网络工程职称论文发表EPON技术应用模式浅析

　　摘要：随着Internet的迅猛发展，网络用户对网络带宽的需求日渐增长。为了满足市场的需要，通信网的主干部分已经发生了巨大的变化，而一直变化较少的传统接入网已经成为整个网络中的瓶颈，各种新的宽带接入技术成为研究的热点。

　　近几年，以太网无源光网络(EPON)随着技术的不断成熟、各类成本的不断下降而得到各运营商的重视，利用其实现FTTH接入方式在国外取得了很大进展，国内也有越来越多的商用试点。现阶段，国内运营商最关心的是哪种业务模式下适合开展EPON建设及如何部署EPON。本文结合EPON基本理论知识，讨论其在各种环境下的应用模型，提出EPON技术的适用性，并对其应用给出意见和建议。

　　关键词：EPON技术,光网络,接入方式

　　一、 引言

　　EPON(以太网无源光网络)是一种新型的光纤接入网技术，它采用点到多点结构、无源光纤传输，在以太网之上提供多种业务。它在物理层采用了PON技术，在链路层使用以太网协议，利用PON的拓扑结构实现了以太网的接入。因此，它综合了PON技术和以太网技术的优点：低成本;高带宽;扩展性强，灵活快速的服务重组;与现有以太网的兼容性;方便管理等。

　　随着国内运营商引入EPON的实质性工作的开展，EPON在中国的发展真正驶入了快车道。对于运营商来讲，如何应用EPON技术来提升盈利能力、改善服务水平是真正目的所在。因此，现阶段在哪种业务模型下适合开展EPON建设及如何部署EPON成为运营商们最关心的话题。

　　二、 EPON技术基本理论

　　1、EPON网络结构

　　EPON为于业务网络接口到用户网络接口间，通过SNI与业务节点相连，通过UNI与用户设备相连。EPON主要分成三部分，即光线路终端(OLT)、光配线网络(ODN)和光网络单元/光网络终端(ONU/ONT)组成。

　　OLT位于端局，提供多个以太接口，支持WDM传输。另外，OLT还支持ATM,若需要支持传统的TDM话音，普通电话线(POTS)和其他类型的TDM通信可以被复用连接到PSTN接口。OLT可以配置多块光线路板(OLC)，OLC与多个ONU通过POS连接。ONU/ONT位于用户端，ONU采用技术成熟的以太网络协议，通过层叠来为多个最终用户提供共享高带宽。

　　2、EPON工作原理

　　EPON网络采用一点至多点的拓扑结构，取代点到点结构，使用上行1310nm和下行1490nm波长传送数据和语音，大大节省了光纤的用量和管理成本。无源网络设备代替了传统的ATM/SONET宽带接入系统中的中继器、放大器和激光器，减少了中心局端所需的激光器数目，并且OLT由许多ONU用户分担。此外EPON利用以太网技术，采用标准以太帧，无须任何转换就可以承载目前的主流业务——IP业务。因此EPON十分简单、高效、建设费用低、维护费用低，最适合宽带接入网需求。

　　在EPON中，从OLT到多个ONU下行传输数据的过程采用数据广播方式发送。数据以变长信息包的形式从OLT下行广播到多个ONU。依据IEEE802.3协议，信息包最长为1518字节。每个信息包带有一个EPON包头，唯一标识该信息包是发给ONU-1、ONU-2还是ONU-3。也可标识为广播信息包发给所有ONU或发给特定的ONU组(多点传送信息包)。当数据到达ONU时，ONU通过地址匹配，接受并识别发给它的信息包，丢弃发给其他ONU的信息包。例如，ONU-1接收信息包1、信息包2和信息包3，但只将信息包1传输给最终用户1。

　　EPON上行数据传输采用时分复用技术，每个ONU上行数据分配一个专用时隙，使得在数据汇合到公共光纤的时候，从ONU来的信息包不会互相干扰。例如，ONU-1信息包在第一个时间间隙传输，ONU-2信息包在第二个非重叠的时间间隙，而ONU-3信息包在第三个非重叠的时间间隙传输。

　　三、 EPON技术应用现状

　　自"第一公里以太网联盟"在2004年6月发布EPON技术规范IEEE802.3ah以来，EPON技术得到快速发展，目前相关的芯片和设备均已基本成熟，并有较大规模的应用。在日本，市场上已经部署了超过500万线的EPON设备，而且每月新增的FTTH用户数已经超过了DSL用户。在韩国，KT也在2005年左右开始EPON的商用部署，并在2006年一次性采购了80万线EPON设备。

　　国内运营商也看好EPON的应用前景。2007年8月，中国电信完成了对4万线EPON设备的集中采购和《中国电信EPON设备技术要求V2.0》等相关企业标准的制订工作。4万线EPON设备的集采不仅激励了中国电信各省公司的EPON网络建设，还影响了中国其他运营商的决策。紧跟着中国电信的步伐，中国网通于2008年初也开始了首轮EPON设备招标。

　　四、 EPON技术应用模式

　　从实际运营角度出发，综合考虑用户需求、投资回报、客户类别以及当前业务现状，EPON技术可应用到如下几个方面。

　　1、FTTH应用模式

　　EPON技术用于FTTH模式下(如图2所示)，通常是为了承载Tripleplay业务，实现三网合一的高等级接入。此模式组网方案如下：光纤到户，在用户端采用多端口并内置IAD的ONU产品，数据、语音、视频都基于IP来实现。

　　在该方案中，带宽的保证通过两种方式，首先采用光纤到户方案，确保不小于1:32分光比，其次通过DBA和CAR功能保证每用户最低可用带宽达到30Mbit/s水平。在OLT以及ONU上分别启用QoS机制，确保视频、音频、数据业务映射到不同优先级对列并做合理调度设计。

　　该模式的优势在于技术上完全可实现满足用户需求的TRIPLEPLAY，不足之处在于初期成本过高，初期适用于在高档别墅、公寓、酒店等ARPU值高的商用场合，随着IPTV业务的大规模发展以及EPON设备成本的下降可进行逐步的扩大推广。

　　2、大客户、商业客户应用模式

　　对于商业用户，可以根据业务需求和用户规模的不同，采取不同的实施模式，如FTTO、FTTB或FTTC。根据实施模式、接入方式的不同，可以采取5种实施方案。

　　1、ONU(语音、数据)

　　3、ONU(交换机、路由器)

　　2、ONU(通过Mini-DSLAM连接数据)

　　5、ONU(通过小型AG连接语音、数据)

　　4、ONU(通过小型IAD连接语音、L2连接数据)

　　方案一：ONU提供FE、POTS等用户接口，可采用FTTO模式。方案二:ONU下挂Mini-DSLAM，提供数据接入，可采用FTTB/C模式。方案三：ONU下挂PBX交换机或路由器等设备，提供专线接入，可采用FTTO模式。方案四：ONU下挂IAD、二层以太网交换机，通过IAD、二层交换机实现综合业务接入，可采用FTTO或FTTB/C模式。方案五：ONU下挂小型AG，通过AG实现综合业务接入，开采用FTTO/B/C模式。

　　3、"全球眼"视频监控承载应用模式

　　视频监控市场的快速增长已经成为运营商收入中新的增长亮点，但监控点的分散对运营商有限的线路资源和网络管理提出了更高的挑战。EPON应用于城域视频监控，可以在城域IP网POP点下设置OLT设备，基于EPON传输的长距离，可以对较大区域进行覆盖。

　　该应用模式的优点如下：节约光纤资源;覆盖距离远，实现低成本的大范围覆盖;中间设备(接入网中心设备到监控点之间)无需维护，无需额外电源供应;带宽足够大，扩容简单;不受环境噪音(电磁波)的干扰;安全，不易窃听和侵入。该应用模式的最大优势在于节省资源、提供了最简便的网管运维方案。目前，已经有运营商开展了此模式的城域安防解决方案建设，收到了较好的经济效益和社会效益。

　　4、农村信息化应用模式

　　由于农村信息化的特点，投入产出一直无法平衡。运营商迫切需要一种适应地域广、环境复杂、需求多样的农村信息化应用模式，可以充分发挥技术优势，解决两难局面。在光纤资源短缺的情况下，可采用多级分光且分光功率不等的光分路器方案，即在只有一芯或几芯光缆资源的情况下采用功率不等光分路器逐点汇聚。

　　五、 EPON技术的适用性

　　1、EPON应用中的限制性因素

　　根据上述对EPON接入模式的分析，从技术角度来说EPON是可以应用在各类信息化综合接入中的，但是在实际应用中还需考虑成本、投入产出比等因素，EPON的应用仍存在一定的局限性：

　　(1) 受政策制约及运营商之间竞争的影响，农村信息化接入的开展存在较多的变数。

　　(2) 设备需要一次性投入，在建设初期如果用户数较少时相对成本较高，投资回报年限较长。

　　(3) EPON的接入范围一般为20km，如果OLT设置在现有的传输汇聚节点，则对于一些范围分布广的大客户或商业客户仍存在无法接入问题。

　　2、EPON技术应用建议

　　业务发展初期阶段， 考虑的是成本。虽然MSTP存在提供的业务接口种类较少(目前只有E1、FE)、带宽利用率较低、光纤占用较多等缺点，但是在用户数少时其端口投资相对较小，可以充分利用现有的传输网络，同时能够利用SDH的特性实现较高的业务安全性。综合考虑各方面因素，对于目前的一些大客户的点到点业务及其他零星的业务需求，建议仍采用MSTP方式接入。当业务发展到一定规模时，EPON的优势将得以发挥，在投资相当的情况下，由于EPON能够提供更多的业务接口、更高的带宽及带宽利用率，因此建议采用EPON来实现业务的接入。

　　当采用EPON接入时，OLT上联可以利用现有的SDH网络，也可单独组建数据汇聚网。若利用现有的SDH网络进行相关业务的收集，则一般将OLT放置在接入汇聚机房，根据现有的接入层光缆布放ODN，通过100Mbit/s端口或GE端口与汇聚设备相联，利用已有的汇聚层通道传输业务。但这种方式存在一定的弊端：由于SDH网络是固定分配带宽的，因此通过EPON接入的业务将占用SDH环较多的带宽，带宽利用率不高;同时，由于OLT放置在接入汇聚机房，随着业务接入点的增多，对接入层环路光缆的需求将逐渐增加。若单独组建数据汇聚网，则可以根据业务分布灵活布放OLT，以最少的光缆实现业务点的接入，同时可以进行数据的统计复用以提高带宽利用率。这种方式对目前的传输网络没有影响，但为了配合OLT的灵活布设需要增加较多的汇聚点，从而增加了机房部分及数据设备的投资。

　　六、 结论

　　EPON作为FTTH的代表技术，能够适应于几乎所有的固网宽带接入场合。同时，基于其高带宽、长距离、少维护、省资源的优势，EPON能够在众多应用场合提供远超出其他接入方式的服务质量。随着EPON产业链成熟带来的成本下降，运营商可结合自身业务发展需要，逐步引入EPON技术，并在实际应用中定位最为合理的应用模式。

转载请注明来自：http://www.uuqikan.com/jisuanjiwangluolw/2296.html