论文部分内容阅读
[摘 要]EPON作为现如今信息化时代,其发展速度是无法想象的,而EPON已经慢慢的转入为运营商,本文着重介绍了EPON在如今的电子时代的关键技术、发展前途以及接入网的生存性。
[关键词]EPON,接入网,生存性
中图分类号:TN915.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)41-0054-01
一、前言
网络的种类已经多不胜数,而发展的其关键不仅仅在于其技术,更重要的是发展前途以及接入网的生存性。
二、EPON概述的概述及关键技术
1.EPON概述
随着互联网宽带业务的飞速发展以及IPTV、VOIP等多种多媒体新业务的产生,运营商为用户提供的业务形式已经由单一电话业务发展到多媒体、大带宽的各种新业务,为了适应对接入网宽带化的发展要求,无源光网络(PON)应运而生,它具有节省光纤资源、对网络协议透明的的特点,在光接入网中扮演着越来越重要的角色。同时,以太网(Ethernet)技术经过二十年的发展,以其简便实用,价格低廉的特性,几乎已经完全统治了局域网,并在事实上被证明是承载IP数据包的最佳载体。随着IP业务在城域和干线传输中所占的比例不断攀升,以太网也通过在传输速率、可管理性等方面的改进,逐渐向接入、城域甚至骨干网上渗透。而以太网与PON的结合,便产生了以太网无源光网络(EPON Ethernet Passive Optical Network)。它同时具备了以太网和PON的优点,正成为光接入网领域中的热门技术。
2. EPON的关键技术
(一)下行接入技术
下行采用广播方式: OLT通过1:N的无源分路器将以太网帧以广播方式发送给每个ONU(N为4-64),这类似于共享媒质网络。每一个数据帧的帧头包含ONU在OLT中注册时分配的、特定ONU的逻辑链路标识(LLID),该标识表明数据帧是给ONU(ONU1、ONU2……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(组播)。?
上行采用时分多址接入技术(TDMA):EPON采用时分多址接入技术分时隙给ONU传输上行数据。当ONU注册成功后,OLT会根据系统的配置,给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。
(二)物理层关键技术
在EPON物理层,EPON的点对多点的特殊结构和时分多址的接入方式决定了ONU发送机是工作在突发发送的模式下的,并且点对多点的特殊结构还导致了各ONU的数据帧延时不同,可能会引起数据在时域碰撞。所以在EPON的物理层引入了突发数据发送技术、突发数据接收技术、突发时钟恢复技術以及测距技术等手段来解决以上问题。
三、EPON的发展趋势及优点表现
1、“大容量、少局所”成为 光接入时代的建设潮流
接入网对固网运营商来说是最重要的资产,一般占运营商设备投资的60~70%,运营成本上,接入网也占了绝大多数的费用。目前的固网运营商主要以铜线接入为主,由于DSL技术接入距离的限制,每个接入点的接入用户数是很有限的,这就导致一个城市里固定接入网站点数非常多,导致维护和支撑费用的大幅上升。
而全新的基于GPON技术的光接入网络,其大容量、长距离、全业务支持能力使我们现在可以从全网角度考虑,优化和改进原先的建设模式,使原来烟囱式的网络变为扁平的一体化网络,一个网络可以满足住宅、企业和移动基站的全业务接入,使3个网络变成1个网络,同时接入层和汇聚层网络融合使网络扁平化,网络从3层变成了2层,减少了设备种类和数量,提高网络可靠性,并极大地减少了机房建设,从而革命性地降低网络的TCO?大容量、少局所对超高带宽、超大分光比提出要求。
光接入网络是一个大容量、少局所、融合的全业务接入网络,这就要求OLT设备具有基本特质就是要容量非常大,覆盖更多的用户。以人口比较密集的城市为例,每平方公里大概是1000用户。即使1个OLT只覆盖到5km,那么也需要支持2.5万用户,因此在人口密度比较高的城市,OLT必须每单板支持8路PON口甚至16路PON口(通常为16个槽位),这样每路GPON下行有2.3G的有效带宽。
2、服务范围大。EPON作为一种点到多点网络,以一种扇出的结构来节省资源,服务大量用户。
3、带宽分配灵活,服务有保证。对带宽的分配和保证都有一套完整的体系。EPON可以通过DBA(动态带宽算法)、PQ/WFQ、WRED等来实现对每个用户进行带宽分配,并保证每个用户的QOS。根据ONU在所处位置的不同,EPON的应用模式又可分为光纤到路边、光纤到大)、光纤到办公室(FTTO)和光纤到家等多种类型。在FTTB结构中,ONU被直接放到楼内,光纤到楼后可以LAN的方式,即FTTB+LAN接入用户家中。FTTH、FTTO则是真正全透明的光纤网络,是光纤接入网络发展的理想模式和长远目标。
四、EPON接入网的生存性
整个通信网分为3部分:传输网、交换网、接入网,接入网(AN, Access Network)是由业务节点接口(SNI, Service Node Interface)和相关用户网络接口(UNI)之间的一系列传送实体所组成,它是一个为传送电信业务提供所需传送承载能力的实施系统,可以经Q3接口进行配置和管理。接入网由传输媒介、线路终端(LT, Line Terminal)、分配单元(DU, Distribution Unit)、网络单元(NU, Network Unit)以及网络终端(NT, Network Terminal)构成。
接入网所覆盖的范围可由三个接口来定界,既网络侧经由SNI与业务节点(SN)相连,管理方面经Q3接口与电信管理网(TMN, Telecom Management Network)相连。业务节点是提供业务的实体,可提供规定业务的业务节点有本地交换机、租用线业务节点或特定配置的点播电视和广播电视业务节点等。
业务节点接口(SNI)是接入网和业务节点之间的接口。按照特定SN类型所需要的能力以及根据所选接入类型、接入承载能力和业务要求,可以规定合适的SNI。
用户网络接口(UNI)是用户和网络之间的接口。在单个UNI的情况下,ITU-T所规定的UNI应该用于AN中,以便支持目前所提供的接入类型和业务。
接入网的分类方法很多:按拓扑结构分,可以分为树形、总线型等;按业务带宽可分为窄带和宽带;按传输媒介可分为有线和无线;一般地,接入网分有线接入网和无线接入网两大类。有线接入网又分为铜线接入网、光纤接入网和混合接入网;无线接入网分为固定无线接入网和移动无线接入网两种,包括蜂窝通信、地面微波通信和卫星通信等不同形式。
五、结束语
对于EPON的技术的了解已经进行了深入的探讨,对其技术、优点以及发展趋势有了详细的概括,而对于EPON接入网的管理建设,进行了大概的概括,而对其更好的发展,则需要更深层次的剖析。
参考文献
[1] 陈雪.无源光网络技术[M].北京:北京邮电大学出版社.2006:22-25.
[2] 郎为民,郭东生.EPON/GPON从原理到实践[M].北京.人民邮电出版社.2010
[关键词]EPON,接入网,生存性
中图分类号:TN915.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)41-0054-01
一、前言
网络的种类已经多不胜数,而发展的其关键不仅仅在于其技术,更重要的是发展前途以及接入网的生存性。
二、EPON概述的概述及关键技术
1.EPON概述
随着互联网宽带业务的飞速发展以及IPTV、VOIP等多种多媒体新业务的产生,运营商为用户提供的业务形式已经由单一电话业务发展到多媒体、大带宽的各种新业务,为了适应对接入网宽带化的发展要求,无源光网络(PON)应运而生,它具有节省光纤资源、对网络协议透明的的特点,在光接入网中扮演着越来越重要的角色。同时,以太网(Ethernet)技术经过二十年的发展,以其简便实用,价格低廉的特性,几乎已经完全统治了局域网,并在事实上被证明是承载IP数据包的最佳载体。随着IP业务在城域和干线传输中所占的比例不断攀升,以太网也通过在传输速率、可管理性等方面的改进,逐渐向接入、城域甚至骨干网上渗透。而以太网与PON的结合,便产生了以太网无源光网络(EPON Ethernet Passive Optical Network)。它同时具备了以太网和PON的优点,正成为光接入网领域中的热门技术。
2. EPON的关键技术
(一)下行接入技术
下行采用广播方式: OLT通过1:N的无源分路器将以太网帧以广播方式发送给每个ONU(N为4-64),这类似于共享媒质网络。每一个数据帧的帧头包含ONU在OLT中注册时分配的、特定ONU的逻辑链路标识(LLID),该标识表明数据帧是给ONU(ONU1、ONU2……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(组播)。?
上行采用时分多址接入技术(TDMA):EPON采用时分多址接入技术分时隙给ONU传输上行数据。当ONU注册成功后,OLT会根据系统的配置,给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。
(二)物理层关键技术
在EPON物理层,EPON的点对多点的特殊结构和时分多址的接入方式决定了ONU发送机是工作在突发发送的模式下的,并且点对多点的特殊结构还导致了各ONU的数据帧延时不同,可能会引起数据在时域碰撞。所以在EPON的物理层引入了突发数据发送技术、突发数据接收技术、突发时钟恢复技術以及测距技术等手段来解决以上问题。
三、EPON的发展趋势及优点表现
1、“大容量、少局所”成为 光接入时代的建设潮流
接入网对固网运营商来说是最重要的资产,一般占运营商设备投资的60~70%,运营成本上,接入网也占了绝大多数的费用。目前的固网运营商主要以铜线接入为主,由于DSL技术接入距离的限制,每个接入点的接入用户数是很有限的,这就导致一个城市里固定接入网站点数非常多,导致维护和支撑费用的大幅上升。
而全新的基于GPON技术的光接入网络,其大容量、长距离、全业务支持能力使我们现在可以从全网角度考虑,优化和改进原先的建设模式,使原来烟囱式的网络变为扁平的一体化网络,一个网络可以满足住宅、企业和移动基站的全业务接入,使3个网络变成1个网络,同时接入层和汇聚层网络融合使网络扁平化,网络从3层变成了2层,减少了设备种类和数量,提高网络可靠性,并极大地减少了机房建设,从而革命性地降低网络的TCO?大容量、少局所对超高带宽、超大分光比提出要求。
光接入网络是一个大容量、少局所、融合的全业务接入网络,这就要求OLT设备具有基本特质就是要容量非常大,覆盖更多的用户。以人口比较密集的城市为例,每平方公里大概是1000用户。即使1个OLT只覆盖到5km,那么也需要支持2.5万用户,因此在人口密度比较高的城市,OLT必须每单板支持8路PON口甚至16路PON口(通常为16个槽位),这样每路GPON下行有2.3G的有效带宽。
2、服务范围大。EPON作为一种点到多点网络,以一种扇出的结构来节省资源,服务大量用户。
3、带宽分配灵活,服务有保证。对带宽的分配和保证都有一套完整的体系。EPON可以通过DBA(动态带宽算法)、PQ/WFQ、WRED等来实现对每个用户进行带宽分配,并保证每个用户的QOS。根据ONU在所处位置的不同,EPON的应用模式又可分为光纤到路边、光纤到大)、光纤到办公室(FTTO)和光纤到家等多种类型。在FTTB结构中,ONU被直接放到楼内,光纤到楼后可以LAN的方式,即FTTB+LAN接入用户家中。FTTH、FTTO则是真正全透明的光纤网络,是光纤接入网络发展的理想模式和长远目标。
四、EPON接入网的生存性
整个通信网分为3部分:传输网、交换网、接入网,接入网(AN, Access Network)是由业务节点接口(SNI, Service Node Interface)和相关用户网络接口(UNI)之间的一系列传送实体所组成,它是一个为传送电信业务提供所需传送承载能力的实施系统,可以经Q3接口进行配置和管理。接入网由传输媒介、线路终端(LT, Line Terminal)、分配单元(DU, Distribution Unit)、网络单元(NU, Network Unit)以及网络终端(NT, Network Terminal)构成。
接入网所覆盖的范围可由三个接口来定界,既网络侧经由SNI与业务节点(SN)相连,管理方面经Q3接口与电信管理网(TMN, Telecom Management Network)相连。业务节点是提供业务的实体,可提供规定业务的业务节点有本地交换机、租用线业务节点或特定配置的点播电视和广播电视业务节点等。
业务节点接口(SNI)是接入网和业务节点之间的接口。按照特定SN类型所需要的能力以及根据所选接入类型、接入承载能力和业务要求,可以规定合适的SNI。
用户网络接口(UNI)是用户和网络之间的接口。在单个UNI的情况下,ITU-T所规定的UNI应该用于AN中,以便支持目前所提供的接入类型和业务。
接入网的分类方法很多:按拓扑结构分,可以分为树形、总线型等;按业务带宽可分为窄带和宽带;按传输媒介可分为有线和无线;一般地,接入网分有线接入网和无线接入网两大类。有线接入网又分为铜线接入网、光纤接入网和混合接入网;无线接入网分为固定无线接入网和移动无线接入网两种,包括蜂窝通信、地面微波通信和卫星通信等不同形式。
五、结束语
对于EPON的技术的了解已经进行了深入的探讨,对其技术、优点以及发展趋势有了详细的概括,而对于EPON接入网的管理建设,进行了大概的概括,而对其更好的发展,则需要更深层次的剖析。
参考文献
[1] 陈雪.无源光网络技术[M].北京:北京邮电大学出版社.2006:22-25.
[2] 郎为民,郭东生.EPON/GPON从原理到实践[M].北京.人民邮电出版社.2010