EPON技术在无线通信网络中的应用
发布时间:2008/5/29 0:00:00 访问次数:372
1、引言
未来的通信网络,有线与无线的界限将越来越模糊。 fmc(固定移动融合)是网络发展的趋势,也是目前通信领域内研究的热点之一。本文提出将有线的epon光纤接入技术应用于移动通信基站的接入方式,可以将有线光纤接入技术的高带宽与无线技术的灵活性充分地结合起来。
蜂窝小区可接入的用户数受频率资源的限制,为了使用户得到满意的服务,小区的半径就不能过大,而这又会大大增加切换的次数和复杂性。
如今,epon技术在宽带接入应用中充分体现出高带宽、低成本、对多种业务的支持以及简单灵活的优势。将epon技术应用于无线网络的有线传输系统,在低成本解决基本的无线业务传输的同时,还可以充分发挥其高带宽的优势,同时提供各种宽带接入服务,使无线网络成为一个可以同时提供无线、有线业务的综合网络,其简单灵活的特点,则可以大大降低网络整体的拥有成本和维护费用。
2、工作原理
epon技术用于无线接入网络可以将多个基站的数据通过光纤汇聚到一起。通常光纤传输距离可达20千米,因此一个epon网络可以覆盖直径40千米的范围。图1为epon无线接入网络的结构图。olt放置在中心局,与骨干网络连接;onu放置在移动基站(bs)处。pos(无源光分路器)和光缆构成olt和onu之间的无源光纤传输网络。目前olt侧每个pon接口最多可以连接64个onu,也就是说,一个epon网络可以覆盖64个基站。实际的epon设备,一般olt侧都可以提供多个pon接口,因此可以提供更多的基站连接。
图1 epon无线接入网络结构
下行方向上,pos将骨干段光纤的信号复制到各支路,以广播方式将下行信息发送至每个onu处。如图2所示。
图2 下行方向传输方式
上行方向采用时分复用多址接入技术,在olt的集中控制下,每个onu独占一个时隙,防止各onu的数据在pos汇聚时产生冲突。如图3所示。
图3 上行方向传输方式
3、epon无线接入网络特点
采用epon作为无线基站的传输网络,这种应用方案在充分满足无线接入需求的同时,又继承了epon技术的优点。
1)实现移动综合业务接入和网络过渡
目前epon技术已十分成熟,epon设备可以提供多种业务接口,如tdm接口和以太网接口。通过e1接口可以连接移动基站bs,以太网接口可以连接wlan的ap设备。在3g时代,初期可以提供更多的e1接口来满足基站传输的需要,随着3g标准的演进,当bs使用以太网作为传输接口时,就可以通过统一的以太网接口解决3g的所有接入需求。
2)提供更多无线接入信道
由于epon点到多点的拓扑结构使得多个节点可以共享一路光纤通道,大大减少了网络侧的光接口的数量,在相同端口密度的情况下,大大提高了网络容量,从而可以有效满足小半径小区内大量无线信道接入的需求。
3)动态带宽分配
epon接入方式是多个节点共享一个光纤通道,可以动态实时调整不同节点的带宽分配,实现带宽的实时“按需”分配。也就是说,当某个无线小区空闲时可以及时释放其占用的带宽资源,从而将富余带宽分配给繁忙的无线小区,更好地满足不同小区的带宽需求。提高带宽的利用率。epon技术还可以根据用户不同业务的要求动态、灵活的分配带宽资源,并可以根据变化随时做出调整。
4)ip地址分配方式
epon在固网应用中通常是给每个onu分配一个ip地址。epon应用于无线接入网,可以采取一种全新的ip地址分配方法:给olt分配一个ip地址,连接在该olt上的所有onu均使用相同的ip地址。这样所有的onu在外部看来就可以认为是一个节点。
这种ip地址分配方式可以带来两个好处:
对小区切换的支持
当mt(移动终端,如手机)在小区间移动时,要进行信道的切换。在tdma系统中,采用硬切换,而在cdma系统中通常分为硬切换和软切换两种。硬切换会使通信发生瞬间的中断,是先中断再连接的过程;软切换允许mt同时与两个或多个小区基站保持通信,可以极大地改善切换的性能。
在epon提供基站连接的网络中,当相邻基站在同一个
1、引言
未来的通信网络,有线与无线的界限将越来越模糊。 fmc(固定移动融合)是网络发展的趋势,也是目前通信领域内研究的热点之一。本文提出将有线的epon光纤接入技术应用于移动通信基站的接入方式,可以将有线光纤接入技术的高带宽与无线技术的灵活性充分地结合起来。
蜂窝小区可接入的用户数受频率资源的限制,为了使用户得到满意的服务,小区的半径就不能过大,而这又会大大增加切换的次数和复杂性。
如今,epon技术在宽带接入应用中充分体现出高带宽、低成本、对多种业务的支持以及简单灵活的优势。将epon技术应用于无线网络的有线传输系统,在低成本解决基本的无线业务传输的同时,还可以充分发挥其高带宽的优势,同时提供各种宽带接入服务,使无线网络成为一个可以同时提供无线、有线业务的综合网络,其简单灵活的特点,则可以大大降低网络整体的拥有成本和维护费用。
2、工作原理
epon技术用于无线接入网络可以将多个基站的数据通过光纤汇聚到一起。通常光纤传输距离可达20千米,因此一个epon网络可以覆盖直径40千米的范围。图1为epon无线接入网络的结构图。olt放置在中心局,与骨干网络连接;onu放置在移动基站(bs)处。pos(无源光分路器)和光缆构成olt和onu之间的无源光纤传输网络。目前olt侧每个pon接口最多可以连接64个onu,也就是说,一个epon网络可以覆盖64个基站。实际的epon设备,一般olt侧都可以提供多个pon接口,因此可以提供更多的基站连接。
图1 epon无线接入网络结构
下行方向上,pos将骨干段光纤的信号复制到各支路,以广播方式将下行信息发送至每个onu处。如图2所示。
图2 下行方向传输方式
上行方向采用时分复用多址接入技术,在olt的集中控制下,每个onu独占一个时隙,防止各onu的数据在pos汇聚时产生冲突。如图3所示。
图3 上行方向传输方式
3、epon无线接入网络特点
采用epon作为无线基站的传输网络,这种应用方案在充分满足无线接入需求的同时,又继承了epon技术的优点。
1)实现移动综合业务接入和网络过渡
目前epon技术已十分成熟,epon设备可以提供多种业务接口,如tdm接口和以太网接口。通过e1接口可以连接移动基站bs,以太网接口可以连接wlan的ap设备。在3g时代,初期可以提供更多的e1接口来满足基站传输的需要,随着3g标准的演进,当bs使用以太网作为传输接口时,就可以通过统一的以太网接口解决3g的所有接入需求。
2)提供更多无线接入信道
由于epon点到多点的拓扑结构使得多个节点可以共享一路光纤通道,大大减少了网络侧的光接口的数量,在相同端口密度的情况下,大大提高了网络容量,从而可以有效满足小半径小区内大量无线信道接入的需求。
3)动态带宽分配
epon接入方式是多个节点共享一个光纤通道,可以动态实时调整不同节点的带宽分配,实现带宽的实时“按需”分配。也就是说,当某个无线小区空闲时可以及时释放其占用的带宽资源,从而将富余带宽分配给繁忙的无线小区,更好地满足不同小区的带宽需求。提高带宽的利用率。epon技术还可以根据用户不同业务的要求动态、灵活的分配带宽资源,并可以根据变化随时做出调整。
4)ip地址分配方式
epon在固网应用中通常是给每个onu分配一个ip地址。epon应用于无线接入网,可以采取一种全新的ip地址分配方法:给olt分配一个ip地址,连接在该olt上的所有onu均使用相同的ip地址。这样所有的onu在外部看来就可以认为是一个节点。
这种ip地址分配方式可以带来两个好处:
对小区切换的支持
当mt(移动终端,如手机)在小区间移动时,要进行信道的切换。在tdma系统中,采用硬切换,而在cdma系统中通常分为硬切换和软切换两种。硬切换会使通信发生瞬间的中断,是先中断再连接的过程;软切换允许mt同时与两个或多个小区基站保持通信,可以极大地改善切换的性能。
在epon提供基站连接的网络中,当相邻基站在同一个
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