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计算机中级职称论文计算机宽带接入网发展趋势分析李文鹏【摘要】本文简要介绍世界宽带接入网发展的状况和主要应用，讲述了宽带光纤接入网的优点。重点分析了宽带点到点有源以太网光纤系统和宽带点到多无源光纤系统的特点和应用。【关键词】网络；计算机；优势；系统1宽带接入网发展的状况我国宽带接入网在近两年发展也十分迅速，据初步统计，到2004 年底我国宽带用户为2500 万， 成为仅次于美国的第二大宽带接人市场，其中主导技术是ADSL，大约占70%左右，其次是以太网技术， 还有少量宽带无线接入和电缆调制解调器接入，对于FTTH 技术还处在跟踪阶段，少数发达城市也已经在开始考虑和试验各种FTTHI 技术。需要指出，讨论应用驱动需要注意一个基本认识上的误区， 即不能寄希望于人为事先研究开发出一二项所谓“杀手锏应用”，推广应用。事实上，从电信发展历史看，当网络用户数达到一定规模，各种应用会自然产生，这也是所谓的迈特卡夫定律的威力所在。历史上没有一种技术生来就带着一大堆应用的， 无论是移动通信还是互联网，其短信、浏览、网上聊天等关键应用都是在用户规模发展到一定程度后自然产生的，而不-事先刻意设计策划出来的2.宽带光纤接入网的优势随着光纤在长途网、城域网乃至接入网主干段的大量应用， 逻辑的发展趋势将是继续向接入网的配线段和引入线部分延伸，关键是推进速度有多快？ 这将取决于多种因素，包括市场的需求、竞争的需要、应用的刺激、技术的进步，成本的下降和配套运维系统的开发等等。我国2008 年举办奥运会和2010 年举办世界博览会这两大事件将在一定程度上会推进宽带光纤接入网的发展。下面将主要从系统技术的角度来分析几种主要的宽带光纤接入技术的特征、问题和发展趋势。当然，除了系统技术外，影响其应用的因素很多，主要是业务和应用以及管制政策。此外，各种配套元器件技术和敷设安装测试技术也十分关键。目前低成本光源已有望实现，850nm 的VCSEL 仅数美元，1310nm 的VOSEL 已有突破， 速率达lOGb/s。PLC 混合集成技术，高密度低成本光缆及相关技术，对弯曲不敏感的室内用光纤，低成本无源器件，施1：安装技术，自动光操作测试系统等也都是影响光接入网推广应用的关键因素， 需要有妥善的解决方案。传统以太网属于用户驻地网(cPN)。然而其应用却在向包括接入网在内的其他公用网领域扩展。历史上，对于企事业用户应用环境，以太网技术一直是最流行的方法，目前已成为仅决于供电插口的第二大住宅和办公室公用设施接口。采用以太网作为企事业用户接人手段的主要原因是已有巨大的网络基础和长期的经验知识、目前所有流行的操作系统和应用也都是与以太网兼容的、性能价格比好、可扩展性、容易安装开通以及高可靠性等。对于公用网住宅用户应用环境， 点到点有源以太网系统采用有源业务集中点来替代无源点到多点系统的无源器件，使传输距离可以扩展到120 公里之远。主要优点是专用接入，带宽有保证。每用户可以独享lOOMh/s 乃至ldbs;局端设备简单便宜；传输距离长，服务区域大；成本随用户数的实际增长而线性增加，无需规划，投资风险低，因而在低密度用户分散地区成本较低。缺点是两端设备和光纤设施专用用户不能共享局端设备和光纤，当需求快速增长且用户很密集时，光纤和两端设备数量及其成本以及空间需求也随之迅速增加， 因而不太适合高密集用户区域。影响选择以太网技术的另一个因素是传统视频业务的提供方式， 例如美国地方贝尔公司都承诺提供传统模拟RF 视频节目，而以太网和模拟视频节目的混合是很困难的。这方面PON 技术就比较容易。由于计费、质量、管理、安全等多种因素，以太网作为公用网接入方式尚需进一步改进。主要是以太网技术的固有机制不提供端到端的包延时、包丢失率、带宽控制，难以支持实时业务的服务质量，缺乏安全机制保证等。3.点到多点无源，光网络系统3.1 无源光网络技术。无源光网络(PoN)是一种纯介质网络，其主要特点是在接入网中去掉了有源设备，从而避免了电磁干扰和雷电影响，减少了线路和外部设备的故障率， 降低了相应的运维成本。其次，PON 的业务透明性较好，带宽宽，可适用于任何制式和速率的信号，能比较经济地支持模拟广播电视业务，具备三重业务功能(triple-play)。最后，由于其局端设备和光纤由用户共享，因而线路成本较其他点到点通信方式要低， 土建成本也可以明显降低。特别是随着光纤向用户日益推进，其综合优势越来越明显。PON 的每用户成本随着分享OLT 的用户数量的增加而迅速下降洇而最适合于分散的小企业和居民用户， 特别是那些用户区域较分散， 而每一区域用户又相对集中的小面积密集用户地区，尤其是新建区域。最后，考虑采用PON 技术后比较容易继续提供传统的模拟视频节目，因而，多数美国地方贝尔公司倾向于PON 技术，而不是光以太网技术。3.2 APON 和BPON。目前实际APON/BPON 的业务适配提供很复杂，业务提供能力有限，数据传送速率和效率不高，成本较高，其市场前景由于ATM 的衰落而黯淡。最后， 从长远的业务发展趋势看,APON 的可用带宽仍然不够。以FTTC 为例，尽管典型主干下行速率可达622Mb/s，但由于分路后，实际可分到每个用户的带宽将大大减小。按32 路计算，每一个分支的可用带宽仅剩19SM b/s，再按10 个用户共享，则每个用户仅能分得约2 Mh/s 的带宽而已。显然这样的性能价格比是无法满足网络和业务的长远发展需要的。3.3 EPON/CEPON。EPON/CEPON 与传统点到点以太网主要不同处在于工作于点到多点通信方式。其下行方向工作于TDM 方式，数据流以变长以太帧方式广播到ONIJ， 每个ONU 根据以太帧的MAC 地址决定取舍。上行方向工作于TDMA 方式，来自不同时隙的ONU 数据流汇聚到公共光纤设施和OLT。此外，传统以太网工作于连续光传输模式， 在收发两个方向都是连续的比特流，因此收端的定时和判决容易实现。而EPON/CEPOkI 的ONU 上行比特流是轮流发送的突发数据包，OLT 的接收定时恢复、判决门限设置、测距和延时补偿比较复杂。3.4 CPON。从技术角度，CPON 是BPON 的继承和发展。CPON 继承了BPON 的很多基本特点， 例如两者都使用同样的OLT 核，心技术，使用同样的物理光纤设施和光功率预算等。另一方面，GPON 采用了一些最新的技术成果，除了最重要的CFP 封装外，还包括前向纠错等新技术。从提供的业务看，CPON 不仅可以提供lO/lOOMh/s。lCh/s的业务，而且可以提供VLAN 业务和语音业务，事实上可以适应任何观有业务和未来新业务的适配要求。总的看，CPON 不是制造商驱动的技术标准，而是一种运营商驱动的标准，因此具有更周到的运营利益考虑，速率更高，可达2.4Cb/s;具有通用的映射格式，可适应任何新老业务；具有丰富的OAMP 功能；对各种业务均有很高的传输效率，即便对于TDM 业务也能灵活高效低开销传送。可以帮助运营商完成从传统TDM 语音电路向全IP 网络的平滑过渡， 其缺点是依然保留有复杂的ATM 层功能，成本偏高。4.小结总的来看， 光纤接入网代表了宽带接入网的长远发展方向，各种宽带光纤接入网都有其最佳使用场合和时机，宽带点到点有源以太网光纤系统适合在低密度用户分散地区应用，宽带点到多点无源光纤系统最适合新建或改建的密集用户区