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

        2015-05-30 10:48:04陽希
        中國新通信 2015年7期
        關(guān)鍵詞:寬帶接入接入網(wǎng)無源

        陽希

        【摘要】 隨著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展與進步,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)進行簡述,對光纖到戶組網(wǎng)模型進行分析,并對基于EPON技術(shù)光纖到戶寬帶接入網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn)進行了詳細探討,旨在能夠為用戶提供高質(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,可以提供上下行對稱的高達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,能夠輕松實現(xiàn)通信,因此,可以達到用戶數(shù)據(jù)的透明傳輸。EPON技術(shù)的特點使得其得到廣泛應(yīng)用。

        EPON的組網(wǎng)方式是點到多點的網(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時分多址技術(shù),下行應(yīng)用廣播方式,從而可以輕松實現(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),并且能夠為用戶提供不同寬帶需求的通信。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,光纖到戶能夠為用戶提供高質(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)計與實現(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)的實際情況進行建設(shè),從而可以實現(xiàn)用戶對于寬帶需求的同時,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)進行設(shè)計時還需要將未來的業(yè)務(wù)發(fā)展考慮進去。

        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行,因此不需要對分光器進行維護,使得整個網(wǎng)絡(luò)的擴容變得更容易;EPON采用多種加密方式對信息進行加密,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)計來說,可以根據(jù)具體項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)計必須要考慮將來的業(yè)務(wù)需求,因此,網(wǎng)絡(luò)設(shè)計時的擴容能力必須重點考慮?;谝陨显?,使得利用EPON技術(shù)進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)計方案

        1、設(shè)計原則。該設(shè)計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“光進銅退”思想來進行設(shè)計。設(shè)計原則為充分利用先進技術(shù),保證組網(wǎng)的安全性,提高網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度能力,同時要能夠達到經(jīng)濟合理、擴容方便。

        2、網(wǎng)絡(luò)組建方案設(shè)計。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的分光器來進行支持,并使得主節(jié)點放置光纖到每棟樓中,從而設(shè)置分節(jié)點到每一個用戶家中。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,也可以通過增強光節(jié)點的靈敏度來實現(xiàn)。在網(wǎng)絡(luò)組建的過程中,也需要對光纖節(jié)點處的連接方式進行設(shè)計,光纖接頭的跳數(shù)對光功率也有影響。在設(shè)計的過程中,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)之間的獨立性和安全性;能夠快速的定位故障。

        OLT與遠端的ONT設(shè)備相連接時,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)進行保存,就可以實現(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)隊列的合理調(diào)度,同時實現(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”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,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)進行改進和調(diào)整,充分考慮未來不同業(yè)務(wù)的擴展能力,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

        [1]方國濤,楊海寧. 基于EPON的多業(yè)務(wù)接入實例分析[J]. 價值工程,2013:191-192.

        [2]鄭祖民. 基于EPON技術(shù)的寬帶接入網(wǎng)絡(luò)建設(shè)[J]. 信息通信,2007(5):439-444.

        [3]王玨文. 基于EPON技術(shù)光纖到戶寬帶接入網(wǎng)的設(shè)計與研究[D].華南理工大學(xué),2013.

        [4]鐘秀芳,李樹明等. EPON 技術(shù)應(yīng)用與產(chǎn)品現(xiàn)狀分析及探討[J].信息通信技術(shù),2009(01): 51-57.

        [5]高雙喜,曾惠斌,高恒. 全球?qū)拵Ы尤爰夹g(shù)發(fā)展分析[J].電信科學(xué),2009(9):58-62.

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