六大技术优势助力EPON发展

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随着移动通信对固网运营的替代作用进一步加深，宽带业务逐渐成为固网运营商新的利润增长点和战略投资重点。2007年我国宽带接入用户数突破5000万户，并且仍在继续保持快速增长。IP电视、视频点播、网络游戏以及多媒体互动等新兴业务正在考验着现有带宽，基于铜缆的ADSL接入方式遭遇发展瓶颈。因此，中国电信正在加速“光进铜退”这一战略实施，而EPON已成为我国现阶段主流光接入手段。
    技术优势
    EPON（以太无源光网络）是一种新型的光纤接入网技术，它采用点到多点结构和无源光纤传输，在以太网之上提供多种业务。PON的本质特征是光分配网络(ODN)全部由无源光器件组成，由于取消了局端与客户端之间的有源设备，PON能避免外部设备的电磁干扰和雷电影响，减少了线路和外部设备的故障率，提高了系统可靠性，同时也节约了维护成本，是电信维护部门长期期待的技术。EPON在物理层采用了PON技术，在链路层使用以太网协议，利用PON的拓扑结构实现了以太网的接入。因此，它综合了PON技术和以太网技术的优点，被普遍认为是宽带接入网的最终解决方案，支持光纤到户(FTTH)，如图1所示。

图1 EPON网络拓扑图

    EPON技术的特点和优势主要有以下几点：
    1.成本低，维护简单，易扩展。EPON网络中局端(OLT)与用户(ONU)之间仅有光纤、光分路器等光无源器件。采用单纤波分复用技术(下行1490nm，上行1310nm)，仅需一根主干光纤和一个OLT，传输距离可达20公里，易铺设，节省运营成本。EPON是面向未来的技术，作为一种先进的全业务接入平台，可向全IP网络过渡。
    2.兼容性。EPON采用以太网传输格式，而以太网也是局域网/驻地网的主流技术，二者是兼容的，避免了复杂的传输协议转换；
    3.高带宽。上下行均为1Gbit/s速率，下行采用针对不同用户加密广播传输的方式共享带宽，上行利用时分复用(TDMA)共享带宽，并且可以升级到10Gbit/s。
    4.高质量。EPON具有同时传输TDM、IP数据和视频广播的能力，其中TDM和IP数据采用IEEE802.3以太网的格式进行传输，辅以电信级的网管系统，以保证传输质量。
    5.为灵活和快速的服务重组提供了方便，提供了多层安全。例如限制用户，支持VLAN等。
    6.EPON是网络技术和网络结构的最佳组合。表1为三种PON技术的特性比较。

表1  三种PON技术特性比较

    关键技术应用
    1.TDM业务的承载
    在EPON上实现TDM业务的承载,肯定要兼容以太网帧格式。EPON是基于以太网的异步传送网络，它没有全网同步的高精度时钟，无法满足TDM业务的定时和同步要求。要解决TDM业务的定时同步问题同时又要保证TDM业务的QoS等技术难题,成为多业务EPON的关键技术问题。
    目前，在EPON系统上实现TDM业务传输最主要的一种方法是基于分组交换网络的电路仿真技术（CESoP，CircuitEmulationoverPacketSwitched Net），是一种已确立的技术，它将电路交换业务通过隧道技术在分组交换网络内传输。CESoP为分组网络传输电路交换业务提供了一种透明传输机制，这种透明性使它对现有的传统电信网络有很好的兼容性，这也就意味着电信运营商可以继续利用现有的网络资源，将传统TDM业务运用于IP网，CESoP连接的质量允许EPON有效地提供与传统网络相同的语音性能和质量。
    2.实时业务的QoS问题
    尽管TDM业务占用的带宽较小，但它对延时、抖动、漂移、误码率等指标都有很高的要求。EPON上不同业务对QoS的要求不同，这既要求我们不仅在上行动态带宽分配（DBA，DynamicBandwidthAllocation）时考虑如何减小TDM业务的传送延时和抖动，也必须在下行带宽控制策略中保证TDM业务对延时和抖动等的严格要求。
    3.在EPON系统中实现视频组播
    EPON网络点到多点的结构能较好地支持组播功能，使同一个组播组的用户共享带宽，从而提高下行带宽的利用率。所以，采用EPON系统的宽带接入网络可以为每个用户提供较高带宽，满足任何视频压缩格式的视频业务传送需要，并能在传输过程中提供较高的QoS保障。因此，在EPON系统中实现高效的视频组播是非常有意义的，由此可以利用网络的组播特性提供一些新的增值业务，包括在线直播、网络电视、远程教育、远程医疗、实时视频会议等信息服务。
    4.EPON设备互通问题
    终端的互通性是EPON商用的必经之路。只有加快EPON系统的不同厂商的互通进程，才可以大幅度降低设备成本与市场风险。从运营维护来看，解决互通性问题不仅降低网络维护成本，还能有效提升混合组网下的系统性能和维护效率。所以，能否实现EPON互通是衡量该技术是否成熟的关键，也是关系到能否推进整个产业规模发展的重要问题。设备间互通的实现在很大程度上依赖于一个成熟的、权威的国际标准，在EPON系统中，这不仅涉及到光接口、ONU自动发现与加入等基本功能，还涉及到动态带宽分配、下行数据加密机制、TDM业务实现的具体方案、与高层业务相关的管理通道及其交互机制等更复杂的功能。目前EPON终端的互通取得了重大进展，可以实现不同厂商设备OLT和用户终端ONU的互操作。
作者：湖南省益阳市电信分公司 孔轶倩