EPON技术在无线通信网络中的应用
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EPON网络中时,能够比较容易地实现软切换。在下行方向,所有信道的数据都通过广播的形式发送到所有的ONU/基站,而且一个EPON网络中所有的E1通道/基站是同步的(都与OLT同步)。当基站检测到MT的时候,它就开始向MT发送数据包。当MT将要在两个基站之间切换的时候,由于新基站检测到MT之后,可以立刻向MT发送其需要的数据包(因为这两个基站连接的ONU都可以收到下行的所有数据),而且这些包与原基站发送的包是同步的。所以MT可以很快建立与新基站的连接,之后再断开与原基站的联系,实现软切换。因此,采用EPON作为基站传输网络,可以不需要很复杂的协议,就能容易地实现MT在小区间的软切换。
对微移动的支持
越来越多的移动用户希望能够以更加灵活的方式接入到Internet中去,而不受空间的限制。为满足这种需求,产生了移动IP技术。在移动IP协议中,每一个MT都有一个唯一的本地地址(HA,HomeAddress),当MT移动时它的本地地址是不变的。当MT移动到外地网络链路上时,向外地代理(FA,ForeignAgent)进行登记,把FA的IP地址或由FA分配的临时IP地址作为自己的转交地址。当一个MT从一个网络移到另一个网络中时,使用移动IP可以将数据传送到新的网络中去。
移动IP协议非常适合广域网范围的移动,对于MT的快速移动,即微移动却不十分适用。因为每次MT更新接入网络都需要在本地代理处登记,这样就增加了切换的开销和时延,甚至导致切换过程中传输中断。
基于EPON的无线网络,可以给EPON内部的OLT和ONU分配一个相同的IP地址,主机的移动在IP层就会变得透明。所有的ONU可以看作是一个节点,所有的终端从不同的接口接入网络。在EPON内部的移动不需要切换。EPON的网络结构拥有多个接入节点,这些节点使用相同的外地代理FA,减少了本地地址HA更新的频率,减少开销,并使MT在两个无线小区间移动时保持更好的连接。
5)QoS
目前EPON技术还可以区分业务、区分用户提供不同的QoS保证。在移动通信的综合接入中,需要考虑语音、数据、视频、互动游戏等各种业务的服务质量保证。EPON通过区分业务等级,可以对不同业务提供不同的优先级服务,保证各种业务的QoS。
总结
网络终端的发展、互联网的普及、以及3G的到来都将促进多媒体移动业务的发展。把EPON技术应用于无线网络,不仅可以充分满足移动业务的综合接入要求,其技术特点还可以很好的解决移动通信中软切换和微移动等问题,提供更多的接入信道,实现动态带宽分配,并能针对不同的业务提供区分等级的QoS保障。因此,在无线网络的演进中,EPON是实现其传输层功能的可选技术之一。
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