Wi-Fi&EPON中各模塊的功能及工作原理

        提出一種將Wi-Fi技術與EPON技術融合的接入網(wǎng)絡應用方案，使得EPON系統(tǒng)在原有的有線接入的基礎上增加了無線接入的服務。在此基礎上，簡要描述了EPON和Wi-Fi各自的技術特點，并著重描述了本方案中各模塊的功能和工作流程。 
        
        隨著互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務的快速發(fā)展，現(xiàn)有的以銅纜為傳輸媒質、基于不對稱數(shù)字用戶線(ADSL)技術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)務的需求。以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(EPON)是一種點到多點拓撲結構的光接入網(wǎng)技術，能在同一EPON網(wǎng)絡體系中實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)、語音、視頻等多業(yè)務的接入，實現(xiàn)以太網(wǎng)業(yè)務的透明傳輸。

        Wi-Fi(Wireless Fidelity)技術是基于IEEE 802．11協(xié)議的。無線接入和高速傳輸是Wi-Fi的主要技術優(yōu)點。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技術可以在其覆蓋范圍內實現(xiàn)遠程教育、遠程醫(yī)療、視頻會議、網(wǎng)絡游戲等無線接入服務，并且可以實現(xiàn)移動化辦公。

        將Wi-Fi無線接入與EPON系統(tǒng)有線接入融合起來，這極大豐富了EPON的應用范圍，而且可以彌補各自技術上的不足，充分發(fā)揮光纖接入技術的高帶寬與無線技術的靈活性，使得家庭和辦公用戶在享受高效、優(yōu)質、低成本的寬帶接入服務外，還能隨時隨地輕松實現(xiàn)移動辦公和娛樂。但是Wi-Fi的缺點和成本等原因決定了它無法取代有線接入網(wǎng)而獨立存在，因此將Wi-Fi無線與EPON有線融合，將是未來接入網(wǎng)的合理趨勢。

        1 系統(tǒng)總體結構 

        系統(tǒng)的總體結構如圖1所示。它與傳統(tǒng)的EPON系統(tǒng)的主要區(qū)別在于本系統(tǒng)在普通ONU中融合了Wi-Fi無線組網(wǎng)方式，同時為終端用戶提供有線和無線兩種方式的服務。這里將本系統(tǒng)命名為融合型ONU。 

        1．1 EPON各部分功能 

        一個典型的EPON系統(tǒng)主要由OLT(光線路終端)、ODN(光分配網(wǎng))、ONU(光網(wǎng)絡單元)三部分組成，采用樹形拓撲結構。上行使用1310nm，下行使用1 490 nm的波長傳送數(shù)據(jù)和語音，CATV業(yè)務則使用1 550 nm波長傳送。OLT放置在中心局端，分配和控制信道的連接，起到匯聚數(shù)據(jù)(TDM)和下發(fā)數(shù)據(jù)(廣播)的作用；ODN是無源分光器，它將一個OLT和多個ONU連接起來，一般分光比為1：16、1：32、1：64。ONU是EPON系統(tǒng)的用戶端接入設備，其主要的功能有：

        ①選擇接收OLT發(fā)送的廣播數(shù)據(jù)；

        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對用戶的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進行緩存，并在OLT分配的發(fā)送窗口中向上行方向發(fā)送；

        ④根據(jù)OLT發(fā)出的OAM幀，執(zhí)行相應的OAM功能；

        ⑤其他相關的以太網(wǎng)功能。

        1．2 融合型ONU的應用場景

        融合型ONU被設計應用在FTTX中，F(xiàn)TTX根據(jù)光纖到用戶的距離來分類，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(FTTH)4種應用方式。這里簡要介紹融合型ONU在FTTH和FTTB中的應用方式。 

        對于FTTH住宅用戶，將融合型ONU設備放置于用戶家中或商業(yè)用戶辦公室，在光纖入戶后由融合型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(電話機、綜合接入設備(IAD)、計算機和IPTV機頂盒)提供有線接入，同時搭配Wi-Fi無線接入，將使得寬帶與移動結合，則可以達到未來寬帶數(shù)字家庭的愿景。

        對FTTB住宅用戶，將融合型ONU設備放置于樓道，一般4個用戶共用一個融合型ONU，利用用戶新建或原有的5類線和Wi-Fi無線入戶，利用用戶家中配置的綜合接入設備(IAD)所提供的RJ11接口和RJ45接口分別連接電話機、計算機和IPTV機頂盒等終端設備，同樣也搭配Wi—Fi無線接入，將使得寬帶與移動結合。

        2 Wi-Fi技術特點

        Wi-Fi技術具有如下優(yōu)點：

        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Bluetooth技術只能覆蓋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。