EPON在接入網(wǎng)中的應(yīng)用
　　劉宏宇潘瑞雪
　�。ㄖ袊�移動通信集團(tuán)設(shè)計院有限公司黑龍江分公司，黑龍江，哈爾濱150080）
　　【摘要】：PON（無源光網(wǎng)絡(luò)）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(shù)進(jìn)行簡要的介紹，并結(jié)合現(xiàn)網(wǎng)的情況對EPON的建設(shè)提出若干建議。
　　【關(guān)鍵詞】：EPONMPCPOAM
　　隨著光通信技術(shù)的飛速發(fā)展和國內(nèi)電信運(yùn)營商的增多，目前國內(nèi)的骨干網(wǎng)已基本實現(xiàn)光纖化、數(shù)字化、寬帶化。當(dāng)前，擺在電信運(yùn)營商面前的主要問題是如何建立一個寬帶高速、數(shù)字化的接入網(wǎng)。由于光纖的傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾強(qiáng)、容量大，因此成為接入網(wǎng)傳輸介質(zhì)的首選。無源光網(wǎng)絡(luò)（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(jié)省光纖資源、傳輸距離遠(yuǎn)、保密性強(qiáng)等優(yōu)點，它打破了傳統(tǒng)點到點的解決方法，是解決寬帶接入的一種既經(jīng)濟(jì)、又面向未來多業(yè)務(wù)的用戶接入技術(shù)，因而將是未來的發(fā)展方向。
　　目前用于寬帶接入的PON技術(shù)主要有：ATMPON（APON）和EthernetPON（EPON）以及GigabitPON（GPON）。這其中，GPON還有待ITU-T的批準(zhǔn)和批量產(chǎn)品的證實。而相對于APON來說，EthernetPON最大的優(yōu)越性在于允許運(yùn)營商放棄復(fù)雜昂貴的ATM和SONET器件，從而使網(wǎng)絡(luò)大為簡化。EPON采用點到多點結(jié)構(gòu)，無源光纖傳輸方式，在以太網(wǎng)之上提供多種業(yè)務(wù)。目前，IP／Ethernet應(yīng)用占到整個局域網(wǎng)通信的95%以上，EPON由于使用上述經(jīng)濟(jì)而高效的結(jié)構(gòu)，成為連接接入網(wǎng)最終用戶的一種有效的通信方法。
　　以下就對EPON技術(shù)進(jìn)行簡要的介紹，并對EPON的建設(shè)提出建議。
　　1、EPON的技術(shù)原理
　�。�1）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
　　與所有的PON系統(tǒng)一樣，EPON系統(tǒng)由OLT、ONU和ODN組成。OLT位于局端，是整個EPON系統(tǒng)的核心部件，向上提供接入網(wǎng)與核心網(wǎng)/城域網(wǎng)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(jié)光纖鏈路，并提供對用戶業(yè)務(wù)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(wǎng)絡(luò)，使得一個PON接口的光纖傳輸帶寬可以由多個ONU共享，節(jié)省了大量的光纖鋪設(shè)成本。EPON技術(shù)利用這種點對多點的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以以太網(wǎng)為承載協(xié)議，因此而得名。
　�。�2）EPON的關(guān)鍵技術(shù)——MPCP
　　EPON以MAC控制子層的MPCP（multipointcontrolprotocol）機(jī)制為基礎(chǔ)，MPCP通過消息、狀態(tài)機(jī)和定時器來控制訪問P2MP的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。MPCP涉及的內(nèi)容包括ONU發(fā)送時隙的分配、ONU的自動發(fā)現(xiàn)和加入、向高層報告擁塞情況以便動態(tài)分配帶寬。P2MP拓?fù)渲械拿總�ONU都包含一個MPCP實體，它可以和OLT中的MPCP實體進(jìn)行消息交互。MPCP在OLT和ONU之間規(guī)定了一種控制機(jī)制來協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)的有效發(fā)送和接收：系統(tǒng)運(yùn)行過程中上行方向在一個時刻只允許一個ONU發(fā)送，位于OLT的高層負(fù)責(zé)處理發(fā)送的定時、不同ONU的擁塞報告從而優(yōu)化PON系統(tǒng)內(nèi)部的帶寬分配。
　�。�3）EPON的主要OAM功能
　　a、遠(yuǎn)端故障指示
　　*控制ONU的開與關(guān)，如果ONU被關(guān)閉，該ONU不能注冊到PON網(wǎng)絡(luò)和注冊；
　　*在下行方向上OLT向ONU發(fā)布該ONU的組播成員信息；
　　*用戶接入物理設(shè)備在故障期間可支持OLT至ONU的單向OAM遠(yuǎn)端故障指示；
　　*交換ONU的產(chǎn)商代碼/型號信息以及用戶端口配置信息
　　*ping測試，檢查網(wǎng)絡(luò)的連通性
　　*遠(yuǎn)端環(huán)回：提供了環(huán)回模式的機(jī)制。
　　*遠(yuǎn)端統(tǒng)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(qiáng)特性——DBA
　　需要說明的是DBA(動態(tài)帶寬分配)的實現(xiàn)方式并不在EPON規(guī)范內(nèi)要求，而現(xiàn)在DBA主要有兩種實現(xiàn)機(jī)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(wǎng)的帶寬爭用機(jī)制。
　　2、EPON的建設(shè)建議：
　　通過上面對EPON技術(shù)的簡單介紹，可是看出EPON系統(tǒng)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(jī)房、無需配備電源、無需有源設(shè)備維護(hù)人員，因此，可有效節(jié)省建設(shè)和運(yùn)營維護(hù)成本；
　�。�2）EPON采用以太網(wǎng)的傳輸格式同時也是用戶局域網(wǎng)/駐地網(wǎng)的主流技術(shù)，二者具有天然的融合性，消除了復(fù)雜的傳輸協(xié)議轉(zhuǎn)換帶來的成本因素；
　　（3）采用單纖波分復(fù)用技術(shù)（下行1490nm，上行1310nm），僅需一根主干光纖和一個OLT，傳輸距離可達(dá)20公里。在ONU側(cè)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?shù)姆绞焦蚕韼�寬，上行利用時分復(fù)用（TDMA）共享帶寬。高速寬帶，充分滿足接入網(wǎng)客戶的帶寬需求，并可方便靈活的根據(jù)用戶需求的變化動態(tài)分配帶寬；
　　（5）點對多點的結(jié)構(gòu)，只需增加ONU數(shù)量和少量用戶側(cè)光纖即可方便地對系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)容升級，充分保護(hù)運(yùn)營商的投資；
　　結(jié)合EPON的特點，并針對現(xiàn)網(wǎng)的情況，現(xiàn)對EPON的建設(shè)提出以下建議：
　　PON（無源光網(wǎng)絡(luò)）作為目前FTTH最佳的解決方案，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)應(yīng)本著近期以EPON為主，遠(yuǎn)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(shù)據(jù)業(yè)務(wù)支持好；GPON在帶寬、效率和全業(yè)務(wù)支持方面具有優(yōu)勢。
　　基于PON的光纖接入網(wǎng)絡(luò)應(yīng)提供話音業(yè)務(wù)、傳真、視頻業(yè)務(wù)及高速的數(shù)據(jù)接入業(yè)務(wù)，通過光纖要在用戶端設(shè)備上為用戶提供語音、數(shù)據(jù)及視頻三種不同業(yè)務(wù)合一的解決能力(具體包括POTS、VOIP、FAX、IPTV、CATV業(yè)務(wù)，Internet接入業(yè)務(wù)等)。提供的話音業(yè)務(wù)應(yīng)考慮向NGN網(wǎng)的平滑演進(jìn)。
　　PON網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中應(yīng)結(jié)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(shè)備的故障率，降低運(yùn)維成本等技術(shù)特點，提高覆蓋區(qū)域用戶密度，降低單位用戶成本。網(wǎng)絡(luò)建設(shè)應(yīng)選定較為集中的用戶群區(qū)域或重點客戶進(jìn)行覆蓋。
　　PON網(wǎng)絡(luò)建設(shè)應(yīng)以市場發(fā)展策略為導(dǎo)向，以目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)為指導(dǎo)，根據(jù)技術(shù)發(fā)展和市場需求，適時引入。
　　PON網(wǎng)絡(luò)建設(shè)應(yīng)立足現(xiàn)存接入網(wǎng)現(xiàn)狀，充分利用現(xiàn)有資源，節(jié)約成本，快速提供業(yè)務(wù)。
　　3、結(jié)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(shù)發(fā)展之趨勢。EPON能夠以相對低廉的成本提供高速、可靠、多業(yè)務(wù)且可管理的接入服務(wù)，對于接入用戶和運(yùn)營商都是價值的充分體現(xiàn)和保證。
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1]毛京麗，張麗.現(xiàn)代通信網(wǎng).北京郵電大學(xué)出版社.1999
　　[2]顧畹儀等.光傳送網(wǎng).機(jī)械工業(yè)出版社.2003

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