邊緣網(wǎng)絡(luò)寬帶接入技術(shù)分析

謝新梅 宋榮方


南京郵電學(xué)院通信與信息系統(tǒng)專業(yè)



  摘要:本文介紹了邊緣網(wǎng)絡(luò)的概念,并且分析了當(dāng)前用于邊緣網(wǎng)絡(luò)的各種寬帶接入技術(shù)。


  關(guān)鍵詞:邊緣網(wǎng)絡(luò),光纖同軸混合HFC,自由空間光通信FSO,無源光網(wǎng)絡(luò)PON


1 引言


  隨著光通信技術(shù)的發(fā)展,通信距離已經(jīng)“死亡”,網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬瓶頸已經(jīng)成為過去,基于光纖傳輸技術(shù)的骨干網(wǎng)帶寬變得十分寬裕,然而邊緣網(wǎng)絡(luò)的接入方式卻仍然是以PSTN為主的窄帶方式,限制了寬帶交換式多媒體業(yè)務(wù)、寬帶視頻業(yè)務(wù)、帶寬按需分配和帶寬出租等新一代電信增值業(yè)務(wù)的發(fā)展。直到近幾年各種寬帶接入方式才不斷地涌現(xiàn)出來,促進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用與推廣。


2 邊緣網(wǎng)絡(luò)的提出


  簡(jiǎn)單地說,通信網(wǎng)分為3部分:核心網(wǎng)、接入網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)。接入網(wǎng)與核心網(wǎng)構(gòu)成電信公網(wǎng)。兩者是基于功能的劃分,接入網(wǎng)負(fù)責(zé)屏蔽用戶的多樣性接入,核心網(wǎng)負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)處理,這極大地簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)。但是隨著今年來寬帶城域網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,如圖1所示又將核心網(wǎng)進(jìn)一步劃分為骨干網(wǎng)(核心層)和城域網(wǎng)(匯聚層)。所謂邊緣網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)及其松散的概念,目前還沒有一個(gè)統(tǒng)一的說法,從廣義上說,電信網(wǎng)將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)劃分為骨干網(wǎng)和邊緣網(wǎng)絡(luò)(除用于傳輸?shù)墓歉删W(wǎng)以外的網(wǎng)絡(luò))。這樣骨干網(wǎng)可以專注于如何提高業(yè)務(wù)傳輸性能和網(wǎng)絡(luò)的生存性,而將具有業(yè)務(wù)智能化的高速路由器和交換機(jī)移到網(wǎng)絡(luò)的邊緣,促進(jìn)了電信運(yùn)營業(yè)務(wù)的拓展和多樣化趨勢(shì)。因此我們往往將涉及到接入層和匯聚層的網(wǎng)絡(luò)稱為邊緣網(wǎng)絡(luò)。





圖1 通信網(wǎng)分層結(jié)構(gòu)



  目前位于匯聚層的寬帶城域網(wǎng)解決方案十分活躍,有基于SONET/SDH的、基于ATM的,也有基于10G以太網(wǎng)以及MPLS和RPR(彈性分組環(huán)技術(shù))等技術(shù),使得帶寬的利用率大提高,對(duì)電信級(jí)QOS能很好的保障,能足夠的支持寬帶業(yè)務(wù)的實(shí)施。但是所謂“最后一公里”這一通信的瓶頸仍然使得終端用戶未能享受到高帶寬的好處,因此邊緣網(wǎng)絡(luò)實(shí)施的重點(diǎn)就在于如何改善原有的有線接入方式以提高帶寬;充分利用新的無線接入和光纖接入技術(shù)滿足新建用戶的高帶寬需求。



3 邊緣網(wǎng)絡(luò)寬帶接入技術(shù)分析


  目前邊緣網(wǎng)絡(luò)寬帶接入技術(shù)主要有:以同軸電纜為接入手段的基于HFC的Cable Modem有線電視網(wǎng)接入技術(shù)、基于電話銅線的xDSL接入技術(shù)、以五類雙絞線為接入手段的以太網(wǎng)接入技術(shù)、無線接入技術(shù)、光纖接入技術(shù)xPON和OFS等等。



3.1 基于HFC的Cable Modem有線電視網(wǎng)接入技術(shù)


  隨著有線電視網(wǎng)的發(fā)展,通過Cable Modem(線纜調(diào)制解調(diào)器)利用有線電視網(wǎng)訪問互聯(lián)網(wǎng)已成為越來越受關(guān)注的一種高速接入方式。目前新建的CATV網(wǎng)都采用光纖同軸混合網(wǎng)絡(luò)(HFC網(wǎng):Hybrid Fiber Coaxial Network),使原有的550MHz CATV網(wǎng)擴(kuò)展到750MHz雙向CATV網(wǎng),其中有200MHz寬帶用于數(shù)據(jù)傳輸。為了實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)接入,通常雙向CATV網(wǎng)下行數(shù)據(jù)采用64QAM(正交調(diào)幅)調(diào)制方式,最高速率達(dá)27Mbps;若采用256QAM調(diào)制方式,最高速率則達(dá)40Mbps。為了有效抑制上行干擾,一般選用QPSK調(diào)制,速率最高可達(dá)10M。由于CATV網(wǎng)采用模擬傳輸協(xié)議,需要Cable Modem來協(xié)助完成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化。Cable Modem與以往的Modem原理和傳輸機(jī)制相同,不同之處在于它是通過CATV的某個(gè)傳輸頻帶進(jìn)行調(diào)制解調(diào)的,而普通的Modem的傳輸介質(zhì)在用戶和交換機(jī)之間是用戶獨(dú)享的,Cable Modem屬于共享通信介質(zhì)系統(tǒng),它的空閑頻帶仍在傳輸有線電視信號(hào)。雙向CATV網(wǎng)的Cable Modem連接方式分為兩種:對(duì)稱速率型(數(shù)據(jù)上傳和下載速率均在500Kbps-2Mbps)和非對(duì)稱速率型(上傳速率500Kbps-10Mbps,下載速率2-40Mbps)。


  HFC技術(shù)利用已有的CATV網(wǎng),采用Cable Modem進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,為用戶提供寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。利用Cable Modem在HFC網(wǎng)上為用戶提供寬帶服務(wù)的好處是,可利用已有的HFC網(wǎng)和有線電視臺(tái)的機(jī)房等資源,不足之處在于需要對(duì)原有的單向HFC網(wǎng)進(jìn)行雙向改造,所需的工作較為復(fù)雜、改造成本高,在一定程度上限制了HFC技術(shù)的發(fā)展。



3.2 xDSL接入技術(shù)


  xDSL技術(shù)主要包括ADSL、VDSL和SHDSL三種技術(shù)。ADSL和VDSL技術(shù)都能利用普通電話銅纜,在不影響窄帶話音業(yè)務(wù)的情況下,為用戶提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),由于中國有豐富的銅纜資源,ADSL和VDSL是目前主要的寬帶接入技術(shù)。而SHDSL是一種利用電話銅纜提供上、下行高速對(duì)稱數(shù)據(jù)速率的技術(shù),主要為一些企業(yè)提供性價(jià)比較高的專線業(yè)務(wù)。


  ADSL采用DMT調(diào)制技術(shù)、基于ATM傳送模式,利用25KHz-1.104MHz頻段,為用戶提供上、下行非對(duì)稱的寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),最大上、下行速率分別不低于640kbps和6Mbps 。由于ADSL技術(shù)成熟,設(shè)備價(jià)格低,覆蓋范圍廣,理論上最大傳輸距離可達(dá)5Km,實(shí)際使用證明3km范圍內(nèi)使用,能夠保證較好的傳輸性能;再加上ADSL所提供的上、下行速率能滿足普通用戶的帶寬需求,目前ADSL作為主流的寬帶接入技術(shù)獲得廣泛應(yīng)用。


VDSL技術(shù)利用更寬的(0.138-12MHz)頻段,為用戶提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),在近距離(幾百米范圍內(nèi)),上下行速率分別最高可達(dá)26Mb/s和52Mb/s ,在1公里左右可以支持10Mb/s上、下行對(duì)稱速率。VDSL作為ADSL技術(shù)的一種補(bǔ)充,主要用于提供短距離范圍內(nèi)的高速非對(duì)稱業(yè)務(wù)和1Km左右距離內(nèi)的對(duì)稱數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。由于VDSL技術(shù)還不成熟、設(shè)備成本較高,調(diào)制方式還存在DMT和QAM之爭(zhēng),使得基于QAM調(diào)制、 EoVDSL方式的VDSL設(shè)備在一定范圍內(nèi)被商用。


  ADSL和VDSL兩種技術(shù)將互為補(bǔ)充、協(xié)調(diào)發(fā)展,ADSL主要解決覆蓋,應(yīng)用于距離較長、較為分散的用戶,鑒于技術(shù)的成熟性特別適合于寬帶接入發(fā)展初期;對(duì)于相對(duì)密集、中等距離、帶寬需求較高的用戶,可考慮采用VDSL技術(shù)。


3.3 以太網(wǎng)接入技術(shù)


  基于以太網(wǎng)寬帶接入技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)由局側(cè)設(shè)備和用戶側(cè)設(shè)備組成,局側(cè)設(shè)備一般位于小區(qū)內(nèi),用戶側(cè)設(shè)備一般位于居民樓內(nèi);或者局側(cè)設(shè)備位于商業(yè)大樓內(nèi),而用戶側(cè)設(shè)備位于樓層內(nèi)。用戶側(cè)設(shè)備提供與用戶終端計(jì)算機(jī)相接的10/100BASET接口,局側(cè)設(shè)備提供與IP骨干網(wǎng)的接口,并具有匯聚用戶側(cè)設(shè)備網(wǎng)管信息的功能。


  在基于以太網(wǎng)寬帶接入網(wǎng)中,用戶側(cè)設(shè)備只有鏈路層功能,工作在MUX(復(fù)用器)方式下,各用戶之間在物理層和鏈路層相互隔離,從而保證用戶數(shù)據(jù)的安全性。另外用戶側(cè)設(shè)備可以在局側(cè)設(shè)備的控制下動(dòng)態(tài)改變其端口速率,從而保證用戶最低接入速率、限制用戶最高接入速率,支持對(duì)業(yè)務(wù)的QoS保證。對(duì)于組播業(yè)務(wù),由局側(cè)設(shè)備控制各多播組狀態(tài)和組內(nèi)成員的情況,用戶側(cè)設(shè)備只執(zhí)行受控的多播復(fù)制,不需要多播組管理功能,局側(cè)設(shè)備還支持對(duì)用戶的認(rèn)證、授權(quán)、計(jì)費(fèi)(按信息量、連接時(shí)長或包月制等進(jìn)行計(jì)費(fèi))和用戶IP地址的動(dòng)態(tài)分配,以及對(duì)用戶側(cè)設(shè)備的配置,性能優(yōu)化,故障和安全管理的功能。為了保證設(shè)備的安全性,局側(cè)設(shè)備與用戶側(cè)設(shè)備之間采用邏輯上獨(dú)立的內(nèi)部管理通道,并且局側(cè)設(shè)備不同于路由器,路由器維護(hù)的是端口網(wǎng)絡(luò)地址映射表,而局側(cè)設(shè)備維護(hù)的是端口主機(jī)地址映射表;用戶側(cè)設(shè)備不同于以太網(wǎng)交換機(jī),以太網(wǎng)交換機(jī)隔離單播數(shù)據(jù)幀,不隔離廣播地址的數(shù)據(jù)幀,而用戶側(cè)設(shè)備僅具有以太網(wǎng)幀的復(fù)用和解復(fù)用功能。



3.4 無線接入技術(shù)


  當(dāng)前寬帶無線接入有以下幾大技術(shù):本地多點(diǎn)分配系統(tǒng)LMDS(Local Multipoint Distribute System)、多點(diǎn)多信道分配系統(tǒng)MMDS(Multipoint Multichannel Distribution System)、無線局域網(wǎng)、無線城域網(wǎng)IEEE802.16、藍(lán)牙及其他(如紅外等)。


  1) LMDS高頻寬帶(24/26GHz~38GHz)頻譜資源比較多,可以傳輸較高的速率,但是由于工作于毫米波,受氣候影響大,抗雨衰性能差,降低了在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的東南沿海地區(qū)的可用度。目前通常所說的LMDS為第二代數(shù)字系統(tǒng),主要使用無線ATM傳送協(xié)議,具有標(biāo)準(zhǔn)化的網(wǎng)絡(luò)側(cè)接口和網(wǎng)管協(xié)議。LMDS具有更高帶寬和雙向數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c(diǎn),可以提供多種寬帶交互式數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)及話音和圖像業(yè)務(wù)。


  2) MMDS中頻寬帶(2GHz~5GHz)傳輸性能好、覆蓋范圍廣、技術(shù)成熟、良好的抗雨衰性能、擴(kuò)容性強(qiáng)、組網(wǎng)靈活且成本具有競(jìng)爭(zhēng)力,是較為理想的無線接入手段。由于該頻段資源比較緊張,能分給MMDS的頻段窄,信道數(shù)少,需用新技術(shù)來提高頻譜利用率。


  3) 無線局域網(wǎng)的主要技術(shù)有IEEE802.11b、IEEE802.11a、IEEE802.11g、HiperLAN等。當(dāng)前最具代表性的是IEEE802.11b。1999年9月通過的IEEE802.11b工作在2.4GHz~2.483GHz頻段。802.11b數(shù)據(jù)速率可以為11Mbit/s、5.5Mbit/s、2Mbit/s、1Mbit/s或更低,根據(jù)噪音狀況自動(dòng)調(diào)整。目前802.11b已經(jīng)成為WLAN市場(chǎng)上的主流技術(shù)。隨著技術(shù)的成熟和產(chǎn)品的降價(jià),無線局域網(wǎng)開始大顯身手,在機(jī)場(chǎng)和寫字樓中廣泛使用。隨著3G的延遲,無線局域網(wǎng)趁勢(shì)推廣與普及,高端移動(dòng)數(shù)據(jù)用戶被不斷分流,未來無線局域網(wǎng)與3G存在一定的互補(bǔ)與競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,愛立信等移動(dòng)通信設(shè)備廠家已將無線局域網(wǎng)作為未來3G的一部分。


  4) 無線城域網(wǎng)WMAN負(fù)責(zé)對(duì)無線本地環(huán)路的無線接口及其相關(guān)功能制定標(biāo)準(zhǔn),它由三個(gè)小工作組組成:IEEE 802.16.1負(fù)責(zé)制定頻率為10G到60G赫茲的無線接口標(biāo)準(zhǔn);IEEE 802.16.2負(fù)責(zé)制定寬帶無線接入系統(tǒng)共存方面的標(biāo)準(zhǔn);IEEE 802.16.3負(fù)責(zé)制定頻率范圍在2G到10G赫茲之間獲得頻率使用許可的應(yīng)用的無線接口標(biāo)準(zhǔn)。WMAN IEEE 802.16無線服務(wù)的作用就是在用戶站點(diǎn)同核心網(wǎng)絡(luò)之間建立起一個(gè)通信路徑,這個(gè)核心網(wǎng)絡(luò)可以是公用電話網(wǎng)絡(luò)也可以是因特網(wǎng),它所關(guān)心的是用戶的收發(fā)機(jī)同基站收發(fā)機(jī)之間的無線接口。其中的協(xié)議專門對(duì)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸大數(shù)據(jù)塊時(shí)的無線傳輸?shù)刂穯栴}做了規(guī)定,協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)是按照三層結(jié)構(gòu)體系組織的,最底層是物理層,該層的協(xié)議主要是關(guān)于頻率帶寬、調(diào)制模式、糾錯(cuò)技術(shù)以及發(fā)射機(jī)同接收機(jī)之間的同步、數(shù)據(jù)傳輸率和時(shí)分復(fù)用結(jié)構(gòu)等方面的。對(duì)于從用戶到基站的通信,使用的是按需分配多路尋址-時(shí)分多址DAMA-TDMA技術(shù)。DAMA技術(shù)是一種根據(jù)多個(gè)站點(diǎn)之間的容量需要的不同而動(dòng)態(tài)地分配信道容量的技術(shù)。通過DAMA-TDMA技術(shù),每個(gè)信道的時(shí)隙分配可以動(dòng)態(tài)地改變。在物理層之上是數(shù)據(jù)鏈路層,在該層上主要是為用戶提供服務(wù)所需的各種功能。這些功能都包括在介質(zhì)訪問控制MAC層中,主要負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)組成幀格式來傳輸和對(duì)用戶如何接入到共享的無線介質(zhì)中進(jìn)行控制。MAC協(xié)議對(duì)基站或用戶在什么時(shí)候采用何種方式來初始化信道做了規(guī)定。因?yàn)镸AC層之上的一些層如ATM需要提供服務(wù)質(zhì)量服務(wù)QoS,所以MAC協(xié)議必須能夠分配無線信道容量。在MAC層之上是一個(gè)匯聚層,該層根據(jù)不同服務(wù)提供不同的功能。對(duì)于IEEE 802.16.1來說,能提供的服務(wù)包括數(shù)字音頻/視頻廣播、數(shù)字電話、異步傳輸模式ATM、因特網(wǎng)接入、電話網(wǎng)絡(luò)中無線中繼和幀中繼。


  5) 藍(lán)牙也是一種使用2.4GHz~2.483GHz的無線頻帶的通用無線接口技術(shù),提供不同設(shè)備間的雙向短程通信。藍(lán)牙的目標(biāo)是最高數(shù)據(jù)傳輸速率1Mbit/s(有效傳輸速率為721kbit/s)、最大傳輸距離為10cm~10m(增加發(fā)射功率可達(dá)100m)。藍(lán)牙的優(yōu)勢(shì)是設(shè)備成本低、體積小。而且,搭配“藍(lán)牙”構(gòu)造一個(gè)整體網(wǎng)路的成本要比鋪設(shè)線纜低。相對(duì)802.11x系列和HiperLAN家族,藍(lán)牙的作用不是為了競(jìng)爭(zhēng)而是相互補(bǔ)充。



3.5 光纖接入技術(shù)


  寬帶光纖接入技術(shù)主要有有源光接入和無源光接入方式兩種,以及近期浮出水面自由空間光通信FSO寬帶接入方式。


  ● 基于SDH技術(shù)的有源光接入方式:在各種寬帶光纖接入技術(shù)中,SDH技術(shù)是應(yīng)用最普遍的有源光接入方式,但仍只是光纖到小區(qū)FTTC和光纖到大樓FTTB的程度,光纖的巨大帶寬仍然沒有到戶。SDH技術(shù)至今已經(jīng)是一種成熟、標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù),在骨干網(wǎng)中被廣泛采用,在邊緣網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用SDH技術(shù),可以將其在核心網(wǎng)中的巨大帶寬優(yōu)勢(shì)和技術(shù)優(yōu)勢(shì)帶入邊緣網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域,充分利用SDH同步復(fù)用、標(biāo)準(zhǔn)化的光接口、強(qiáng)大的網(wǎng)管能力、靈活網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠芰透呖煽啃詭砗锰帯?br>

  ● 無源光網(wǎng)絡(luò)PON(Passive Optical Network)包括一個(gè)安裝于中央控制站(CO) 的光纖終端(OLT),以及安裝于客戶端的光纖網(wǎng)絡(luò)單元(ONTs)。在OLT與ONT之間的光纖分布網(wǎng)絡(luò)(ODN)包含了光纖以及無光源分波器或耦合器。在PON的架構(gòu)中,一個(gè)OLT下可以有多個(gè)無源光網(wǎng)絡(luò)的單元。寬帶PON接入技術(shù)在實(shí)現(xiàn)光纖到戶FTTH方面具有較好的發(fā)展前景,其主要有基于ATM的APON、基于以太網(wǎng)的EPON和具有Gbps傳送能力的GPON三類。


  ① APON與EPON技術(shù)比較:ITU-T制定了APON技術(shù)的G.983建議。但它有兩個(gè)問題:一是傳輸速率不夠高,下行為622 Mbit/s或155 Mbit/s,上行為155 Mbit/s,帶寬被16~32個(gè)ONU所分享,每個(gè)ONU只能得到5~20 Mbit/s。另一個(gè)個(gè)是與以太網(wǎng)設(shè)備相比,ATM交換機(jī)和ATM終端設(shè)備相當(dāng)昂貴。而且,現(xiàn)在因特網(wǎng)工作于TCP/IP協(xié)議,用戶終端設(shè)備都是IP設(shè)備,采用ATM技術(shù)必須將IP包拆分重新封裝為ATM信元,這就大大增加了網(wǎng)絡(luò)的開銷。而EPON融合了PON和以太數(shù)據(jù)產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn),能與現(xiàn)有的以太網(wǎng)相兼容,簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu),設(shè)備成本低,系統(tǒng)能夠提供高達(dá)1 Gbit/s的上下行帶寬,EPON不僅能綜合現(xiàn)有的有線電視、數(shù)據(jù)和話音業(yè)務(wù),還能兼容未來業(yè)務(wù)如數(shù)字電視、VoIP、電視會(huì)議和VOD等等,實(shí)現(xiàn)綜合業(yè)務(wù)接入。雖然APON對(duì)實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的支持性能優(yōu)越,但隨著多協(xié)議標(biāo)簽交換MPLS等新的IP網(wǎng)QoS技術(shù)的采用,高層協(xié)議與EPON MAC協(xié)議相配合,EPON已能提供足夠的QoS保證,被認(rèn)為是最終實(shí)現(xiàn)FTTH的優(yōu)選過渡方案。


  ② GPON技術(shù):是由FSAN組織起草的一個(gè)超過1Gb/s速率的PON網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn),提供1.244和2.488Gb/s的上下行速率。FSAN明確定義了GPON系統(tǒng)的服務(wù)要求GSR(Gigabit Service Requirement),已成為事實(shí)上的官方規(guī)范,也代表當(dāng)今電信運(yùn)營商對(duì)于營運(yùn)服務(wù)的需求。GPON技術(shù)必須支持全方位服務(wù),包括話音(TDM、PDH和SONET/SDH)、Ethernet(10/100BaseT)、ATM、專線等等;物理實(shí)際覆蓋至少20公里,理論上支持60公里;支持同一種協(xié)議下的多種速率模式,包括同步622Mb/s,同步1.25Gb/s,以及不同步的下行2.5Gb/s,上行1.25Gb/s等等;針對(duì)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的服務(wù)管理需提供OAM&P(Operation、Administration、Provisioning)的能力;針對(duì)PON下行流量是以廣播傳送的特點(diǎn),提供協(xié)議層的安全保護(hù)機(jī)制。GPON是依據(jù)一個(gè)全新傳輸收斂層(TC - Transmission Convergence Layer)的架構(gòu)。FSAN采用FlexLight及其他幾家設(shè)備供應(yīng)商所提出的以GFP(Generic Framing Procedure)作為服務(wù)承載的通信協(xié)議。評(píng)估一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的好壞不外乎從其整體的傳輸效率及支出成本作參考。比較當(dāng)前無源光網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)(APON、EPON 及GPON),令人驚訝的發(fā)現(xiàn),EPON在以太網(wǎng)封包的傳輸上是效能最低的。這是因?yàn)辇嫶蟮姆獍^造成傳輸上的負(fù)擔(dān)。雖然APON傳輸速率為622Mbps,但在扣除封包頭及其他因素后實(shí)際可用來傳送數(shù)據(jù)的速率是448 Mbps,這就是所謂的“收入比特(Revenue bits)”。而GPON 不論是在常規(guī)語音及數(shù)據(jù)傳輸上皆優(yōu)于其它兩種系統(tǒng),EPON在常規(guī)語音傳輸上需要外接其他的設(shè)備才能提供TDM的服務(wù)!


  ● FSO是光通信和無線通信結(jié)合的產(chǎn)物,是用小功率紅外激光束在大氣中傳送光信號(hào)的通信系統(tǒng)。FSO有兩種工作波長:850ns和1550ns。850ns的設(shè)備相對(duì)便宜,一般應(yīng)用在傳輸距離不太遠(yuǎn)的場(chǎng)合。1550ns的設(shè)備價(jià)格要高一些,但在功率、傳輸距離和視覺安全方面有更好的表現(xiàn)。1550ns的紅外光波大部分都被角膜吸收,照射不到視網(wǎng)膜,因此,相關(guān)安全規(guī)定允許1550ns波長設(shè)備的功率可以比850ns的設(shè)備高2個(gè)等級(jí)。FSO和光纖通信一樣,具有頻帶寬的優(yōu)勢(shì),能支持155Mbps-10Gbps的傳輸速率,傳輸距離可達(dá)2~4公里,但通常在1公里有穩(wěn)定的傳輸效果。FSO是物理層傳輸設(shè)備,以光為傳輸媒介,任何傳輸協(xié)議均可被承載,對(duì)語音、數(shù)據(jù)、圖像等業(yè)務(wù)可以實(shí)現(xiàn)透明傳送。但是FSO技術(shù)由于光信號(hào)裸露在大氣中進(jìn)行傳輸,勢(shì)必會(huì)受到氣象條件的影響。風(fēng)力和大氣溫度的梯度變化會(huì)產(chǎn)生氣穴,其密度變化將帶來光折射率的變化,這會(huì)造成光束強(qiáng)度的瞬時(shí)突變,即所謂的“閃光”,影響FSO的通信質(zhì)量。



4 結(jié)束語


  隨著光纖技術(shù)的發(fā)展,光纖成本的不斷下降,為了滿足不斷發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)新業(yè)務(wù)和更高帶寬的要求,縱覽各種邊緣網(wǎng)絡(luò)的寬帶接入技術(shù),其中光纖接入技術(shù)將得到更大的發(fā)展。



參考文獻(xiàn)


[1]《xDSL技術(shù)及其應(yīng)用》無線電通信技術(shù) 2002.3


[2] Kramer G,Mukherjee B.Ethernet PON(E-PON):Design and analysis of an optical access network[J].Phot.Net.Commun,2001,3(3):307-319.


[3] ITU-T Recommendation G.983-1998,High speed optical access systems based on passive optical network(PON)techniques[S].


[4] 張繼東,陶志勇.EPON的發(fā)展?fàn)顩r與關(guān)鍵技術(shù)[J].光通信研究,2002(1):26-30



作者簡(jiǎn)介:


  1. 謝新梅(1979-),女,湖南邵東人,南京郵電學(xué)院通信與信息系統(tǒng)專業(yè)研究生,2001年畢業(yè)于南京郵電學(xué)院通信工程系,目前主要從事無線和移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù),全光互聯(lián)網(wǎng)的研究。


 、 宋榮方(1964-),男,江蘇常州人。南京郵電學(xué)院通信與信息系統(tǒng)專業(yè)教授,2001年畢業(yè)于東南大學(xué)無線電工程專業(yè)博士研究生,目前主要從事智能無線互聯(lián)網(wǎng),第四代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)、寬帶碼分多址通信和現(xiàn)代通信中得信號(hào)處理與智能信息處理研究,承擔(dān)國家自然基金項(xiàng)目(WCDMA關(guān)鍵技術(shù)研究)和原郵電部預(yù)研項(xiàng)目(WCDMA系統(tǒng)中時(shí)空聯(lián)合干擾抑制技術(shù)研究)各1項(xiàng)。在IEEE Electronics (China),電子學(xué)報(bào),通信學(xué)報(bào),電子與信息學(xué)報(bào),電波科學(xué)學(xué)報(bào),電路與系統(tǒng)學(xué)報(bào)和信號(hào)處理等國際國內(nèi)權(quán)威刊物上發(fā)表論文數(shù)十篇!



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