基于EPON技術光纖到戶寬帶接入網的設計與探討

陽希

【摘要】 隨著信息化技術的不斷發(fā)展與進步，多媒體業(yè)務與應用呈爆炸式增長，這為通信帶寬帶來了巨大的壓力。傳統的銅線接入網已經不能滿足多媒體業(yè)務中數據高速傳輸的要求，為了適應寬帶接入網的發(fā)展，接入光纖化成為了發(fā)展的必然趨勢。本文主要對EPON技術進行簡述，對光纖到戶組網模型進行分析，并對基于EPON技術光纖到戶寬帶接入網的設計與實現進行了詳細探討，旨在能夠為用戶提供高質量、高速率的通信服務。

【關鍵字】 EPON技術 光纖到戶 寬帶接入網

一、前言

當前環(huán)境下，互聯網不同類型的應用在快速發(fā)展中，這些應用對通信帶寬的需求也逐步增大，加上國家“三網融合”政策的推動，使得通信寬帶網絡面臨著新的挑戰(zhàn)。我國的互聯網接入技術從基于銅線雙絞線的PSTN窄帶撥號到ADSL技術，再到光纖到戶FTTH接入技術，接入方式在不斷的進行變換，相應的接入技術也在不斷的完善。以太網無源光網絡（PON）技術是光纖到戶過程中的一個重要技術，其具有較高的帶寬，能夠向終端用戶提供可靠的數據、語音、視頻的傳輸能力，加之其技術的日益成熟，成本的不斷下降，推動了光纖接入的普遍應用。

二、EPON技術概述

2.1 EPON技術

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。光纖接入網包括有源光網絡（AON）、無源光網絡（PON），其中無源光網絡包括光線路終端（OLT）與光網絡單元（ONU）、光分配網（ODN），PON技術主要包括BPON、EPON、GPON。EPON（以太無源光網絡）技術是以IEEE802.3以太網技術為基礎，主要傳送可變長度的數據報，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系統結構相對簡單，成本較低，具有寬松的標準，另一方面，EPON與現有的以太網時相容的，因此不需要額外的協議轉換，在保證QoS的情況下，能夠輕松實現通信，因此，可以達到用戶數據的透明傳輸。EPON技術的特點使得其得到廣泛應用。

EPON的組網方式是點到多點的網絡結構，單根光纖上就能夠實現不同業(yè)務的承載，因此該結構可以在工程中減少光纜使用量，降低成本，提高不同業(yè)務的帶寬需求。在傳輸數據，上行應用TDMA時分多址技術，下行應用廣播方式，從而可以輕松實現雙向傳播。EPON技術在寬帶接入技術中占有重要的位置，它為數據信息的快速傳輸、通信基礎設施的建設提供重要的支持作用。

2.2 EPON光纖到戶組網模型

光纖到戶FTTH指的是通過光纖這種唯一的傳輸介質將網絡連接到用戶家中，為用戶提供視頻、語言、數據信息等業(yè)務，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量的傳輸服務。

三、基于EPON技術光纖到戶寬帶接入網的設計與實現

3.1客戶的帶寬需求分析

對于光纖到戶寬帶接入網的建設來說，需要根據接入范圍內的實際情況進行建設，從而可以實現用戶對于寬帶需求的同時，提高資源的利用率。通過調查得知，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)務方面、基于IP語音通信方面、上網業(yè)務方面。這些業(yè)務采用不同的技術，不同技術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，加上我國三網融合的不斷發(fā)展，網絡技術的不斷更新，在對光纖到戶寬帶接入網進行設計時還需要將未來的業(yè)務發(fā)展考慮進去。

3.2可行性分析

EPON終端類型豐富，能夠根據用戶的數量靈活的選擇終端口接口；傳輸速率高、距離長；EPON可以根據不同的用戶、不同的業(yè)務，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，使得整個網絡的擴容變得更容易；EPON采用多種加密方式對信息進行加密，從而為數據信息的安全傳輸提供保證。基于EPON技術的光纖到戶寬帶接入網的設計來說，可以根據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。一個好的網絡設計必須要考慮將來的業(yè)務需求，因此，網絡設計時的擴容能力必須重點考慮。基于以上原因，使得利用EPON技術進行光纖到戶寬帶接入網的建設具有可行性。

3.3基于EPON技術光纖到戶寬帶接入網設計方案

1、設計原則。該設計方案必須要能夠提高網絡業(yè)務發(fā)展，滿足用戶的需求，并結合當下的“光進銅退”思想來進行設計。設計原則為充分利用先進技術，保證組網的安全性，提高網絡的調度能力，同時要能夠達到經濟合理、擴容方便。

2、網絡組建方案設計。對于光纖布線的情況來說，一般采用一級分光的結構，此結構需要一個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，從而設置分節(jié)點到每一個用戶家中。一級分光結構能夠減少LOT與ONU之間的光纜數量，節(jié)約了相應的成本。如果要采用二級分光的結構，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，為了更好的保證網絡的通信質量，可以相應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。在網絡組建的過程中，也需要對光纖節(jié)點處的連接方式進行設計，光纖接頭的跳數對光功率也有影響。在設計的過程中，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)務配置方案

基于EPON技術光纖到戶寬帶接入網的業(yè)務配置來說，需要為用戶提供Triple Play的相關業(yè)務，主要包括家庭內部有多個PC機能夠共享上網；家庭內部接入多個電話；家庭內部可以通過機頂盒來觀看IPTV視頻、語言節(jié)目；未來其他相關業(yè)務；保證不同類型業(yè)務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設備相連接時，是通過EPON接口來完成，以此來為用戶提供高質量的上網業(yè)務。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中是否已經存在流量模板，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，就可以根據流量模板中的優(yōu)先級來實現任務的調度。其次需要配置ONT ETH端口VLAN，配置ONT ETH端口Native VLAN，對上網WLAN的上行口進行創(chuàng)建，并創(chuàng)建相關的業(yè)務流，最后將相應的數據進行保存，就可以實現高質量的上網業(yè)務。

為了能夠滿足用戶基于IP網絡質量高、成本低的打電話業(yè)務，需要OLT能夠連接ONT的硬件設備，此項任務也需要通過EPON接口。該過程的配置與上網業(yè)務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)務可能會出現不能交互的清理，此時需要使用OLT中相應的ARP Proxy功能。

另外還需要對BTV業(yè)務進行配置，從而為用戶提供相應的組播業(yè)務。最后需要對整個網絡的安全策略進行配置，使得整個接入網能夠實現鏈路聚合、任務隊列的合理調度，同時實現用戶安全上網的需求。

四、總結

從接入網的發(fā)展趨勢來看，傳統的銅線接入網已經不能滿足多媒體業(yè)務中數據高速傳輸的要求，“光退銅進”的趨勢勢在必行，而當前環(huán)境下，無源光網絡技術成為主流趨勢。EPON技術是PON技術中的一個種類，由于其自身的特點，使得EPON在無源光網絡建設中具有很大的優(yōu)勢。而對于網絡建設來說，仍然需要對光纖到戶接入網的建設進行改進和調整，充分考慮未來不同業(yè)務的擴展能力，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備，從而為用戶提供更高質量、更高速率、更優(yōu)服務。

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