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标题: EPON技术的标准化与测试 [打印本页]

作者: admin 时间: 2014-10-13 14:30
标题: EPON技术的标准化与测试
信息产部电信研究中国泰尔实验室李巍

一、引言

随着宽带业务的飞速发展，IPTV等新型宽带业务逐渐被大家所重视和期待，这些宽带业务的大规模应用无疑离不开宽带接入网技术的支持。作为向FTTH过渡的一种宽带光接入技术，PON从它一被提出就得到了市场极大的关注。

目前市场上主流的PON技术以及标准化情况如表1所示。

二、EPON技术的标准化

EPON技术首先是由IEEE802.3ah项目组，即EFM（EthernetinFirst Mile，第一英里以太网）提出并进行标准化，EFM的主要目标是为了推动以太网技术在用户接入网络中的应用。该标准是对IEEE 802.3标准的增补，并尽可能的沿用IEEE 802.3原有的MAC子层、MAC控制子层以及相关的各物理子层。另外，该标准还包括了网络操作、管理和维护（OAM）机制的内容，以便于网络的运维和故障处理。

EFM定义了两种EPON接口，即1000BASE-PX10和1000BASE-PX20，两种接口的基本特性见表2。1000BASE-PX20-D可以和1000BASE-PX10-U互通，以支持从10km的P2MP网络升级到20km的网络的需求。

EFM同时也给出了EPON支持的点到多点（P2MP）的拓扑结构，它可通过单一splitter拓扑、树型结构拓扑以及混合介质拓扑这三种方式实现，分别如图1、图2和图3所示。其中混合介质拓扑方式结合了点到点（P2P）、P2MP的光连接和铜线链接。

图1单一Splitter拓扑结构

图2树型拓扑结构

注1：CO：中心局；ONU：光网络单元； Sub：用户驻地设备； OLT：光线路终端

注2：1000BASE-BX、1000BASE-LX、100BASE-BX、100BASE-LX、2BASE-TL以及10PASS-TS参见IEEEStd802.3ah中的相关规定。

图3混合介质拓扑结构

EPON在国内的通信行业标准主要由CCSA的TC6（传送网与接入网技术委员会）的接入网工作组负责起草。EPON的技术要求于2003年3月立项，目前处于征求意见阶段。EPON的测试方法则是在2005年1月立项，预计在2006年初完成标准化工作。

国内的EPON标准草案主要参考了IEEEStd802.3ah-2004对EPON系统的PMD子层、RS子层、OAM子层和MPCP协议等内容的要求，并结合了国内的实际应用需求对相关内容进行了修改，同时还增加了对EPON系统的业务能力、业务接口类型、系统功能和网管等方面的规范。

三、EPON设备的测试技术

EPON设备的测试项目与A-PON设备的很多测试项目都是相近的，对相近的测试项目的测试方法也是类似的，因而对EPON设备的测试方法可以参考YD/T1250-2003《接入网设备测试方法——基于ATM的无源光网络（A-PON）》中的大部分内容。

1.EPON设备的主要测试内容

对EPON设备的测试主要包括接口测试、对ODN（光分配网络）特性的测试、测距测试、设备性能测试、功能测试、网管测试、环境适应性测试、电气安全性测试和抗雷击测试等。EPON的测试参考结构如图5所示。

注：SNI：业务节点接口UNI：用户网络接口 IFPON：PON ODN侧接口
图5EPON设备的测试参考结构图

接口测试包括PON接口测试、业务节点接口（SNI）测试以及用户网络接口（UNI）测试。PON接口的基本特性参见表2。SNI接口测试包括GE接口测试、E1接口测试以及V5.2接口测试，V5.2接口测试还应包括V5.2协议一致性测试。UNI接口测试应包括10/100M以太网接口测试、E1接口测试以及接入网远端Z接口测试等。

ODN主要是由无源光分路器、无源光衰减器、光纤以及光接头等无源器件组成，对ODN的测试主要是针对分路器的测试以及最大光纤传输距离的测试。对分路器的测试，主要包括分路器插入损耗、分路器均匀一致性以及最大分路比的测试等。

测距是PON系统为了无冲突的传输上行信号所必需的功能。测距测量的是每个ONU和OLT之间的逻辑距离。当每个ONU接收到与其连接的OLT的发送授权时确定发送定时。对测距的测试主要包括测距能力、静态测距能力、动态测距能力以及测距精度。

EPON系统可能承载的业务类型包括IP业务、TDM业务，可选支持CATV业务，其中TDM业务包括语音业务和数据专线业务，对EPON系统的性能测试主要IP传输性能测试、E1通路性能测试以及平均信号传输时延测试。

EPON系统的主要功能包括VLAN、动态带宽分配功能（DBA）、业务QoS保证、加密功能、组播功能、认证功能、VLANStacking以及光纤保护倒换功能等，其中最后3种功能为EPON系统可选功能。对于功能的测试，主要采用功能验证的方法。

由于篇幅所限，本文仅对EPON测试中的难点做重点介绍，其他测试项目以及测试方法可参考YD/T1250-2003。

2.EPON设备的测试难点

上、下行方向的PON接口的发送光功率测试都有测试方面的特殊要求。

在下行方向，当EPON系统提供CATV业务时，下行方向就会有1490nm（Ethernet业务用）和1550nm（CATV业务用）两个波长共存在一根光纤上，这样就需要选用可选波长的光功率计来分别测试这两个波长的光功率。和我们现在所使用的普通光功率计有所区别的是，该种光功率计应具有两个高隔离度的1490nm和1550nm滤波器，以精确的测试这两个波长上的光功率。

上行PON接口发射光功率有两种方式，一种上行光信号光功率信号只能被下行信号激活，另外一种情况是上行信号只有在某些预先定义的时隙内（即是成帧的）是被激活的。测试所面临的主要问题就在于用标准的平均光功率测试法将不再适用于上行光信号的这两种方式。如果要测试上行发射光功率，前一种方式要求OLT与ONU之间必须保持在连通状态，这样就要求用来测试的光功率计支持through（透传）模式，这样才能既保证光链路的连通，又可以同时测试上行光功率。后一种方式要求光功率计具有对突发模式的信号的测试能力。

PON接口测试的示意图如图6所示。目前，市场上已经出现了一些针对PON接口的这些特殊性的光功率计产品。

图6PON接口上、下行发射功率测试示意图

对于PON接口的传统测试方法这里就不再累述，相关内容参见YD/T1250-2003的5.1节。

四、小结

EPON的标准化推动了EPON系统的更广泛的应用，而反之EPON系统的应用也促进了EPON技术的发展和完善，随着EPON成本的进一步下降，EPON技术必将推动FTTH的快速发展。

对于EPON系统的全面深入的测试是保证EPON技术良性发展的有利手段，同时也是对EPON系统的质量进行监督的有效途径。随着EPON的国内外标准的逐渐成熟，EPON的测试技术也将得到不断的完善。

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