Wi-Fi&EPON中各模塊的功能及工作原理

        提出一種將Wi-Fi技術(shù)與EPON技術(shù)融合的接入網(wǎng)絡(luò )應用方案，使得EPON系統在原有的有線(xiàn)接入的基礎上增加了無(wú)線(xiàn)接入的服務(wù)。在此基礎上，簡(jiǎn)要描述了EPON和Wi-Fi各自的技術(shù)特點(diǎn)，并著(zhù)重描述了本方案中各模塊的功能和工作流程。 
        
        隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，現有的以銅纜為傳輸媒質(zhì)、基于不對稱(chēng)數字用戶(hù)線(xiàn)(ADSL)技術(shù)為基礎的接入模式已不能適應高清視頻等高速率高帶寬業(yè)務(wù)的需求。以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )(EPON)是一種點(diǎn)到多點(diǎn)拓撲結構的光接入網(wǎng)技術(shù)，能在同一EPON網(wǎng)絡(luò )體系中實(shí)現高速數據、語(yǔ)音、視頻等多業(yè)務(wù)的接入，實(shí)現以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的透明傳輸。

        Wi-Fi(Wireless Fidelity)技術(shù)是基于IEEE 802．11協(xié)議的。無(wú)線(xiàn)接入和高速傳輸是Wi-Fi的主要技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。其中IEEE 802．11b最高速度為11 Mbps，IEEE 802．11a與IEEE 802．11g的最高速度為54 Mbps。因此Wi-Fi技術(shù)可以在其覆蓋范圍內實(shí)現遠程教育、遠程醫療、視頻會(huì )議、網(wǎng)絡(luò )游戲等無(wú)線(xiàn)接入服務(wù)，并且可以實(shí)現移動(dòng)化辦公。

        將Wi-Fi無(wú)線(xiàn)接入與EPON系統有線(xiàn)接入融合起來(lái)，這極大豐富了EPON的應用范圍，而且可以彌補各自技術(shù)上的不足，充分發(fā)揮光纖接入技術(shù)的高帶寬與無(wú)線(xiàn)技術(shù)的靈活性，使得家庭和辦公用戶(hù)在享受高效、優(yōu)質(zhì)、低成本的寬帶接入服務(wù)外，還能隨時(shí)隨地輕松實(shí)現移動(dòng)辦公和娛樂(lè )。但是Wi-Fi的缺點(diǎn)和成本等原因決定了它無(wú)法取代有線(xiàn)接入網(wǎng)而獨立存在，因此將Wi-Fi無(wú)線(xiàn)與EPON有線(xiàn)融合，將是未來(lái)接入網(wǎng)的合理趨勢。

        1 系統總體結構 

        系統的總體結構如圖1所示。它與傳統的EPON系統的主要區別在于本系統在普通ONU中融合了Wi-Fi無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)方式，同時(shí)為終端用戶(hù)提供有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)兩種方式的服務(wù)。這里將本系統命名為融合型ONU。 

        1．1 EPON各部分功能 

        一個(gè)典型的EPON系統主要由OLT(光線(xiàn)路終端)、ODN(光分配網(wǎng))、ONU(光網(wǎng)絡(luò )單元)三部分組成，采用樹(shù)形拓撲結構。上行使用1310nm，下行使用1 490 nm的波長(cháng)傳送數據和語(yǔ)音，CATV業(yè)務(wù)則使用1 550 nm波長(cháng)傳送。OLT放置在中心局端，分配和控制信道的連接，起到匯聚數據(TDM)和下發(fā)數據(廣播)的作用；ODN是無(wú)源分光器，它將一個(gè)OLT和多個(gè)ONU連接起來(lái)，一般分光比為1：16、1：32、1：64。ONU是EPON系統的用戶(hù)端接入設備，其主要的功能有：

        ①選擇接收OLT發(fā)送的廣播數據；

        ②響應OLT發(fā)出的測距及功率控制命令，并作相應的調整；

        ③對用戶(hù)的以太網(wǎng)數據進(jìn)行緩存，并在OLT分配的發(fā)送窗口中向上行方向發(fā)送；

        ④根據OLT發(fā)出的OAM幀，執行相應的OAM功能；

        ⑤其他相關(guān)的以太網(wǎng)功能。

        1．2 融合型ONU的應用場(chǎng)景

        融合型ONU被設計應用在FTTX中，FTTX根據光纖到用戶(hù)的距離來(lái)分類(lèi)，如圖1所示，可分成光纖到交換箱(FTTCab)、光纖到路邊(FTTC)、光纖到大樓(FTTB)和光纖到戶(hù)(FTTH)4種應用方式。這里簡(jiǎn)要介紹融合型ONU在FTTH和FTTB中的應用方式。 

        對于FTTH住宅用戶(hù)，將融合型ONU設備放置于用戶(hù)家中或商業(yè)用戶(hù)辦公室，在光纖入戶(hù)后由融合型ONU將光信號終結，將光接口轉換為多種電接口，為電接口終端(電話(huà)機、綜合接入設備(IAD)、計算機和IPTV機頂盒)提供有線(xiàn)接入，同時(shí)搭配Wi-Fi無(wú)線(xiàn)接入，將使得寬帶與移動(dòng)結合，則可以達到未來(lái)寬帶數字家庭的愿景。

        對FTTB住宅用戶(hù)，將融合型ONU設備放置于樓道，一般4個(gè)用戶(hù)共用一個(gè)融合型ONU，利用用戶(hù)新建或原有的5類(lèi)線(xiàn)和Wi-Fi無(wú)線(xiàn)入戶(hù)，利用用戶(hù)家中配置的綜合接入設備(IAD)所提供的RJ11接口和RJ45接口分別連接電話(huà)機、計算機和IPTV機頂盒等終端設備，同樣也搭配Wi—Fi無(wú)線(xiàn)接入，將使得寬帶與移動(dòng)結合。

        2 Wi-Fi技術(shù)特點(diǎn)

        Wi-Fi技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)：

        ①覆蓋范圍廣。Wi-Fi的半徑可達100 m，很適合在家庭、辦公室及單位樓層內部使用；而B(niǎo)luetooth技術(shù)只能覆蓋15 m范圍內。

        ②帶寬大。802．1lg和802．11n的設備，前者的理論帶寬是54Mbps，后者的理論帶寬是300 Mbps，都遠高于傳輸CD級信號需要的1．411 2 Mbps。