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EPON關(guān)鍵技術(shù)解析
| 來(lái)源:金錢貓科技股份有限公司 發(fā)表于:2012-12-19 瀏覽6571次 |
?? EPON是由OLT（光線路終端）、ONU（光網(wǎng)絡(luò)單元）、以及ODN（光分配網(wǎng)絡(luò)）等單元構(gòu)成的點(diǎn)到多點(diǎn)系統(tǒng)。其系統(tǒng)拓?fù)涠酁樾切突驑?shù)型分支結(jié)構(gòu)，下行方向（由OLT到ONU）采用廣播方式，每一個(gè)ONU將接收到所有下行信息，根據(jù)其LLID提取有用信號(hào)；上行方向由（ONU到OLT）采用時(shí)分方式共享系統(tǒng)，通過(guò)接入控制機(jī)制將各個(gè)ONU有序接入。EPON的上、下行信息速率均為1Gb/s，由一根光纖采用波分復(fù)用實(shí)現(xiàn)全雙工通信。下面將著重介紹關(guān)于EPON的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。
突發(fā)控制
1、突發(fā)發(fā)送
?? EPON的點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)（P2MP）的特殊結(jié)構(gòu)和時(shí)分多址（TDMA）的接入方式?jīng)Q定了ONU發(fā)送機(jī)工作得在突發(fā)發(fā)送模式下進(jìn)行。當(dāng)ONU發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，打開(kāi)激光器，發(fā)送數(shù)據(jù)；當(dāng)ONU不發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，為了避免對(duì)其他ONU的上行數(shù)據(jù)造成干擾，必須完全關(guān)閉激光器。這樣，ONU上的激光器就需要不斷地快速（NS級(jí)別）打開(kāi)和關(guān)閉。因此，傳統(tǒng)的針對(duì)連續(xù)傳輸設(shè)計(jì)的APC（自動(dòng)功率控制）回路，不能再突發(fā)模式發(fā)送的情況下正常工作。
2、突發(fā)接收
?? 在EPON系統(tǒng)中，上行數(shù)據(jù)由各個(gè)ONU以突發(fā)形式到達(dá)OLT。OLT要接收來(lái)自不同距離的ONU的數(shù)據(jù)包，并恢復(fù)它們的幅度。但因ONU到OLT的距離不同，所以它們的數(shù)據(jù)包到達(dá)OLT時(shí)的功率變化很大。在極限情況下，從最近ONU發(fā)來(lái)的代表0信號(hào)的光強(qiáng)度甚至比從最遠(yuǎn)ONU傳來(lái)的代表1信號(hào)的光強(qiáng)度還要大，為了正確恢復(fù)原有數(shù)據(jù)，必須根據(jù)每個(gè)ONU的信號(hào)強(qiáng)度實(shí)時(shí)調(diào)整接收機(jī)的判決門(mén)限。
測(cè)距技術(shù)
?? 為確保每一個(gè)ONU的上行信元在OLT復(fù)用時(shí)能夠插入指定的時(shí)隙且彼此不發(fā)生碰撞。OLT需要一套功能，測(cè)量每一ONU和OLT之間的距離，并指揮每個(gè)ONU調(diào)整發(fā)送時(shí)間，以確保該ONU的上行信元在OLT規(guī)定的時(shí)刻到達(dá)使之不致相互沖突。通過(guò)這個(gè)機(jī)制能把所以O(shè)NU都調(diào)整到和OLT相同的邏輯距離處。這種測(cè)量ONU的距離，然后把每個(gè)ONU都調(diào)整到OLT的相同“虛”距離處的過(guò)程就成為測(cè)距。
MPCP
?? 在采用點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)（P2MP）通信的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中，主單元和從段元之間要采用MPCP來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效傳輸。EPON系統(tǒng)是一種典型的點(diǎn)到多點(diǎn)傳輸、接入設(shè)備。采用MPCP可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)可控制的網(wǎng)絡(luò)配置，MPCP在MAC控制層實(shí)現(xiàn)引入了5條新的控制消息。采用MPCP可以優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源，通過(guò)P2P仿真，MPCP可以和現(xiàn)有的以太網(wǎng)兼容，傳統(tǒng)的以太網(wǎng)幀格式仍然被保留。
自動(dòng)化注冊(cè)
?? 在EPON系統(tǒng)中，最開(kāi)始也是最重要的一部就是要解決光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）的注冊(cè)問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)PON系統(tǒng)良好的可擴(kuò)展性和方便的操作維護(hù)管理。在系統(tǒng)開(kāi)通運(yùn)行后，隨業(yè)務(wù)發(fā)展需要增加新的ONU或故障修復(fù)后的ONU要重新加入到系統(tǒng)時(shí)，希望這些ONU能夠自動(dòng)地加入而不影響到正常工作的ONU。因此ONU的自動(dòng)加入是PON系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。
OAM功能
?? EPON具有完善的OAM功能，除基本功能遠(yuǎn)端故障指示、遠(yuǎn)端環(huán)回、鏈路管理外，EPON還必須提供Organization Specific Extensive機(jī)制。
OAM層的主要功能：
遠(yuǎn)端故障指示
1、指示對(duì)端本地接收通道處于不工作狀態(tài)；
2、支持單向操作的物理層設(shè)備在故障器件可支持OAM遠(yuǎn)端故障指示；
3、用戶接入物理層設(shè)備在故障器件可支持OLT至ONU的單向OAM遠(yuǎn)端故障指示操作；
4、處上面列出的物理層設(shè)備外，其他設(shè)備在故障期間不支持OAM遠(yuǎn)端故障指示、單向操作，一些設(shè)備在物理層有專門(mén)的遠(yuǎn)端故障指示機(jī)制。
鏈路監(jiān)控
1、支持包括診斷信息的事件通知；
2、支持輪詢MIB變量
遠(yuǎn)端環(huán)回：提供了一種支持?jǐn)?shù)據(jù)鏈路層幀一級(jí)環(huán)回模式的機(jī)制。
動(dòng)態(tài)帶寬分配（DBA）
?? 在EPON系統(tǒng)的上行方向，采用TDMA（時(shí)分多址接入）方式實(shí)現(xiàn)多個(gè)ONU對(duì)上行帶寬的多址接入，其帶寬分配方案可分為靜態(tài)帶寬分配的和動(dòng)態(tài)帶寬分配。靜態(tài)帶寬分配方式的原理是OLT周期性為每個(gè)ONU分配固定的時(shí)隙作為上行發(fā)送窗口。其優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，但存在帶寬利用率低、帶寬分配不靈活、對(duì)于突發(fā)性業(yè)務(wù)適應(yīng)能力差等問(wèn)題。
?? 動(dòng)態(tài)帶寬分配（Dynamic Bandwidth Allocation，DBA）就是OLT根據(jù)ONU的實(shí)時(shí)帶寬請(qǐng)求獲取各ONU的流量信息，通過(guò)特定的算法為ONU動(dòng)態(tài)分配上行帶寬，保證各ONU上行數(shù)據(jù)幀互不沖突。DBA具有帶寬效率高，公平性好、能夠滿足QoS要求的優(yōu)點(diǎn)。
EPON優(yōu)勢(shì)
1、傳輸距離大，局端和用戶駐地的距離可以達(dá)到20km；
2、兼容性比較強(qiáng)，兼容現(xiàn)有的以太網(wǎng)；
3、高帶寬；
4、成本低，便于維護(hù)，容易擴(kuò)展和升級(jí)；
5、三網(wǎng)合一的技術(shù)優(yōu)勢(shì)：EPON具有同時(shí)傳輸TDM、IP數(shù)據(jù)和視頻廣播的能力，其中TDM和IP數(shù)據(jù)采用IEEE802.3以太網(wǎng)的格式進(jìn)行傳輸，而自身廣播的業(yè)務(wù)特定更適合視頻業(yè)務(wù)的傳遞。
?? 金錢貓長(zhǎng)期以來(lái)專注于三網(wǎng)融合領(lǐng)域設(shè)備和方案的開(kāi)發(fā)和研究，經(jīng)過(guò)多年的研發(fā)和測(cè)試，所推出的EPON+EOC方案結(jié)合了EPON和EOC在雙向網(wǎng)改領(lǐng)域中所占有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，為供應(yīng)商提供了一個(gè)關(guān)于網(wǎng)絡(luò)改造方案的絕佳選擇。金錢貓誠(chéng)邀行業(yè)人士共同進(jìn)行雙向網(wǎng)改項(xiàng)目的建設(shè)和推廣，全面應(yīng)戰(zhàn)三網(wǎng)融合市場(chǎng)。