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发表于 2005-1-6 17:34:00 |显示全部楼层
一、无源光网络的概念

  无源光网络(PON),是指在OLT(光线路终端)和ONU(光网络单元)之间的光分配网络(ODN)没有任何有源电子设备.

  PON(无源光网络)技术是一种点对多点的光纤传输和接入技术,下行采用广播方式、上行采用时分多址方式,可以灵活地组成树型、星型、总线型等拓朴结构,在光分支点不需要节点设备,只
需要安装一个简单的光分支器即可,因此具有节省光缆资源、带宽资源共享、节省机房投资、设备安全性高、建网速度快、综合建网成本低等优点。

  PON包括ATM-PON(APON,即基于ATM的无源光网络)和Ethernet-PON(EPON,即基于以太网的无源光网络)两种。

  二、无源光网络的优势

  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影片响,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。无源光网络的优势具体体现在以下几方面:
  (1)无源光网络设备简单,安装维护费用低,投资相对也较小。
  (2)无源光设备组网灵活,拓扑结构可支撑树型、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影片响,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App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。
三、基于ATM的无源光网络

  1.APON技术概况

  近年来,在接入网上使用ATM技术以提供视频广播、远程教育以及数据通信等多种业务的趋势越来越明显。在无源光网络上使用ATM,不仅可以利用光纤的巨大带宽提供宽带服务,也可以利用ATM进行高效的业务管理。自1993年以来,许多国家都竞相开始研究ATM-PON技术及其应用,并认为ATM-PON是最有前途的、能以较低成本提供宽带接入的方案。

  APON技术发展得比较早,它还具有综合业务接入、QoS服务质量保证等独有的特点,ITU-T的G.983建议规范了ATM-PON的网络结构、基本组成和物理层接口,我国信息产业部也已制定了完善的APON技术标准。

  ATM-PON采用的是点到多点的无源光网络,主要由OLT、ODN、ONU组成,由无源光分路器件将OLT的光信号分到树形网络的各个ONU。其应用包括FTTH、FTTB/C、FTTCab等多种配置结构。FTTB/C和FTTCab网络结构只是在应用上略有区别,可以看成一类。

  FTTB/C/Cab可以提供PSTN、ISDN业务以及其它对称或非对称的宽带业务。

  FTTH应用提供的业务大致同上,另外,FTTH可以考虑使用户内置ONU,使ONU的工作环境得以改善,再加上网络全部为光纤,使得维护工作量减少、成本降低。对于网络将来可能的带宽或业务升能,ONU可不作改动。

  根据G.983规范,ATM无源光网络中,OLT最多可寻址64个ONU,PON所支撑的虚通路(VP)数为4096,PON寻址可以使用ATM信元头中的12位VP域。由于OLT具有VP交叉互连功能,所以局端VB5接口的VPI和PON上的VPI(OLT到ONU)是不同的。限制VP数为4096,使ONU的地址表不会很大,同时又保证了高效利用PON资源。

  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。

  2.APON技术的应用前景

  目前许多国家都在实验PON接入网,如日本的π系统采用的是STM的PON技术、无源双星的网络结构,其ONU配置灵活,可以为单个用户提供1.5Mpbs的接入速率。欧洲关于PON的研究有ACTSAC094Expert项目、ACTSAC022Bonaparte项目和RACEIIR2024BAF项目等等。其中Bonaparte(在现实电信环境下使用ATM PON接入设备的宽带光网络)在4个国家分别进行用户实验,并根据用户的实际需求提供远程医疗、远程教学等多媒体宽带业务。在Bonaparte中使用的ATMPON连接32个终端,可以支撑最大距离为10公里的81个用户。接入系统总的传输容量为上行和下行各622Mbps,每个用户使用的带宽可以从64Kbps到155Mbps灵活划分。

  ATM-PON支撑ISDN及B-ISDN业务的带宽需求,可以满足各类电信业务的全业务网(FSN)的共同要求,ATM-PON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,其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。

  在国内光通信领域,HUAWEI和烽火通信、北邮电信等厂商已经先后研制成功实用化的APON产品,这标志着APON技术已迈出实验室,进入了规模化商用的阶段。而目前中国电信已在多个城市开始试验采用APON技术,中国联通、中国网通等运营商也看好APON技术,准备在其网络中大量采用APON技术来实现商业大楼、企业用户的接入。

  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。

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