計算機寬帶接入網發展趨勢分析論文

論文導讀：隨着光纖在長途網、城域網乃至接入網主幹段的大量應用，邏輯的發展趨勢將是繼續向接入網的配線段和引入線部分延伸，關鍵是推進速度有多快？這將取決於多種因素，包括市場的需求、競爭的需要、應用的刺激、技術的進步，成本的下降和配套運維繫統的開發等等。採用以太網作爲企事業用戶接人手段的主要原因是已有巨大的網絡基礎和長期的經驗知識、目前所有流行的操作系統和應用也都是與以太網相容的、性能價格比好、可擴展性、容易安裝開通以及高可靠性等。特別是隨着光纖向用戶日益推進，其綜合優勢越來越明顯。

關鍵詞：網絡，計算機，優勢，系統

一、寬帶接入網發展的狀況

我國寬帶接入網在近兩年發展也十分迅速，據初步統計，到2004年底我國寬帶用戶爲2500萬，成爲僅次於美國的第二大寬帶接人市場，其中主導技術是ADSL，大約佔70%左右，其次是以太網技術，還有少量寬帶無線接入和電纜調制解調器接入，對於FTTH技術還處在跟蹤階段，少數發達城市也已經在開始考慮和試驗各種FTTHI技術。需要指出，討論應用驅動需要注意一個基本認識上的誤區，即不能寄希望於人爲事先研究開發出一二項所謂“殺手鐗應用”，推廣應用。事實上，從電信發展歷史看，當網絡用戶數達到一定規模，各種應用會自然產生，這也是所謂的邁特卡夫定律的威力所在。歷史上沒有一種技術生來就帶着一大堆應用的，無論是移動通信還是互聯網，其短信、瀏覽、網上聊天等關鍵應用都是在用戶規模發展到一定程度後自然產生的，而不-事先刻意設計策劃出來的

二、寬帶光纖接入網的優勢

隨着光纖在長途網、城域網乃至接入網主幹段的大量應用，邏輯的`發展趨勢將是繼續向接入網的配線段和引入線部分延伸，關鍵是推進速度有多快？這將取決於多種因素，包括市場的需求、競爭的需要、應用的刺激、技術的進步，成本的下降和配套運維繫統的開發等等。我國2008年舉辦奧運會和2010年舉辦世界博覽會這兩大事件將在一定程度上會推進寬帶光纖接入網的發展。

下面將主要從系統技術的角度來分析幾種主要的寬帶光纖接入技術的特徵、問題和發展趨勢。當然，除了系統技術外，影響其應用的因素很多，主要是業務和應用以及管制政策。此外，各種配套元器件技術和敷設安裝測試技術也十分關鍵。目前低成本光源已有望實現，850nm的VCSEL僅數美元，1310nm的VOSEL已有突破，速率達lOGb/s。 PLC混合集成技術，高密度低成本光纜及相關技術，對彎曲不敏感的室內用光纖，低成本無源器件，施1：安裝技術，自動光操作測試系統等也都是影響光接入網推廣應用的關鍵因素，需要有妥善的解決方案。

傳統以太網屬於用戶駐地網(cPN)。免費。然而其應用卻在向包括接入網在內的其他公用網領域擴展。歷史上，對於企事業用戶應用環境，以太網技術一直是最流行的方法，目前已成爲僅決於供電插口的第二大住宅和辦公室公用設施接口。採用以太網作爲企事業用戶接人手段的主要原因是已有巨大的網絡基礎和長期的經驗知識、目前所有流行的操作系統和應用也都是與以太網相容的、性能價格比好、可擴展性、容易安裝開通以及高可靠性等。

對於公用網住宅用戶應用環境，點到點有源以太網系統採用有源業務集中點來替代無源點到多點系統的無源器件，使傳輸距離可以擴展到120公里之遠。免費。主要優點是專用接入，帶寬有保證。每用戶可以獨享lOOMh/s乃至ldbs;局端設備簡單便宜；傳輸距離長，服務區域大；成本隨用戶數的實際增長而線性增加，無需規劃，投資風險低，因而在低密度用戶分散地區成本較低。缺點是兩端設備和光纖設施專用用戶不能共享局端設備和光纖，當需求快速增長且用戶很密集時，光纖和兩端設備數量及其成本以及空間需求也隨之迅速增加，因而不太適合高密集用戶區域。影響選擇以太網技術的另一個因素是傳統視頻業務的提供方式，例如美國地方貝爾公司都承諾提供傳統模擬RF視頻節目，而以太網和模擬視頻節目的混合是很困難的。這方面 PON技術就比較容易。

由於計費、質量、管理、安全等多種因素，以太網作爲公用網接入方式尚需進一步改進。主要是以太網技術的固有機制不提供端到端的包延時、包丟失率、帶寬控制，難以支援實時業務的服務質量，缺乏安全機制保證等。

三、點到多點無源，光網絡系統

1．無源光網絡技術

無源光網絡(PoN)是一種純介質網絡，其主要特點是在接入網中去掉了有源設備，從而避免了電磁干擾和雷電影響，減少了線路和外部設備的故障率，降低了相應的運維成本。其次，PON的業務透明性較好，帶寬寬，可適用於任何制式和速率的信號，能比較經濟地支援模擬廣播電視業務，具備三重業務功能(triple-play)。最後，由於其局端設備和光纖由用戶共享，因而線路成本較其他點到點通信方式要低，土建成本也可以明顯降低。特別是隨着光纖向用戶日益推進，其綜合優勢越來越明顯。PON的每用戶成本隨着分享OLT的用戶數量的增加而迅速下降洇而最適合於分散的小企業和居民用戶，特別是那些用戶區域較分散，而每一區域用戶又相對集中的小面積密集用戶地區，尤其是新建區域。最後，考慮採用PON技術後比較容易繼續提供傳統的模擬視頻節目，因而，多數美國地方貝爾公司傾向於 PON技術，而不是光以太網技術。

和BPON

目前實際APON/BPON的業務適配提供很複雜，業務提供能力有限，數據傳送速率和效率不高，成本較高，其市場前景由於ATM的衰落而黯淡。最後，從長遠的業務發展趨勢看,APON的可用帶寬仍然不夠。以FTTC爲例，儘管典型主幹下行速率可達622Mb/s，但由於分路後，實際可分到每個用戶的帶寬將大大減小。按32路計算，每一個分支的可用帶寬僅剩19．SMb/s，再按10個用戶共享，則每個用戶僅能分得約2 Mh/s的帶寬而已。顯然這樣的性能價格比是無法滿足網絡和業務的長遠發展需要的。

EPON/CEPON與傳統點到點以太網主要不同處在於工作於點到多點通信方式。其下行方向工作於TDM方式，數據流以變長以太幀方式廣播到 ONIJ，每個ONU根據以太幀的MAC地址決定取捨。上行方向工作於TDMA方式，來自不同時隙的 ONU數據流匯聚到公共光纖設施和OLT。此外，傳統以太網工作於連續光傳輸模式，在收發兩個方向都是連續的比特流，因此收端的定時和判決容易實現。而EPON/CEPOkI的ONU上行比特流是輪流發送的突發數據包，OLT的接收定時恢復、判決門限設定、測距和延時補償比較複雜。

4．CPON

從技術角度，CPON是BPON的繼承和發展。 CPON繼承了BPON的很多基本特點，例如兩者都使用同樣的OLT核，心技術，使用同樣的物理光纖設施和光功率預算等。另一方面，GPON採用了一些最新的技術成果，除了最重要的CFP封裝外，還包括前向糾錯等新技術。

從提供的業務看，CPON不僅可以提供 lO/lOOMh/s。免費。lCh/s的業務，而且可以提供VLAN業務和語音業務，事實上可以適應任何觀有業務和未來新業務的適配要求。總的看，CPON不是製造商驅動的技術標準，而是一種運營商驅動的標準，因此具有更周到的運營利益考慮，速率更高，可達2.4Cb/s;具有通用的映射格式，可適應任何新老業務；具有豐富的OAM＆P功能；對各種業務均有很高的傳輸效率，即便對於TDM業務也能靈活高效低開銷傳送。可以幫助運營商完成從傳統TDM語音電路向全IP網絡的平滑過渡，其缺點是依然保留有複雜的ATM層功能，成本偏高。

四、小結

總的來看，光纖接入網代表了寬帶接入網的長遠發展方向，各種寬帶光纖接入網都有其最佳使用場合和時機，寬帶點到點有源以太網光纖系統適合在低密度用戶分散地區應用，寬帶點到多點無源光纖系統最適合新建或改建的密集用戶區應用。我國的發展趨勢爲跨越APON、BPON和EPON階段，從寬帶點到點以太網光纖系統和CEPON開始，乃至較快地過渡到CPON階段。

參考文獻：

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