張 瑩

（大慶油田信息技術(shù)公司喇區(qū)分公司，黑龍江大慶 163000）

當前信息時代之下，無論是人們的工作展開還是生活，都越來越離不開信息的傳輸，對應的，從通信領(lǐng)域的基礎(chǔ)支持角度看，相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展與成熟，也為這種社會范圍內(nèi)信息傳輸需求的滿足提供了堅實的基礎(chǔ)。隨著光進銅退的不斷深入，對應的光傳輸網(wǎng)絡領(lǐng)域中的技術(shù)體系也日漸成熟，其中以以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡（EPON，Ethernet Passive Optical Network）技術(shù)為核心的光數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡，成為當前該領(lǐng)域中關(guān)注的重點。

1 EPON網(wǎng)絡的當前應用特征

EPON網(wǎng)絡是當前在三網(wǎng)融合的需求背景之下廣泛采用的組網(wǎng)方式，其本身隸屬于無源光網(wǎng)絡的一種，其最大的工作特征，即整個通信網(wǎng)絡在工作展開的過程中不需要外界電源接入，因此在實際工作中呈現(xiàn)出良好的穩(wěn)定特征。與此同時，進一步考慮到EPON網(wǎng)絡在組網(wǎng)過程中采用了相對較為傳統(tǒng)和常見的以太網(wǎng)方式加以展開其無線光網(wǎng)絡布局體系，因此相對而言更為技術(shù)人員所熟悉，在維護和敷設等方面便于展開。

EPON網(wǎng)絡在發(fā)展的早期環(huán)境中，通常采用點對多點的方式展開數(shù)據(jù)傳輸，即在下行環(huán)境中以廣播形式進行工作。廣播方式在EPON網(wǎng)絡發(fā)展初期，用戶數(shù)量相對有限，并且光纖網(wǎng)絡尚不發(fā)達的環(huán)境中曾經(jīng)發(fā)揮了良好的支持作用，但是隨著信息傳輸環(huán)境中用戶數(shù)量的不斷增加，并且在某些特殊情況下甚至呈現(xiàn)出激增的狀態(tài)。這種信息傳輸需求的發(fā)展狀態(tài)，從客觀上推動著EPON技術(shù)領(lǐng)域中相關(guān)技術(shù)的引入。

隨著光波復用（WDM，Wavelength Division Multiplexing）技術(shù)的不斷發(fā)展，其應用已經(jīng)開始深入到光纜線路的各個角落，同樣在EPON網(wǎng)絡環(huán)境下也有長足進展。從根本上看，WDM技術(shù)是一種將整個光傳輸通路按照波長劃分為不同信道，并且在每條信道上加載不同信號進行傳輸?shù)募夹g(shù)，從而在物理層面上實現(xiàn)為不同的用戶配給一個專用的波長鏈路。并且隨著復用技術(shù)的日漸成熟，同一條物理光纖上可以復用的光傳輸鏈路數(shù)量也在逐年增加，這些技術(shù)都對當前的信息傳輸需求給予了充分的支持。

就目前的應用狀態(tài)看，WDM本身是一種能夠支持良好端對端信息傳輸方式的技術(shù)，能夠支持其局端面向用戶端的專用鏈路建立。不同的用戶通過不同的波長進行數(shù)據(jù)傳輸，并且進一步復用在同一條物理鏈路之上，從而在安全性和網(wǎng)絡傳輸能力兩個方面都較以往EPON網(wǎng)絡有了一個顯著的提高。但是對于此種網(wǎng)絡而言，如果為每一個用戶分配一個固定波長，則會在用戶無數(shù)據(jù)傳輸需求的時候產(chǎn)生資源浪費。雖然此種方式對于某些數(shù)據(jù)傳輸需求頻繁的辦公環(huán)境而言相對適用，但是考慮到固定波長分配系統(tǒng)升級費用過高，且由于要為每一個用戶在局端相應配備一個特定波長收發(fā)器和路由設備，因此對應造成一定的一次投入成本負擔。基于此種考慮，當前的EPON網(wǎng)絡環(huán)境中更多會考慮采用動態(tài)波分復用技術(shù)以改善系統(tǒng)性能。

2 DWM-EPON環(huán)境下網(wǎng)絡資源動態(tài)分配策略

在DWM-EPON網(wǎng)絡環(huán)境中，對于資源的動態(tài)分配策略需要重點從兩個方面展開，即下行以及上行方向。

2.1 下行方向動態(tài)波分復用

相對典型的EPON網(wǎng)絡下行結(jié)構(gòu)參見圖1。

圖1 EPON網(wǎng)絡下行結(jié)構(gòu)示意圖

圖1 中可以看出，可調(diào)光源TL以及陣列波導光柵AWG位于局端，WDM濾波器位于光網(wǎng)絡單元ONU中。AWG在網(wǎng)絡環(huán)境中同時作為分/合波器以及波長路由器存在，其在合波器職能之下，負責將不同波長的信號復用到一根光纖上，網(wǎng)絡中的每個ONU都有一個特定波長濾波器和突發(fā)模式接收器用以接收局端發(fā)給它的數(shù)據(jù)。當網(wǎng)絡環(huán)境中存在多個ONU時，OLT首先確定需要發(fā)送的下行數(shù)據(jù)目標所屬ONU接收波長，然后將TL調(diào)整到相應的波長形成調(diào)制信號后發(fā)送給該ONU。

當AWG與多個EPON網(wǎng)絡相連，則進一步承擔起波長路由器的職能。展開工作的時候首先需要確定數(shù)據(jù)傳輸目標端波長，而后通過相應的表達式來確定自身發(fā)射波長，從而實現(xiàn)一個AWG能過支持面向多個ODN展開工作，切實提升網(wǎng)絡整體的靈活性以及波長資源利用率。

2.2 上行方向動態(tài)波分復用

對于EPON上行方向動態(tài)波分復用而言，首先明確一個OLT需要面對多個ONU展開服務。因此首先每一個ONU都會首先在OLT端實現(xiàn)注冊，初始化信息包括各個ONU緩存中待傳的數(shù)據(jù)量、傳輸時延RTT以及各ONU的接收波長。OLT會將多個ONU的相關(guān)信息存入輪詢表中，并且授權(quán)給第一個ONU展開數(shù)據(jù)傳輸。ONU1依據(jù)OLT分配給的資源窗口展開數(shù)據(jù)傳輸，于此同時更多的用戶傳輸請求數(shù)據(jù)涌入ONU1緩存空間，在第一批數(shù)據(jù)發(fā)送完成之后，ONU1會將新的數(shù)據(jù)傳輸請求附加在數(shù)據(jù)末尾，而OLT將據(jù)此展開對于輪詢表的更新。

對于上行方向的動態(tài)波分復用而言，其動態(tài)特征體現(xiàn)在OLT面向ONU展開的動態(tài)資源窗口配置方面。這種動態(tài)特征在ONU沒有數(shù)據(jù)發(fā)送請求的時候，其優(yōu)勢尤其突出，對應的ONU僅需要發(fā)送下一個周期的請求信息，即可完成該周期輪詢列表的更新。并且當某一個ONU需要傳輸大量數(shù)據(jù)的時候，OLT還可以依據(jù)對應的智能算法以及輪詢表中的數(shù)據(jù)發(fā)送請求，來實現(xiàn)對于整個數(shù)據(jù)窗口資源配置的優(yōu)化。

3 結(jié)論

EPON網(wǎng)絡的發(fā)展，必然是隨著當前相關(guān)領(lǐng)域環(huán)境下其他相關(guān)技術(shù)的不斷成熟而實現(xiàn)的。對于此種狀況，唯有切實以需求和技術(shù)的發(fā)展作為背景展開深入分析，才能準確把握技術(shù)演進方向。

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