EPON網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及應(yīng)用

林豐光

[摘要]利用無源光網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)接入方式的EPON技術(shù),綜合以太網(wǎng)成本低、兼容性好、PON技術(shù)共享的特點(diǎn)。在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中,應(yīng)引入EPON技術(shù),讓EPON與現(xiàn)有業(yè)務(wù)融合。通過分析EPON網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和工作原理,提出EPON網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)原則,并對EPON網(wǎng)絡(luò)建設(shè)在住宅小區(qū)的應(yīng)用問題進(jìn)行探討。

[關(guān)鍵詞]EPON網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)住宅小區(qū)應(yīng)用

中圖分類號:TN92文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1120007-01

一、EPON網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和工作原理

EPON的接入采用點(diǎn)到多點(diǎn)光接入體系結(jié)構(gòu)。通過在網(wǎng)絡(luò)中采用高性價比的以太端口以及低成本、可靠性高的無源部件,可實(shí)現(xiàn)EPON的經(jīng)濟(jì)性和快速性。與基于ATM或SONET的網(wǎng)絡(luò)相比,EPON以IP/Ethernet包的形式起止,不需要花費(fèi)時間進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換或電路建立。

一個典型的EPON系統(tǒng)由光線路終端、光分配網(wǎng)絡(luò)、光網(wǎng)絡(luò)單元/光網(wǎng)絡(luò)終端和網(wǎng)元管理系統(tǒng)組成。

EPON系統(tǒng)采用波分復(fù)用技術(shù),實(shí)現(xiàn)了單纖雙向傳輸。

下行采用廣播方式:ONU注冊成功后被分配一個唯一的邏輯鏈路標(biāo)識(LLID);在每一個以太網(wǎng)幀前添加一個LLID,替代以太網(wǎng)前導(dǎo)符的最后兩個字節(jié)(不改變原有幀結(jié)構(gòu));ONU接收數(shù)據(jù)時,僅接收符合自己的LLID的幀或者廣播幀。

上行采用TDMA方式:任一時刻只能有一個ONU發(fā)送上行信號,系統(tǒng)才能正常工作;不同的ONU分配不同的時間片,輪流發(fā)送上行數(shù)據(jù);每個ONU發(fā)送上行數(shù)據(jù)的時間片可以是動態(tài)的,時間片的大小和多少在宏觀上表現(xiàn)為帶寬的大小。由于數(shù)據(jù)速率非常高,由ONU的距離不同而產(chǎn)生的細(xì)微的時延應(yīng)該在發(fā)送上行數(shù)據(jù)的時候予以考慮,即需要通過測距予以補(bǔ)償。

二、EPON網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)原則

EPON以光纖為傳輸媒質(zhì),無干擾、無輻射,解決了銅質(zhì)雙絞線為傳輸媒質(zhì)的用戶線路出線效率低、線間串?dāng)_明顯等問題。EPON通信系統(tǒng)帶寬超過1Gb/s,傳輸距離達(dá)到幾十公里,業(yè)務(wù)提供能力和部署靈活性具有較大的優(yōu)勢,同時對網(wǎng)絡(luò)的管理能力有了較大的提高。

從網(wǎng)絡(luò)發(fā)展角度看,高端企業(yè)級用戶、中心商務(wù)區(qū)等重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域,可通過實(shí)施戰(zhàn)略性水平布線與現(xiàn)有的綜合布線疊加,為拓展業(yè)務(wù)奠定基礎(chǔ)。

從業(yè)務(wù)經(jīng)營方面看,應(yīng)提供與現(xiàn)有xDSL寬帶接入方式有差異的服務(wù)。對于高端用戶,提供安全、可靠的網(wǎng)絡(luò)模型,對于大眾用戶,應(yīng)在匯集層進(jìn)行EPON網(wǎng)絡(luò)改造。總之,進(jìn)行EPON網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時,應(yīng)遵循以下原則:

第一,在進(jìn)行EPON網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的前期,應(yīng)對用戶結(jié)構(gòu)性質(zhì)、使用要求和習(xí)慣進(jìn)行分析,得到網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)模型,據(jù)此規(guī)劃OLT設(shè)備布局,然后對ONU設(shè)備進(jìn)行布置。例如,OLT布放在端局將會占用昂貴的主干光纜資源,布放在小區(qū)內(nèi)會受到機(jī)房資源和配套費(fèi)用的限制而影響網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性。在發(fā)展初期,建議設(shè)置在接入網(wǎng)的匯集性機(jī)房。

第二,由于EPON接入網(wǎng)技術(shù)較新,各廠家設(shè)備在互通性方面尚有一些問題,一個較大區(qū)域最好使用同一廠家設(shè)備,盡量避免同區(qū)域不同廠家設(shè)備混用。對于無源分光器的設(shè)置,建議采用一級或二級分光,原則上不采用三級或三級以上的分光。對于線路質(zhì)量和施工工藝方面,如果過多強(qiáng)調(diào)施工工藝,將使建設(shè)成本大大提高,為了降低建設(shè)成本,OLT到ONU間距最好小于5kin,以實(shí)現(xiàn)較大的分光比,提高EPON的接入能力,從而提高核心設(shè)備的使用效能,降低設(shè)備端口的運(yùn)行成本。

三、EPON網(wǎng)絡(luò)建設(shè)在住宅小區(qū)的應(yīng)用

(一)住宅小區(qū)ODN網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。本文的實(shí)施項(xiàng)目選擇溫州某小區(qū)FTTH

光纖到戶項(xiàng)目,該小區(qū)有住宅71O套,其中4棟11型住宅小高層戶型,17棟多層住宅。ODN網(wǎng)絡(luò)部分共分以下五部分:

1.信息機(jī)房ODN設(shè)施。工程中機(jī)房設(shè)施有6臺ODF架、1臺設(shè)備綜合機(jī)柜、46套光分模塊,1468條跳纖。

2.配線光纜部分。工程中總計(jì)采用6條288芯骨架式帶狀光纜覆蓋整個小區(qū)710戶。

3.樓道分線盒。本工程覆蓋21棟住宅樓,合計(jì)54個單元小區(qū),根據(jù)本工程設(shè)計(jì)方案,共使用54個24芯樓道分線盒。

4.入戶皮線光纜。本工程入戶皮線光纜共分為兩部分:小高層部分,多層部分。其中小高層入戶皮線光纜總長為3520米,多層入戶皮線光纜總長度為6936米。兩項(xiàng)合計(jì)皮線光纜長度為10456米。

5.戶信息箱內(nèi)光纖面板。本工程小區(qū)共計(jì)710戶,需要光纖保護(hù)面板710個。入戶皮線光纜進(jìn)入信息箱后,與單頭尾纖熔接,采用光纖面板固定入戶皮線光纜、單頭尾纖,并對光纖熔接點(diǎn)進(jìn)行保護(hù),熔接完成后單頭尾纖直接與用戶ONU連接。

(二)EPON系統(tǒng)業(yè)務(wù)配置。本住宅小區(qū)作為溫州電力光網(wǎng)絡(luò)的一個節(jié)點(diǎn),其lP網(wǎng)絡(luò)和PSTN網(wǎng)絡(luò)接入到電業(yè)局的通信和信息中心機(jī)房,兩地相距約5.5km。根據(jù)工程要求,此小區(qū)的電話交換設(shè)備需要與信息機(jī)房的PSTN交換系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)(之間有光纜和光傳輸設(shè)備),此小區(qū)的電話交換設(shè)備需要通過V5.2接口向城區(qū)的其他站點(diǎn)放號,小區(qū)電話用戶要實(shí)現(xiàn)與公網(wǎng)等位撥號功能,用戶線容量約1500線。

本項(xiàng)目電話接入采用程控交換V5.2接入EPON多業(yè)務(wù)接入平臺的方案,通過SIP轉(zhuǎn)V5,2中繼網(wǎng)關(guān),為小區(qū)用戶提供電話業(yè)務(wù)。

按照工程要求,本系統(tǒng)采用雙纖三波的方案,ONU提供數(shù)據(jù)和CATV兩個光纖接口。CATV光信號由小區(qū)本地提供,為了實(shí)現(xiàn)EDFA放大,CATV光信號波長需要由1310nm轉(zhuǎn)換為1550nm。以上反映出工程實(shí)際的連接,請?zhí)貏e注意尾纖的接口,分SC/PC、SC/APC、LC/PC、FC/PC。

安防系統(tǒng)集成:EPON網(wǎng)絡(luò)的建成,為此住宅小區(qū)提供了全lP化的局域網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,為視頻監(jiān)控和安防系統(tǒng)提供了業(yè)務(wù)承載的通道。

本工程采用的安防系統(tǒng),是在成熟的工業(yè)控制總線RS485技術(shù)的基礎(chǔ)上,通過RS485-IP協(xié)議轉(zhuǎn)換,接入EPON網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。系統(tǒng)集成多種子系統(tǒng),包括家庭防盜報(bào)警、周界防范、巡更、門禁、聯(lián)動控制等,該系統(tǒng)布線施工方便,應(yīng)用一條RS485總線,各子系統(tǒng)模塊根據(jù)需要增減,結(jié)合應(yīng)用軟件,提供集成接口,使得整個系統(tǒng)的維護(hù)更加簡單而人性化。

四、結(jié)束語

EPON是在標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)協(xié)議的基礎(chǔ)上擴(kuò)展MAC協(xié)議發(fā)展而來,具有標(biāo)準(zhǔn)成熟、協(xié)議簡單、隨處可見、價格低廉等優(yōu)勢,可以提供高帶寬和長距離的綜合業(yè)務(wù)接入,為最后一公里問題提供了很好的解決方案。本文對EPON的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及應(yīng)用問題進(jìn)行了闡述,使讀者對EPON有一個基本的了解,目前EPON只能提供1Gbit/s的接入帶寬,在分配比為64時,每個用戶平均只能分配到15.6Mbit/s的帶寬,還不能完全滿足高端用戶的需求。目前10Gbit/s的EPON技術(shù)以及基于WDM的PON技術(shù)也正在研究之中,相信在市場需求的推動下,技術(shù)會以更快的速度向前發(fā)展。

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