CCITT)于1988年接受SONET概念,并与美国标准协会(ANSI)达成协议,将SONET修改后重新命名为同步数字系列(Synchronous Digital Hierarchy,SDH),使之成为同时适应于光纤、微波、卫星传送的通用技术体制。SDH网是对原有PDH(Plesiochronous Digital Hierarchy准同步数字系列)网的一次革命。PDH是异步复接,在任一网络节点上接入接出低速支路信号都要在该节点上进行复接、码变换、码速调整、定时、扰码、解扰码等过程,并且PDH只规定了电接口,对线路系统和光接口没有统一规定,无法实现全球信息网的建立。随着SDH技术引入,传输系统不仅具有提供信号传播的物理过程的功能,而且提供对信号的处理、监控等过程的功能。SDH 通过多种容器C和虚容器VC以及级联的复帧结构的定义,使其可支持多种电路层的业务,如各种速率的异步数字系列、DQDB、FDDI、ATM等,以及将来可能出现的各种新业务。段开销中大量的备用通道增强了SDH网的可扩展性。通过软件控制使原来PDH中人工更改配线的方法实现了交叉连接和分插复用连接,提供了灵活的上/下电路的能力,并使网络拓扑动态可变,增强了网络适应业务发展的灵活性和安全性,可在更大几何范围内实现电路的保护、高度和通信能力的优化利用,从而为增强组网能力奠定基础,只需几秒就可以重新组网。特别是SDH自愈环,可以在电路出现故障后,几十毫秒内迅速恢复。SDH的这些优势使它成为宽带业务数字网的基础传输网。在接入网中应用SDH(同步光网络)的主要优势在于:SDH可以提供理想的网络性能和业务可靠性;SDH固有的灵活性使对于发展极其迅速的蜂窝通信系统采用SDH系统尤其适合。当然,考虑到接入网对成本的高度敏感性和运行环境的恶劣性,适用于接入网的SDH设备必须是高度紧凑,低功耗和低成本的新型系统,其市场应用前景看好。接入网用SDH的最新发展趋势是支持IP接入,目前至少需要支持以太网接口的映射,于是除了携带话音业务量以外,可以利用部分SDH净负荷来传送IP业务,从而使SDH也能支持IP的接入。支持的方式有多种,除了现有的PPP方式外,利用VC12的级联方式来支持IP传输也是一种效率较高的方式。总之,作为一种成熟可靠提供主要业务收入的传送技术在可以预见的将来仍然会不断改进支持电路交换网向分组网的平滑过渡。
2.基于PDH的有源光网络
准同步数字系列(PDH)以其廉价的特性和灵活的组网功能,曾大量应用于接入网中。尤其近年来推出的SPDH设备将SDH概念引入PDH系统,进一步提高了系统的可靠性和灵活性,这种改良的PDH系统在相当长一段时间内,仍会广泛应用。
三、无源光纤接入网络
无源光网络(PON),是指在OLT和ONU之间是光分配网络(ODN),没有任何有源电子设备,它包括基于ATM的无源光网络APON及基于IP的PON。APON的业务开发是分阶段实施的,初期主要是VP专线业务。相对普通专线业务,APON提供的VP专线业务设备成本低,体积小,省电、系统可靠稳定、性能价格比有一定优势。第二步实现一次群和二次群电路仿真业务,提供企业内部网的连接和企业电话及数据业务。第三步实现以太网接口,提供互联网上网业务和VLAN业务。以后再逐步扩展至其它业务,成为名副其实的全业务接入网系统。APON采用基于信元的传输系统,允许接入网中的多个用户共享整个带宽。这种统计复用的方式,能更加有效地利用网络资源。APON能否大量应用的一个重要因素是价格问题。目前第一代的实际APON产品的业务供给能力有限,成本过高,其市场前景由于ATM在全球范围内的受挫而不确定,但其技术优势是明显的。特别是综合考虑运行维护成本,在新建地区,高度竞争的地区或需要替代旧铜缆系统的地区,此时敷设PON系统,无论是FTTC,还是FTTB方式都是一种有远见的选择。在未来几年能否将性能价格比改进到市场能够接受的水平是APON技术生存和发展的关键。IPPON的上层是IP,这种方式可更加充分地利用网络资源,容易实现系统带宽的动态分配,简化中间层的复杂设备。基于PON的OAN不需要在外部站中安装昂贵的有源电子设备,因此使服务提供商可以高性价比地向企业用户提供所需的带宽。无源光网络(PON)是一种纯介质网络,避免了外部设备的电磁干扰和雷电影响,减少了线路和外部设备的故障率,提高了系统可靠性,同时节省了维护成本,是电信维护部门长期期待的技术。无源光接入网的优势具体体现在以下几方面:(1)无源光网体积小,设备简单,安装维护费用低,投资相对也较小。(2)无源光设备组网灵活,拓扑结构可支持树型、星型、总线型、混合型、冗余型等网络拓扑结构。(3)安装方便,它有室内型和室外型。其室外型可直接挂在墙上,或放置于“H”杆上,无须租用或建造机房。而有源系统需进行光电、电光转换,设备制造费用高,要使用专门的场地和机房,远端供电问题不好解决,日常维护工作量大。(4)无源光网络适用于点对多点通信,仅利用无源分光器实现光功率的分配。(5)无源光网络是纯介质网络,彻底避免了电磁干扰和雷电影响,极适合在自然条件恶劣的地区使用。(6)从技术发展角度看,无源光网络扩容比较简单,不涉及设备改造,只需设备软件升级,硬件设备一次购买,长期使用,为光纤入户奠定了基础,使用户投资得到保证。
四、光接入网的拓扑结构
光纤接入网的拓扑结构,是指传输线路和节点的几何排列图形,它表示了网络中各节点的相互位置与相互连接的布局情况。网络的拓扑结构对网络功能、造价及可靠性等具有重要影响。其三种基本的拓扑结构是: 总线形、环形和星形,由此又可派生出总线—星形、双星形、双环形、总线—总线形等多种组合应用形式,各有特点、相互补充。1.总线形结构:总线形结构是以光纤作为公共总线(母线)、各用户终端通过某种耦合器与总线直接连接所构成的网络结构。这种结构属串联型结构,特点是:共享主干光纤,节省线路投资,增删节点容易,彼此干扰较小;但缺点是损耗累积,用户接收机的动态范围要求较高;对主干光纤的依赖性太强。2.环形结构:环形结构是指所有节点共用一条光纤链路,光纤链路首尾相接自成封闭回路的网络结构。这种结构的突出优点是可实现网络自愈,即无需外界干预,网络即可在较短的时间里从失效故障中恢复所传业务。3.星形结构:星形结构是各用户终端通过一个位于中央节点(设在端局内)具有控制和交换功能的星形耦合器进行信息交换,这种结构属于并联形结构。它不存在损耗累积的问题,易于实现升级和扩容,各用户之间相对独立,业务适应性强。但缺点是所需光纤代价较高,对中央节点的可靠性要求极高。星形结构又分为单星形结构、有源双星形结构及无源双星形结构三种。(1)单星形结构:该结构是用光纤将位于电信交换局的OLT与用户直接相连,基本上都是点对点的连接,与现有铜缆接入网结构相似。每户都有单独的一对线,直接连到电信局,因此单星型可与原有的铜现网络兼容;用户之间互相独立,保密性好;升级和扩容容易,只要两端的设备更换就可以开通新业务,适应性强。缺点是成本太高,每户都需要单独的一对光纤或一根光纤(双向波分复用),要通向千家万户,就需要上千芯的光缆,难于处理,而且每户都需要专用的光源检测器,相当复杂。(2)有源双星形结构:它在中心局与用户之间增加了一个有源接点。中心局与有源接点共用光纤,利用时分复用(TDM)或频分复用(FDM)传送较大容量的信息,到有源接点再换成较小容量的信息流,传到千家万户。其优点是灵活性较强,中心局有源接点间共用光纤,光缆芯数较少,降低了费用。缺点是有源接点部分复杂,成本高,维护不方便;另外,如要引入宽带新业务,将系统升级,则需将所有光电设备都更换,或采用波分复用叠加的方案,这比较困难。(3)无源双星形结构:这种结构保持了有源双星形结构光纤共享的优点,将有源接点换成了无源分路器,维护方便,可靠性高,成本较低。由于采取了一系列措施,保密性也很好,是一种较好的接入网结构。
五、光纤接入网的形式
根据光网络单元(ONU)的位置,光纤接入方式可分为如下几种:FTTB(光纤到大楼);FTTC(光纤到路边);FTTZ(光纤到小区);FTTH(光纤到用户);FTTO(光纤到办公室);FTTF(光纤到楼层);FTTP(光纤到电杆);FTTN(光纤到邻里);FTTD(光纤到门);FTTR(光纤到远端单元)。其中最主要的是FTTB(光纤到大楼)、FTTC(光纤到路边)、FTTH(光纤到用户)三种形式。FTTC主要是为住宅用户提供服务的,光网络单元(ONU)设置在路边,即用户住宅附近,从ONU出来的电信号再传送到各个用户,一般用同轴电缆传送视频业务,用双绞线传送电话业务。FTTB的ONU设置在大楼内的配线箱处,主要用于综合大楼、远程医疗、远程教育、及大型娱乐场所,为大中型企事业单位及商业用户服务,提供高速数据、电子商务、可视图文等宽带业务。FTTH是将ONU放置在用户住宅内,为家庭用户提供各种综合宽带业务,FTTH是光纤接入网的最终目标,但是每一用户都需一对光纤和专用的ONU,因而成本昂贵,实现起来非常困难。
六、光接入网的优点与劣势
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