EPON的分析與建議

《中國有線(xiàn)電視》2008(07)CHINA DIGITAL CABLE TV·網(wǎng)絡(luò )建設中圖分類(lèi)號:TN943.6文獻標識碼:B文章編號:1007-7022(2008)07-0695-03EPON的分析與建議口王玉倩(日照廣播電視臺,山東日照276800摘要:基于以太網(wǎng)的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )(EPON)被認為是當前解決接入網(wǎng)問(wèn)題的最佳方案,首先介紹PON與EPON的概念,在此基礎上介紹EPON的基本結構和工作原理及其主要優(yōu)點(diǎn),說(shuō)明EPON需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題關(guān)鍵詞:無(wú)源光網(wǎng)絡(luò );EPON;以太網(wǎng)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與EPON的概念對稱(chēng)與非對稱(chēng)的上下行速率,傳輸距離至少達60kmPON(無(wú)源光網(wǎng)絡(luò ))是指ODN(光配線(xiàn)網(wǎng))中不含在速率、傳輸距離和分路比方面比EPON更有優(yōu)勢。有任何電子器件及電子電源,ODN全部由光分路器等EPON是一種新型的光纖接入網(wǎng)技術(shù),它采用點(diǎn)無(wú)源器件組成,不需要貴重的有源電子設備,一個(gè)無(wú)源到多點(diǎn)結構、無(wú)源光纖傳輸,在以太網(wǎng)上提供多種業(yè)光網(wǎng)絡(luò )包括一個(gè)安裝于中心控制站的光線(xiàn)路終端務(wù),它在物理層采用PON技術(shù),在鏈路層使用以太網(wǎng)(OLT)以及一批配套的安裝于用戶(hù)場(chǎng)所的光網(wǎng)絡(luò )單元協(xié)議,利用PON的拓撲結構實(shí)現以太網(wǎng)接入,因此它(ONU),OLT與ONU之間的光配線(xiàn)網(wǎng)(ODN)包含光綜合了PON和以太網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),即成本低、高帶寬纖以及無(wú)源分光器或耦合器。擴展性強、靈活快速的服務(wù)重組、與現有以太網(wǎng)兼容、PON包括ATM-PON(APON,即基于A(yíng)TM的無(wú)管理方便等。源光網(wǎng)絡(luò ))和 Ethernet-PON(EPON,基于以太網(wǎng)的無(wú)2EPON的基本結構與主要優(yōu)點(diǎn)源光網(wǎng)絡(luò ))兩種,APON在傳輸質(zhì)量和維護成本上有很2.1大優(yōu)勢,與EPON具有很多共同優(yōu)點(diǎn),而GPON(千兆中國煤化工采用點(diǎn)到多點(diǎn)的用以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò ))采用mU-T標準,可以提供多種戶(hù)網(wǎng)攻據語(yǔ)音和視頻的全作者簡(jiǎn)介:王玉倩(1978-),女,助理工程師,從事數字電視及寬帶網(wǎng)絡(luò )技術(shù)工作E-mail:cdma2006@163.com。695王玉倩:EPON的分析與建議《中國有線(xiàn)電視》2008年第07期業(yè)務(wù)接入,一個(gè)典型的EPON系統由OLT、ONU、POs絡(luò )。組成OLT放在中心機房,ONU放在用戶(hù)設備端附近3EPON需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題或與其合為一體POS是無(wú)源光纖分支器,是連接OLT3.1突發(fā)接收問(wèn)題和ONU的無(wú)源設備,它的功能是分發(fā)下行數據并集中EPON的上行采用TDMA方式,對OLT而言就存上行數據,EPON中使用單芯光纖,在1根芯上傳送上在多個(gè)信號源(ONU),ONU與OT之間的距離不同下行兩個(gè)波長(cháng),上行波長(cháng)1310m,下行波長(cháng)1490以及線(xiàn)路特性的差異將導致各ONU的發(fā)送功率相同nm,還可以在這個(gè)芯的上下行疊加1550m的波長(cháng)來(lái)但OLT接收時(shí)卻各不相同,系統的上行信號為突發(fā)方傳遞模擬電視信號。式,因此要求ONU光發(fā)射器具有快速開(kāi)啟和關(guān)斷能oLT既是一個(gè)交換機或路由器,又是一個(gè)多業(yè)務(wù)力,要求OLT'光接收器具有較寬的動(dòng)態(tài)范圍和快速幅提供平臺,它提供面向無(wú)源光纖網(wǎng)絡(luò )的光纖接口(PON值檢測能力接口),根據以太網(wǎng)向城域和廣域發(fā)展的趨勢,OLT將3.2動(dòng)態(tài)帶寬分配提供多個(gè)1Cbps和10Cbps的以太接口,可以支持根據突發(fā)業(yè)務(wù)的特點(diǎn),在ONU之間動(dòng)態(tài)調節帶寬WDM傳輸。OLT還支持 ATM. FR以及0C3/12/48以提高PON上行的帶寬利用率,具體要求是業(yè)務(wù)透192等速率的 SONET的連接,如果需要支持傳統的明,低閑置率,低時(shí)延和低時(shí)延抖動(dòng)公平分配,健壯性TDM話(huà)音、普通電話(huà)線(xiàn)(POT)和其他類(lèi)型的TDM通好,實(shí)時(shí)性強。信(T/EI)可以復用連接到出接口,OLT除了提供網(wǎng)3.3實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的傳輸質(zhì)量絡(luò )集中和接入功能還可以針對用戶(hù)的不同要求進(jìn)行傳輸實(shí)時(shí)話(huà)音和視頻業(yè)務(wù)要求傳輸延時(shí)既恒定又帶寬分配與安全管理配置。OLT根據需要可以配置多很小,延時(shí)抖動(dòng)也要小,以太網(wǎng)采用 CSMA/CD方式傳塊OLC,OLC通過(guò)Ps(無(wú)源分光器)與多個(gè)ONU連輸數據,不提供端到端的包延時(shí)、包丟失率以及帶寬控接,POS是一個(gè)簡(jiǎn)單設備,它不需要電源,一個(gè)POS的制能力,因此造成較大的時(shí)延,影響實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)分光比多為8、16、32、64,并可以多級連接,1個(gè)OLT量,為了解決這個(gè)問(wèn)題,可以采取以下措施:一種是對PN端口最多可以連接的ONU數量一般是固定的。不同服務(wù)質(zhì)量要求的信號設置不同的優(yōu)先權等級,將在EPON系統中,OLT到ONU的最大距離為20km,在實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)優(yōu)先傳送;另一種是采用保留帶寬的方法提下行方向,P數據、語(yǔ)音視頻等多種業(yè)務(wù)由位于中心供一個(gè)開(kāi)放的高速通道,不傳輸數據而專(zhuān)門(mén)用于傳輸局的OLT采用廣播方式,通過(guò)ODN中的1:N無(wú)源分光語(yǔ)音業(yè)務(wù),使POTS等需要保證響應時(shí)間的業(yè)務(wù)高速器分配到PON上的所有ONU單元在上行方向,來(lái)自傳送。ONU的多種業(yè)務(wù)信息互不干擾地通過(guò)ODN中的1:N3.4測距和時(shí)延補償無(wú)源分光器耦合到同一根光纖,最終送到位于局端的EPON的上行信道采用TDMA方式,多點(diǎn)接人可OLT接收端。導致各ONU的數據幀延時(shí)不同,因此必須引入測距和22EPON的主要優(yōu)點(diǎn)時(shí)延補償技術(shù),以防止數據時(shí)域碰撞,并支持ONU的EPON的優(yōu)點(diǎn)主要表現為:即插即用。準確測量各個(gè)ONU到OLT的距離,并精(1)EPON結構在傳輸中不需電源沒(méi)有電子部件,確調整ONU的發(fā)送時(shí)延,可以減小ONU發(fā)送窗口的因此容易敷設,基本不用維護,長(cháng)期運營(yíng)成本和管理成間隔,以提高上行信道的利用率并減小時(shí)延,測距過(guò)程本節省很多;EPON系統對局端資源占用很少,模塊化應充分考慮EPON的配置情況,例如系統在工作時(shí)加程度高初期投入低,容易擴展投資回報率高;EPON系新的ONU,此時(shí)的測距就不應對其他ONU有太大統是面向未來(lái)的技術(shù),大多數EPON系統都是多業(yè)務(wù)平的影響EPON的測距由OLT通過(guò)時(shí)間標記,在監測臺,向全P網(wǎng)絡(luò )過(guò)渡這是一個(gè)很好的選擇。ONU的即插即用的同時(shí)發(fā)起和完成。(2)EPON目前可以提供上下行對稱(chēng)的1.25Gbps3.5EPON的安全問(wèn)題的帶寬隨著(zhù)以太技術(shù)的發(fā)展可以升級到10Cbps。在傳統的以太網(wǎng)中對物理層和數據鏈路層的安(3)EPN作為一種點(diǎn)到多點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò ),可以利用局全性中國煤化工太網(wǎng)中是點(diǎn)對點(diǎn)的端單個(gè)光模塊及光纖資源,為大量終端用戶(hù)提供服務(wù)。傳輸,CNMHG太網(wǎng)中,用戶(hù)屬于(4)網(wǎng)絡(luò )層次簡(jiǎn)化便于集中式管理。同一區域,但在點(diǎn)對多點(diǎn)的模式下,EPON的下行信道(5)PON的網(wǎng)絡(luò )結構可以作為視頻廣播的傳輸網(wǎng)以廣播的方式發(fā)送給與此相連接的所有ONU,每個(gè)696中國有線(xiàn)電視》2008年第07期王玉倩:EPON的分析與建議ONU都可以接收OLT發(fā)送給所有ONU的信息,因此無(wú)連接特性使它實(shí)現起來(lái)比較困難。第三層加密需要產(chǎn)生一些安全隱患,比如保密信息被偵聽(tīng)、OAM信息對有效負荷加密,而且要確保OAM信息對MAC客戶(hù)被修改或重發(fā)偽造OAM信息、以合法身份對網(wǎng)絡(luò )進(jìn)層的可見(jiàn)性行攻擊等,為此必須對發(fā)送給每個(gè)ONU的下行信號加4結束語(yǔ)密。加密算法主要有DES、AES等,相比而言,AES更光纖通信正在從長(cháng)途干線(xiàn)走進(jìn)千家萬(wàn)戶(hù),光纖接為理想。加密和解密可以在數據鏈路層、物理層或者成為技術(shù)發(fā)展的趨勢,EPON能夠以較低的成本提三層以上進(jìn)行,MAC層以上的加密控制只加密凈負供高速、可靠的接入服務(wù),利用EPON平臺可開(kāi)展多種荷,而幀頭和MAC地址信息都保留,因此非法ONU仍寬帶業(yè)務(wù),如以太網(wǎng)接入、交互電視數據回傳、P話(huà)然可以獲得任何其他ONU的MAC地址。MAC層以音P視頻還有增值業(yè)務(wù)如遠程教學(xué)視頻會(huì )議等下的加密可以使OLT對整個(gè)MAC幀的各個(gè)部分都加這對用戶(hù)和運營(yíng)商都是價(jià)值的體現和保證。密,給每個(gè)合法的ONU分配不同的密鑰,利用密鑰對MAC的地址字節、凈負荷、校驗字節甚至整個(gè)MAC幀參考文獻加密。物理層加密也是一種比較有效的方法,它能對整個(gè)比特流(包括幀頭和CRC)進(jìn)行加密,在接收端,[1]張公忠現代網(wǎng)絡(luò )技術(shù)教程[M].北京:電子工物理層首先對數據解密,然后把解密的數據傳送給業(yè)出版社,2004.MAC層驗證,因為每個(gè)ONU釆用不同的密鑰,即使收[2]鄧永紅.無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )技術(shù)及其應用[J].中國有到別的ONU的數據幀,也不能把它解密成具有正確格線(xiàn)電視,2004,(1):67-70.式的幀因而不會(huì )被MAC層接受,在這種方案中,惡意[3]陳強,楊揚邁向PON時(shí)代的接入網(wǎng)[J]的ONU不能獲得任何信息,但是這種方案要求OLT中國有線(xiàn)電視,2004,(15):17-19的物理層對不同的ONU使用不同的密鑰,而物理層的[收稿日期:2008-02-26]非線(xiàn)性編輯機大洋DY3000故障維修1例口羅國宏(撫遠縣前哨農場(chǎng)廣播電視局,黑龍江撫遠15651)這是一臺1999年生產(chǎn)的DY3000非線(xiàn)性編輯機,其配制故障的真正原因為CPU是B3(450),內存為512M,主板為技嘉440BX,SCl卡我的經(jīng)驗是,解決炭化故障有兩種方法:一是將主板和電為建邦DC-390U2B2W,BOS為1998年版,由 Matrox Desktop源全換新的,二是將電源的插頭和主板上的插座更新,采用第(顯卡)/ Digisuite LE(視音頻采集卡)/ GenieDVE(三維特技卡)一種方法有一定難度,因為技嘉440BX主板旱已被淘汰沒(méi)處可通過(guò)橋接板連接組成非線(xiàn)性套卡。買(mǎi),換現在通用的主板就得換CPU和內存條,況且能否與這臺這臺DY3000開(kāi)始只是偶爾花屏伴死機,重啟后正常,但兩機器的非線(xiàn)性套卡及非線(xiàn)性編輯系統兼容也是個(gè)問(wèn)題,因此決個(gè)月后工作一個(gè)多小時(shí)就出現花屏死機,多次重作系統故障不定用第二種方法。能排除。在這種情況下,懷疑是硬件故障,本著(zhù)先易后難的原ATX插頭和插座在我們這個(gè)小地方買(mǎi)不到便拿自己的廢則,將所有板卡、內存條、SCSI硬盤(pán)等設備的金手指用橡皮擦主板和廢電源(經(jīng)檢查插頭很好),用電吹風(fēng)、吸錫烙鐵將兩塊凈,并重新安裝好,但只過(guò)一天故障依舊出現。因為每次都是主板上的AX插座取下,再將好的插座焊在DY3000的主板花屏后死機,所以懷疑顯卡有問(wèn)題但此顯卡是PCI接口,通過(guò)上,將好的ATX插頭換到DY3000的電源上,最后將DY000上橋接板與視音頻卞、三維特技卡連接,因此無(wú)法用其他顯卡代的所有板卡裝入主機箱內,連接上外圍設備開(kāi)機重新作系統替,試與其他電視局的顯卡互換,結果他們的機器照常工作而這臺DY300非線(xiàn)性編輯機使用半年多沒(méi)有出現任何問(wèn)題我們的這臺機器仍不能運行像工作站之婁的主板加載很多大功率板卡,就在維修陷入僵局時(shí),發(fā)現有時(shí)進(jìn)入主板BOS故障也會(huì )通過(guò)A中國煤化工設備時(shí)要經(jīng)常檢查插出現,因此懷疑主板有問(wèn)題,準備換一個(gè)主板,最后將電源到主頭的狀CNMHG手指以防止ATX插板的插頭從主板拔下時(shí)覺(jué)得很費力,仔細察看,發(fā)現電源ATX頭打火造成炭黑而影響機器正常工作。插頭和主板上ATX插座所有的+5V金屬頭全部炭黑,這才是收稿日期:200801-11]697