EPON技術及語音、數(shù)據(jù)業(yè)務配置

賀 瓊，楊 釗

（十堰職業(yè)技術學院電子工程系，湖北十堰442000）

以太網(wǎng)（Ethernet）技術經(jīng)過二十年的發(fā)展，以其簡便實用，價格低廉的特性，幾乎已經(jīng)完全統(tǒng)治了局域網(wǎng)，并在事實上被證明是承載IP數(shù)據(jù)包的最佳載體?；ヂ?lián)網(wǎng)技術也在不斷沖擊、改變傳統(tǒng)的電信概念和體系結構。由于接入網(wǎng)是整個電信網(wǎng)的重要組成部分，與用戶聯(lián)系比較密切，在巨大的市場潛力驅動下，接入網(wǎng)技術也在不斷高速發(fā)展。

1 EPON技術簡介

1.1 PON技術是發(fā)展的必然

目前接入Internet的方式主要還是以銅纜接入xDSL為主，尤其是在傳統(tǒng)的雙絞線（電話線）基礎上發(fā)展起來的寬帶接入技術——ADSL（非對稱的用戶環(huán)路）在我國尤為普遍。這種接入網(wǎng)絡的方式很簡單，不用對原有的電話線路系統(tǒng)進行大規(guī)模替換，只需在普通電話線一端安裝相應的ADSL終端設備就可以享受寬帶技術，安裝便捷，使用簡單，可避免用戶因線路改造而引起的布線困難和破壞室內(nèi)裝修等諸多問題的困擾。但是這種接入方式對希望高速率、大帶寬的潛在客戶存在致命的弱點。ADSL技術上行最高帶寬可達1Mbps，下行最高帶寬可達8Mbps［1］。其傳輸最大距離只有4～5km。實際上，當距離超過2km時，其帶寬消耗非常大，也就是意味著其上網(wǎng)速率會急劇下降。即便是在2 km以內(nèi)，相比干線的千兆、吉比特速率來說，仍然非常低，成為嚴重制約整個網(wǎng)絡傳輸速率、限制傳輸帶寬瓶頸的“最后一公里”。

因此，迫切需要尋求一種新的網(wǎng)絡體系，不僅能夠持續(xù)提升帶寬，能開通多種業(yè)務服務，并發(fā)掘新的業(yè)務增長點，還能有效節(jié)約網(wǎng)絡建設和維護成本，適應人們不斷變化的業(yè)務發(fā)展需求。

光纖通信具有通信容量大、傳輸距離長、衰耗低、質量高、性能穩(wěn)定、防電磁干擾、保密性強等優(yōu)點，我國在骨干網(wǎng)上已經(jīng)全部實現(xiàn)光纖化。近年來，國際市場“銅”價格節(jié)節(jié)攀升、居高不下，而光纖的價格卻逐年不斷下調(diào)，光設備也因技術逐漸發(fā)展價格不斷新低，接入網(wǎng)的“光進銅退”也逐漸成為關注的重點。

如何將光纖引入接入網(wǎng)呢？歷史上有多種方案，比如FTTC（光纖到路邊）、FTTB（光纖到大樓）、FTTH（光纖到戶）等等，其區(qū)別其實就是光纖化程度不同。前兩者不同程度需要傳統(tǒng)的銅纜（雙絞線或同軸電纜），并沒有從根本上解決“最后一公里”的瓶頸問題。后者FTTH可以實現(xiàn)全光化，充分滿足廣大用戶高速率、多需求、多業(yè)務，真正寬帶的要求。實現(xiàn)光纖到戶FTTH的光接入網(wǎng)包括有源光網(wǎng)絡（AON）和無源光網(wǎng)絡（PON）。長久以來，人們普遍認為無源器件穩(wěn)定性好、安裝管理維護方便、容易實現(xiàn)且成本低。

因此PON成為發(fā)展的必然。

1.2 EPON技術原理

無源光網(wǎng)絡（PON）有包括以ATM為基礎的APON、以Ethernet為基礎的EPON和GPON（G指吉比特級）三種技術。其中APON技術是1998年由ITU－T發(fā)布的標準，早年在北美、歐洲和日本應用較廣泛，但因為其復雜性和傳輸速率低，在競爭中已經(jīng)逐漸退出市場，在我國幾乎沒有什么應用。我國XPON技術主要是EPON和GPON，EPON的標準出臺較早，技術相對比較成熟，價格相對便宜，主要在中國電信和聯(lián)通使用。

EPON提供固定上下行1.25Gbps帶寬，采用8b／10b線路編碼，實際速率為1Gbps。支持10～20 km的傳輸距離，分光比理論最大值可達1：64（換句話說如果都采用光纖到戶技術的話，一根光纖可以支持64家用戶高速寬帶業(yè)務），實際常用設備如中興、華為等可以達到1：32的分光比。

EPON由光線路中端（OLT）、光合／分路器（Spliter）和光網(wǎng)絡單元（ONU）組成。所謂無源，是指在OLT和ONU之間的ODN沒有任何有源電子設備。OLT放置在中心局端，分配和控制信道的連接，并有實時監(jiān)控、管理及維護功能。ONU放置在用戶側，OLT和ONU之間通過無源光和／分路器連接。其網(wǎng)絡結構如圖1所示。

圖1 EPON組成結構

圖中EPON使用波分復用技術（WDM）在同一根光纖上同時處理雙向信號的傳輸，上下行信號分別用不同的波長。其中OLT到ONU／ONT的方向為下行方向，反之為上行方向，下行方向采用1 490nm，上行采用1 310nm。

下行方向采用廣播方式，OLT為已注冊的每個ONU分配一個LLID（數(shù)據(jù)鏈路標識），由各個ONU監(jiān)測到達幀的LLID，以決定是否接收該幀，如果該幀所含的LLID和自己的LLID相同，則接收該幀，反之，則丟棄。

上行方向眾多ONU信息采用時分多址接入（TDMA）技術：OLT接收數(shù)據(jù)前比較LLID注冊列表。每個ONU在局方設備統(tǒng)一分配的時隙中發(fā)送數(shù)據(jù)幀。分配的時隙補償了各個ONU的距離，避免了各個ONU之間的碰撞。

OLT（光網(wǎng)絡單元）作為EPON核心，主要實現(xiàn)以下功能：向ONU以廣播方式發(fā)送以太網(wǎng)數(shù)據(jù)；發(fā)起并控制測距過程，并記錄測距信息；發(fā)起并控制ONU功率控制；為ONU分配帶寬，即控制ONU發(fā)送數(shù)據(jù)的起始時間和發(fā)送窗口的大??；其他相關的以太網(wǎng)功能。

ODN：由無源光分路器和光纖構成，實現(xiàn)合光和分光的功能。

ONU／ONT為用戶提供EPON接入功能：選擇接收OLT發(fā)送的廣播數(shù)據(jù)；響應OLT發(fā)出的測距及功率控制命令，并作相應的調(diào)整；對用戶的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進行緩存，并在OLT分配的發(fā)送窗口中向上行方向發(fā)送；其他相關的以太網(wǎng)功能。

2 EPON在語音、數(shù)據(jù)業(yè)務上的配置

在國內(nèi)，EPON的主流設備提供商主要是中興和華為兩大廠家，本文主要以中興設備為例作簡單介紹。

2.1 基本硬件及網(wǎng)絡規(guī)劃

本操作主要使用設備是ZXA10C200（OLT）和ZXA10F420（ONU），另外使用到1：32的分光器（Splitter）、Cisco 2960交換機、計算機兩臺、網(wǎng)線若干。其中ONU（ZXA10F420）下聯(lián)通過POST口接電話（傳輸話音）、LAN口接PC電腦（傳輸數(shù)據(jù)），上聯(lián)通過分光器至ZXA10C200（OLT）的第0機框2號槽位的第1個PON口上。ZXA10C200（OLT）上聯(lián)板口上聯(lián)至交換機CISCO 2960。

通過VLAN區(qū)分業(yè)務，網(wǎng)管設VLAN 88，數(shù)據(jù)業(yè)務設VLAN 110，語音設VLAN 20，IPTV設VLAN 100。知道ONU F420的MAC地址為001E.73E5.FB62，給定OLT的帶外網(wǎng)管為192. 168.1.1／24，帶內(nèi)網(wǎng)管為192.168.88.1／24。

2.2 數(shù)據(jù)、語音業(yè)務配置

2.2.1 OLT配置

用網(wǎng)線連接PC和OLT的Q口，配置PC的IP與OLT的帶外網(wǎng)管在同一網(wǎng)段（一般為192.168.1.0），ping通，telnet登陸，電腦中出現(xiàn)如下符號并直接在后輸入操作命令：

2.2.2 ONU配置

3 小結

上述是筆者親自配置并成功開通語音和數(shù)據(jù)業(yè)務的操作。光纖接入網(wǎng)是未來的發(fā)展方向，PON技術也是電信、聯(lián)通、移動等多家通信運營商未來的發(fā)展重點，是未來實現(xiàn)“三網(wǎng)融合”的基礎。上面的配置對“三網(wǎng)融合”有著積極的意義。

［1］喬桂紅.數(shù)據(jù)通信［M］.北京：人民郵電出版社，2005：254.