采用EPON实现电信级FTTH方案

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目前，FTTH作为宽带接入领域的新兴热点技术备受运营商的瞩目，其中EPON技术以其成熟度高、成本低等诸多优势，成为实现FTTH的首选方案。 EPON是IEEE的802.3ah工作组（即EFM，第一英里以太网）中的一个重要组成部分，主要思路是将以太网技术应用于PON网络结构之上，这使得EPON可以很大程度上直接继承广泛使用中的以太网技术的低成本等诸多优势。

　　出于不同角度的考虑，人们对于EPON的使用仍然有较多的疑虑，主要体现在两个方面：首先，EPON的网络结构是一点对多点的树型网络结构，存在单点故障的隐患；其次，EPON虽然简单、成熟，但是可能会将以太网在QoS、安全性、OAM等方面的问题引入到接入网领域。在现实应用当中，EPON能克服上述两个方面的问题而满足电信级的要求吗？

　　对于拓扑结构的问题，业界早已有所考虑。2002年通过的ITU-T G.983.5标准中就详细规定了BPON的保护方式。由于各种PON技术在物理层并无实质性差别，这个标准成为后续EPON等各种PON技术保护的纲领性文件而被直接引用。正在起草中的EPON国标直接采用G.983.5中的前两种保护方式：骨干光纤保护倒换方式和光纤全保护倒换方式。骨干光纤保护方式中，OLT侧的主备PON口分别连接到2:N分路器的两个端口，从分路器到ONU侧采用常规连接。这种方式的代价比较小，可以对EPON的骨干段光纤实现保护，系统的可靠性大幅度提升。光纤全保护倒换方式中，每个ONU通过两个上行PON口与两个独立的光分路器实现双归属连接，每个分路器连接至OLT的两个PON口。这种方式彻底消除了EPON系统中的单点故障隐患，但是代价也是整体翻倍的。通过上述介绍可以看到，在必要的情况下，EPON是可以实现高可靠性的拓扑结构的。烽火通信的AN5000系列EPON产品全面支持上述两种保护方式，在已经参加的数次系统测试中表现出了强大的可靠性。

　　对于以太网在QoS、安全性、OAM等方面的天然缺陷问题，业界均已对EPON提出了完善的增强手段加以解决。

　　对于传统的以太网而言，实现QoS的手段无非是802.1P，通过对不同的帧分配不同的优先级来实现业务分级处理。很多人就直观地认为，802.1P用在EPON中可以在很大程度上解决QoS问题。但是，一个根本性的问题在于：EPON系统中，OLT对于系统资源的分配起着主导性的作用，从EPON的ONU到OLT之间，系统并不直接识别并处理802.1P，OLT调度系统资源的唯一判据只有LLID。显然，在EPON中直接利用802.1P是不能解决QoS问题的。烽火通信的EPON系统采用多LLID技术，彻底解决了EPON的QoS难题。在烽火通信的EPON系统中，每个ONU可以分配多个LLID，每个LLID可以灵活配置为不同的业务通道或者用户通道。这样，承载不同上层业务的以太网帧被打上不同的LLID，每个LLID分别可以获得不同的优先级处理，按照系统策略处理每个业务流的带宽分配、时延和抖动约束等指标。可以预见的是，基于多LLID实现的EPON系统将在QoS等诸多方面表现出相对单LLID系统的竞争优势。值得一提的是，多LLID是可配置的增强功能，默认情况下，为了便于多厂家的设备互通，烽火的EPON产品配置为单LLID，在需要的时候可以随时打开。

　　由于EPON的下行数据采用广播的TDM方式实现，因此存在被个别用户全部截取接收的可能。在这种情况下，我们国内的EPON标准强制要求EPON系统对下行数据进行加密。烽火通信的AN5000系列EPON产品中采用标准的AES-128加密算法，可以有效保护用户数据不被窃取。相对于业界少数采用Churning方式实现EPON下行可靠性的实现方式，AES-128的可靠性更加值得信赖。另外，值得一提的是，由于烽火的EPON产品支持多LLID技术，其加密可以针对不同的LLID进行，实现起来更加灵活。

　　在IEEE 802.3ah中，就对EPON的OAM功能做了专门规定，我们的国标更是强化了这个项目的要求。EPON中提供了专门的开销帧来提供OAM功能。EPON的基本的OAM能力至少包括：自环测试、故障监测等内容。从运营商实际的需求来看，这些功能彻底改变了传统以太网无OAM能力的缺陷，为EPON大规模进入FTTH领域奠定了坚实的基础。但是，标准中规定的这些基本的OAM功能并不能满足运营商的所有需求。烽火通信的EPON产品在提供必要的OAM能力的同时，提供了可编程的OAM开发环境，可以按照运营商定制的要求来随时提供OAM扩展。

　　通过上述的分析，我们看到EPON领域所面临的一些疑惑正在被解开，不论是拓扑结构的可靠性还是以太网固有缺陷的修正，业界都迈出了可喜的探索步伐。其中，烽火通信的AN5000系列产品的电信级架构体系全面地支持EPON线路保护功能，支持EPON的QoS、安全性、OAM等增强设计，引领着EPON进入到电信运营商的部署计划之中。在烽火通信已经承建的各个FTTH工程中，上述优秀的电信级设计特性为运营商开辟了新的宽带增值道路。