孔德峰

（作者單位：江蘇省廣電有線信息網(wǎng)絡(luò)股份有限公司常州分公司）

五類線寬帶小區(qū)的EPON接入改造

孔德峰

（作者單位：江蘇省廣電有線信息網(wǎng)絡(luò)股份有限公司常州分公司）

EPON（以太無源光網(wǎng)絡(luò)）是一種新興的光纖接入網(wǎng)技術(shù)手段，主要運用的是點到多點架構(gòu)方式，采用無源光纖進行傳輸網(wǎng)絡(luò)，在以太網(wǎng)的基礎(chǔ)上提供各種服務(wù)業(yè)務(wù)。本文介紹了五類線寬帶小區(qū)的EPON接入改造，改造后接入穩(wěn)定，便于維護，提高了用戶滿意度。

EPON；五類線；ONU

1 五類線寬帶小區(qū)的EPON接入改造原因

常州廣電網(wǎng)絡(luò)在2002年，對城市花園小區(qū)進行了寬帶網(wǎng)建設(shè)，由于技術(shù)原因，當時使用的是五類線接入方式，在保留了原有的有線電視網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，重新布放了一張五類線網(wǎng)絡(luò)，采用傳統(tǒng)的FTTX+LAN模式進行接入，即主干光纜到小區(qū)，再進過光交換機，通過小區(qū)內(nèi)部光纜到樓棟交換機，再通過五類線入戶。具體接入方式，如圖1所示。

這種網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢在于：①不用承擔用戶終端（Modem）的投入，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單。②網(wǎng)絡(luò)接入帶寬高，可擴充性好，可以承載全業(yè)務(wù)運營。③采用外交互方式，不占用同軸電纜的頻率資源，兩張網(wǎng)同時運營，單網(wǎng)故障相互不影響。

但隨著時間的推移，當年的光交換機運行多年沒有更換，設(shè)備嚴重老化，由于年代較長，設(shè)備停產(chǎn)，配件缺乏，不能有效維修，很多光口都已經(jīng)不能正常工作，經(jīng)常出現(xiàn)死機、丟包等情況。而且放置交換機的地方只是一個弱電井道，并不是專門的機房，空間狹小，沒有空調(diào)，散熱條件差，不能保證設(shè)備的正常運行。由于以上原因，近年來該小區(qū)寬帶報修量增多，用戶滿意度下降。為解決這一問題，運維播控中心決定改變城市花園小區(qū)接入方式，本著不進行網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，最大限度保留已建成的網(wǎng)絡(luò)，節(jié)約運營成本的精神，利用EPON技術(shù)進行寬帶接入。

2 EPON接入技術(shù)

IEEE1998年推廣千兆以太網(wǎng)的相關(guān)標準之后，IEEE802.3工作組將大家之前了解的“最后1英里”接入網(wǎng)絡(luò)段之后叫作“第1英里”，并且在2000年11月份正式設(shè)立了-EFM研究組，主要是探究這三種接入網(wǎng)拓撲和對應(yīng)物理層怎么樣支持以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的運作。

①銅線上以太網(wǎng)（EOVDSL），在750 m上傳輸10Mbit／s；②點到點光纖上的以太網(wǎng)，在10 km上傳輸1000Mbit／s；③點到多點光纖上的以太網(wǎng)（EPON），在10 km上傳輸 1000Mbit／s。

圖1 EPON接入圖

除此之外，該小組還對其運行工作、管理工作、維護工作進行了界定，使其具備遠端故障顯示功能、遠端環(huán)回功能與鏈路監(jiān)測功能。2003年9月實現(xiàn)了EFM 相關(guān)標準的制定工作，主要涉及EPON的相關(guān)標準。

2.1 EPON工作原理

EPON把Ethernet技術(shù)手段和PON技術(shù)手段進行有機融合，主要運用點到多點架構(gòu)，借助無源光進行網(wǎng)絡(luò)傳輸工作，能夠在以太網(wǎng)上提供各種服務(wù)業(yè)務(wù)，最為重要的目的就是采用簡化方法完成點到多點架構(gòu)的GE光纖接入體系。EPON體系主要是由OLT、ONU與ODN組成，OLT和 ONU之間可以靈活組建成樹型、環(huán)型、總線型以及混合型。

OLT放置在機房中，通過ODN與每個ONU進行連接，在EPON體系上的數(shù)據(jù)信息均運用IEEE的相關(guān)格式。在EPON體系的下行方向，OLT供應(yīng)面向無源光纖網(wǎng)絡(luò)的光纖相關(guān)接口；在EPON體系的上行方向，OLT除去能夠供應(yīng)GE連接之外，還可以給予ATM接口、FR接口、SDH接口等，并且利用支持E1接口來完成以往的TDM話音的接入功能。這里所說的ODN就是由無源光分路器設(shè)備與光纖組成，其就是在一個OLT和各種ONU間供應(yīng)的多條光傳輸通道，這些光通道被約束在波長窗口里面。ONU就是終端設(shè)備，能夠把這些光信號轉(zhuǎn)變成電信號，利用相關(guān)接口和用戶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行連接。

從機房到用戶采用的是廣播方法，OLT傳輸?shù)倪@些數(shù)據(jù)信息經(jīng)過一級或幾級無源光分路器（最大分光比1∶64），傳送到每一個ONU，通過過濾機制，ONU有選擇地提取屬于自身的數(shù)據(jù)信息。從用戶到機房，為了防止運用TDMA接入方法，為了防止出現(xiàn)數(shù)據(jù)矛盾情況，并且能夠提升網(wǎng)絡(luò)工作效率，一個ONU傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號僅僅會到達OLT，并不會傳輸?shù)狡渌腛NU。

2.2 EPON接入的技術(shù)特點

EPON體系采用波分復(fù)用技術(shù)（WDM），可以在一根光纖上接收、發(fā)送信號，上、下行采用各種波長標準，上行波長為1310nm，下行波長為1490nm，兩種波長互不影響，從而實現(xiàn)雙向傳輸。使用1.25Gbps的雙向PON，在1∶32光信號等分時可覆蓋20km的實際范圍。

基于以太網(wǎng)技術(shù)手段的EPON寬帶接入網(wǎng)和以往的接入方法有所差異，其只是運用了以太網(wǎng)的幀架構(gòu)與相關(guān)接口，但是網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與工作機理是完全不一樣的。為了能夠讓EPON體系可以得到更好的應(yīng)用，運用了大量技術(shù)手段，比如：動態(tài)帶寬分配技術(shù)手段、突發(fā)同步技術(shù)手段、測距技術(shù)手段與時延補償技術(shù)手段等。

2.3 EPON優(yōu)勢

LAN交換機是在社區(qū)內(nèi)部安裝的，利用五種類型的線連接用戶。社區(qū)LAN接入必須具備機房資源和電源設(shè)施，必須進行較高投入?，F(xiàn)階段的交換機設(shè)備絕大多數(shù)是比較低端的商品，這些運營商進行管理工作和維護工作時比較艱難，解決故障問題需要耗費人力資源和物力資源，所需要花費的運營成本較高。運用有著強大管理能力與較高業(yè)務(wù)控制水平的交換機設(shè)備，所需要花費的設(shè)備成本較高。

這些交換機設(shè)備出現(xiàn)故障問題通常會導(dǎo)致遠程監(jiān)控失去作用，工作者必須到達現(xiàn)場解決故障問題，與此同時，這些有源設(shè)備對于電源方面、溫度方面等有著嚴謹?shù)囊?guī)定，對于用戶使用產(chǎn)生影響的情況都是需要運營商處理的，并且需要有著實踐經(jīng)驗的技術(shù)操作者來進行維護工作，所需要投入的成本是較高的。

EPON和其進行對比，OLT是在機房進行放置的，非常容易進行管理工作和維護工作。從上行方向而言，是屬于無源的光網(wǎng)絡(luò)，這就在一定程度上避免了中間匯聚交換機占據(jù)的空間和需要花費的維護成本。EPON能夠利用在OLT與ONU間運用加密協(xié)議方式落實安全控制工作，確保這些用戶業(yè)務(wù)的隱私性，這是為了防止用戶之間出現(xiàn)不安全訪問情況。

EPON技術(shù)的服務(wù)品質(zhì)較高，打破了以往以太網(wǎng)的管理情況。與以往的FTTX+LAN接入方案進行對比，EPON接入方案的優(yōu)勢是比較顯著的。

3 EPON接入方案的實施

利用原有光纜線路，在不新建線路的基礎(chǔ)上，更換EPON設(shè)備，進行數(shù)據(jù)接入。如圖2所示。

圖2 EPON數(shù)據(jù)接入圖

機房端主干光纜連接到OLT設(shè)備，小區(qū)機房內(nèi)拆除有源設(shè)備光交換機，改為無源的1*16分光器，在樓道單元箱，用ONU取代光纖收發(fā)器，原有光、電纜線路得到了充分的利用，用戶可以立即實現(xiàn)寬帶接入互聯(lián)網(wǎng)。而且利用OLT上的網(wǎng)管系統(tǒng)，可以清楚地看到每個ONU的工作狀態(tài)，非常便于查找和分析網(wǎng)絡(luò)故障，便于用戶端的維修。

4 結(jié)語

小區(qū)寬帶業(yè)務(wù)是廣電網(wǎng)絡(luò)在三網(wǎng)融合競爭中的一項重要業(yè)務(wù)，在寬帶業(yè)務(wù)基礎(chǔ)上可以開發(fā)出更多的融合業(yè)務(wù)。成熟穩(wěn)定的寬帶網(wǎng)結(jié)構(gòu)，是三網(wǎng)融合競爭的優(yōu)勢之一，因此必須利用可以承載這些需要的EPON體系等來滿足用戶的需要。與此同時，利用所具備的低成本特征和靈活性特征等來減少運營商的建設(shè)成本、運營成本與管理成本，滿足競爭的實際需求。EPON接入方案能夠在一定程度上為缺乏網(wǎng)絡(luò)資源與機房資源、資金薄弱的運營商提供接入思路方法，為這些運營商提高有著更高帶寬接入、更高業(yè)務(wù)布局水平，較低建設(shè)成本和運營維護成本的解決方案。EPON接入方案能為廣電運營商工業(yè)地區(qū)與商業(yè)地區(qū)快速布局三網(wǎng)業(yè)務(wù)打下了堅實的基礎(chǔ)。

[1]唐明光．EPON網(wǎng)絡(luò)及其在廣電網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用技術(shù)[A].北京:中國廣播電視協(xié)會技術(shù)委員會[C].2007.

[2]鄧羽,孫曙和,陳雪,等．EPON—掀開光纖接入新的篇章[J].電子質(zhì)量,2003(3).

[3]張崙．PON在商業(yè)用戶業(yè)務(wù)接入中的應(yīng)用[J].電信科學(xué),2006(10).