epon系統(tǒng)架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)

《epon系統(tǒng)架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、1EPON系統(tǒng)架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)1.1EPON系統(tǒng)架構(gòu)與分層模型圖1為EFM建議的一種EPON開(kāi)放式接入系統(tǒng)架構(gòu)。從圖中可以看出，對(duì)于EPON系統(tǒng)本身，既可以是只提供光/電轉(zhuǎn)換的媒體轉(zhuǎn)換器，也可以是具有L2匯聚功能的業(yè)務(wù)集中器，具體實(shí)現(xiàn)可以根據(jù)用戶(hù)的實(shí)際需要確定。在這個(gè)開(kāi)放系統(tǒng)架構(gòu)中，有2種業(yè)務(wù)模型：一種是通過(guò)L3業(yè)務(wù)復(fù)用交換設(shè)備與一個(gè)集成的業(yè)務(wù)提供商相連，同時(shí)提供多種寬帶接入業(yè)務(wù)；另一種是通過(guò)L2帶寬集中器直接與各業(yè)務(wù)提供商的IProuter、VoIPGateway、VideoServer等相連，提供靈活的業(yè)務(wù)選擇。此種架構(gòu)可以最大限度提高EPON系統(tǒng)設(shè)計(jì)的靈活性，降低設(shè)備成本，

2、保護(hù)現(xiàn)有投資，具有強(qiáng)大的擴(kuò)容和升級(jí)能力，便于實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)平面與承載平面的分離，易于開(kāi)展多項(xiàng)增值業(yè)務(wù)。從圖中還可以清楚看出，對(duì)于EPONOLT設(shè)備，是不需要提供L3路由等功能的，否則將影響系統(tǒng)的模塊化分割和業(yè)務(wù)的靈活性與擴(kuò)展性。圖1EFMEPON開(kāi)放式接入業(yè)務(wù)模型在IEEE802.3ah-2004中，定義了EPON系統(tǒng)的ISO/OSI參考模型（如圖2所示）。其中，與高層接口的是傳統(tǒng)的MAC客戶(hù)子層，負(fù)責(zé)將高層的業(yè)務(wù)流映射進(jìn)EPON中進(jìn)行傳送；OAM子層是新增加的一項(xiàng)可選功能模塊，主要用于傳遞OLT與ONU間的操作、維護(hù)和管理（OAM）消息；多點(diǎn)MAC控制子層則是EPON的核心功能層，

3、負(fù)責(zé)一個(gè)OLT與多個(gè)ONU的通信控制和協(xié)調(diào)，利用MAC控制幀（如Gate、Report等）實(shí)現(xiàn)控制信息的交互；MAC子層則是通信的主體，與普通以太網(wǎng)MAC沒(méi)有區(qū)別；適配子層（RS子層）則被用于實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)的仿真（P2PE：PointtoPointEmulation），用于對(duì)EPON內(nèi)部的邏輯鏈路標(biāo)識(shí)（LLID）進(jìn)行處理；數(shù)據(jù)鏈路層與物理層通過(guò)GMII接口通信；物理編碼子層（PCS）則在完成傳統(tǒng)PCS子層8B/10B編解碼和字節(jié)同步的功能之外，新增加了可選的前向糾錯(cuò)（FEC）模塊，以進(jìn)一步提高系統(tǒng)的性能；PMA子層則主要完成串并和并串轉(zhuǎn)換及時(shí)鐘提取等功能，與普通千兆以太網(wǎng)技術(shù)一致；

4、PMD子層則主要完成信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換，根據(jù)EPON自身的特點(diǎn)，要求OLT的光收發(fā)模塊具有突發(fā)接收的能力，而ONU的光收發(fā)模塊則必須具備突發(fā)發(fā)送的能力。由于EPON中各個(gè)ONU距離OLT物理距離的差異，到達(dá)OLT側(cè)的不同ONU的光功率可能有很大的差異，因此要求OLT側(cè)的光接收機(jī)具有自動(dòng)閾值控制（ATC）的功能。此外，由于EPON上行為T(mén)DMA的工作方式，每個(gè)ONU只能在預(yù)先分配好的時(shí)段內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)，否則將在OLT側(cè)造成接收沖突。因此要求ONU側(cè)的光發(fā)射機(jī)具有突發(fā)發(fā)送的功能，在不屬于自己的時(shí)段內(nèi)應(yīng)不發(fā)光或只發(fā)微弱的光（<－45dBm），在屬于自己的發(fā)送授權(quán)到來(lái)時(shí)，能迅速將光發(fā)射功率調(diào)整

5、到正常工作水平。圖2EPON協(xié)議分層和OSI參考模型間的關(guān)系1.1EPON關(guān)鍵技術(shù)EPON是將傳統(tǒng)的廉價(jià)的、易于管理的以太網(wǎng)技術(shù)與可靠的PON拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相結(jié)合而開(kāi)發(fā)的一項(xiàng)新的接入技術(shù)。要實(shí)現(xiàn)IEEE802.3ah－2004規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，滿(mǎn)足運(yùn)營(yíng)商對(duì)網(wǎng)絡(luò)可管理可維護(hù)可盈利的要求，首先必須解決諸如鏈路仿真技術(shù)、絕對(duì)時(shí)標(biāo)技術(shù)、上下行帶寬控制與服務(wù)水平協(xié)議（SLA）、動(dòng)態(tài)帶寬分配（DBA）等關(guān)鍵技術(shù)。1.1.1鏈路仿真技術(shù)鏈路仿真技術(shù)是用于解決EPON點(diǎn)到多點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)以太網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的兼容而開(kāi)發(fā)的，可以在邏輯層面實(shí)現(xiàn)OLT與多個(gè)ONU的通信機(jī)制。IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn)定義了兩

6、種類(lèi)型的媒質(zhì)：共享的媒質(zhì)和全雙工。在共享媒質(zhì)情況下，所有站點(diǎn)都連接到同一個(gè)訪(fǎng)問(wèn)域，每次最多只能有一個(gè)站點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，但所有站點(diǎn)都可以一直接收數(shù)據(jù)。在全雙工方式下，通常采用一個(gè)點(diǎn)到點(diǎn)的鏈路連接兩個(gè)站點(diǎn)或一個(gè)站點(diǎn)與一個(gè)網(wǎng)橋，此時(shí)，每個(gè)站點(diǎn)都可以同時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)?；谝陨隙x，網(wǎng)橋?qū)⒉晦D(zhuǎn)發(fā)從一個(gè)端口發(fā)送回本端口的幀，即連接在同一網(wǎng)橋端口的所有站點(diǎn)可以在不需要網(wǎng)橋參與的情況下互相通信。這就會(huì)引起一個(gè)有趣的現(xiàn)象：同一EPON系統(tǒng)內(nèi)部連接到不同ONU的用戶(hù)之間在沒(méi)有3層處理的情況下無(wú)法實(shí)現(xiàn)相互通信。為了解決這一問(wèn)題，同時(shí)易于與其他以太網(wǎng)的無(wú)縫集成，在EPON系統(tǒng)內(nèi)引入了新的鏈路仿真技術(shù)，以

7、實(shí)現(xiàn)同一EPON系統(tǒng)內(nèi)連接到不同ONU的用戶(hù)之間可以互相通信。為了標(biāo)識(shí)不同的ONU和ONU的不同端口或同一端口的不同業(yè)務(wù)類(lèi)型，引入了LLID這一僅在EPON內(nèi)部使用的標(biāo)記，所有的EPON內(nèi)部操作如帶寬分配、地址學(xué)習(xí)、VLAN模式等都是基于每個(gè)LLID實(shí)現(xiàn)的，一個(gè)ONU可以擁有1個(gè)或多個(gè)LLID值。圖3示出了一種鏈路仿真技術(shù)的工作原理。上層共享局域網(wǎng)仿真（ULSLE：UpperLayerSharedLANEmulation）模塊通過(guò)檢查幀的目的MAC地址處理同一EPON系統(tǒng)內(nèi)部和EPON系統(tǒng)與