新型無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中控制同一用戶側(cè)接口接入的控制裝置及方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】新型無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中控制同一用戶側(cè)接口接入的控制裝置及方法
[0001]本發(fā)明新型無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中控制同一用戶側(cè)接口接入的控制裝置及方法屬于計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域。
[0002]近年來(lái)，以互聯(lián)網(wǎng)為代表的新技術(shù)革命正在深刻地改變傳統(tǒng)的電信概念和體系結(jié)構(gòu)，隨著各國(guó)接入網(wǎng)市場(chǎng)的逐漸開(kāi)放，電信管制政策的放松，競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇和擴(kuò)大，新業(yè)務(wù)需求的迅速出現(xiàn)，有線技術(shù)(包括光纖技術(shù))和無(wú)線技術(shù)的發(fā)展，接入網(wǎng)開(kāi)始成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。
[0003]在巨大的市場(chǎng)潛力驅(qū)動(dòng)下，產(chǎn)生了各種各樣的接入網(wǎng)技術(shù)。
[0004]光纖通信具有通信容量大、質(zhì)量高、性能穩(wěn)定、防電磁干擾、保密性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
[0005]在干線通信中，光纖扮演著重要角色，在接入網(wǎng)中，光纖接入也將成為發(fā)展的重點(diǎn)。光纖接入網(wǎng)是發(fā)展寬帶接入的長(zhǎng)遠(yuǎn)解決方案。
[0006]信息個(gè)人化是下世紀(jì)初信息業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的主要方向之一。
[0007]而移動(dòng)IP正是實(shí)現(xiàn)未來(lái)信息個(gè)人化的重要技術(shù)手段，在手機(jī)上實(shí)現(xiàn)各種IP應(yīng)用以及移動(dòng)IP技術(shù)正逐步成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)之一。
[0008]移動(dòng)智能網(wǎng)技術(shù)與IP技術(shù)的組合將進(jìn)一步推動(dòng)全球個(gè)人通信的趨勢(shì)。
[0009]移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)正在經(jīng)歷一場(chǎng)深刻的變革，隨著網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量主導(dǎo)地位的形成，現(xiàn)有電路交換網(wǎng)絡(luò)向IP網(wǎng)絡(luò)過(guò)渡的趨勢(shì)已不可阻擋，IP技術(shù)將成為未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的核心關(guān)鍵技術(shù)，IP協(xié)議將成為電信網(wǎng)的主導(dǎo)通信協(xié)議。
[0010]隨著移動(dòng)通信通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)(GPRS)的引入，用戶將在端到端分組傳輸模式下發(fā)送和接收數(shù)據(jù),打破傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)接入接式。
[0011]以IP為基礎(chǔ)組網(wǎng)，開(kāi)始了移動(dòng)骨干網(wǎng)IP應(yīng)用的實(shí)踐。
[0012]傳輸技術(shù)主要完成連接OLT和ONU的功能，其連接方式可以為點(diǎn)到點(diǎn)，也可以為點(diǎn)到多點(diǎn)方式。
[0013]至于反向的用戶接入方式也可以有多種，主要有時(shí)分多址接入(TDMA)和副載波多址接入(SCMA)兩種。
[0014]目前的ITU-T標(biāo)準(zhǔn)是以TDMA方式為基礎(chǔ)的，但不排除其他接入方式，一種以光纖作主要傳輸媒介的接入網(wǎng)。
[0015]按照光纖到達(dá)的位置，有光纖到路邊(FTTC)，光纖到大樓(FTTB)，光纖到辦公室(FTTO)，光纖到家(FTTH)之分。
[0016]無(wú)線通信(Wireless)是利用電磁波信號(hào)Communicat1n可以在自由空間中傳播的特性進(jìn)行信息交換的一種通信方式，近些年信息通信領(lǐng)域中，發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的就是無(wú)線通信技術(shù)。
[0017]在移動(dòng)中實(shí)現(xiàn)的無(wú)線通信又通稱(chēng)為移動(dòng)通信，人們把二者合稱(chēng)為無(wú)線移動(dòng)通信。
[0018]這一應(yīng)用已深入到人們生活和工作的各個(gè)方面，包括日常使用的手機(jī)、無(wú)線電話等，其中3G、WLAN、UWB、藍(lán)牙、寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)、數(shù)字電視都是21世紀(jì)最熱門(mén)的無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用。
[0019]無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展為實(shí)現(xiàn)數(shù)字化社區(qū)提供了有力的保證，數(shù)字化社區(qū)提供了有力的保證。
[0020]數(shù)字化社區(qū)的特點(diǎn)是信息的交流非常的廣泛和方便，無(wú)論是實(shí)驗(yàn)室、辦公室還是家庭，計(jì)算機(jī)及其外設(shè)的應(yīng)用越來(lái)越普及，社區(qū)中的設(shè)備也都有電腦控制。
[0021]如果它們之間的通信仍然采用有線方式的話，這將給使用帶來(lái)很大的不便。Bluetooth技術(shù)為我們建立一個(gè)全無(wú)線的工作環(huán)境和生活環(huán)境，Bluetooth標(biāo)準(zhǔn)已制定了和計(jì)算機(jī)以及與Internet、PSTN、ISDN、LAN、WAN、xDSL等網(wǎng)絡(luò)的接口協(xié)議，其目標(biāo)是用單一的Bluetooth標(biāo)準(zhǔn)來(lái)建立起和眾多國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的連接。
[0022]目前它用IMb/s的速率已完全可以勝任這些工作，將來(lái)根據(jù)IEEE802.15的發(fā)展計(jì)劃，可以將速率提高到20Mb/s以上。
[0023]我們可以使用無(wú)線電纜來(lái)連接辦公室和家庭中的電子設(shè)備，甚至包括鍵盤(pán)、鼠標(biāo)等也采用無(wú)線傳輸。
[0024]我們擁有一個(gè)無(wú)線公務(wù)包，以便攜計(jì)算機(jī)和掌上計(jì)算機(jī)為代表，采用無(wú)線方式和其他設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)相連接，使我們擁有一個(gè)可流動(dòng)的辦公室。
[0025]Internet和移動(dòng)通信的迅速發(fā)展，使人們對(duì)電腦以外的各種數(shù)據(jù)源和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的需求日益增長(zhǎng)。數(shù)字照相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)等設(shè)備裝上Bluetooth系統(tǒng)，既可免去使用電纜的不便，又不可不受內(nèi)存溢出的困擾，隨時(shí)隨地可將所攝新型片或影像通過(guò)同樣裝上Bluetooth系統(tǒng)的手機(jī)或其他設(shè)備傳回指定的計(jì)算機(jī)中。
[0026]PDA裝上Bluetooth系統(tǒng)后，采用無(wú)線方式收、發(fā)E-mail甚至瀏覽網(wǎng)頁(yè)將更為方便。Bluetooth的硬件電路可以做到微型化,在Headset上應(yīng)用非常合適。
[0027]裝上Bluetooth系統(tǒng)的Headset可以使它和手機(jī)進(jìn)行無(wú)線連接，也可以使人在小范圍內(nèi)自由走動(dòng)地打電話、收聽(tīng)音樂(lè)，在較大的范圍內(nèi)召開(kāi)電話會(huì)議。
[0028]微型化、低功耗和低成本的特性給Bluetooth在人們?nèi)粘Ｉ钪械膽?yīng)用開(kāi)拓了近乎無(wú)限的空間。
[0029]Bluetooth構(gòu)成的無(wú)線電電子鎖比其它非接觸式電子鎖或IC鎖具有更高的安全性和適用性，各種無(wú)線電遙控器(特別是汽車(chē)防盜和遙控)比紅外線遙控器的功能更強(qiáng)大，在餐館酒樓用膳時(shí)菜單的雙向無(wú)線傳輸或招呼服務(wù)員提供指定的服務(wù)(如添茶、加飲料等)將更為方便等。
[0030]頻譜延伸至毫米波、亞毫米波的電磁“無(wú)線光纖”乃至激光與粒子通信范疇的無(wú)線通信將有愈來(lái)愈廣闊的活動(dòng)舞臺(tái)及光明的發(fā)展前景。
[0031 ] 無(wú)線通信主要包括微波通信和衛(wèi)星通信。
[0032]微波是一種無(wú)線電波，它傳送的距離一般只有幾十千米，但微波的頻帶很寬，通信容量很大。
[0033]微波通信每隔幾十千米要建一個(gè)微波中繼站，衛(wèi)星通信是利用通信衛(wèi)星作為中繼站在地面上兩個(gè)或多個(gè)地球站之間或移動(dòng)體之間建立微波通信聯(lián)系。
[0034]無(wú)線技術(shù)給人們帶來(lái)的影響是無(wú)可爭(zhēng)議的。
[0035]如今每一天大約有15萬(wàn)人成為新的無(wú)線用戶，全球范圍內(nèi)的無(wú)線用戶數(shù)量現(xiàn)今已經(jīng)超過(guò)2億。
[0036]這些人包括大學(xué)教授、倉(cāng)庫(kù)管理員、護(hù)士、商店負(fù)責(zé)人、辦公室經(jīng)理和卡車(chē)司機(jī)。
[0037]他們使用無(wú)線技術(shù)的方式和他們自身的工作一樣都在不斷地更新。
[0038]從二十世紀(jì)七十年代，人們就開(kāi)始了無(wú)線網(wǎng)的研究。
[0039]在整個(gè)二十世紀(jì)八十年代，伴隨著以太局域網(wǎng)的迅猛發(fā)展，以具有不用架線、靈活性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)的無(wú)線網(wǎng)以己之長(zhǎng)補(bǔ)〃有線〃所短，也贏得了特定市場(chǎng)的認(rèn)可，但也正是因?yàn)楫?dāng)時(shí)的無(wú)線網(wǎng)是作為有線以太網(wǎng)的一種補(bǔ)充，遵循了 IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)，使直接架構(gòu)于802.3上的無(wú)線網(wǎng)產(chǎn)品存在著易受其他微波噪聲干擾，性能不穩(wěn)定，傳輸速率低且不易升級(jí)等弱點(diǎn)，不同廠商的產(chǎn)品相互也不兼容，這一切都限制了無(wú)線網(wǎng)的進(jìn)一步應(yīng)用。
[0040]這樣，制定一個(gè)有利于無(wú)線網(wǎng)自身發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)就提上了議事日程。到1997年6月，IEEE終于通過(guò)了 802.11標(biāo)準(zhǔn)。
[0041]802.11標(biāo)準(zhǔn)是IEEE制定的無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，主要是對(duì)網(wǎng)絡(luò)的物理層(PH)和媒質(zhì)訪問(wèn)控制層(MAC)進(jìn)行了規(guī)定，其中對(duì)MAC層的規(guī)定是重點(diǎn)。
[0042]各廠商的產(chǎn)品在同一物理層上可以互操作，邏輯鏈路控制層(LLC)是一致的，即MAC層以下對(duì)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用是透明的。
[0043]這樣就使得無(wú)線網(wǎng)的兩種主要用途〃(同網(wǎng)段內(nèi))多點(diǎn)接入〃和〃多網(wǎng)段互連"，易于質(zhì)優(yōu)價(jià)廉地實(shí)現(xiàn)。
[0044]對(duì)應(yīng)用來(lái)說(shuō)，更重要的是，某種程度上的〃兼容〃就意味著競(jìng)爭(zhēng)開(kāi)始出現(xiàn)；而在IT這個(gè)行業(yè)，〃兼容〃，就意味著〃十倍速時(shí)代〃降臨了。
[0045]直序擴(kuò)頻技術(shù)，通常又會(huì)結(jié)合碼分多址CDMA技術(shù)，根據(jù)預(yù)測(cè)，今后幾年，無(wú)線網(wǎng)在全世界將有較大的發(fā)展，單只美國(guó)無(wú)線局域網(wǎng)銷(xiāo)售額就將從1997年的2.1億美元增加到2001年的8億美元。
[0046]工業(yè)使用的無(wú)線系統(tǒng)大多采用與蜂窩移動(dòng)電話相似的射頻連接，用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，或點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。
[0047]非常剛性的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，雖經(jīng)謹(jǐn)慎的系統(tǒng)預(yù)計(jì)，仍然丟失信號(hào)。
[0048]相反，網(wǎng)格式無(wú)線網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)由多重復(fù)鏈路的接/發(fā)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的系統(tǒng)，節(jié)點(diǎn)間彼此互助，將數(shù)據(jù)沿網(wǎng)絡(luò)傳送，特別適合惡劣工作條件。
[0049]網(wǎng)格的安裝不必過(guò)于謹(jǐn)慎，隨便把它們丟到什么地方，它就可以變成可靠的、靈活的系統(tǒng)，并能隨意擴(kuò)展到千千萬(wàn)萬(wàn)個(gè)設(shè)備上。
[0050]光纖接入網(wǎng)(0ΑΝ)，是指用光纖作為主要的傳輸媒質(zhì)，實(shí)現(xiàn)接入網(wǎng)的信息傳送功倉(cāng)泛。
[0051]通過(guò)光線路終端(OLT)與業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)相連，通過(guò)光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)與用戶連接。
[0052]光纖接入網(wǎng)包括遠(yuǎn)端設(shè)備一光網(wǎng)絡(luò)單元和局端設(shè)備一光線路終端，它們通過(guò)傳輸設(shè)備相連。
[0053]系統(tǒng)的主要組成部分是OLT和遠(yuǎn)端0NU。它們?cè)谡麄€(gè)接入網(wǎng)中完成從業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口(SNI)到用戶網(wǎng)絡(luò)接口(UNI)間有關(guān)信令協(xié)議的轉(zhuǎn)換。
[0054]接入設(shè)備本身還具有組網(wǎng)能力，可以組成多種形式的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
[0055]同時(shí)接入設(shè)備還具有本地維護(hù)和遠(yuǎn)程集中監(jiān)控功能，通過(guò)透明的光傳輸形成一個(gè)維護(hù)管理網(wǎng)，并通過(guò)相應(yīng)的網(wǎng)管協(xié)議納入網(wǎng)管中心統(tǒng)一管理。
[0056]OLT的作用是為接入網(wǎng)提供與本地交換機(jī)之間的接口，并通過(guò)光傳輸與用戶端的光網(wǎng)絡(luò)單元通信。
[0057]它將交換機(jī)的交換功能與用戶接入完全隔開(kāi)。光線路終端提供對(duì)自身和用戶端的維護(hù)和監(jiān)控，它可以直接與本地交換機(jī)一起放置在交換局端，也可以設(shè)置在遠(yuǎn)端。
[0058]ONU的作用是為接入網(wǎng)提供用戶側(cè)的接口。
[0059]它可以接入多種用戶終端，同時(shí)具有光電轉(zhuǎn)換功能以及相應(yīng)的維護(hù)和監(jiān)控功能。
[0060]ONU的主要功能是終結(jié)來(lái)自O(shè)LT的光纖，