基于EPON技術(shù)光纖到戶寬帶接入網(wǎng)的設(shè)計(jì)與探討

陽希

【摘要】 隨著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，多媒體業(yè)務(wù)與應(yīng)用呈爆炸式增長，這為通信帶寬帶來了巨大的壓力。傳統(tǒng)的銅線接入網(wǎng)已經(jīng)不能滿足多媒體業(yè)務(wù)中數(shù)據(jù)高速傳輸?shù)囊?，為了適應(yīng)寬帶接入網(wǎng)的發(fā)展，接入光纖化成為了發(fā)展的必然趨勢。本文主要對EPON技術(shù)進(jìn)行簡述，對光纖到戶組網(wǎng)模型進(jìn)行分析，并對基于EPON技術(shù)光纖到戶寬帶接入網(wǎng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)探討，旨在能夠?yàn)橛脩籼峁└哔|(zhì)量、高速率的通信服務(wù)。

【關(guān)鍵字】 EPON技術(shù) 光纖到戶 寬帶接入網(wǎng)

一、前言

當(dāng)前環(huán)境下，互聯(lián)網(wǎng)不同類型的應(yīng)用在快速發(fā)展中，這些應(yīng)用對通信帶寬的需求也逐步增大，加上國家“三網(wǎng)融合”政策的推動，使得通信寬帶網(wǎng)絡(luò)面臨著新的挑戰(zhàn)。我國的互聯(lián)網(wǎng)接入技術(shù)從基于銅線雙絞線的PSTN窄帶撥號到ADSL技術(shù)，再到光纖到戶FTTH接入技術(shù)，接入方式在不斷的進(jìn)行變換，相應(yīng)的接入技術(shù)也在不斷的完善。以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）技術(shù)是光纖到戶過程中的一個重要技術(shù)，其具有較高的帶寬，能夠向終端用戶提供可靠的數(shù)據(jù)、語音、視頻的傳輸能力，加之其技術(shù)的日益成熟，成本的不斷下降，推動了光纖接入的普遍應(yīng)用。

二、EPON技術(shù)概述

2.1 EPON技術(shù)

光纖接入指的是用光纖來進(jìn)行局端與用戶之間的傳輸，且光纖是唯一的傳輸媒體。光纖接入網(wǎng)包括有源光網(wǎng)絡(luò)（AON）、無源光網(wǎng)絡(luò)（PON），其中無源光網(wǎng)絡(luò)包括光線路終端（OLT）與光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）、光分配網(wǎng)（ODN），PON技術(shù)主要包括BPON、EPON、GPON。EPON（以太無源光網(wǎng)絡(luò)）技術(shù)是以IEEE802.3以太網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，主要傳送可變長度的數(shù)據(jù)報(bào)，可以提供上下行對稱的高達(dá)1Gbit/s的線路傳輸速率，且易于升級，EPON系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對簡單，成本較低，具有寬松的標(biāo)準(zhǔn)，另一方面，EPON與現(xiàn)有的以太網(wǎng)時(shí)相容的，因此不需要額外的協(xié)議轉(zhuǎn)換，在保證QoS的情況下，能夠輕松實(shí)現(xiàn)通信，因此，可以達(dá)到用戶數(shù)據(jù)的透明傳輸。EPON技術(shù)的特點(diǎn)使得其得到廣泛應(yīng)用。

EPON的組網(wǎng)方式是點(diǎn)到多點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，單根光纖上就能夠?qū)崿F(xiàn)不同業(yè)務(wù)的承載，因此該結(jié)構(gòu)可以在工程中減少光纜使用量，降低成本，提高不同業(yè)務(wù)的帶寬需求。在傳輸數(shù)據(jù)，上行應(yīng)用TDMA時(shí)分多址技術(shù)，下行應(yīng)用廣播方式，從而可以輕松實(shí)現(xiàn)雙向傳播。EPON技術(shù)在寬帶接入技術(shù)中占有重要的位置，它為數(shù)據(jù)信息的快速傳輸、通信基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)提供重要的支持作用。

2.2 EPON光纖到戶組網(wǎng)模型

光纖到戶FTTH指的是通過光纖這種唯一的傳輸介質(zhì)將網(wǎng)絡(luò)連接到用戶家中，為用戶提供視頻、語言、數(shù)據(jù)信息等業(yè)務(wù)，并且能夠?yàn)橛脩籼峁┎煌瑢拵枨蟮耐ㄐ?。光纖本身可以提供較高的帶寬，且具有較高的傳輸速度，因此，光纖到戶能夠?yàn)橛脩籼峁└哔|(zhì)量的傳輸服務(wù)。

三、基于EPON技術(shù)光纖到戶寬帶接入網(wǎng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

3.1客戶的帶寬需求分析

對于光纖到戶寬帶接入網(wǎng)的建設(shè)來說，需要根據(jù)接入范圍內(nèi)的實(shí)際情況進(jìn)行建設(shè)，從而可以實(shí)現(xiàn)用戶對于寬帶需求的同時(shí)，提高資源的利用率。通過調(diào)查得知，目前我國家庭用戶對于帶寬的需求在迅速增多，主要需求是基于IPTV的視頻業(yè)務(wù)方面、基于IP語音通信方面、上網(wǎng)業(yè)務(wù)方面。這些業(yè)務(wù)采用不同的技術(shù)，不同技術(shù)對帶寬的需求也有很大的區(qū)別。為了更好的滿足用戶的需求，加上我國三網(wǎng)融合的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷更新，在對光纖到戶寬帶接入網(wǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)還需要將未來的業(yè)務(wù)發(fā)展考慮進(jìn)去。

3.2可行性分析

EPON終端類型豐富，能夠根據(jù)用戶的數(shù)量靈活的選擇終端口接口；傳輸速率高、距離長；EPON可以根據(jù)不同的用戶、不同的業(yè)務(wù)，提供不同的帶寬，并采用動態(tài)和靜態(tài)兩種帶寬分配方式，從而有效的利用帶寬資源，降低成本；EPON采用集中部署的方式進(jìn)行，因此不需要對分光器進(jìn)行維護(hù)，使得整個網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)容變得更容易；EPON采用多種加密方式對信息進(jìn)行加密，從而為數(shù)據(jù)信息的安全傳輸提供保證。基于EPON技術(shù)的光纖到戶寬帶接入網(wǎng)的設(shè)計(jì)來說，可以根據(jù)具體項(xiàng)目的需求來選擇合適的方式為線路的可靠傳輸提供保障。一個好的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)必須要考慮將來的業(yè)務(wù)需求，因此，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)的擴(kuò)容能力必須重點(diǎn)考慮?；谝陨显?，使得利用EPON技術(shù)進(jìn)行光纖到戶寬帶接入網(wǎng)的建設(shè)具有可行性。

3.3基于EPON技術(shù)光纖到戶寬帶接入網(wǎng)設(shè)計(jì)方案

1、設(shè)計(jì)原則。該設(shè)計(jì)方案必須要能夠提高網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)發(fā)展，滿足用戶的需求，并結(jié)合當(dāng)下的“光進(jìn)銅退”思想來進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)原則為充分利用先進(jìn)技術(shù)，保證組網(wǎng)的安全性，提高網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度能力，同時(shí)要能夠達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理、擴(kuò)容方便。

2、網(wǎng)絡(luò)組建方案設(shè)計(jì)。對于光纖布線的情況來說，一般采用一級分光的結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)需要一個1：32的分光器來進(jìn)行支持，并使得主節(jié)點(diǎn)放置光纖到每棟樓中，從而設(shè)置分節(jié)點(diǎn)到每一個用戶家中。一級分光結(jié)構(gòu)能夠減少LOT與ONU之間的光纜數(shù)量，節(jié)約了相應(yīng)的成本。如果要采用二級分光的結(jié)構(gòu)，就需要安裝1：4的分光器和1：8的分光器。分光器對光的功率有一定的影響，即光在通過分光器后功率會有所下降，為了更好的保證網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量，可以相應(yīng)的提高光線路終端的發(fā)光功率，也可以通過增強(qiáng)光節(jié)點(diǎn)的靈敏度來實(shí)現(xiàn)。在網(wǎng)絡(luò)組建的過程中，也需要對光纖節(jié)點(diǎn)處的連接方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，光纖接頭的跳數(shù)對光功率也有影響。在設(shè)計(jì)的過程中，除了需要考慮工程的成本，還需要考慮盡量提高光分比。

3、業(yè)務(wù)配置方案

基于EPON技術(shù)光纖到戶寬帶接入網(wǎng)的業(yè)務(wù)配置來說，需要為用戶提供Triple Play的相關(guān)業(yè)務(wù)，主要包括家庭內(nèi)部有多個PC機(jī)能夠共享上網(wǎng)；家庭內(nèi)部接入多個電話；家庭內(nèi)部可以通過機(jī)頂盒來觀看IPTV視頻、語言節(jié)目；未來其他相關(guān)業(yè)務(wù)；保證不同類型業(yè)務(wù)之間的獨(dú)立性和安全性；能夠快速的定位故障。

OLT與遠(yuǎn)端的ONT設(shè)備相連接時(shí)，是通過EPON接口來完成，以此來為用戶提供高質(zhì)量的上網(wǎng)業(yè)務(wù)。完成此步驟，首先需要配置流量模板。通過查詢可以得知系統(tǒng)中是否已經(jīng)存在流量模板，如果已存在的流量模板不滿足要求，則需要通過命令來添加流量模板，有了流量模板的支持，就可以根據(jù)流量模板中的優(yōu)先級來實(shí)現(xiàn)任務(wù)的調(diào)度。其次需要配置ONT ETH端口VLAN，配置ONT ETH端口Native VLAN，對上網(wǎng)WLAN的上行口進(jìn)行創(chuàng)建，并創(chuàng)建相關(guān)的業(yè)務(wù)流，最后將相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，就可以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的上網(wǎng)業(yè)務(wù)。

為了能夠滿足用戶基于IP網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量高、成本低的打電話業(yè)務(wù)，需要OLT能夠連接ONT的硬件設(shè)備，此項(xiàng)任務(wù)也需要通過EPON接口。該過程的配置與上網(wǎng)業(yè)務(wù)需要的配置是相似的，需要指出的是，對于在相同的VLAN下的不同用戶來說，業(yè)務(wù)可能會出現(xiàn)不能交互的清理，此時(shí)需要使用OLT中相應(yīng)的ARP Proxy功能。

另外還需要對BTV業(yè)務(wù)進(jìn)行配置，從而為用戶提供相應(yīng)的組播業(yè)務(wù)。最后需要對整個網(wǎng)絡(luò)的安全策略進(jìn)行配置，使得整個接入網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)鏈路聚合、任務(wù)隊(duì)列的合理調(diào)度，同時(shí)實(shí)現(xiàn)用戶安全上網(wǎng)的需求。

四、總結(jié)

從接入網(wǎng)的發(fā)展趨勢來看，傳統(tǒng)的銅線接入網(wǎng)已經(jīng)不能滿足多媒體業(yè)務(wù)中數(shù)據(jù)高速傳輸?shù)囊螅肮馔算~進(jìn)”的趨勢勢在必行，而當(dāng)前環(huán)境下，無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成為主流趨勢。EPON技術(shù)是PON技術(shù)中的一個種類，由于其自身的特點(diǎn)，使得EPON在無源光網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中具有很大的優(yōu)勢。而對于網(wǎng)絡(luò)建設(shè)來說，仍然需要對光纖到戶接入網(wǎng)的建設(shè)進(jìn)行改進(jìn)和調(diào)整，充分考慮未來不同業(yè)務(wù)的擴(kuò)展能力，并為大規(guī)模光纖的部署、光纖到戶的寬帶接入做好充分的準(zhǔn)備，從而為用戶提供更高質(zhì)量、更高速率、更優(yōu)服務(wù)。

參 考 文 獻(xiàn)

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