EPON的分析与建议

《中国有线电视》2008(07)CHINA DIGITAL CABLE TV·网络建设中图分类号:TN943.6文献标识码:B文章编号:1007-7022(2008)07-0695-03EPON的分析与建议口王玉倩(日照广播电视台,山东日照276800摘要:基于以太网的无源光网络(EPON)被认为是当前解决接入网问题的最佳方案,首先介绍PON与EPON的概念,在此基础上介绍EPON的基本结构和工作原理及其主要优点,说明EPON需要解决的关键技术问题关键词:无源光网络;EPON;以太网Analysis and Suggestion on EPON口 WANG Yu-qianRizhao Broadcast Television Station, Shandong Rizhao 276800, China)Abstract: Ethernet Passive Optical Network(EPON)is considered to be the best way of resolving the currentnetwork access. This paper first introduces the concept of POn and EPON, and then introduces the basicstructure and the major advantages of EPON, the working principle of EPON, and the key technical issues ofEPON which need to be resolvedKey words: passive optical network; EPON; Ether1PON与EPON的概念对称与非对称的上下行速率,传输距离至少达60kmPON(无源光网络)是指ODN(光配线网)中不含在速率、传输距离和分路比方面比EPON更有优势。有任何电子器件及电子电源,ODN全部由光分路器等EPON是一种新型的光纤接入网技术,它采用点无源器件组成,不需要贵重的有源电子设备,一个无源到多点结构、无源光纤传输,在以太网上提供多种业光网络包括一个安装于中心控制站的光线路终端务,它在物理层采用PON技术,在链路层使用以太网(OLT)以及一批配套的安装于用户场所的光网络单元协议,利用PON的拓扑结构实现以太网接入,因此它(ONU),OLT与ONU之间的光配线网(ODN)包含光综合了PON和以太网技术的优点,即成本低、高带宽纤以及无源分光器或耦合器。扩展性强、灵活快速的服务重组、与现有以太网兼容、PON包括ATM-PON(APON,即基于ATM的无管理方便等。源光网络)和 Ethernet-PON(EPON,基于以太网的无2EPON的基本结构与主要优点源光网络)两种,APON在传输质量和维护成本上有很2.1大优势,与EPON具有很多共同优点,而GPON(千兆中国煤化工采用点到多点的用以太网无源光网络)采用mU-T标准,可以提供多种户网攻据语音和视频的全作者简介:王玉倩(1978-),女,助理工程师,从事数字电视及宽带网络技术工作E-mail:cdma2006@163.com。695王玉倩:EPON的分析与建议《中国有线电视》2008年第07期业务接入,一个典型的EPON系统由OLT、ONU、POs络。组成OLT放在中心机房,ONU放在用户设备端附近3EPON需要解决的关键技术问题或与其合为一体POS是无源光纤分支器,是连接OLT3.1突发接收问题和ONU的无源设备,它的功能是分发下行数据并集中EPON的上行采用TDMA方式,对OLT而言就存上行数据,EPON中使用单芯光纤,在1根芯上传送上在多个信号源(ONU),ONU与OT之间的距离不同下行两个波长,上行波长1310m,下行波长1490以及线路特性的差异将导致各ONU的发送功率相同nm,还可以在这个芯的上下行叠加1550m的波长来但OLT接收时却各不相同,系统的上行信号为突发方传递模拟电视信号。式,因此要求ONU光发射器具有快速开启和关断能oLT既是一个交换机或路由器,又是一个多业务力,要求OLT'光接收器具有较宽的动态范围和快速幅提供平台,它提供面向无源光纤网络的光纤接口(PON值检测能力接口),根据以太网向城域和广域发展的趋势,OLT将3.2动态带宽分配提供多个1Cbps和10Cbps的以太接口,可以支持根据突发业务的特点,在ONU之间动态调节带宽WDM传输。OLT还支持 ATM. FR以及0C3/12/48以提高PON上行的带宽利用率,具体要求是业务透192等速率的 SONET的连接,如果需要支持传统的明,低闲置率,低时延和低时延抖动公平分配,健壮性TDM话音、普通电话线(POT)和其他类型的TDM通好,实时性强。信(T/EI)可以复用连接到出接口,OLT除了提供网3.3实时业务的传输质量络集中和接入功能还可以针对用户的不同要求进行传输实时话音和视频业务要求传输延时既恒定又带宽分配与安全管理配置。OLT根据需要可以配置多很小,延时抖动也要小,以太网采用 CSMA/CD方式传块OLC,OLC通过Ps(无源分光器)与多个ONU连输数据,不提供端到端的包延时、包丢失率以及带宽控接,POS是一个简单设备,它不需要电源,一个POS的制能力,因此造成较大的时延,影响实时业务的服务质分光比多为8、16、32、64,并可以多级连接,1个OLT量,为了解决这个问题,可以采取以下措施:一种是对PN端口最多可以连接的ONU数量一般是固定的。不同服务质量要求的信号设置不同的优先权等级,将在EPON系统中,OLT到ONU的最大距离为20km,在实时业务优先传送;另一种是采用保留带宽的方法提下行方向,P数据、语音视频等多种业务由位于中心供一个开放的高速通道,不传输数据而专门用于传输局的OLT采用广播方式,通过ODN中的1:N无源分光语音业务,使POTS等需要保证响应时间的业务高速器分配到PON上的所有ONU单元在上行方向,来自传送。ONU的多种业务信息互不干扰地通过ODN中的1:N3.4测距和时延补偿无源分光器耦合到同一根光纤,最终送到位于局端的EPON的上行信道采用TDMA方式,多点接人可OLT接收端。导致各ONU的数据帧延时不同,因此必须引入测距和22EPON的主要优点时延补偿技术,以防止数据时域碰撞,并支持ONU的EPON的优点主要表现为:即插即用。准确测量各个ONU到OLT的距离,并精(1)EPON结构在传输中不需电源没有电子部件,确调整ONU的发送时延,可以减小ONU发送窗口的因此容易敷设,基本不用维护,长期运营成本和管理成间隔,以提高上行信道的利用率并减小时延,测距过程本节省很多;EPON系统对局端资源占用很少,模块化应充分考虑EPON的配置情况,例如系统在工作时加程度高初期投入低,容易扩展投资回报率高;EPON系新的ONU,此时的测距就不应对其他ONU有太大统是面向未来的技术,大多数EPON系统都是多业务平的影响EPON的测距由OLT通过时间标记,在监测台,向全P网络过渡这是一个很好的选择。ONU的即插即用的同时发起和完成。(2)EPON目前可以提供上下行对称的1.25Gbps3.5EPON的安全问题的带宽随着以太技术的发展可以升级到10Cbps。在传统的以太网中对物理层和数据链路层的安(3)EPN作为一种点到多点的网络,可以利用局全性中国煤化工太网中是点对点的端单个光模块及光纤资源,为大量终端用户提供服务。传输,CNMHG太网中,用户属于(4)网络层次简化便于集中式管理。同一区域,但在点对多点的模式下,EPON的下行信道(5)PON的网络结构可以作为视频广播的传输网以广播的方式发送给与此相连接的所有ONU,每个696中国有线电视》2008年第07期王玉倩:EPON的分析与建议ONU都可以接收OLT发送给所有ONU的信息,因此无连接特性使它实现起来比较困难。第三层加密需要产生一些安全隐患,比如保密信息被侦听、OAM信息对有效负荷加密,而且要确保OAM信息对MAC客户被修改或重发伪造OAM信息、以合法身份对网络进层的可见性行攻击等,为此必须对发送给每个ONU的下行信号加4结束语密。加密算法主要有DES、AES等,相比而言,AES更光纤通信正在从长途干线走进千家万户,光纤接为理想。加密和解密可以在数据链路层、物理层或者成为技术发展的趋势,EPON能够以较低的成本提三层以上进行,MAC层以上的加密控制只加密净负供高速、可靠的接入服务,利用EPON平台可开展多种荷,而帧头和MAC地址信息都保留,因此非法ONU仍宽带业务,如以太网接入、交互电视数据回传、P话然可以获得任何其他ONU的MAC地址。MAC层以音P视频还有增值业务如远程教学视频会议等下的加密可以使OLT对整个MAC帧的各个部分都加这对用户和运营商都是价值的体现和保证。密,给每个合法的ONU分配不同的密钥,利用密钥对MAC的地址字节、净负荷、校验字节甚至整个MAC帧参考文献加密。物理层加密也是一种比较有效的方法,它能对整个比特流(包括帧头和CRC)进行加密,在接收端,[1]张公忠现代网络技术教程[M].北京:电子工物理层首先对数据解密,然后把解密的数据传送给业出版社,2004.MAC层验证,因为每个ONU釆用不同的密钥,即使收[2]邓永红.无源光网络技术及其应用[J].中国有到别的ONU的数据帧,也不能把它解密成具有正确格线电视,2004,(1):67-70.式的帧因而不会被MAC层接受,在这种方案中,恶意[3]陈强,杨扬迈向PON时代的接入网[J]的ONU不能获得任何信息,但是这种方案要求OLT中国有线电视,2004,(15):17-19的物理层对不同的ONU使用不同的密钥,而物理层的[收稿日期:2008-02-26]非线性编辑机大洋DY3000故障维修1例口罗国宏(抚远县前哨农场广播电视局,黑龙江抚远15651)这是一台1999年生产的DY3000非线性编辑机,其配制故障的真正原因为CPU是B3(450),内存为512M,主板为技嘉440BX,SCl卡我的经验是,解决炭化故障有两种方法:一是将主板和电为建邦DC-390U2B2W,BOS为1998年版,由 Matrox Desktop源全换新的,二是将电源的插头和主板上的插座更新,采用第(显卡)/ Digisuite LE(视音频采集卡)/ GenieDVE(三维特技卡)一种方法有一定难度,因为技嘉440BX主板旱已被淘汰没处可通过桥接板连接組成非线性套卡。买,换现在通用的主板就得换CPU和内存条,况且能否与这台这台DY3000开始只是偶尔花屏伴死机,重启后正常,但两机器的非线性套卡及非线性编辑系统兼容也是个问题,因此决个月后工作一个多小时就出现花屏死机,多次重作系统故障不定用第二种方法。能排除。在这种情况下,怀疑是硬件故障,本着先易后难的原ATX插头和插座在我们这个小地方买不到便拿自己的废则,将所有板卡、内存条、SCSI硬盘等设备的金手指用橡皮擦主板和废电源(经检查插头很好),用电吹风、吸锡烙铁将两块净,并重新安装好,但只过一天故障依旧出现。因为每次都是主板上的AX插座取下,再将好的插座焊在DY3000的主板花屏后死机,所以怀疑显卡有问题但此显卡是PCI接口,通过上,将好的ATX插头换到DY3000的电源上,最后将DY000上桥接板与视音频卞、三维特技卡连接,因此无法用其他显卡代的所有板卡装入主机箱内,连接上外围设备开机重新作系统替,试与其他电视局的显卡互换,结果他们的机器照常工作而这台DY300非线性编辑机使用半年多没有出现任何问题我们的这台机器仍不能运行像工作站之娄的主板加载很多大功率板卡,就在维修陷入僵局时,发现有时进入主板BOS故障也会通过A中国煤化工设备时要经常检查插出现,因此怀疑主板有问题,准备换一个主板,最后将电源到主头的状CNMHG手指以防止ATX插板的插头从主板拔下时觉得很费力,仔细察看,发现电源ATX头打火造成炭黑而影响机器正常工作。插头和主板上ATX插座所有的+5V金属头全部炭黑,这才是收稿日期:200801-11]697