EPON接入技术

●数字技术●数字技术与应用EPON接人技术孟庆良(中国联合网络通信有限公司九台市分公司吉林九台 130500)[摘要]目前，以太无源光网络(EPON) 技术已经走向市场，并逐渐成为各运营商和设备商对接入网的关注焦点，本文对EPON的系统结构，工作原理，以及EPON技术所涉及的几种关键技术进行了阐述。[关键词]无源光网络EPON[中图分类号]TN929[文献标识码]A[文章编号1007-9416 (2010) 05- -015-021 EPON简介是光分配网络，是一个连接OLT和ONU的行对称 1Gbit/s数据速事(线路速率为1.25以太网无源光网络(Ethernet Passive无源设备，它的功能是分发下行数据和集Gbit/s)。 EPON 在数据链路层上，采用了Optical Network，EPON) 是一种新型的中上行数据。一般一个ODN分线率为1:基于TDM思想的全新控制协议，通过对时光纤接入网技术，它采用点到多点结构、16，1: 32,并可以进行多级连接。ONU间进行分片， 然后将不同的时间片制定给无源光纤传输，在以太网之上提供多种业(Optical Network Unit)放 在用户驻地侧，不同的ONU设备来使用，从而避免数据传务。它在物理层采用了PON技术，在链路主要采用以太网协议，在中带宽和高带宽输过程中的冲突向题。层使用以太网协议，利用PON的拓扑结构的ONU中实现了成本低廉的以太网第二EPON通过在OLT和ONU之间引入了实现了以太网的接入。因此，它综合了层交换甚至第三层路由功能。ODN,实现了点对多点的通信方式，最小PON技术和以太网技术的优点,正逐步成2.2 EPON 的工作原理化占用OLT端口资源，节省了中间段的光为宽带接入网一种最有效的通信方法.EPON的标准是IEEE802. 3ah,它延用电/电光转换。ODN采用了光波分路和光2 EPON的系统结构及其工作原理了以太网和TDM的- -些特性，从网络层协波耦合原理， 实现了下行广播分发和上行2.1 EPON 系统构成议上来看，EPON属于L2的协议。在物理时分汇聚的无源操作，从而实现单纤双向典型的EPON系统由OLT，ODN,ONU层，IEEE 802.3- -2005规定采用单纤波分传输 机制。组成。OLT放在中心机房，OLT (Optial复用技术(下行1490 nm, 上行1310 nm)3 EPON的关键技术Line Terminal 既是一个交换机或路由器，实现单纤双向传输，同时定义了1000EPON的优点来源于其无源光分/合又是一个多业务提供平台(MSPP), 是整BASE-PX-10 U/D和1000 BASE-PX- 20路， 下行采用广播方式，下行采用TDMA个EPON系统的核心部件。在下行方向，它U/D两种PON光接口，分别支持10 km 和复用方式，下行广播帧中的不同时隙对应提供面向无源光纤网络的光纤接口:在上20 km的最大距离传输。在物理编码子层，给不同 ONU的信号，各ONU接收到整个行方向，OLT提供GE/10GE的以太网接EPON系统继承了吉比特以太网的原有标广 播帧后根据某些和自己相关的信息来判口. ODN(Optical Distribution Network)准，采用8B/10B线路编码和标准的上下断接收属于自己的时隙。 上行信道划分为backup' -A'locale yesstr| awk -F: '机上用informix执行sh /ap/ccb. bank/6数据库备份方案的简析{print $1}""' -p 'rw' -t "'localetools/ dbontape.sh,该步骒将数据库用.(1) 该方案在实施过 程中得出的结论nostr | awk -F: '{print $1}'"' -aontape命令备份到/backup/db目录下。是:使用ontape方法，进行数据库备份和frag='4096' -a nbpi='4096' -a ag='320'(3)准备每天备份的磁带。恢复。这种方法不需要重起服务和数据(3) mount /backup(4)在AP主机上用root执行sh /ap/库.(2) 按照该方案进行初步实施优点是:(4)在DB上mount AP主机的/backupccb. bank/ tols/afterbak.sh,该步骤首先现方案基本能满足数据库备份的要求，而目录清理/ap文件系统，然后压缩/ap/且操作简单。 缺点是没有日志的备份，日(5)宕数据率，修改$ONCONFIG指定ccb. bank/log到/backup/log目录中:再终备份需要重起数据库和服务。(3)该方案文件中的参數.把/backup/log和步骤2中产生的/在执行中 应注意的问题是:如果数据库损TAPEDEV/backup/db/arcbackup/db内容，备份到轮换磁带中.最坏，必须有专人知道进行恢复，并记录恢TAPEBLK16后清理数据库表中数据。如果在清理数据复的过程， 切不可自行恢复。TAPESIZE20000库表中数据时，由于某些表数据太多无法[参考文献](6)每周依然用7盘磁带做当日的数据.清除，则先用informix用户执行sh /ap/[1]李毅之.综合业务网中Informix数库和日志的备份。每月底要进行月度备份ccb. bank/ools/recreate.sh,然后重新用据库的备 份策略,电脑与信息技术，1998年(保留本月每天的ontape备份数据)。每年root执行sh /ap/ccb. bank/tools/afterbak.05期.底，将每月的备份磁带刻到光盘上。sh.中国煤化工:谈INFORMIX数据库的5数据库备份方案的执行(5)每月底，准备好一个4008年13期.(1) 实现第三项中指定的优化方案环root执行sh /ap/ccb. _bank/tMHCNMHG境修改;并安装新备份方案的补丁盘.sh,该步骠备份每天放到/backup/db和/(2) 在每天日终备份时，首先在DB主 backup/log中的数据。5数字技术与应用|●数字技术●不同的时險，各个ONU由MAC控制在特由于EPON采用TDMA复用方式，上隐患.首先,未经加密 的下行MAC帧和定的时隙向OLT发送数据，这样的TDMA行信道划分为不同的时隙，各个ONU由0AM 帧如果被成功获取的话,入侵者便可方式决定了EPON必须解决ONU距OLT不MAC协议控制在特定的时隙向OLT发送以轻 易掌握其他用户的关键信息，如ONU遒路径带来的测距问题，各ONU时隙信号数据， 在某一ONU发送数据时，其他ONU的 LLID和终端用户MAC地址, 进而在上电平大小不一样，相位突变带来的突发接激光器应处于关断状态。所以ONU应工作行方向通过盗用LLID和MAC地址来窃取收问题以及如何有效地向各ONU分时时在突发发射方式，只有在属于本ONU德时其他用户的带宽: 其次,在上行方向合法隙的动态带宽分配问题等。隙内才允许有光功率输出，在其他时隙光用户可 能通过伪造MAC帧或OAM帧,来.3.1测距输出功率应为零，即完全关断。突发发射更改 EPON系统配置，甚至侵入电信管理由于EPON系统上行为点到多点拓扑，模式带来的问题是当ONU要发数据时，要网络,扰乱整个电信网。针对这两种威胁，.多个ONU共享主干段光纤，为正确安排各求发射机突发启动，而半导体激光器阀值可采用 了加密与认证相结合的安全策略。ONU上行发送起止财刻，把各ONU发送电流的建立需要- -定的时间。因此突发模加密算法可采用的AES算法,密钥长度选时隙在光合路器、光耦合器合路后时间上式发射机油 别大连续模式的发射机。当一取 128bit.下行方向OLT对所有类型的帧互不重叠的“复用”起来，必须首先知逍个数据包到来时，发射机从关断状态到发进行加密，密钥由ONU产生,不同的ONU各ONU距OLT的时延也就是距离，不然射状态有一定的延时，应采取措施对时延使用不同的密钥,从而保证了 下行数据私各个ONU到达OLT的上行传输时延差异进行补偿。由于每个ONU在发射数据前必密性的要求， 但在上行方向如果只是简单可能造成各ONU时隊交叠，导致来自不同须先向OLT提出申请，得到OLT的准许后地加密，显然是不够的,因为用户可以盗用ONU的时隙发生碰檀。因此必须引入测距ONU 才能发送数据，因此ONU可提前知他人的合法 LLID传输数据.因而OLT还必几乎对由于物理传输机制引发的时延差异道发射时间。通常采用在发射前某一时刻须进 一步对消息发送源的真伪进行鉴别和进行补偿，以确保不同的ONU所发出的信将阀值电 流加到激光器的方式来进行时延认证 ,即确认接收到的ONUn的数据确实号能在OLT处准确的复用在一起。解决上补偿.是由ONUn发出的这样就确保了消息的真述重叠问题的基本思路是:测量出各个3.4动态带宽分配实性与合法性。ONU到OLT的信号环路延迟时间，然后为TDMA方式的最 大缺点在于其带宽利4结语每个ONU插入一个特定的均衡时延值。使用率较低,造成广资源浪费。尽管可以采综合考虑EPON各方面的技术特点，所有ONU在插入均衡时延后的环路延迟取一定的措施对其进行改进，但这种提高以及 EPON技术在投资成本，市场竞争等时间都相等，其结果类似于使每个ONU都是很有限的。若要进一步提高带宽利用方面的优越性，EPON技术已经应用于各移到与OLT相同的逻辑距离处。此后就可率,需采用动态带宽分配(DBA)方案。 种公众客户， 大客户，商业客户的综合接以根据TDM方式来正确的发送时陳，组成DBA是一种能在微秒或毫秒级的时间间隔入以及全球眼等 高带寬接入，是目前建设上行帧结构。测距的最终目的就是为每个内完成对上行带宽的动态分配的机制，动高质量接入网的重要技术。ONU提供一个合适的均衡时延值，该插入态带 宽分配队带宽采取实时调度方式，系[参考文献]延时值应该能在系统的运行过程中根据环统按 照ONU实时上报的请求或OLT监测[1]汪丁 鼎.以太网无源光网络中的时境的变化而自动进行实时调整。到的ONU带宽需求统筹安排，动态调整授间标签 法测距.光通信技术,2003 (7).3.2突发接收权给ONU的带宽值。采用动态带宽分配的[2]张祥.多业务EPON动态带宽分配因为在下行方向,只有OLT一个信号直接好处是提高了上行带宽的利用事,从算法.北京邮电大学学 报,2004 (5).源,ONU接收广播帧。对于某一个特定的而在相同带寬的情况下可以承载更多的终[3] 陈雪.无源光网络技术. 北京邮电大ONU来讲，接收路径不变,其接收信号电端用户,有利于降低单用户成本,提高收学 出版社,2006 (1).平和相位特性是相对稳定的，因此不会存益。另外,DBA本身具 备的灵活性也为进[作者简介]在突发接收问题。但在上行方向,对于行服务水平协商(SLA)提供了很好的实现孟庆良，男，1978年10月出生，1999OLT来讲，存在多个信号源(ONU)。ONU途径。 实现带宽动态分配的关键是如何得年毕业于 吉林省邮电学校，2004年通过自与OLT之间的不同距离以及线路特性上的到ONU的确切状态，知道了ONU的状态学考试毕业于吉林大学计算机及应用专差异,会造成各ONU的发送功率相同，就可以分配相应大小的发送窗口,各种业，现工作于中国联合网络通信有限公司OLT接收时却各不相同,这就对OLT端的DBA方式的差异就在于获知ONU状态的九台市分公司， 助理通信工程师，自参加接收机提出了突发接收的要求。解决突发手段不同。工作以来，在九台市分公司承载网络建设信号接收问题的一个方法是调整ONU的3.5 EPON 的安全问题和维护工作等方面做出了突出贡献.发送功率,使得OLT接收到的各ONU信号在EPON系统中，各个ONU的上行通功率电平相等。但这种方法将使得ONU端道是彼此独立的，用户无法窃取他人的信发送机的设计变得更为复杂，发送功事调息:下行方向是媒质共享网络，数据以广播整后还可能对信号抗干扰性能有负面的影形式发送,每个ONU都能接收到所有的下响，同时也使得OLT和ONU之间的控制协行数据，802.3ah引入LLID来限制每个议复杂化，对系统的整体性能带来较大的ONU只能接收属于自己的数据中国煤化工影响。现在人们采取的方法是在OLT端使户可以通过某种方式绕开LLIDfYHCNMHG用突发接收机，采用各种突发接收技术来其他ONU的信息，最为典型的接收突发信号.是在下行方向对所有的数据帧进行加密传3.3突发发射输。事实上,这种加密方式存在许多安全势芳觳李氧应用