1 EPON技术简介
1.1 EPON应用背景
随着Internet的迅速普及,网上内容的性扩充,一个巨大的网络社会已然形成,人们的生活、学习和工作越来越离不开网络。正如在现实生活中美好生活离不开高速畅捷的交通一样,人们对网络带宽的需求也在不断提高。毫无疑问,光纤在传输带宽方面具有无与伦比的优势。经过多年的发展,长途干线光纤通信网络几乎已经铺满全球。此时,接入网带宽成为整个传输网络的瓶颈,并开始迎接光通信时代的到来。
无源光网络(PON)的概念由来已久,它具有节省光纤资源、对网络协议透明的的特点,在光接入网中扮演着越来越重要的角色。同时,以太网(Ethernet)技术经过二十年的发展,以其简便实用,价格低廉的特性,几乎已经完全统治了局域网,并在事实上被证明是承载IP数据包的最佳载体。随着IP业务在城域和干线传输中所占的比例不断攀升,以太网也在通过传输速率、可管理性等方面的改进,逐渐向接入、城域甚至骨干网上渗透。而以太网与PON的结合,便产生了以太网无源光网络(EPON)。它同时具备了以太网和PON的优点,正成为光接入网领域中的热门技术。
目前IPTV业务已逐渐成熟,各大电信运营商目前都在进行网络改造以便支持视频业务的开展,已经开展IPTV业务的哈尔滨网通在2005年中的6个月内时间就发展了5万多电视用户,无疑给广电带来强大的竞争压力;广电总局于2006年3月CCBN会议上也提出了广电网络的未来出路就是“高清”和“交互”,但由于高清电视业务受到各方面如节目源、网络等等的限制,目前难于大规模应用。所以在高清电视还没有出现之前,数字电视的关键业务将是互动电视. 从模拟到数字化的改造,实现广电的数字化整体平移,策略上应该首先进行互动电视的平移,并逐步实现全面数字化的转移。
众所周知,广电系统在视频业务、网络资源和用户资源方面有突出的优势,但是目前广电网络是一张单向的网络,而构建互动电视平台需要高带宽双向网络来支撑,所以广电网从单向网改造为交互网已是迫在眉睫。在过去几年里面,一种是利用有线铜轴电缆上网的技术主要是CMTS+CM方案,国际标准为DOCSIS1.0,1.1,2.0,现在最新的为DOCSIS3.0;另一种是采用以太网的方式解决。但由于上述两种方式存在着种种不足之处,在广电一直未得到大规模的商用。
光纤作为传输高速率、大容量、多业务的最佳媒质,目前光缆的价格和寿命已经远优于电缆,并且设备的适应性和带宽扩展性更是电缆不可及,FTTX技术的成熟和需求的增长为广电系统提供了新的发展契机,广电在光纤网络资源和入户线路资源方面占有很大优势,选择FTTX技术来发展双向网络已越来越多的被证实和采用。
目前实现FTTX的最佳方案是EPON技术,EPON作为一种新兴的接入网技术,非常适合光纤接入网络(FTTB/FTTH)建设,同时EPON点到多点的网络结构也类似广电网络结构; EPON网络不但可以独立组网,实现基于IP的数据、话音和视频业务,还可以通过WDM技术在同一个光网络中实现1550波长的有线节目传输;通过EPON系统可以将HFC系统升级改造为一个全交换的网络平台,使HFC网络真正成为三网合一的网络。
1.2 EPON介绍
EPON组成
EPON系统的典型网络结构OLT, ONU, PON组成,如下图所示。OLT(Optical Line Terminal)放在中心机房(CO,Central Office),在下行方向,它提供面向无源光纤网络的光纤接口;在上行方向,OLT提供了GE(Gigabit Ethernet)用于连接宽带IP骨干网络以及提供E1接口连接传统的PSTN网络。将来10Gbit/s的以太网技术标准定型后,OLT也会支持类似的高速网络接口;为了支持其他流行的协议,OLT还将支持ATM、FR以及OC3/12/48/192等速率的SDH/SONET的接口标准;OLT通过支持E1接口来实现传统的TDM业务和语音业务的接入。