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基于ATM的無源光網(wǎng)絡(luò)( 二 )

云知道


1.3.3 光功率平衡
由于ONU與OLT路徑不同，造成光功率的損失也不同，這就要求接收機(jī)必須有一個(gè)大的動(dòng)態(tài)范圍，能夠設(shè)置能分辨出的閾值功率 。在APON系統(tǒng)中，每個(gè)發(fā)射節(jié)點(diǎn)的輸出功率可以根據(jù)特定節(jié)點(diǎn)的光路損失而動(dòng)態(tài)改變 。為了滿足反射端光功率平衡和接收端光功率閾值的設(shè)定，在每個(gè)上行ATM信元中加入了3個(gè)開銷比特 。
2 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
所謂拓?fù)淇梢岳斫鉃闄C(jī)線設(shè)備的幾何排列外形，反映了物理上的連接性 。用戶網(wǎng)的成本和性能，非凡是硬件的實(shí)現(xiàn)在很大程度上取決于網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 。
我們知道，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有總線型、星型、環(huán)形等 。由于用無源器件很難實(shí)現(xiàn)一個(gè)環(huán)以及從環(huán)上獲取或發(fā)送信息都很困難，所以不用環(huán)形 ?？偩€型在光功率分配的比例上有困難，而且信息一開始就很集中，使得線路很易處于飽和狀態(tài) 。樹型以及星型（主要是無源雙星，DSP）因?yàn)槠涮攸c(diǎn)最適合接入網(wǎng)的特性及物理上分布的特點(diǎn)，所以被使用為PON的標(biāo)準(zhǔn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 。目前樹型和無源雙星結(jié)構(gòu)都有廣泛的應(yīng)用，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)見圖2 。
3 技術(shù)難點(diǎn)及對(duì)策
3.1 經(jīng)濟(jì)性
APON是接入網(wǎng)，這就決定了它的主要客戶對(duì)價(jià)格因素比較敏感 。所以接入網(wǎng)要取得大的發(fā)展就必須降低接入費(fèi)用 。目前，由于光纖制造技術(shù)的發(fā)展已使光纜的價(jià)格大大的降低了；由于使用了集成技術(shù)，商用和家用的ONU價(jià)格也在降低 。假如APON能夠大規(guī)模實(shí)施，其每戶價(jià)格將降低到＄1500，并將在2000年之前進(jìn)一步降到＄1000左右 。
3.2 安全性
從本質(zhì)上來說，PON是共享媒體的網(wǎng)絡(luò)，因此它要求MAC（媒體接入控制）協(xié)議能夠答應(yīng)一些用戶傳輸，而不對(duì)另外的用戶造成影響 。在下行方向，因?yàn)樗械男旁际菑腛LT以廣播方式傳送出來的，只有符合目的地址的用戶（由信元中的一個(gè)“標(biāo)簽”地址決定）能夠讀這個(gè)信元，這就是目前APON的處理方式 。然而這也可能引起安全和隱私的問題 。假如有一名惡意的用戶或一個(gè)小小的錯(cuò)誤，就有可能使一個(gè)用戶得到其它用戶的信息（非凡是共享一個(gè)ONU的用戶） 。為了解決這個(gè)問題，筆者認(rèn)為可采用加密技術(shù)來防止此類情況發(fā)生 。
3.3 MAC協(xié)議
APON是共享媒體的網(wǎng)絡(luò)，它要求網(wǎng)絡(luò)有一個(gè)功能強(qiáng)大的MAC協(xié)議 。MAC協(xié)議的選取對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的性能有著很大的影響，許多的因素必須考慮 。例如請(qǐng)求／答應(yīng)（Requests／Permits）算法、帶寬的動(dòng)態(tài)分配機(jī)制等 。目前在此方面雖然有不少研究，但如何進(jìn)一步增強(qiáng)MAC協(xié)議功能，簡化MAC協(xié)議復(fù)雜性仍是一個(gè)有待解決的問題 。
4 APON試驗(yàn)系統(tǒng)
在過去幾年中，對(duì)APON作了許多試驗(yàn)系統(tǒng) 。下面主要介紹1995年英國BT公司在Colchester和IPswich所用的試驗(yàn)系統(tǒng) 。這個(gè)迄今為止最大的交互式多媒體業(yè)務(wù)是采用APON（包括部分xDSL）提供的，是為了給2500個(gè)家庭用戶提供VOD和其它（如網(wǎng)上購物、交互游戲等）多媒體業(yè)務(wù) 。因?yàn)檫@個(gè)試驗(yàn)是跨越兩個(gè)城市的，所以通過一個(gè)2.5Gb／s的SDH環(huán)網(wǎng)互聯(lián) 。
該試驗(yàn)系統(tǒng)于1995年末開始向用戶提供服務(wù)，試驗(yàn)系統(tǒng)如圖3所示 。
該系統(tǒng)中，一個(gè)OLT能支持32個(gè)ONU（在10km以內(nèi)）并最多達(dá)81個(gè)家庭 。其它主要指標(biāo)見表1 。

5 APON的未來
通常情況下，寬帶APON中，無源光分路器的分路因子小于32，范圍也只有10km左右，傳送速率一般為622.82Mb／s或155.52Mb／s，然而這主要是為了限制可供用戶共享的帶寬和可得到的光功率 。由于骨干網(wǎng)的傳輸速率越來越快，相應(yīng)地要求接入網(wǎng)也作一些適應(yīng)性的變化 。未來的APON接入網(wǎng)（也有人稱為Super PON，SPON）跨度將達(dá)100km左右，在一個(gè)OLT上將可以接入多達(dá)2000個(gè)用戶 。

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