五類線寬帶小區的EPON接入改造

孔德峰

（作者單位：江蘇省廣電有線信息網絡股份有限公司常州分公司）

五類線寬帶小區的EPON接入改造

孔德峰

（作者單位：江蘇省廣電有線信息網絡股份有限公司常州分公司）

EPON（以太無源光網絡）是一種新興的光纖接入網技術手段，主要運用的是點到多點架構方式，采用無源光纖進行傳輸網絡，在以太網的基礎上提供各種服務業務。本文介紹了五類線寬帶小區的EPON接入改造，改造后接入穩定，便于維護，提高了用戶滿意度。

EPON；五類線；ONU

1 五類線寬帶小區的EPON接入改造原因

常州廣電網絡在2002年，對城市花園小區進行了寬帶網建設，由于技術原因，當時使用的是五類線接入方式，在保留了原有的有線電視網絡的基礎上，重新布放了一張五類線網絡，采用傳統的FTTX+LAN模式進行接入，即主干光纜到小區，再進過光交換機，通過小區內部光纜到樓棟交換機，再通過五類線入戶。具體接入方式，如圖1所示。

這種網絡的優勢在于：①不用承擔用戶終端（Modem）的投入，網絡結構簡單。②網絡接入帶寬高，可擴充性好，可以承載全業務運營。③采用外交互方式，不占用同軸電纜的頻率資源，兩張網同時運營，單網故障相互不影響。

但隨著時間的推移，當年的光交換機運行多年沒有更換，設備嚴重老化，由于年代較長，設備停產，配件缺乏，不能有效維修，很多光口都已經不能正常工作，經常出現死機、丟包等情況。而且放置交換機的地方只是一個弱電井道，并不是專門的機房，空間狹小，沒有空調，散熱條件差，不能保證設備的正常運行。由于以上原因，近年來該小區寬帶報修量增多，用戶滿意度下降。為解決這一問題，運維播控中心決定改變城市花園小區接入方式，本著不進行網絡建設，最大限度保留已建成的網絡，節約運營成本的精神，利用EPON技術進行寬帶接入。

2 EPON接入技術

IEEE1998年推廣千兆以太網的相關標準之后，IEEE802.3工作組將大家之前了解的“最后1英里”接入網絡段之后叫作“第1英里”，并且在2000年11月份正式設立了-EFM研究組，主要是探究這三種接入網拓撲和對應物理層怎么樣支持以太網業務的運作。

①銅線上以太網（EOVDSL），在750 m上傳輸10Mbit／s；②點到點光纖上的以太網，在10 km上傳輸1000Mbit／s；③點到多點光纖上的以太網（EPON），在10 km上傳輸 1000Mbit／s。

圖1 EPON接入圖

除此之外，該小組還對其運行工作、管理工作、維護工作進行了界定，使其具備遠端故障顯示功能、遠端環回功能與鏈路監測功能。2003年9月實現了EFM 相關標準的制定工作，主要涉及EPON的相關標準。

2.1 EPON工作原理

EPON把Ethernet技術手段和PON技術手段進行有機融合，主要運用點到多點架構，借助無源光進行網絡傳輸工作，能夠在以太網上提供各種服務業務，最為重要的目的就是采用簡化方法完成點到多點架構的GE光纖接入體系。EPON體系主要是由OLT、ONU與ODN組成，OLT和 ONU之間可以靈活組建成樹型、環型、總線型以及混合型。

OLT放置在機房中，通過ODN與每個ONU進行連接，在EPON體系上的數據信息均運用IEEE的相關格式。在EPON體系的下行方向，OLT供應面向無源光纖網絡的光纖相關接口；在EPON體系的上行方向，OLT除去能夠供應GE連接之外，還可以給予ATM接口、FR接口、SDH接口等，并且利用支持E1接口來完成以往的TDM話音的接入功能。這里所說的ODN就是由無源光分路器設備與光纖組成，其就是在一個OLT和各種ONU間供應的多條光傳輸通道，這些光通道被約束在波長窗口里面。ONU就是終端設備，能夠把這些光信號轉變成電信號，利用相關接口和用戶網絡系統進行連接。

從機房到用戶采用的是廣播方法，OLT傳輸的這些數據信息經過一級或幾級無源光分路器（最大分光比1∶64），傳送到每一個ONU，通過過濾機制，ONU有選擇地提取屬于自身的數據信息。從用戶到機房，為了防止運用TDMA接入方法，為了防止出現數據矛盾情況，并且能夠提升網絡工作效率，一個ONU傳輸的數據信號僅僅會到達OLT，并不會傳輸到其他的ONU。

2.2 EPON接入的技術特點

EPON體系采用波分復用技術（WDM），可以在一根光纖上接收、發送信號，上、下行采用各種波長標準，上行波長為1310nm，下行波長為1490nm，兩種波長互不影響，從而實現雙向傳輸。使用1.25Gbps的雙向PON，在1∶32光信號等分時可覆蓋20km的實際范圍。

基于以太網技術手段的EPON寬帶接入網和以往的接入方法有所差異，其只是運用了以太網的幀架構與相關接口，但是網絡架構與工作機理是完全不一樣的。為了能夠讓EPON體系可以得到更好的應用，運用了大量技術手段，比如：動態帶寬分配技術手段、突發同步技術手段、測距技術手段與時延補償技術手段等。

2.3 EPON優勢

LAN交換機是在社區內部安裝的，利用五種類型的線連接用戶。社區LAN接入必須具備機房資源和電源設施，必須進行較高投入。現階段的交換機設備絕大多數是比較低端的商品，這些運營商進行管理工作和維護工作時比較艱難，解決故障問題需要耗費人力資源和物力資源，所需要花費的運營成本較高。運用有著強大管理能力與較高業務控制水平的交換機設備，所需要花費的設備成本較高。

這些交換機設備出現故障問題通常會導致遠程監控失去作用，工作者必須到達現場解決故障問題，與此同時，這些有源設備對于電源方面、溫度方面等有著嚴謹的規定，對于用戶使用產生影響的情況都是需要運營商處理的，并且需要有著實踐經驗的技術操作者來進行維護工作，所需要投入的成本是較高的。

EPON和其進行對比，OLT是在機房進行放置的，非常容易進行管理工作和維護工作。從上行方向而言，是屬于無源的光網絡，這就在一定程度上避免了中間匯聚交換機占據的空間和需要花費的維護成本。EPON能夠利用在OLT與ONU間運用加密協議方式落實安全控制工作，確保這些用戶業務的隱私性，這是為了防止用戶之間出現不安全訪問情況。

EPON技術的服務品質較高，打破了以往以太網的管理情況。與以往的FTTX+LAN接入方案進行對比，EPON接入方案的優勢是比較顯著的。

3 EPON接入方案的實施

利用原有光纜線路，在不新建線路的基礎上，更換EPON設備，進行數據接入。如圖2所示。

圖2 EPON數據接入圖

機房端主干光纜連接到OLT設備，小區機房內拆除有源設備光交換機，改為無源的1*16分光器，在樓道單元箱，用ONU取代光纖收發器，原有光、電纜線路得到了充分的利用，用戶可以立即實現寬帶接入互聯網。而且利用OLT上的網管系統，可以清楚地看到每個ONU的工作狀態，非常便于查找和分析網絡故障，便于用戶端的維修。

4 結語

小區寬帶業務是廣電網絡在三網融合競爭中的一項重要業務，在寬帶業務基礎上可以開發出更多的融合業務。成熟穩定的寬帶網結構，是三網融合競爭的優勢之一，因此必須利用可以承載這些需要的EPON體系等來滿足用戶的需要。與此同時，利用所具備的低成本特征和靈活性特征等來減少運營商的建設成本、運營成本與管理成本，滿足競爭的實際需求。EPON接入方案能夠在一定程度上為缺乏網絡資源與機房資源、資金薄弱的運營商提供接入思路方法，為這些運營商提高有著更高帶寬接入、更高業務布局水平，較低建設成本和運營維護成本的解決方案。EPON接入方案能為廣電運營商工業地區與商業地區快速布局三網業務打下了堅實的基礎。

[1]唐明光．EPON網絡及其在廣電網絡中的應用技術[A].北京:中國廣播電視協會技術委員會[C].2007.

[2]鄧羽,孫曙和,陳雪,等．EPON—掀開光纖接入新的篇章[J].電子質量,2003(3).

[3]張崙．PON在商業用戶業務接入中的應用[J].電信科學,2006(10).