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EPON 系统解决方案(一)

一、EPON市场前景
        目前,宽带接入逐渐成为电信业新的业务增长点。由于EPON与以太网有很好的兼容性,并具有高带宽,传输距离远,设备之间没有有源器件,低成本等优点,EPON可以作为一种很好宽带接入方式。针对不同的用户需求,我们认为EPON的应用可以有以下几种模式: 光纤到路边的模式,无源分光器位于户外,ONU位于路边。这种模式主要应用于普通住宅小区,由于OLT到ONU之间的最大距离为20公里,一套OLT可以覆盖大量用户。一般在ONU下使用二层交换机或VDSL设备分享带宽,从而降低每个用户的接入成本。因为EPON系统可以平滑升级,有利于按照用户的实际需求,布放节点,从而保护运营商的初期投资。光纤到楼层的模式,无源分光器位于楼内,ONU位于楼层。这种方式一般可以用于高档写字楼,为商业大厦的商务用户提供可靠、高速的宽带接入。OLT可以放在某个中心机房,通过PON口光纤的星状组网,延伸到附近的多栋大楼。通过ONU直接将带宽分配给多个用户终端,也可以在ONU下使用二层以太网交换机组成局域网。为了保证每个商务用户的数据安全,可以通过对每个用户设定不同的VLAN的方法来实现。针对商务用户对服务质量要求较高,可以为其设置高优先级、和高带宽保证,保证在系统繁忙下,用户仍有一定的QoS保证。 

       光纤到桌面的模式,无源分光器位于楼内,ONU位于每个用户的桌面。这种模式主要用于高档别墅和小区实现光纤到户(FTTH),用户可以享受100M宽带接入因特网。OLT可以放在某个中心机房,通过PON口光纤的星状组网延伸到附近的多栋高档别墅和小区,ONU直接放在用户的家中。这种应用模式要求ONU的功能尽量简单,只需要为用户提供10/100M以太网接入就可以了。因为光纤到户提升了房地产价值,具有广告效应,考虑到有些地区房地产界的竞争也日益白热化,所以房地产商也有可能对设备投资进行分担。 

       在以上这几种模式中,用户可享用的带宽从低到高,所需的费用也是从低到高。运营商可以根据用户的具体需求,同时混合使用多种模式。 

      LAN接入主要是用于信息化小区(大厦)的建设。目前的LAN接入结构是在城域网的接入层、园区中心机房、楼栋甚至楼层都需要设置以太网交换机,造成设备成本高、管理复杂、实装率低的局面。采用EPON技术,可以根据需要只在楼栋或楼层设置ONU,中间全部采用无源光纤分配器,大大减少有源设备,具有设备种类少、组网灵活、管理方便等优点,也有利于提高设备实装率。由于VDSL产品能够在普通电话线上高速传送的特点,PON与VDSL的结合则无需在小区大厦内重新进行五类线的改造或综合布线,更加降低投资风险。 

        最后,采用EPON技术可以分步实现FTTH。 在宽带接入业务起步阶段,EPON与ADSL、VDSL技术相结合的组网结构,既可以在最短的时间内实现ADSL、VDSL的全覆盖,满足普通用户对于高速上网的简单宽带需求,又可以很经济地利用ONU直接将商业用户连接到宽带网,实现FTTB和FTTO。随着万兆以太网技术的成熟,当设备成本下降、用户对FTTH的需求旺盛时,目前的千兆EPON系统可以通过升级到万兆。

二、EPON技术相对现有技术具备以下几个方面的优势
◆ 兼容现有以太网
EPON只是对现有IEEE 802.3协议进行一定的补充,EPON与以太网的兼容性是其最大的优势之一。
◆ 高带宽
EPON的下行信道为百兆/千兆的广播方式,而上行信道为用户共享的百兆/千兆信道,这比Modem、ISDN、ADSL甚至ATM PON(下行622/155Mbps,上行共享155Mbps)都要高得多。
◆ 低成本
EPON网络中减少了大量的光纤和光器件,降低了维护成本。就以太网本身的价格而言,其低廉的器件和安装维护使EPON具有ATM PON无法比拟的优势。 

EPON的基本网络结构如图1所示。作为EPON的核心,局端OLT实现以下功能:
◆ 以广播方式向ONU发送数据
◆ 发起并控制测距过程,并记录测距信息
◆ 发起并控制ONU功率
◆ 为ONU分配带宽,即控制ONU发送数据的起始时间和发送窗口大小
◆ 其他相关的以太网功能
EPON的用户端ONU/ONT由无源光分路器和光纤构成,提供的功能包括:
◆ 选择接收OLT发送的广播数据
◆ 响应OLT发出的测距及功率控制命令,并进行相应调整
◆ 对用户的以太网数据进行缓存,并在OLT分配的发送窗口中向上行方向发送
◆ 其他相关的以太网功能
   

       从上述功能划分状况可以看出,EPON中较为复杂的功能集中于OLT,而ONU/ONT的功能较为简单,可进一步降低用户端设备的成本。 
    光纤通信正在由长途干线通信走近千家万户,光纤接入是技术发展之趋势。EPON能够以相对低廉的成本提供高速、可靠、多业务且可管理的接入服务,对于接入用户和运营商都是价值的充分体现和保证。