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淺談APON和EPON接入技術(shù)

通信工程師專輯 ? 來源:通信工程師專輯 ? 作者:通信工程師專輯 ? 2022-09-14 16:24 ? 次閱讀

繼續(xù)講解!

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目前,盡管已經(jīng)有不少國家試驗(yàn)APON系統(tǒng),但是一直未能廣泛應(yīng)用。例如,日本的π系統(tǒng)采用的是STM的PON技術(shù),構(gòu)成無源雙星的光網(wǎng)絡(luò);還有歐洲的ACTSAC022 Bonaparte項(xiàng)目,已經(jīng)在4個(gè)國家分別進(jìn)行了用戶實(shí)驗(yàn),并根據(jù)用戶的實(shí)際需求提供遠(yuǎn)程教學(xué)、遠(yuǎn)程醫(yī)療等多媒體寬帶業(yè)務(wù)。此系統(tǒng)使用APON連接32個(gè)終端,可以支持最大距離為10km,最多連接81個(gè)用戶。接入系統(tǒng)的總傳輸容量為上行和下行均為622.080Mbps,每一個(gè)用戶使用的帶寬可以從64Kbps到155.520Mbps靈活分配。

雖然APON系統(tǒng)的價(jià)格較昂貴,市場前景并不樂觀,但是,APON系統(tǒng)擁有多種先進(jìn)的接入網(wǎng)技術(shù),其技術(shù)優(yōu)勢(shì)是不容置疑的。

由于技術(shù)和市場的原因,ATM已經(jīng)在局域網(wǎng)市場中全面敗退。與此相反,IP/Ethernet技術(shù)卻越來越受到人們的喜愛。以太網(wǎng)是在20世紀(jì)80年代發(fā)展的一種局域網(wǎng)技術(shù),它的帶寬為10Mbps,最初是共享媒體型,需要防碰撞偵聽,這就限制了使用效率和傳輸距離。90年代發(fā)展起來的交換型以太網(wǎng),不僅解決了上述問題,還相繼推出了快速以太網(wǎng)(100Mbps)和千兆以太網(wǎng)(1000Mbps)。由于以太網(wǎng)具有使用簡單方便、價(jià)格低廉、速度快等優(yōu)點(diǎn),很快就取代了Novell等網(wǎng)絡(luò),成為局域網(wǎng)的主流技術(shù)。

以太網(wǎng)的幀格式與IP是一致的,特別適合于傳輸IP數(shù)據(jù)。隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,以太網(wǎng)被廣泛應(yīng)用。目前全世界已經(jīng)擁有超過5億個(gè)以太網(wǎng)端口,以太網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)被事實(shí)證明是最成功的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。隨著千兆以太網(wǎng)技術(shù)的日漸成熟和萬兆以太網(wǎng)的出現(xiàn),以及低成本在光纖上直接架構(gòu)千兆以太網(wǎng)和萬兆以太網(wǎng)技術(shù)的完善,以太網(wǎng)開始進(jìn)入城域網(wǎng)(MAN)和廣域網(wǎng)(WAN)領(lǐng)域。目前,萬兆以太網(wǎng)已經(jīng)成為寬帶IP城域網(wǎng)的首選方案,并且開始應(yīng)用于廣域網(wǎng)。如果接入網(wǎng)也采用以太網(wǎng),將形成從局域網(wǎng)、接入網(wǎng)、城域網(wǎng)至廣域網(wǎng)全部是以太網(wǎng)的統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。采用與IP一致的統(tǒng)一的以太網(wǎng)結(jié)構(gòu),各個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間實(shí)現(xiàn)無縫連接,中間不需要任何格式轉(zhuǎn)換,這將提高運(yùn)行效率、降低成本、方便管理。這種結(jié)構(gòu)可以提供端對(duì)端的連接,根據(jù)與用戶簽定的服務(wù)協(xié)議,保證服務(wù)質(zhì)量。

基于上述原因,以太網(wǎng)接入網(wǎng)得到快速發(fā)展和廣泛關(guān)注,特別是EPON的概念引起了設(shè)備供應(yīng)商和運(yùn)營商的濃厚興趣。2001年初,IEEE成立了802.3EFM(Ethernet in the First Mile,EFM)研究組,即以太網(wǎng)第一英里研究組,發(fā)展制定以太網(wǎng)接入網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),力求在現(xiàn)有IEEE 802.3協(xié)議的基礎(chǔ)上,通過較小的代價(jià)實(shí)現(xiàn)在用戶接入網(wǎng)絡(luò)中傳輸以太網(wǎng)幀。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),在IEEE 802.3EFM研究組的頭兩次會(huì)議上,小組提出了EPON的概念,決定著手研究這個(gè)課題,并且對(duì)其目標(biāo)、優(yōu)勢(shì)和關(guān)鍵技術(shù)等問題進(jìn)行初步的討論,提出要加速EPON的標(biāo)準(zhǔn)化工作。IEEE 802.3EFM研究組指出了EPON的諸多優(yōu)點(diǎn),包括成熟的協(xié)議、易于擴(kuò)展、面向用戶并采用現(xiàn)有的技術(shù)等。2001年12月,由20家公司發(fā)起成立了采用以太網(wǎng)設(shè)備構(gòu)建接入網(wǎng)的以太網(wǎng)第一英里聯(lián)盟(EFMA),它們已經(jīng)成為IEEE 802.3ah協(xié)議的主要技術(shù)力量。

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在EPON系統(tǒng)中,OLT既是一個(gè)交換機(jī)或路由器,又是一個(gè)多業(yè)務(wù)提供平臺(tái)(Multiple Service Providing Platform,MSPP),它提供面向無源光纖網(wǎng)絡(luò)的光纖接口。根據(jù)以太網(wǎng)向城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)發(fā)展的趨勢(shì),OLT將提供多個(gè)Gbps和10Gbps的以太網(wǎng)接口,支持WDM傳輸。為了支持其他流行的協(xié)議,OLT還支持ATM,F(xiàn)R和OC3/12/48/192等速率的SONET的連接。如果需要支持傳統(tǒng)的TDM語音、普通電話線(POTS)和其他類型的TDM通信(T1/E1),OLT可以被復(fù)用連接到PSTN接口。OLT除了提供網(wǎng)絡(luò)集中和接入的功能外,還可以針對(duì)用戶的QoS/SLA(Service Level Agreement)的不同要求進(jìn)行帶寬分配、網(wǎng)絡(luò)安全和管理配置。

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② ONU注冊(cè)

ONU通過兩種方式進(jìn)行注冊(cè):一種方式是通過管理系統(tǒng)在OLT處注冊(cè)O(shè)NU的序列號(hào);另一種方式是直接在OLT處注冊(cè)O(shè)NU的序列號(hào)。

(2) GTC業(yè)務(wù)流與QoS

在動(dòng)態(tài)資源分配中,OLT通過檢查ONU的DBA報(bào)告自動(dòng)檢測(cè)到來的業(yè)務(wù),了解網(wǎng)絡(luò)中的擁塞情況,然后根據(jù)帶寬分配策略分配合適的資源。GTC提供了ITU-T G.983.4指定的狀態(tài)報(bào)告DBA和非狀態(tài)報(bào)告DBA。

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(3) ONU激活方式

ONU的激活過程是在OLT的控制下進(jìn)行的,ONU響應(yīng)OLT發(fā)起的消息。這個(gè)激活過程是通過上下行的標(biāo)志位和PLOAM消息的交換來完成的。激活過程的具體步驟是:ONU根據(jù)OLT的要求調(diào)整發(fā)射功率;OLT發(fā)現(xiàn)一個(gè)新連接ONU的序列號(hào);OLT給這個(gè)序列號(hào)指派ONU-ID;OLT測(cè)量這個(gè)ONU的到達(dá)時(shí)間;OLT將均衡時(shí)延通知ONU;ONU插入OLT通知的均衡時(shí)延。

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審核編輯:湯梓紅

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原文標(biāo)題:寬帶接入技術(shù) 第七章 光纖接入技術(shù)(2)

文章出處:【微信號(hào):gh_30373fc74387,微信公眾號(hào):通信工程師專輯】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

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