如今,無論是在家裡使用的固定網絡(寬帶),還是家裡戶外随時能用的移動網絡(手機),都已經和水、電、氣一樣,成為日常生活中不可或缺的一部分。
追劇、玩遊戲、在線網購、遠程網課、視頻會議等等,在享受網絡帶來的各種生活便利的同時,有沒有想過,我們是如何随時随地得到這些服務的呢?
這一切,都要從離我們最近又可接觸到的接入網說起。
什麼是接入網
接入網,簡單點來說就是從用戶終端(如手機、電腦、平闆、網絡電視等)到運營商城域網之間的所有通信設備組成的網絡。
接入網的傳輸距離一般為幾百米到幾公裡,因此經常被形象地稱為“最後一公裡”。
我們的手機、電腦等終端通過這“最後一公裡”的服務即可接入運營商的城域骨幹網絡,直到接入互聯網。
接入網的分類
接入網有很多種分類方法,目前應用最廣泛的是根據接入方式劃分為有線接入網和無線接入網。
有線接入網根據使用的線纜不同,主要分為3類:
無線接入網根據接入終端的移動性,主要分為2類:
下面就以最貼近大家生活的光纖接入PON網絡技術和無線接入5G移動技術為例,讓我們一起來了解下有線接入網和無線接入網究竟是個什麼網。
PON網絡技術
自從有了互聯網上網業務,人們追求網絡速度的努力就沒有停止過。
從早期的電話線撥号上網,到如今的FTTH光纖入戶,技術在進步、網絡也在不停提速。
FTTH,也就是常說的光纖到戶,顧名思義就是指将光纖直接安裝到用戶家裡,為用戶帶來足夠大的帶寬用于滿足語音、高清視頻、大型遊戲等各種網絡需求。
FTTH的便捷得益于PON網絡技術的發展,那麼PON網絡具體什麼樣呢?
每家每戶的光纖寬帶背後連接着的就是PON網絡,讓我們沿着光纖,追源溯流,一起來看一看PON網絡由哪些設備組成的吧。
PON網絡向上通過城域網連接到各種服務提供商的網絡(如互聯網、IPTV、電話/視頻服務等),向下将用戶家裡的電話、IPTV電視機、電腦等終端連接起來并提供網絡服務。
從離用戶的遠近來劃分,PON網絡主要由三部分組成。
小知識
SFU(可理解為光貓)一般需配合HGW(Home Gateway,家庭網關,可理解為家用路由器)使用。HGU功能更為強大,集成了光貓和路由器的功能。
上面說的都是PON網絡的組成,實際應用中對網速起決定作用的其實是PON網絡技術。在多年不斷演進的發展過程中,産生了EPON、GPON、10G-EPON和XG(S)-PON等技術。
這些技術間的關系和區别,有興趣的同學可點擊文末延伸閱讀中的内容繼續了解。
5G移動接入技術
在移動通信網絡中,無線接入網是離我們最近的一環,連接着用戶和業務核心網。随處可見的基站(鐵塔),就是無線接入網的标志。
我們通過手機撥打電話或上網時,基站會接入手機的信号,信号通過承載網傳送到核心網,再由核心網對信号進行處理并傳遞到通話目的地城市或互聯網上的網絡應用。
無線接入網的核心就是基站,傳統的基站是由BBU(Base Band Unit,基帶單元,主要負責基帶信号調制)、RRU(Remote Radio Unit,遠端射頻模塊,主要負責射頻處理)和天線(負責發射或者接收電磁波)共同組成的。雖然2G ~4G 時代,無線接入網的結構不斷在升級,但這三個模塊的功能分配基本沒有什麼變化。
4G時代,無線接入網為用戶提供了前所未有的使用體驗(如短視頻、遠程教育等),但随着無人駕駛、物聯網、超高清視頻等5G業務需求的出現,對無線接入網提出了更高頻譜、更大帶寬、更低時延的要求。
5G時代,無線接入網需要一場從架構到技術的全新變革。相比4G時代,5G無線接入網進行了兩大颠覆性的升級:
5G無線接入網借助虛拟化技術解決這個問題。虛拟化技術實現了在相同的物理服務器上運行多個不同操作系統的能力,對接入網來說,原本CU是專用的硬件設備比較昂貴,虛拟化後在虛拟機上運行具有CU功能的軟件即可以實現原CU的功能。
5G無線接入網可以通過虛拟化技術聚合大量底層資源,這些資源将根據業務需求、用戶分布等實際情況進行動态實時分配。
未來不僅僅是無線接入網朝着虛拟化的方向演進,整個5G移動網都将虛拟出多個虛拟網絡,實現資源的共享與隔離,讓端到端的網絡切片走進現實,為運營商提供更低成本的解決方案。
接入網未來發展趨勢
綜上,不論是有線接入或是無線接入,都在随着用戶更大帶寬的需求而不斷的向前發展。
實際上,網絡未來也會基于業務為用戶提供服務,而不是基于接入方式,用戶将不關心是無線接入還是有線接入,作為提供業務的核心網也将逐步雲化和統一,業務融合将會加速網絡的融合,現有的固定接入、移動承載、政企接入等多個獨立接入網,将會成為網絡融合的重點。
作為用戶接入最後一公裡的光接入網(PON網絡),也在5G時代的固移融合中扮演着重要的角色。基于統一的ODN網絡,根據不同的應用場景(有線、無線)靈活選擇應用WDM-PON、10GPON、Combo PON等技術,不僅可以提供固定寬帶接入,也可以實現5G基站的前傳業務。統一的光接入網可以采用統一建設和統一管理,大大節省了網絡的投資費用、提高了網絡的利用率。
5G時代,基于無處不在的ODN光纖資源,并結合不斷演進發展的PON技術和SDN&NFV技術,實現有線、無線業務的綜合接入,資源共享的同時也能簡化業務部署和運維,将會為用戶帶來更好的網絡服務。
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