主动光接入网及其发展趋势

于SDH系统的AON

　　随着骨干网传输容量的不断增大，传输网的接入方式也越来越多样化。从技术方面看，接入层的相对带宽需求较小，需要提供IP、TDM和ATM等综合业务传送。以SDH为基础并能够提供IP、ATM传送与处理的系统将是解决接入层传送的主要方法，因为这种方式可经济地在一个业务提供点(POP)上提供高质量专线、ATM、IP等业务的接入、传送和保护。在接入网中应用SDH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的固有灵活性使得在发展极其迅速的蜂窝通信系统中采用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。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，除了现有的点到点通信协议(PPP)方式外，还有在SDH上的链路接入规程(LAPS)和通用成帧规程(GFP)等方式。EthernetoverSDH系统实现了一个IP数据包多交换光广域网，它本质上采用的是无连接网络机制，内在的全网状连接提供适合于分布式通信的无连接网络机制，为业务提供者节省大量的光带宽。Ethernetover SDH将以太网的二层交换灵活性和资源优化能力与现有的SDH光网络的大容量、高带宽效率和低协议开销相结合，从而得到一种高速、经济的数据接入解决方案。Ethernet over SDH系统的帧映射过程采用的是LAPS协议帧，而不是PPP帧。它首先将以太网的MAC帧封装成LAPS协议帧，然后将LAPS协议帧映射到SDH帧中。Ethernet over SDH技术克服了传统SDH在数据传送上的局限性，为SDH的接入开拓了新天地。

　　2.PON

　　PON是一种纯介质网络，它能避免外部设备的电磁干扰和雷电影响，减少线路和外部设备的故障率，提高系统可靠性，同时可节省维护成本，是电信维护部门长期期待的技术。PON的业务透明性较好，原则上可适用于任何制式和速率的信号。特别是APON可以通过利用ATM的集中和统计复用，再结合无源分路器对光纤和光线路终端的共享作用，使成本可望比传统的以电路交换为基础的PDH/SDH接入系统低20%-40%。

　　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、性能稳定且性价比有一定优势。第2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和数据业务。第3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他业务，成为名符其实的全业务接入网系统。

　　APON能否大量应用的一个重要因素是价格。目前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，则在新建地区、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，无论是光纤到路边(FTTC)，还是光纤到大楼(FTTB)方式都是一种有远见的选择。

　　3.EPON

　　EPON是几种最佳的技术和网络结构的结合。EPON采用点到多点结构和无源光纤传输方式，在以太网上提供多种业务。目前，IP/Ethernet应用占到整个局域网通信的95%以上，EPON由于使用上述经济而高效的结构，从而成为连接接入网最终用户的一种最有效的通信方法。10Gbit/s以太主干和城域环的出现也将使EPON成为未来全光网中最佳的最后一公里的解决方案。

　　在一个EPON中，不需任何复杂的协议，光信号就能准确地传送到最终用户，来自最终用户的数据也能被集中传送到中心网络。在物理层，EPON使用1000BASE的以太PHY，同时在PON的传输机制上，通过新增加的MAC控制命令来控制和优化各光网络单元(ONU)与光线路终端(OLT)之间突发性数据通信和实时的TDM通信。在协议的第二层，EPON采用全双工以太技术，使用TDM，由于ONU在自己的时隙内发送数据报，因此没有碰撞，不需使用具有冲突检测的载波监听多路访问(CSMA/CD)，从而充分利用带宽。另外，E2PON通过在MAC层中实现802.1D来提供与APON类似的QoS。

　　四、光接入网提供的业务及其实施

　　1.业务

　　光接入网初期主要支持2Mbit/s以下速率的业务，基本业务有下面7类：

　　*普通电话业务(POTS)；

　　*租用线；

　　*分组数据；

　　*ISDN基本速率接入(BRA)；

　　*ISDN一次群速率接入(PRA)；

　　*N＊64kbit/s；

　　*2Mbit/s(成帧和不成帧)。

　　光接入网提供给用户的电信业务主要通过ONU窄带E1复用器业务卡形式获得。这些卡可以分为四大类：传统的拨号接口卡(通过拨号MODEM)、U接口卡(ISDN-BRA和64-128kbit/s数据业务)、音频接口卡(0？4kHz，对模拟租用线和数据线、56kbit/s的音频MODEM)和n×64kitb/s卡(n从3？31，对数字租用线)。其他业务，如E1(2.048Mbit/s)、E3(34.368Mbit/s)或者n×64kbit/s业务，可以通过在ONU中加入适当的卡提供。

　　光接入网的优势是：它们可以作为其他接入网的平台，如xDSL和CATV网络。例如，一个ONU可以提供数字用户线接入复用器(DSLAM)、xDSL网络，或者是CATV网络的光节点。