EPON的关键技术及组网应用探讨(共6页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上EPON的关键技术及组网应用探讨摘要:作为“光进铜退”、“FTTX”主要之一的x技术可以无缝地与IP化、以太网化趋势相融合,在接入层的应用中取得了广泛的成功。本文主要介绍了EPON技术原理,并对EPON中的关键技术细节进行详细描述,以便了解EPON这种接入技术的特点。最后对EPON的应用前景进行了简单描述。关键词: FTTx EPON 技术 DBA QoS ONU 组网一、 引言由于无源光网络的快速发展及视频应用的大量增加,使得城域接入网开始出现瓶颈。为适应用户的高带宽需求,EPON(Ethernet passive optical network)网络是个很有潜力的
2、解决方式,因为EPON有着高带宽和低廉的网络硬件体系架构。EPON是几种最佳的技术和网络结构的结合。EPON采用点到多点结构,无源光纤传输方式,在以太网上提供多种业务。目前,IP/Ethernet应用占到整个局域网通信的95%以上,EPON由于使用上述经济而高效的结构,从而成为连接接入网最终用户的一种最有效的通信方法。EPON技术采用点到多点的用户网络拓扑结构,利用光纤实现数据、语音和视频的全业务接入的目的。EPON可以支持1.25Gbps对称速率,随着光器件的进一步成熟,目前速率已经升级到10Gbps。二、 EPON技术的基本原理及传输特点1. EPON基本原理EPON的系统结构如图1所示。
3、 一个典型的Ethernet over PON系统由OLT、ONU、POS组成。OLT(Optical Line Terminal)放在中心机房,ONU(Optical Network Unit)放在用户设备端附近或与其合为一体。POS(Passive Optical Splitter)是无源光纤分支器,是一个连接OLT和ONU的无源设备,它的功能是分发下行数据,并集中上行数据。EPON中使用单芯光纤,在一根芯上转送上下行两个波(上行波长:1310nm,下行波长:1490nm,另外还可以在这个芯上下行叠加1550nm的波长,来传递电视信号)。在一个EPON中,不需任何复杂的协议,光信号就能准确
4、地传送到最终用户,来自最终用户的数据也能被集中传送到中心网络。在物理层,EPON使用1000BASE的以太PHY,同时在PON的传输机制上,通过新增加的MAC控制命令来控制和优化各光网络单元(ONU)与光线路终端(OLT)之间突发性数据通信和实时的TDM通信,在协议的第二层,EPON采用成熟的全双工以太技术,使用TDM,由于ONU在自己的时隙内发送数据报,因此没有碰撞,不需CDMA/CD,从而充分利用带宽。图1:EPON网络系统构成图2. 数据下行传输方式数据从OLT到多个ONU以广播式下行(时分复用技术TDM),根据IEEE802.3ah协议,每一个数据帧的帧头包含前面注册时分配的、特定ON
5、U的逻辑链路标识(LLID),该标识表明本数据帧是给ONU(ONU1、ONU2、ONU3.ONUn)中的唯一一个。另外,部分数据帧可以是给所有的ONU(广播式)或者特殊的一组ONU(),在图2的组网结构下,在分光器处,流量分成独立的三组信号,每一组载到所有ONU的信号。当数据信号到达ONU时,ONU根据LLID,在物理层上做判断,接收给它自己的数据帧,摒弃那些给其它ONU的数据帧。ONU1收到包1、2、3,但是它仅仅发送包1给终端用户1,摒弃包2和包3。3. 数据上行传输方式对于上行,采用时分多址接入技术(TDMA)分时隙给ONU传输上行流量。当ONU在注册时成功后,OLT会根据系统的配置,给
6、ONU分配特定的带宽,在采用动态带宽调整时,OLT会根据指定的带宽分配策略和各个ONU的状态报告,动态的给每一个ONU分配带宽。带宽对于PON层面来说,就是多少可以传输数据的基本时隙,每一个基本时隙单位时间长度为16ns。在一个OLT端口(PON端口)下面,所有的ONU与OLT PON端口之间时钟是严格同步的,每一个ONU只能够在OLT给他分配的时刻上面开始,用分配给它的时隙长度传输数据。通过时隙分配和时延补偿,确保多个ONU的数据信号耦合到一根光纤时,各个ONU的上行包不会互相干扰。三、 EPON数据链路层的关键技术数据链路层的关键技术主要包括:上行信道的多址控制协议(MPCP)、ONU的即
7、插即用问题、OLT的测距和时延补偿协议以及协议兼容性问题。由于下行信道采用广播方式,带宽分配和时延控制可以由高层协议完成,因而上行信道的MPCP便成为EPON的MAC层技术的核心。目前的802.3ah标准确定在EPON的MAC层中增加MPCP子层。MPCP子层的基石主要有3点:一是上行信道采用定长时隙的TDMA方式,但时隙的分配由OLT实施;二是对于ONU发出的以太网帧不作分割,而是组合,即:每个时隙可以包含若干个8023帧,组合方式由ONU依据QoS决定;三是上行信道必须有动态带宽分配(DBA)功能支持即插即用、服务等级协议(SLA)和QoS。1. DBA技术目前MAC层争论的焦点在于DBA
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