EPON接入技术原理与组网应用
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EPON网络是采用FTTB方式组建网络,其组网基本单元为OLT和ONU。OLT为局端设备提供丰富的PON口,用于连接ONU设备;ONU是用户端设备提供相应的数据和语音接口,实现用户业务的接入。对于不同业务的接入实现主要是采用对不同用户不同业务打不同的VLAN标签来透明传输到相应的业务接入对讲服务器,并将相应的VLAN标签剥离后送入IP承载网传输。
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1.EPON网络介绍
EPON(以太无源光网络)是一种新兴的光纤接入网技术,它是采用点到多点结构、无源光纤传输方式、基于高速以太网平台和TDM时分MAC(MediaAccessControl)媒体访问控制方式、提供多种综合业务的宽带接入技术。所谓无源,是指ODN中不含有任何有源电子器件及电源,全部由光分路器(Splitter)等无源器件组成。它在物理层采用了PON技术,在链路层使用以太网协议,利用PON的拓扑结构实现了以太网的接入。因此,它综合了PON技术和以太网技术的优点:低成本、高带宽、扩展性强、灵活快速的服务重组、与现有以太网的兼容性、方便管理等等。
EPON可以实现语音、数据、视频、移动业务的融合。EPON系统主要由OLT(光线路终端)、ONU(光网络单元)、ONT(光网络终端)和ODN(光分配网)组成,它处于网络的接入网层面,主要适用于宽带业务的光纤接入。
有源网络设备包括中心局机架设备(OLT)和光网络单元(ONU)。光网络单元(ONU)给用户提供数据、视频和电话网络与PON之间的接口。ONU最初的作用是接收光路信号,然后转换成用户所需的格式(以太网、IP广播、电话、T1/E1等)。OLT设备则通过光纤连接到IP核心网络。光接入网的引入,其覆盖范围达到20km,保证了OLT从光接入网建网初期就可以提升到传统的城域汇聚节点处,从而简化了接入网汇聚层的网络结构,也节省了端局的数量。另外,光接入网大容量、高接入带宽、高可靠性、多业务QoS等级支持能力的特点,也使接入网向统一、融合、高效承载平台的方向演进成为现实。
2.EPON网络基本原理
EPON系统采用WDM技术,实现单纤双向传输,用上行1310nm和下行1490nm波长传送数据和语音,CATV业务则使用1550nm波长承载。OLT放置在中心局端,分配和控制信道的连接,并有实时监控、管理及维护功能。ONU放置在用户侧,OLT与ONU间通过无源的光分配网络按照1:16/1:32方式连接。
为了分离同一光纤上多个用户往返的信号,可采用以下2种复用技术。
1)下行数据流采用广播技术。在EPON中,从OLT到多个ONU下行传输数据的过程采用数据广播方式发送。数据以变长信息包的形式,从OLT下行广播到多个ONU。每个信息包带有1个EPON包头,唯一标识该信息包是发给ONU-1、ONU-2还是ONU-3。也可标识为广播信息包发给所有ONU或发给特定的ONU组(多点传送信息包)。当数据到达ONU时,ONU通过地址匹配,接收并识别发给它的信息包,丢弃发给其他ONU的信息包。在ONU注册成动后分配1个唯一的LLID;OLT接收数据时比较LLID注册列表,ONU接收数据时,仅接收符合自己的LLID的帧或者广播帧。
2)上行数据流采用TDMA技术。OLT接收数据前比较LLID注册列表;每个ONU在由局端设备OLT统一分配的时隙中发送数据帧;分配的时隙(通过测距技术)补偿了各个ONU距离的差距,避免了各个ONU之间的碰撞。
3.EPON网络组网开发及应用
在当前FTTB网络大规模部署,运营商重组网络融合推进的大背景下,采用EPON接入技术的组网也开始规模化商用。对于新建小区网络的部署规划通过EPON网络建设实现小区数据和语音业务的全面接入,能够了解现有运营网络的结构和演进方向,掌握现有网络设备的硬件和软件调试,熟悉网络协议和业务实现方式等。根据网络光线路终端布放位置,组网一般有以下3种方式:
①OLT放置于中心机房(如交换机房、数据机房等),其特点为覆盖范围大,便于操作和管理,适于早期用户比较少或集中管理的场景。
②远端中心机房,其覆盖范围适中,便于操作和管理,可同时兼顾容量和资源。
③户外机房或小区机房,其特点为节省光纤,但管理和维护困难,覆盖范围比较小,需要解决供电问题,一般不建议采用这种方式。