光与无线网络的发展需求分析

2025-09-29 理论教育版权反馈

【摘要】：目前针对光与无线网络的研究还处于起步阶段，仍有不少问题有待进一步研究，简短归纳如下。随着网络规模的增大，各个ONU之间的距离也会增大。当与用户邻近的ONU损毁时，用户尝试和其他ONU建立通信。

随着商业和家庭对于网络应用需求的增加，网络中的流量爆发式地增长。新的应用趋势（比如高清电视、视频点播、网络电话和高速互联网）的出现，对于目前的网络提出了很大的挑战。未来的接入网主要面临的问题是集中的数据传输和服务质量保障。在未来的几年中，同轴电缆将会全面被光纤取代。基于光纤的接入网正在一步一步地走向最终用户，包括光纤到楼、光纤到户等。用户对于网络通信服务的需求将会是高可靠性和数据的快速访问。

随着用户对带宽需求的日益增加，传统的接入方式已经无法满足用户的需求。光无线混合宽带接入网络结合了光接入和无线接入各自的优势，能够经济有效地为用户提供满足其QoS（Quality of Service）要求的宽带接入服务[2]。目前针对光与无线网络的研究还处于起步阶段，仍有不少问题有待进一步研究，简短归纳如下。

①基于多约束条件的网络部署问题：光与无线网络和单纯的光网络或无线网络都有所不同，其网络部署问题应考虑更多的约束条件，例如ONU（光网络单元）/网关节点的安装环境、用户的不同要求、链路容量限制、信号质量和干扰等都是值得考虑的问题。另外，还应该考虑两个网络因采用不同技术所导致的一些问题，例如采用动态带宽分配（DBA）策略对无线网络路由性能的影响。

②节能问题：在不影响节点间正常数据传输以及不降低网络吞吐量的前提下，通过在MAC层进行能量控制以减少能量消耗，将成为混合网络MAC协议研究中一个重要的方面。

③多信道接入问题：通过将控制信道和传输数据信道分开，改进控制报文的交互序列和体制，来解决前端无线网络暴露终端和隐藏终端的问题。若后端PON采用波分复用技术扩容，会导致ONU支持的波长信道数不尽相同，这也将影响到前端的信道接入。(https://www.chuimin.cn)

④公平性问题：目前无线网络协议无法保证每个用户节点都平等分享系统资源，离ONU/网关节点近的用户通信质量好、速度快，而离ONU/网关节点远的用户受到极不公平的待遇。因此需要针对混合网络的特点设计出能够保证系统资源公平使用的协议。

⑤安全性问题：混合网络后端下行方向采用广播方式，ONU可能“偷听”到发给其他ONU的信息。此外，无线前端更容易遭到窃听，攻击入侵者不需要与网络有物理连接，只需要使相关设备处于信息覆盖区域之内，就可“偷听”，因此，有待探讨适合混合网络的安全机制。

⑥QoS保证：随着用户大规模接入网络，各种宽带业务快速增多，网络上承载的业务量也越来越大，当用户对网络资源的需求超过网络实际的供给能力时，网络服务质量将不能得到有效保证。

⑦生存性问题：网络技术的不断发展使得更多业务集中到更少的网络设备上，一旦其发生故障，会影响更多用户的通信。随着网络规模的增大，各个ONU之间的距离也会增大。当与用户邻近的ONU损毁时，用户尝试和其他ONU建立通信。在网络覆盖范围太大的情况下，用户很可能找不到到达其他可用ONU的路径，此时如何保证OLT（光线路终端）能与这些用户正常通信也是一个关键的问题。

光与无线网络的发展需求分析

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