基于IUV-TPS的PON網絡虛擬通信實驗平臺設計

楊歡 孫捷

摘要：針對PON網絡技術在三網融合中的應用，豐富高校在通信系統教學的實驗，通過IUV-TPS虛擬仿真軟件構建出PON網絡虛擬通信實驗平臺。因此，利用虛擬仿真平臺對實際的工程項目進行實驗操作，可以解決部分通信實驗教學模式的陳舊問題，也有利于更加深入的掌握PON網絡技術在光接入網中的使用。

關鍵詞：IUV-TPS;PON網絡;實驗設計

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）29-0015-02

隨著通信網絡業務規模的不斷拓展以及寬帶接入技術的不斷成熟，現有的寬帶技術面對陜速的社會發展的需求已經非常吃力了。而PON網絡技術的發展成了未來多業務數據傳輸網絡構建的首要之選。隨著三網融合在全國的大力推進，PON網絡技術逐漸成為FTTx從運營商到用戶的接入網最后一公里的常用解決方案。在本實驗平臺中包含模擬的OLT、POS、ONU等設備，因此，可以讓用戶很清楚地了解PON技術的接人設備。

1PoN技術概述

PON技術就是光通信技術中的無源光網絡技術，其指的就是位于中心局端的OLT和位于用戶側的ONU之間的ODN設備通過無源電子器件連接嘲。在組網結構上，PON技術采用的是一種點到多點的網絡結構，可以以扇形的結構節約資源，服務大量用戶嘲。目前，EPON和GPON是廣泛使用的PON技術。

2虛擬仿真平臺的設計

隨著“互聯網+”趨勢在各個行業的不斷深入，虛擬仿真技術與互聯網技術的不斷更新與完善，將真實的工程操作環境和虛擬的教學模擬環境相結合，運用此類技術構成的虛擬實訓教學平臺具有無局限的資源共享性、交互操作性等特點，在我國推進應用型高校的綜合應用能力教學和信息化教學上具有非常顯著的優點。因此，在虛擬仿真軟件IUV-TPS中進行交互式的虛擬仿真操作，不僅有助于在實驗室中將“項目教學”“教、學、做”一體化和虛擬仿真教學等方法的優點充分結合起來，發揮出更好的教學效果嘲;而且也可以讓學習者通過互聯網遠程訪問仿真平臺，進行工程項目實驗的學習，充分發揮學習者的主觀能動性。所以在仿真軟件中，使用者可以直觀的學習到PON技術在光接入網中的組網結構以及設備的業務功能和參數設置等配置。

3搭建實驗平臺

3.1系統用戶登錄模塊

目前，仿真實驗平臺為了保護用戶的實驗配置和數據，采用的是用戶認證登錄。用戶根據注冊的用戶名和密碼認證登錄，這樣就可以為仿真實驗教學平臺中的實驗資源和數據提供安全的保護和管理。認證成功后則允許登錄虛擬仿真實驗平臺，然后就可以進行拓撲規劃、設備配置、數據配置、業務調測等操作。

3.2實驗過程設計

由于PON技術是FTTx的重要實現形式，所以PON技術在光接入網中占據著舉足輕重的位置。在目前三網融合的趨勢下，作為通信行業掌握PON技術是必不可少的。對于“PON網絡虛擬通信實驗設計”，要依據該實驗在實際工程應用中的作用，利用IUV-TPS的虛擬仿真平臺進行設計。實驗過程設計主要包含對PON網絡結構的劃分、PON接人設備的配置、EPON和GPON相關技術及組成等多個環節。

在PON網絡設備中，OLT是PON網絡的局端光接人設備。主要用于連接PON光纖干線的終端設備，來實現數據業務的匯聚分發、業務處理和ODN適配等功能。現階段OLT設備中配置的PON卡板分成4類，其中EPON和EPON的應用較多。在軟件中的OLT設備包含一款大容量的OLT和一款中小容量的OLT設備，均含有GPON的接口板。

對于ONU設備，根據場景的不同可分為ONT和MDU。ONT設備用于FTYH/FTTO場景;而在FTTB/FTTC場景下，一般稱為MDU。

PON的數據配置在OLT設備上完成，實際上就是對OLT進行數據規劃。根據用戶的數量，對每個PON口的T-contID、GEMport ID、VLAN等進行數據規劃。

圖2為實驗虛擬仿真界面。

4實驗效果評估

在IUV-TPS虛擬仿真軟件中，可以從拓撲規劃、設備配置、數據配置以及業務調試等多個方面對PON網絡技術在接人網中的應用進行設計。將虛擬仿真實驗與實際工程當中的項目相結合，突出應用型高校的特色，并且可以作為通信課程拓展實訓中的一部分。實驗設計在效果方面具有以下亮點：

1）克服了因部分通信系統設備的不兼容性、價格昂貴等因素而造成一些高校采購設備的困難，節省了高校額外投入的經費。而且在IUV-TPS虛擬仿真軟件中，可以根據不同的業務要求進行不同的實驗操作，實現PON網絡相應的組網規劃和配置。

2）利用虛擬仿真技術設計與實際工程中接入網項目結合的特點，學生可以根據實驗的設計任務在解決辦法上提出自己的見解。在這種實驗教學模式中，一方面有利于提高學生的自主學習能力和增強學生解決實際工程問題的能力;另一方面，高校構建網絡虛擬仿真平臺，也促進了通信專業教學改革的發展。

5結束語

本文基于對IUV-TPS虛擬仿真軟件對PON技術的實驗設計，可以更加系統的認識PON技術的原理知識和更加詳細的掌握PON技術在接人網中應用的操作流程。簡單的安裝操作和便捷的使用方式，可以使快速的熟悉PON技術知識。PON技術的發展對未來三網融合的網絡部署也提供了重要的技術支持。