DBA算法如何运用于经济型GPON系统.docVIP

　　DBA算法如何运用于经济型GPON系统 --第一章绪论 1.1研究背景 光通信技术主要有两大发展方向：主干层向着智能化、高速率、大容量的光网络发展，最终要实现全光网络；接入层向着综合接入、低成本、光纤化、宽带化的接入网发展，最终实现光纤到桌面和光纤到家庭。由于主干网层面的容量已达到Gbps/Tbps级，可以基本满足目前新兴业务的需求。然而整个网络的“瓶颈”始终在接入网层面，传统的拨号上网、LAN、xDSL、HFC等接入方式，其本质仍是基于铜缆，难以满足宽带业务的需求[1]。有着带宽高、覆盖范围大、传输距离远、安全保密性高等优点的光纤接入技术FTTx，一直以来都为人们所期望，是宽带发展的一个必然选择和趋势。之前光纤接入技术并未得到大规模的推广，因其受到成本、技术、需求等条件的制约，但近年来因为政策的扶持、国际标准的制定和技术的突破，光纤接入得到了快速发展。一般而言，光接入网通常是指无源光网络[2]，其中，因为设备简单、安装方便、组网灵活、无电磁干扰和扩容简单等优点的无源光接入技术PON，是人们二十多年来一直追求的光纤到家庭（FTTH）的目标。2001年全业务接入网组织FSAN启动了对工作在1Gb/s以上PON网的标准化工作，考虑在支持多种业务、良好的OAM功能和扩展性方面的最佳方案，特别是对数据和TDM业务的极高效支持，推出了GPON。2003年－2004年期间ITU-T陆续批准了GPON标准G.984.1－G.984.4[3]-[6]。 1.2研究的目的和意义 目前主流的PON技术主要有APON、EPON和GPON。其中APON因为承载速率较低和业务复杂等缺点已逐渐被取代，EPON也因带宽利用率较低和难以支持TDM业务而面临威胁，应运而生的GPON在高带宽以及高带宽利用率、强大的操作管理维护能力、全业务接入、电信级的业务质量保证、低网络维护成本和更远的接入距离等技术优势成为FTTx领域的热门之选，因此研究GPON技术有着非常重要的实际意义。 1.3国内外研究动态 1998年FSAN联盟发布了G.983系列APON标准；2000年一些设备制造商成立了第一英里以太网联盟EFMA，提出了EPON的概念；到2003年ITU-T陆续推出GPON系列标准G.984，每一次新的PON标准的提出和技术的完善，都极大地促进了接入网技术的快速发展[7]，也使人们的目光逐渐转向了GPON的研究与应用，业界普遍认为它将是下一代宽带接入网的最佳解决方案。随着ITU-TG.984.x系列标准的完成，越来越多的芯片厂商和电信设备厂商都介入GPON领域，如中兴、华为、西门子、阿尔卡特、Broadlight、Freescale、PMC等，2008年左右欧洲和北美的各大运营商进入大规模GPON部署阶段，我国的发达城市也在跟踪和试验各种FTTH技术。业内人士分析，我国FTTH的发展可能跨过APON、BPON和EPON阶段，较快地过渡到GPON[8]。 第二章GPON总体介绍 GPON的概念最早由FSAN在2001年提出[12]，致力于对语音、数据、视频等多种业务同时提供支持的接入解决方案和相关设备标准。一直以来FSAN的主要参与者有欧洲的英国电信、法国电信、德国电信和意大利电信，运营商的介入使GPON的设备价格更低，且更符合运营商的业务运营需求。 2.1GPON系统结构及工作原理 2.1.1系统结构 GPON主要由局侧的光线路终端OLT、用户侧的光网络单元ONU和无源分光器ODN组成[13]，通常，OLT和ONU之间通过ODN以1：16或1：32的分路比呈树形连接，最大可支持1：128的分路比。 OLT向上提供接入网与核心网的接口，向下提供各ONU的实时监控、带宽分配、运行维护等管理功能；ONU向用户侧提供诸如语音、数据、视频等多种业务接口，受OLT集中控制[16]；ODN为OLT和ONU提供分路传输，完成光功率的分配功能。GPON可用于FTTH、FTTB和FTTCab等典型场合，只是三种结构下GPON支持不同的业务。FTTH的ONU可直接放置在用户家中，而FTTB和FTTCab场合下的ONU则可以通过数字用户线技术（DSL）完成与用户的连接。 GPON的逻辑距离（通过测距协议）可以达到60KM，物理距离可以达到20KM，单纤双向传输系统中上行工作波长在1260～1360nm之间（标称为1310nm），下行工作波长在1480～1500nm之间（标称1490nm）；双纤单向系统中上下行在两根独立光纤上传输，工作波长均在1260～1360nm之间。 2.2GPON的关键技术 2.2.1信息安全下行方向 GPON系统中的OLT向所有与其相连的ONU发送广播消息，这就容易造成窃听。和APON一样，GPON也采用搅动技术实现用户信息的加密。OLT定时发出命令要求ONU更