GE PON系統的長距離傳輸技術方案探討

國網安徽省電力公司池州供電公司 程 洪

GE PON系統的長距離傳輸技術方案探討

國網安徽省電力公司池州供電公司 程 洪

在GEPON系統中，由于光功率預算的限制，導致GEPON系統的傳輸距離限制在20KM以內，本文提出一種解決方案，試圖解決GEPON系統傳輸距離限制，將提高GEPON系統的傳輸距離到80km。使GEPON系統得到更為廣泛的應用。

GEPON系統；burst光信號；方案

眾所周知，GEPON技術采用點到多點的用戶網絡拓撲結構，利用光纖實現數據、語音和視頻的全業務接入，非常適合IP業務的傳送。由于目前IP網絡的普遍建設，基于以太網的技術的元器件結構比較簡單，性能高且價格便宜，使得GEPON商用程度越來越高。而基于IP的各種業務的高速發展以及下一代網絡IP融合的趨勢使得GEPON可以適用的范圍更廣并且符合未來網絡的發展趨勢，成為最重要的FTTH技術。

但在GEPON系統中，由于光功率預算的限制，導致GEPON系統的傳輸距離限制在20KM以內，本文提出一種新的實現方案，通過再生GEPON光信號，提高GEPON系統的傳輸距離到80km。

我們知道ONU上行數據經過OEO-GEPON設備后，連接OLT Side的激光器只能在特定ONU的上行窗口才能發送光信號，否則會有2種后果：(1)干擾其他ONU上行光信號；(2)不能通過OLT RSSI檢測。OEO-GEPON設備必須能夠控制OLT Side的激光器在ONU所屬的Gate范圍能打開光信號。

所以通過偵測Gate信息，來再生GEPON信號，完美的恢復ONU上行的burst光信號，是本文提出核心解決方案。

1 采用光信號再生中繼的方式，在線路中插入再生中繼模塊OEO-GEPON

實現GEPON網絡中光信號再生，提高整個GEPON網絡的光功率預算。不失為一種可行的GEPON系統長距離傳輸方案。在實際應用中可以起到3個作用：

(1)增加GEPON網絡的覆蓋距離（受OLT RTT-MAX和RTT-Drift限制）；

(2)增加分光比，增加ONU接入數量；

(3)改變GEPON網絡中光纖中光信號的波長，實現多個獨立的GEPON可以在同一個光纖中傳輸，提高光纖的利用率。

圖示為OEO-GEPON在GEPON系統中的幾種范例。

教學評價是指依據一定的客觀標準，對教學活動及其結果進行測量、分析和評定的過程。教學評價的功能主要表現在：診斷教學問題、提供反饋信息、調控教學方向、檢驗教學效果。廣義的教學評價包括對教師教學工作的評價和對學生學習結果的評價。本文中筆者討論的教學評價，是指對學生學習結果的評價。

(1)增加GEPON網絡的覆蓋距離圖例。

(2)增加分光比應用圖例。

(3)改變波長應用圖例。

2 再生中繼OEO-GEPON實現原理

OEO-GEPON模塊必須能夠控制OLT Side的激光器在ONU所屬的Gat范圍能打開光信號。所以OEO-GEPON設備必須具備以下功能。

首先必須知道每一個ONU的Gate，所以在Controller內能夠存儲每一個ONU的Gate信息。需要設計支持緩存，可以緩存2K個Gate信息，這個數量的依據是在整個GEPON網絡的最大傳輸時延和最小Gate的長度。

在OEO-GEPON模塊中，為了能夠精確控制在OEOGEPON設備這個節點的準確Gate窗口，Controller必須同步OLT下發的LocalTimer，以及對每一個后級的ONU測距。

OEO-GEPON激光器開啟時間

上圖中T3可以由OLT下發的Gate中得到，T2+T2即OEO-GEPON和ONU的RTT時間。這個RTT可以由ONU上行的MPCPDU中的Localtimer信息和OEO-GEPON本地的LocalTimer值相減得到。即OEO-GEPON激光器的開啟時間為收到的OLT下發的GatePDU的Starttime+RTT。

為了能夠得到功能1和2中所需要的信息，Controller必須能夠捕捉ONU和OLT的所有的包，包括OLT下行通道加密的數據。所以Controller還要支持解密能力，在GEPON版本中，只支持Triple-Churning解密。為了實現解密，Controller還必須存儲每一個ONU的2個密鑰（Key），目前Controller自動維護256個ONU的Key信息。

3 再生中繼OEO-GEPON實現功能

實現的功能框圖如下：

OEO-GEPON模塊框圖

(1)完成光到電再到光的信號轉換；

(2)SFP激光器；

(3)監聽OLT和ONU間的通信；

(4)維護本地LocalTimer與OLT同步；

(5)測量OEO-GEPON與下級ONU之間的RTT；

(6)捕捉OLT發送給下級ONU的Gate信息，控制OLT Side激光器開啟時間；

(7)自動獲取OLT和下級ONU的Triple-Churning的密鑰，支持下行數據Triple-Churning解密；

(8)最大支持256個ONU；

(9)支持將OLT和ONU的通信包解密后，通過2個UplinkGe上傳。

4 結束語

隨著GEPON系統大量規模性商用，在部分場合突破GEPON系統傳輸距離限制，有效降低成本是不斷面臨的現實問題。在本方案中提出的OEO-GEPON模塊再生中繼實現了光到電再到光的信號轉換，能夠捕捉OLT發送給下級ONU的Gate信息，控制OLT Side激光器開啟時間，可以獲取Triple-Churning的密鑰，支持下行數據Triple-Churning解密。不僅延長了GEPON系統傳輸距離，也使GEPON系統組網變得更加靈活，應用區域將更為廣泛。