摘 要 隨著寬度接入在中國的迅猛發(fā)展,其也為中國電信業(yè)提供了新的增長點。而在接入網(wǎng)技術(shù)中EPON將光纖通訊全面的應(yīng)用到接入網(wǎng)領(lǐng)域,這解決了長期的接入網(wǎng)瓶頸問題。本文綜合研究的是EPON平臺的OLT設(shè)備,對OLT的硬件設(shè)計進行了闡述,并詳細解釋了OLT的功能及其自主化控制平臺的應(yīng)用。就整個管理體系而言,實現(xiàn)了多個OLT進行實時的監(jiān)測和管理,使得EPON網(wǎng)絡(luò)管理體系更為合理和完善,并保障了網(wǎng)絡(luò)安全,促進了網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)勢更好的發(fā)揮,讓企業(yè)更具有競爭力。
關(guān)鍵詞 OLT;功能;自主化;控制
中圖分類號:TN929 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1671-7597(2014)23-0016-01
1 OLT硬件系統(tǒng)設(shè)計簡介
OLT為光線路終端,這是用于連接光纖干線的終端設(shè)備。在OLT硬件系統(tǒng)中,其設(shè)備主要是由FPGA芯片、ARM9芯片、雙口RAM芯片、光收發(fā)電路及以太PHY芯片組成。如圖1為其結(jié)構(gòu)圖。就其系統(tǒng)功能可以劃分為四大部分,一是LOLT核心控制單元,這包括FPGA、配置芯片及雙口RAM芯片。二是網(wǎng)絡(luò)管理單元,APM9、SDRAM、FLASH、100M網(wǎng)絡(luò)接口及串行配置接口等。三是PON端千兆光路單元,這主要包括串/并轉(zhuǎn)換芯片級能夠進行突發(fā)接收功能的光模塊。
FPGA是整個OLT嵌入式系統(tǒng)的核心。它能夠完成數(shù)據(jù)的發(fā)送、接收和轉(zhuǎn)換功能。讓接收到的數(shù)據(jù)可以進行幀頭校驗,在發(fā)送數(shù)據(jù)時加上校驗位。這樣可以對多種數(shù)據(jù)類型進行判斷,在上行時還可以將它們送人各自的處理單元進行處理,下行時利用隊列按順序發(fā)送。這樣可以便于接收數(shù)據(jù)時決定網(wǎng)絡(luò)傳遞方向。
2 OLT功能特點分析
在一個EPON系統(tǒng)中,OLT其既是一個交換機又是一個多業(yè)務(wù)提供平臺,可以為無源光纖提供光纖接口,并是EPON系統(tǒng)的核心部件。就OLT功能而言,其主要體現(xiàn)在這樣幾個方面:以廣播的形式向ONU進行以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的發(fā)送;發(fā)起并控制注冊和測距的過程,對測距的信息進行記錄;針對用戶的服務(wù)質(zhì)量為ONU進行帶寬的分配,也就是對ONU發(fā)送數(shù)據(jù)起始時間及發(fā)送窗口的大小進行控制。并根據(jù)以太網(wǎng)向城域和廣域發(fā)展的趨勢,OLT還可以提供多個Gbps的以太接口。除了提供網(wǎng)絡(luò)集中及接入的功能外,OLT還可以進行網(wǎng)絡(luò)管理。
3 OLT控制芯片內(nèi)部功能設(shè)計實現(xiàn)自主化控制
為了構(gòu)建自主化控制平臺,使得OLT控制芯片能夠完成和實現(xiàn)IEEE802.3ah協(xié)議中的物理編碼子層(PCS),調(diào)和子層(RS)及MAC子層的全部或部分功能。
1)上行方面的各個模塊控制功能。在上行的方向,對PSC子層功能的PCS接收模塊要實現(xiàn)其將PON網(wǎng)絡(luò)所傳輸來的10B數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成8B數(shù)據(jù),并對幀起始碼組與幀結(jié)束碼組進行檢測,完成組幀后再送入CRC8校驗?zāi)K。
利用RS子層功能的CRC8校驗?zāi)K來實現(xiàn)對EPON幀頭中LLID的校驗和過濾過程。在校驗位正確的情況下,再進行上行方向數(shù)據(jù)幀的傳遞;如果不正確則要過濾到該幀。
上行分類模塊其是根據(jù)上行方向來進行數(shù)據(jù)處理。這也是最為重要的一個模塊。它有兩個功能,一個是進行數(shù)據(jù)幀的分類,另一個是對地址表操作。就類型字段的不同,該模塊分為數(shù)據(jù)幀、OAM幀及控制幀。數(shù)據(jù)幀可以進行目的MAC地址的提取,MAC地址表的查找,及完成其更新。在模塊驗證至組播操作幀時,還可以執(zhí)行組播地址添加這樣一系列的操作。
幀頭替換模塊其是將IEEE802.3ah的幀頭替換為標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)802.3z的幀頭。再利用GMII接口傳輸?shù)角д缀诵木W(wǎng)。
2)下行方向的各個模塊控制功能。在下行的方向上,MAC地址查表模塊其可以對上層路由器所傳輸來的數(shù)據(jù)目的MAC地址進行 提取,在目的MAC地址進行單播或是組播地址時,可以查找到MAC的地址表。如果可以查找到,則在幀頭對映射的LLID進行添加,并繼續(xù)進行下行方向傳送;否則則將數(shù)據(jù)幀過濾。在目的MAC地址是廣播MAC地址時,可以添加廣播LLID來進行下行方向上的傳送。
分類存儲模塊其功能是對下行數(shù)據(jù)分類緩存到片外的雙口RAM中。下行仲裁模塊其利用優(yōu)先級和帶寬要求來作為依據(jù),并進行調(diào)度雙口RAM的隊列中,使得下行數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)更為合理傳輸。
CRC8添加模塊是對之前添加到的EPON幀頭上的LLID進行合理的計算,這樣可以讓CRC8校驗數(shù)據(jù)之后添加到第8個字節(jié)中去。
PCS發(fā)送模塊將8B—10B的碼型進行轉(zhuǎn)換,并進行幀起始與結(jié)束字符的添加。從而使數(shù)據(jù)幀能夠轉(zhuǎn)換成為標(biāo)準(zhǔn)的TBI
接口。
4 結(jié)束語
OLT其部署的位置對網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)與層次、設(shè)備管理與維護、設(shè)備端口利用率、用戶實裝率及投資都有著極大的影響,所以要進行綜合的考慮。通過對OLT功能特點的分析,可以使得EPON網(wǎng)絡(luò)管理體系更為合理和完善,并實現(xiàn)自主化控制平臺的構(gòu)建,讓網(wǎng)絡(luò)管理人員能夠更為實時準(zhǔn)確的監(jiān)測到鏈路的狀態(tài),對告警等意外事故能夠及時進行處理,這樣也很好的保證了網(wǎng)絡(luò)安全。
在自主化控制平臺,OLT控制芯片的設(shè)計提高了業(yè)務(wù)調(diào)度的效率,使得基本的網(wǎng)絡(luò)功能能夠正常進行運行,并很好地保障了整個OLT系統(tǒng)的正常工作,同時更有助于提高系統(tǒng)的可
靠性。
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作者簡介
李大偉(1984-),男,漢族,黑龍江明水縣人,助理工程師,本科,工學(xué)學(xué)士,研究方向:通信設(shè)備管理與維護。endprint