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1、一 种 基 于一种基于 GPON 网络的 WLAN 新型接入方案设Design of New Scheme of WLAN Access Based on GPON Network网 络 的邵奎军Shao Kuijun（中国移动通信集团吉林有限公司延边州分公司，吉林 延吉 133002）新 型 接 入 方 案 设 计（Jilin Company Yanbian Branch，China Mobile Communications Corporation，Jilin Yanji 133002）摘 要：为了解决 WLAN 网络中 POE 交换机的风扇噪音问题，在 GPON 网络中设计了具有 PO的
2、 ONU 实现 AP 接入的方案，并针对高密度 AP 接入热点设计了新型的 ONU 级联方案。实验结果表明，该方案具有设备投资少、故障发生率低、光纤利用率高的优点，彻底解决了噪声问题。关键词：WLAN；GPON；ONU；级联中图分类号：TN919文献标识码：A文章编号：1671-4792（2012）05-0073-04Abs tra ct：In order to solve the noise of the fan of POE switch with WLAN network, the paper designed a newAP access mode, which used ONU wi
3、th the ability of POE based on GPON network, and designed a new schemeof ONU concatenation. The results show that the new scheme has the advantages of less the investment, reduce thefailure and improves the fibers utilization rate. It has thoroughly solved the problems of noise. Ke ywords ：WLAN; GPO
4、N; ONU; Concatenation0 引言WLAN (Wireless Local Area Networks, 无线局 域网络) 是指应用无线通信技术将计算机设备互联 起来，构成可以互相通信和实现资源共享的网络体 系1。由于采用了无线的连接方式，WLAN 具有便捷 的网络构建和灵活的终端移动能力，对于分解运营 商蜂窝网络数据流量压力和承载全业务发展具有举 足轻重的作用。随着 PON 网络的飞速发展，GPON 为运营商提供了高效率、高带宽、快捷的全业务接入 实现方案，已经成为宽带接入网的主流接入技术2。 目前 WLAN 网络多通过 GPON 网络承载，传统的 SDH 网络接入已经占比很
5、低。以笔者所在地市为 例，2011 年 GPON 网络承载 WLAN 热点达到接入总数的 94.8%，并且这一比例在 2012 年还将继续上升。改进的 AP 接入方案1.1 GPON 承载 WLAN 的接入方式1GPON (Gigabit-Capable PON) 技术 是 基 于 I-TU-TG.984.x 标准的最新一代宽带无源光综合接入标准，具有高带宽、高效率、大覆盖范围、用户接口丰富等众多优点。GPON 由 ONU、OLT 和分光器组成。OLT 为接入网提供网络侧与核心网之间的接口,通过分光器与各 ONU 连接。作为 PON 系统的核心功能设备, OLT 具有集中带宽分配、控制各 ON
6、U、实时监控、运行维护管理 PON 系统的功能。ONU 为接入网提供用户侧的接口, 提供话音、数据、视频等多业务流的接入,但受 OLT 集中控制。系统支持的分支比为 116/32/64, 随着光收发模块的发展演进, 支GP ONWLAN计E 功能 73科技广场 2012.5持 的 分 支 比 将 达 到 1 128。 在同一根光纤上 ,GPON 可使用波分复用(WDM)技术实现信号的双 向传输。根据实际需要, 还可以在传统的树型拓扑 的基础上采用相应的 PON 保护结构来提高网络的 生存性3。对于其他的 PON 标准而言，GPON 标准提 供了前所未有的高带宽，下行速率高达 2.5Gbit/s
7、，其 非对称特性更能适应宽带数据业务市场。GPON 在 提供 QoS 的全业务保障同时承载 ATM 信 元 和 GEM 帧，有很好的提供服务等级、支持 QoS 保证和 全业务接入的能力。目前 GPON 网络实现 WLAN 接入主要用以下 两种方案：第一种为 OLT+ 分光器 +ONU+ 普通交 换 机 + 外 部 供 电 AP； 第 二 种 为 OLT+ 分 光 器+ONU+POE 交换机 +AP。第一种分案需要为 AP 提 供外接电源，存在着施工量大、引电协调困难等缺 点；第二种方案由于引入 POE 功能的交换机解决了 为每个 AP 进行引电的缺点，是室内布放 AP 所采 用的主要方案。1.
8、2 改用 POE 功能的 ONU 接入方案POE (Power Over Ethernet) 指的是在现有的以 太网 Cat.5 布线基础架构不作任何改动的情况下， 在为一些基于 IP 的终端（如 IP 电话机、无线局域网 接入点 AP、网络摄像机等）传输数据信号的同时， 还能为此类设备提供直流供电的技术4。POE 技术 能在确保现有结构化布线安全的同时，保证现有网 络的正常运作，最大限度地降低成本。IEEE 802.3af 标准是基于以太网供电系统 POE 的新标准，它在 IEEE 802.3 的基础上增加了通过网线直接供电的相 关标准，是现有以太网标准的扩展，也是第一个关于 电源分配的国际
9、标准。它明确规定了远程系统中的 电力检测和控制事项，并对路由器、交换机和集线器通过以太网电缆向 IP 电话、 安全系统以及无线LAN 接入点等设备供电的方式进行了规定。IEEE8023af 标准规定：以太网供电可以采用网线中的 数据线 1、2、3、6 四根线供电，也可以采用备用线 4、5、7、8 供电，但不允许采用四对线缆同时供电，只能 选择其中一种线缆供电。由于 POE 交换机输出功率达数百瓦5，在工作 过程中需要对开关电源进行散热，从而导致风扇噪 音问题极为突出。由于有些接入单位没有机房，交换 机多安装在值班室、仓库、电井等位置，交换机风扇 的噪音影响了业主的休息和工作，引发了大量的用 户
10、投诉，并产生多次人为给交换机断电，造成 AP 整 体下线的情况，影响了 WLAN 网络运行的稳定性， 降低了用户满意度。目前有的 ONU 新产品具有 POE 功能，为了解 决风扇噪音问题，我们引入了华为公司新款 ONU。 该款 ONU 采用自然散热的方式，没有散热风扇，可 同时为 8 个 AP 供电，真正实现了“零噪音”。引入该 款产品后，WLAN 网络的接入方案变为：OLT+ 分光器 +POE 功能 ONU+AP。网络拓扑如图一所示；图一 P OE 功能 ONU 的 AP 接入图传统的 POE 交换机接入 AP 网络拓扑如图二 74 输上占。种于T 无法采用的下行分别利用广播方式和时分复用方
11、式进行的不需要和 OLT这样通过华为公司型连至光电转换模上行口相当于一个交对比常规的需要两个 ONU而且降低了一条故光电转换功能采用光纤收发器也可以实现，但是采用光电转换模块可以减少体积和故障点。级 ONU为交换成后在U 对第如果需采用 telnet上配置相关的二层U 多层交换机GP ONWLAN所示。对比传统的接入方式，POE 功能的 ONU 完全OLT 设备单个 PON 口的承载热点数量，传 取代了 POE 交换机，而 ONU 采用自然散热的方式用了一根光芯，造成了传输资源利用率低下 则完全避免了风扇的噪音问题。针对 ONU 只能满2.2 新型的 ONU 级联接入方案足少于 8 个 AP
12、的弊端，据统计大部分没有专业机 针对前述中方案的缺点，需要将两个 O 房的热点 AP 接入数量少于 8 个，笔者所在地市平 行级联。GPON 网络中 ONU 只能上联至 OL 均为 4.82 个（AP/ 热点），具备采用 POE 功能 ONU 上联至 ONU，主要原因为 ONU 与 OLT 之间 的接入条件。通过利用新款 ONU 替换现网 ONU 和 上行、POE 交换机，彻底杜绝了由于交换机风扇噪音问题通信。在 WLAN 接入时第二个 ONU 引起的投诉和 AP 退服。由于减少了一个现网 POE进行通信，只充当 POE 交换机， 交换机设备，降低了网络故障发生率，提高了 AP 退的 GE-1
13、00m-RJ45 光电转换模块，将第一个 O 服排查效率，同时为公司节省了采购设备的资本支上行光口连至 OLT 后，下行电口出。块，通过光电模块将光口连至第二个 ONU 实现 ONU 的级联。此时第二个 ONU 换机，该方案可扩展 POE 功能 ONU 带载 AP 量，并节省 GPON 资源，的热点，光缆利用率提高 50%， 障链路。在配置上需要将第一个 ONU 级联下 的电口设置为 trunk 模式，第二个 ONU 配置 机模式，配置上行口为 trunk 模式。配置完OLT 上只能跳登至第一个 ONU，第一个 ON图二 P OE 交换机的 AP 接入图二个 ONU 识别为正常的交换机。2 P
14、 OE 功能 ONU 的级联接入方案登录第二个 ONU，需要在 ONU2.1 传统 ONU 的并联接入方案交换机地址。该方案理论上可实现多个 ON针对单个热点 AP 数量多于 8 个，而且对交换级级联。 机风扇噪音敏感的热点单位，需要采用 ONU 并联第一个 ONU 配置为： 的接入方案。由于 ONU 是和 OLT 进行广播通信vlan 111 smart的，在 ONU 上无法实现并联或者级联的通信模式，vlan 222 smart对于有需求的热点只好采用增加 ONU 的方式。对port vlan 111 0/0 1每个 ONU 单独上联至分光器，相当于对单个 ONUport vlan 222
15、 0/0 1；管理和业务 VLAN进行复制，虽然解决了风扇噪音问题，但是对比下挂interface vlanif111交换机接入方案多使用了一个分光器口、减少了ip address 192.168.10.10 255.255.255.0；NU 进NU 的的数75一 基网 络新 接入方案设计科技广场2012.5管理地址service-port 1 vlan 111 eth 0/1/1 multi-service us- er-vlan 111 rx-cttr 6 tx-cttr 6service-port 2 vlan 222 eth 0/1/1 multi-service us- er-vla
16、n 222 rx-cttr 6 tx-cttr 6; 端口 trunk 模式service-port 3 vlan 222 eth 0/1/2 multi-service us- er-vlan untagged rx-cttr 6 tx-cttr 6；工作口子interface eth 0/1port 2 enable mode signal priority low max-pow- er 30000；工作口子开启 POE 功能级联 ONU 配置为：vlan 111 smart vlan 222 smartport vlan 111 0/0 1port vlan 222 0/0 1; 管理
17、和业务 VLANinterface vlanif111ip address 192.168.10.11 255.255.255.0; 交换机 管理地址service-port 1 vlan 222 eth 0/1/1 multi-service us- er-vlan untagged rx-cttr 6 tx-cttr 6; 工作口子interface eth 0/1port 1 enable mode signal priority low max-pow- er 30000; 工作口子开启 POE 功能2.3 接入方案效果通过现场测试，工作在 ONU 级联模式下的 AP 对比工作在 PO
18、E 交换机模式下的 AP 各项参数完 全一致，表明 ONU 级联模式完全可以替代 POE 交 换机。3 结束语本文设计了一种采用 GPON 网络承载 WLAN 热点的新型接入方案，节省了设备投资，减少故障发 生点。该接入方案经推广后，设备真正实现了零噪 音，彻底避免了因噪音问题导致的 AP 离线问题，提 升了 WLAN 网络的稳定性。设计了新型的 ONU 级 联的工作模式，解决了大于 8 个 AP 的热点接入使 用 POE 交换机的问题，改变了 ONU 上行接入 OLT 的传统思路，提高了光纤利用率。参考文献1刘亚荣，等.一种 GPON 与 WLAN 相结合的 新型接入网方案设计 J. 制造业自动化,2011,(06):76-78.2全弘林.新一代无源光网络技术GPON J.通讯世界,2003（, 03）:22-25.3 赵煜. 基于 GPON 技术的接入网络研究D.北京.北京邮电大学,2010. 4邓石梅,等.以太网供电技术及受电端电路设计J.自动化仪表,2012,(03):80-83.5郑明智.基于数据融合技术的程控交换机温 度无线监控系统研究 D. 哈尔滨: 东北林业大学,2009.作者简介邵奎军（1984），男，硕士研究生，助理工程师， 从事数据网络研究、本地网操作与维护工作。 76