1、ADSL、LAN、PON網(wǎng)絡(luò)接入及數(shù)據(jù)交換原理隨著我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，個(gè)人網(wǎng)絡(luò)使用量也在逐年增加，目前電信、聯(lián)通兩大寬帶運(yùn)營(yíng)商多為用戶提供2-10Mbps的不等的網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)，而網(wǎng)絡(luò)接入方式也在發(fā)生改變。由原來(lái)的ADSL入戶到目前主流的LAN、PON入戶，這些改變也標(biāo)志著我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換技術(shù)走向成熟、先進(jìn)。筆者至今依然記得在1999年時(shí)朋友辦理了一個(gè)300kbps的ADSL業(yè)務(wù)，當(dāng)時(shí)令我們羨慕不已，要知道1999年時(shí)大多數(shù)用戶還在使用56kbps的小貓，也就是ADSL窄帶業(yè)務(wù)，在當(dāng)時(shí)帶寬能達(dá)到256kbps就已經(jīng)可以與今天的20Mbps的光纖專線媲美了。ADSL又稱非對(duì)稱用戶數(shù)字線路，這種

2、技術(shù)是以遍布城鄉(xiāng)的電話網(wǎng)為傳輸介質(zhì)，通過(guò)頻分復(fù)用技術(shù)將線路中的信號(hào)分成三個(gè)頻段，分別是語(yǔ)音頻段，網(wǎng)絡(luò)上行頻段，網(wǎng)絡(luò)下行頻段，由于進(jìn)行了頻分，所以用戶在使用網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)也不影響語(yǔ)音通話。運(yùn)營(yíng)商在一個(gè)稱為匯聚機(jī)房的地方裝有ADSL局端設(shè)備，這個(gè)設(shè)備又稱DSLAM（常見(jiàn)的有華為MA5600，有支援ATM交換機(jī)功能），局端設(shè)備上聯(lián)光網(wǎng)絡(luò)單元（OLT）,自身帶有信號(hào)分離器，這個(gè)信號(hào)分離器有調(diào)制解調(diào)器的功能，信號(hào)分離器將信號(hào)分成三個(gè)頻段，分別是語(yǔ)音信號(hào)，網(wǎng)絡(luò)上行信號(hào)，網(wǎng)絡(luò)下行信號(hào)，這里的語(yǔ)音信號(hào)是模擬信號(hào)，它通過(guò)局端設(shè)備處理接程控交換機(jī)，為用戶進(jìn)行聲訊服務(wù)，而網(wǎng)絡(luò)上行信號(hào)，網(wǎng)絡(luò)下行信號(hào)是數(shù)字信號(hào)，這組信號(hào)經(jīng)

3、局端設(shè)備處理后接ATM交換機(jī)，為用戶進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，同時(shí)，運(yùn)營(yíng)商的線務(wù)員會(huì)在用戶家里安裝一個(gè)調(diào)制解調(diào)器（俗稱貓），這個(gè)調(diào)制解調(diào)器有信號(hào)分離和調(diào)制解調(diào)的功能。當(dāng)用戶使用電話時(shí)，信號(hào)分離器將線路中處于低頻的語(yǔ)音信號(hào)和處于高頻的網(wǎng)絡(luò)上下行信號(hào)分離，從中取出語(yǔ)音信號(hào)并提交程控交換機(jī)；當(dāng)用戶使用網(wǎng)絡(luò)時(shí)，信號(hào)分離器會(huì)將處于高頻的網(wǎng)絡(luò)上下行信號(hào)通過(guò)調(diào)制解調(diào)的方式加載到低頻信號(hào)中去，分離器發(fā)送網(wǎng)絡(luò)下行信號(hào)時(shí)用調(diào)制的方式，而接受網(wǎng)絡(luò)上行信號(hào)時(shí)用解調(diào)的方式。調(diào)制解調(diào)器的信號(hào)收發(fā)原理與信號(hào)分離器的原理相同，就這樣反復(fù)地調(diào)制解調(diào)就完成了數(shù)據(jù)的交換，最終的網(wǎng)絡(luò)上下行信號(hào)會(huì)由調(diào)制解調(diào)器通過(guò)USB端口（需安裝驅(qū)動(dòng)程序）或RJ

4、45端口輸出到用戶的終端設(shè)備，這時(shí)用戶使用運(yùn)營(yíng)商提供的寬帶賬號(hào)撥號(hào)上網(wǎng)時(shí)，計(jì)算機(jī)會(huì)通過(guò)調(diào)制解調(diào)器向運(yùn)營(yíng)商的遠(yuǎn)程認(rèn)證服務(wù)器發(fā)送一組PPPoE協(xié)議報(bào)文這組協(xié)議報(bào)文會(huì)發(fā)送到服務(wù)器，服務(wù)器會(huì)驗(yàn)證賬號(hào)的有效性，如屬實(shí)，服務(wù)器會(huì)從IP池中分一個(gè)公網(wǎng)IP和一些關(guān)鍵的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)給用戶的終端撥號(hào)設(shè)備，同時(shí)，局端會(huì)根據(jù)你申請(qǐng)的帶寬對(duì)你進(jìn)行帶寬控制（或端口速率控制），這樣用戶就完成了網(wǎng)絡(luò)接入。華為MA5600，上為電源控制模塊，中為業(yè)務(wù)槽，下為蓄電池纟纟銅纜配線架，連接你家的電話線實(shí)際上，ADSL是一種較成熟的網(wǎng)絡(luò)接入方式，目前運(yùn)營(yíng)商大部分已經(jīng)升級(jí)到了ADSL二代局端（ADSL2+），線路穩(wěn)定性進(jìn)一步提高。ADSL使

5、用資費(fèi)低，安裝成本低，安裝方式靈活，傳輸介質(zhì)較為普遍，傳輸距離較遠(yuǎn)（可達(dá)3-5Km），傳輸安全穩(wěn)定（IP為公網(wǎng)IP，獨(dú)享一條線路，賬號(hào)與線路綁定，不會(huì)發(fā)生賬號(hào)被盜），信息編碼方案較為成熟等優(yōu)點(diǎn)，為廣大運(yùn)營(yíng)商所信賴。不過(guò)ADSL代技術(shù)的上行理論帶寬只有1Mbps，而下行理論帶寬只有8Mbps，這些技術(shù)上的不足極大的影響了ADSL的應(yīng)用前景，為此二代ADSL技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)運(yùn)而生，二代技術(shù)在一代技術(shù)的基礎(chǔ)上提升了帶寬額度，二代ADSL上行理論帶寬為8Mbps,下行理論帶寬為24Mbps。雖然ADSL二代技術(shù)的速率有所提升，但其傳輸對(duì)線路要求極高，線路質(zhì)量不好時(shí)很容易造成斷流，線路中的雜波和信號(hào)損耗是斷流

6、的主要原因，不過(guò)這些問(wèn)題現(xiàn)在已經(jīng)漸漸得到解決?，F(xiàn)在一些偏遠(yuǎn)地區(qū)運(yùn)營(yíng)商還會(huì)以這種接入方式為用戶提供網(wǎng)絡(luò)接入，不過(guò)目前運(yùn)營(yíng)商主打LAN及光纖入戶，特別是現(xiàn)在運(yùn)營(yíng)商實(shí)行光進(jìn)銅退”的戰(zhàn)略，使用ADSL接入的用戶逐漸減少。目前主流的LAN網(wǎng)絡(luò)（又稱FTTB+LAN接入）接入是以光纖，RJ45雙絞線為傳輸介質(zhì)，這種接入方式一般由小區(qū)物業(yè)提出申請(qǐng)（運(yùn)營(yíng)商一般不受理個(gè)人申請(qǐng)），一般來(lái)說(shuō)，線務(wù)員會(huì)從就近的OLT（光線路終端，在整個(gè)LAN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中充當(dāng)分光和局端的角色）拉一條光纖到小區(qū)，連接在小區(qū)安裝的ONU（光網(wǎng)絡(luò)單元）,ONU將光纖分成多根，這些分出來(lái)的光纖進(jìn)入小區(qū)單元樓，并在單元樓安裝樓層子配線間（樓層機(jī)箱

7、，內(nèi)有網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備），這個(gè)機(jī)箱用于光電轉(zhuǎn)換，簡(jiǎn)單地說(shuō)他是一個(gè)帶光口和電口的交換機(jī)，一般帶有24個(gè)RJ45端口，從這些端口拉一條雙絞線到用戶家里，這樣就完成了線路的布置。當(dāng)用戶使用運(yùn)營(yíng)商提供的寬帶賬號(hào)撥號(hào)上網(wǎng)時(shí)，計(jì)算機(jī)向運(yùn)營(yíng)商的遠(yuǎn)程認(rèn)證服務(wù)器發(fā)送一組PPPoE協(xié)議報(bào)文，這組協(xié)議報(bào)文通過(guò)switch穿透發(fā)送到運(yùn)營(yíng)商的遠(yuǎn)程認(rèn)證服務(wù)器，服務(wù)器會(huì)驗(yàn)證賬號(hào)的有效性，如屬實(shí)，服務(wù)器會(huì)從IP池中分一個(gè)公網(wǎng)IP和一些關(guān)鍵的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)給用戶的撥號(hào)設(shè)備，同時(shí)，局端會(huì)根據(jù)你申請(qǐng)的帶寬對(duì)你進(jìn)行帶寬控制，這樣用戶就完成了網(wǎng)絡(luò)接入。華為SmartMA5620樓層子配線間支持雙口EPON這里只裝一口初次配置時(shí)用CONSOLE與

8、OLT注冊(cè)不過(guò)凡事都有優(yōu)缺點(diǎn),LAN也不例外，這種接入方式受雙絞線的傳輸距離所限制，所以樓層子配線間距離用戶的距離不能超過(guò)100m。不過(guò)這種傳輸方式的網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性很好，丟包率和PING值都很低。筆者在上面簡(jiǎn)單地介紹了ADSL與LAN兩種不同的網(wǎng)絡(luò)接入方式，下面要為大家介紹一下目前比較熱門的PON的接入技術(shù)，目前PON接入主要有兩種編碼技術(shù)方案，一種是GPON，種是EPON，這兩種方案的應(yīng)用前景不同，GPON可以承載多種業(yè)務(wù)，如常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，語(yǔ)音以及IPTV。而EPON主要是用于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的承載，兩種方案取長(zhǎng)補(bǔ)短，詳細(xì)的技術(shù)參數(shù)見(jiàn)卜表。項(xiàng)目GPONEPON標(biāo)準(zhǔn)ITU.TIEEE速率2.488G/1

9、.244G1.25G/1.25G分光比1:64-1:1281:16-1:32承載ATM,Ethernet,TDMEthernet帶寬效率92%72%QOSVerygood，includingEthernet,TDM,ATMGood,onlyEthernet光模塊等級(jí)ClassA/B/CPx10/Px20測(cè)距EqD邏輯等距RTTDBA標(biāo)準(zhǔn)格式廠家自定義OAMITU-TG.984OMCI（強(qiáng)）EthernetOAM（弱，廠家擴(kuò)展）業(yè)務(wù)支持力度支持全業(yè)務(wù)的設(shè)計(jì)，對(duì)TDM類業(yè)務(wù)支持有天然優(yōu)勢(shì)，而且GEM封裝簡(jiǎn)單、開(kāi)銷低，滿足了高效傳輸變長(zhǎng)數(shù)據(jù)包的要求。而且可以滿足未來(lái)新業(yè)務(wù)的傳輸要求。僅考慮以太網(wǎng)數(shù)據(jù)

10、業(yè)務(wù)，基于對(duì)點(diǎn)到點(diǎn)以太網(wǎng)的擴(kuò)展以支持點(diǎn)到多點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)，標(biāo)準(zhǔn)本身只考慮支持以太網(wǎng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，未考慮多業(yè)務(wù)的需求前景和機(jī)會(huì)北美正在實(shí)施由BPON向GPON遷移的計(jì)劃，所以BPON逐漸會(huì)被GPON取代，另外，很多主流運(yùn)營(yíng)商也在積極試驗(yàn)和部署GPON網(wǎng)絡(luò)，巨大機(jī)會(huì)即將來(lái)臨。有規(guī)模應(yīng)用，但發(fā)展速度較慢。在日本、韓國(guó)有規(guī)模應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，設(shè)備大部分由日本廠商提供。中國(guó)電信目前選擇EPON?；ネㄐ訤SAN標(biāo)準(zhǔn)組織大力協(xié)調(diào)互通測(cè)試工作。設(shè)備互通性良好。缺之權(quán)威的組織引導(dǎo)其互通性測(cè)試工作，互通困難，主要由運(yùn)營(yíng)商引導(dǎo)完成。運(yùn)營(yíng)成本因標(biāo)準(zhǔn)完善，目刖成本高，但應(yīng)用規(guī)模加大后成本將下降更因?yàn)镋PON有規(guī)模應(yīng)用的基礎(chǔ)，目前成本比G

11、PON低30%,快，從成本構(gòu)成上看，GPON與EPON最大的不同就是光模塊，其它差異很小。因?yàn)镚PON采用更嚴(yán)格的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，滿足B類光功率預(yù)算的光模塊價(jià)格太高，幾乎占ONT成本的50%GPONOLT能支持2.5Gbps的帶寬、上64的分支能力，線路效率高達(dá)93%;而EPONOLT只能提供IGbps帶寬、上32的分支能力，線路效率也只有70%左右。GPONOLT的性能幾乎是EPONOLT的2倍，而成本構(gòu)成上沒(méi)有2倍以上的差異。從以上的技術(shù)參數(shù)中我們可以看到，這兩種方案都可以滿足用戶的網(wǎng)絡(luò)需求，但是在整體的組網(wǎng)成本上GPON方案很占優(yōu)勢(shì)，因?yàn)镚PON方案的分光比較大，一次性接入的用戶較多，所以目前

12、運(yùn)營(yíng)商十分青睞GPON方案。PON接入主要有三部分，一是光分配網(wǎng)，二是分光器，三是光貓（PON用戶端設(shè)備，又稱ONT，用于光電轉(zhuǎn)換）。光分配網(wǎng)上聯(lián)OLT。從OLT發(fā)出的激光通過(guò)分光器平均分到每根下行光纖上，最終到達(dá)用戶端的ONT設(shè)備，OLT發(fā)出的激光會(huì)通過(guò)分光器以廣播的方式向ONT設(shè)備發(fā)出，ONT設(shè)備會(huì)鑒別這個(gè)信息是不是它的，如果是則留下，不是則丟棄，而ONT發(fā)出的上行激光到了分光器卻只能進(jìn)入上行光纖到達(dá)OLT。光纖配線箱已經(jīng)熔接好的光纖，通過(guò)熔接的方式接駁尾纖，然后進(jìn)入右側(cè)的跳線架分光器，在這里用的是1分32路的筆者要特別強(qiáng)調(diào)的是光貓的安裝方式與ADSL貓不同，光貓有一個(gè)sn碼，這個(gè)sn碼有且只有一個(gè)，光貓向OLT注冊(cè)時(shí)，運(yùn)營(yíng)商機(jī)房會(huì)通過(guò)sn碼來(lái)識(shí)別光貓，然后向光貓下發(fā)配置數(shù)據(jù)，大致的注冊(cè)過(guò)程是這樣的。用戶辦理業(yè)務(wù)，領(lǐng)取光貓，營(yíng)業(yè)員會(huì)將光貓的sn碼錄入系統(tǒng)并將其激活，當(dāng)光貓連入光分配網(wǎng)，向OLT發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)文（LOID號(hào)碼，用于支持前后臺(tái)工單自動(dòng)流轉(zhuǎn)，營(yíng)業(yè)員前臺(tái)將用戶信息錄入系統(tǒng)同時(shí)生成，這個(gè)LOID在轉(zhuǎn)后臺(tái)在你對(duì)應(yīng)的上聯(lián)設(shè)備做好數(shù)據(jù)，同時(shí)計(jì)費(fèi)認(rèn)證系統(tǒng)也做好數(shù)據(jù)。之后就等你的貓去注冊(cè)了），運(yùn)營(yíng)商機(jī)房服務(wù)器發(fā)現(xiàn)光貓，驗(yàn)證sn碼是否激活，如果激活，向光貓下發(fā)配置數(shù)據(jù)，并在OLT上注冊(cè)，這一系列動(dòng)作完成后用戶使用