所屬欄目:2010年06月 發布日期:2010-10-27 10:47 熱度:
【摘要】:PON(無源光網絡)作為目前FTTH最佳的解決方案,正在讓光纖通信由長途干線通信走近千家萬戶。本文對EPON技術進行簡要的介紹,并結合現網的情況對EPON的建設提出若干建議。
【關鍵詞】:EPON,MPCP,OAM
隨著光通信技術的飛速發展和國內電信運營商的增多,目前國內的骨干網已基本實現光纖化、數字化、寬帶化。當前,擺在電信運營商面前的主要問題是如何建立一個寬帶高速、數字化的接入網。由于光纖的傳輸距離遠、抗干擾強、容量大,因此成為接入網傳輸介質的首選。無源光網絡(PON,PassiveOpticalNetwork)在光纖接入方式中相對成本低,能平滑升級、帶寬高、覆蓋范圍大、節省光纖資源、傳輸距離遠、保密性強等優點,它打破了傳統點到點的解決方法,是解決寬帶接入的一種既經濟、又面向未來多業務的用戶接入技術,因而將是未來的發展方向。
目前用于寬帶接入的PON技術主要有:ATMPON(APON)和EthernetPON(EPON)以及GigabitPON(GPON)。這其中,GPON還有待ITU-T的批準和批量產品的證實。而相對于APON來說,EthernetPON最大的優越性在于允許運營商放棄復雜昂貴的ATM和SONET器件,從而使網絡大為簡化。EPON采用點到多點結構,無源光纖傳輸方式,在以太網之上提供多種業務。目前,IP/Ethernet應用占到整個局域網通信的95%以上,EPON由于使用上述經濟而高效的結構,成為連接接入網最終用戶的一種有效的通信方法。
以下就對EPON技術進行簡要的介紹,并對EPON的建設提出建議。
1、EPON的技術原理
(1)系統結構
與所有的PON系統一樣,EPON系統由OLT、ONU和ODN組成。OLT位于局端,是整個EPON系統的核心部件,向上提供接入網與核心網/城域網的高速接口,向下提供一點對多點的PON接口;ONU位于用戶端,終結光纖鏈路,并提供對用戶業務的各種適配功能;ODN是由無源光分支分配器組成的光纖分配網絡,使得一個PON接口的光纖傳輸帶寬可以由多個ONU共享,節省了大量的光纖鋪設成本。EPON技術利用這種點對多點的拓撲結構,以以太網為承載協議,因此而得名。
(2)EPON的關鍵技術——MPCP
EPON以MAC控制子層的MPCP(multipointcontrolprotocol)機制為基礎,MPCP通過消息、狀態機和定時器來控制訪問P2MP的拓撲結構。MPCP涉及的內容包括ONU發送時隙的分配、ONU的自動發現和加入、向高層報告擁塞情況以便動態分配帶寬。P2MP拓撲中的每個ONU都包含一個MPCP實體,它可以和OLT中的MPCP實體進行消息交互。MPCP在OLT和ONU之間規定了一種控制機制來協調數據的有效發送和接收:系統運行過程中上行方向在一個時刻只允許一個ONU發送,位于OLT的高層負責處理發送的定時、不同ONU的擁塞報告從而優化PON系統內部的帶寬分配。
(3)EPON的主要OAM功能
a、遠端故障指示
*控制ONU的開與關,如果ONU被關閉,該ONU不能注冊到PON網絡和注冊;
*在下行方向上OLT向ONU發布該ONU的組播成員信息;
*用戶接入物理設備在故障期間可支持OLT至ONU的單向OAM遠端故障指示;
*交換ONU的產商代碼/型號信息以及用戶端口配置信息
*ping測試,檢查網絡的連通性
*遠端環回:提供了環回模式的機制。
*遠端統計查詢
b、鏈路管理
*支持包括診斷信息的事件通知;
*支持輪詢MIB變量。
(4)EPON的增強特性——DBA
需要說明的是DBA(動態帶寬分配)的實現方式并不在EPON規范內要求,而現在DBA主要有兩種實現機制Report方式和Idle幀檢測方式。
DBA是由OLT全局控制的,不同于以太網的帶寬爭用機制。
2、EPON的建設建議:
通過上面對EPON技術的簡單介紹,可是看出EPON系統具有如下特點:
。1)局端(OLT)與用戶(ONU)之間僅有光纖、光分路器等光無源器件,無需租用機房、無需配備電源、無需有源設備維護人員,因此,可有效節省建設和運營維護成本;
。2)EPON采用以太網的傳輸格式同時也是用戶局域網/駐地網的主流技術,二者具有天然的融合性,消除了復雜的傳輸協議轉換帶來的成本因素;
。3)采用單纖波分復用技術(下行1490nm,上行1310nm),僅需一根主干光纖和一個OLT,傳輸距離可達20公里。在ONU側通過光分路器分送給最多32個用戶,因此可大大降低OLT和主干光纖的成本壓力;
。4)上下行均為千兆速率,下行采用針對不同用戶加密廣播傳輸的方式共享帶寬,上行利用時分復用(TDMA)共享帶寬。高速寬帶,充分滿足接入網客戶的帶寬需求,并可方便靈活的根據用戶需求的變化動態分配帶寬;
。5)點對多點的結構,只需增加ONU數量和少量用戶側光纖即可方便地對系統進行擴容升級,充分保護運營商的投資;
結合EPON的特點,并針對現網的情況,現對EPON的建設提出以下建議:
PON(無源光網絡)作為目前FTTH最佳的解決方案,網絡建設應本著近期以EPON為主,遠期逐步向GPON過渡的原則。EPON目前成熟度較高,成本相對低廉,對數據業務支持好;GPON在帶寬、效率和全業務支持方面具有優勢。
基于PON的光纖接入網絡應提供話音業務、傳真、視頻業務及高速的數據接入業務,通過光纖要在用戶端設備上為用戶提供語音、數據及視頻三種不同業務合一的解決能力(具體包括POTS、VOIP、FAX、IPTV、CATV業務,Internet接入業務等)。提供的話音業務應考慮向NGN網的平滑演進。
PON網絡建設中應結合其簡化供電,避免電磁干擾和雷電影響,減少線路和外部設備的故障率,降低運維成本等技術特點,提高覆蓋區域用戶密度,降低單位用戶成本。網絡建設應選定較為集中的用戶群區域或重點客戶進行覆蓋。
PON網絡建設應以市場發展策略為導向,以目標網絡為指導,根據技術發展和市場需求,適時引入。
PON網絡建設應立足現存接入網現狀,充分利用現有資源,節約成本,快速提供業務。
3、結束語
光纖通信正在由長途干線通信走近千家萬戶,光纖接入是技術發展之趨勢。EPON能夠以相對低廉的成本提供高速、可靠、多業務且可管理的接入服務,對于接入用戶和運營商都是價值的充分體現和保證。
參考文獻:
[1]毛京麗,張麗.現代通信網.北京郵電大學出版社.1999
[2]顧畹儀等.光傳送網.機械工業出版社.2003
文章標題:EPON在接入網中的應用
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