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EPON系统中的ONU应用场景分析

作者: 发布时间:2020-01-22 09:29:42 阅读: 61 次

摘要:本文对EPON体系结构下的不同ONU部署场景进行了性能分析和应用特点分析,对他们之间的内在关系和能够为用户提供的服务进行了讨论,有利于指导实际环境中的ONU部署。

关键词:EPONONU;部署场景;

 

EPON无源光网络技术是一种采用点到多点架构的面向综合业务的高速宽带接入技术。该技术在物理层应用PON技术、在链路层应用以太网通信协议,可以解决现有的最后一公里的网络接入瓶颈问题,具有高带宽、高扩展度和兼容度、低构建成本、灵活的组网方式等优点。

EPON系统中在用户端采用光网络终端单元(ONU)实现设备的接入,负责对通信数据的接收。ONU不仅在数据通信方面可以实现高速数据缓存,在管理方面还支持基于OAM的远程管理方式,在性能方面具有高灵敏度、低光功耗的优点。故对ONU进行系统性分析具有非常重要的实际意义。

1 基于EPON技术的接入网架构概述

EPON网络架构方式为点到多点结构,其功能实现主要由三部分组成,分别为光线路终端(OLT)、光分配网络(ODN)、光网络单元(ONU)。OLT部分负责网络侧接口部分的数据传输,属于局端设备;ONU部分负责PON接口部分的数据传输,是连接OLTONU的数据通道;ONU部分负责网络用户端的数据接入,部署在用户侧位置。

当进行下行通信时,OLT发送的光信号可以分别为输送到多个ONU终端,而当进行上行通信时,单个ONU终端发送的光信号只能被OLT接收,其他ONU终端与该ONU终端是并行的,无法接收到该ONU终端发送的光信号信息。

综合考虑这种网络部署结构,可以确定上行通信的通信方式为TDMA,该方式可以有效的对网络中的各ONU终端进行通信配置。

2 ONU部署的必要性分析

ONU具有两点作用,分别为:对OLT发送的广播进行选择性接收,若需要接收该数据要对OLT进行接收响应;对用户的需要发送的以太网数据进行收集和缓存,按照被分配的发送窗口向OLT端发送该缓存数据。

应用ONU可以有效提高整个系统的上行带宽利用率,还能够根据网络网络应用环境和适用业务特点对信道带宽进行配置,在不影响通信效率和通信质量的条件下承载尽量多的终端用户,提高网络利用率,降低用户成本。

综上所述,根据实际应用场景选择适当的ONU部署方式就显得极为重要。

3 ONU的部署策略研究

在进行网络应用中,按照不同的应用特性进行分类:基于用户属性进行分类,可以分为家庭用户和企业用户;基于用户数量进行分类,可以分为单用户独享和多用户共享;基于接口数据分类,可以分为单接口和多接口;基于布置环境分类,可以分为家庭室内、企业内部、楼宇内部等。总体来看,ONU设备可以按照SFUHGUSBUMDUMTU等多种应用场景进行分类。

3.1 SFUONU部署

该部署方式的优势在于网络资源相对较为丰富,可适用于FTTH场景下的独立家庭适用,可以保证用户端具有宽带接入功能,但是不涉及较复杂的家庭网关功能。该环境下的SFU具有两种常见形态:同时提供以太网接口和POTS接口;仅提供以太网接口。需要说明的是这两种形态下SFU均可以提供同轴电缆功能,方便实现CATV业务,也可以搭配使用家庭网关,方便提供增值业务功能。该场景对于不需要进行TDM数据交换的企业也可适用。

3.2 HGUONU部署

HGUONU终端部署策略类似于SFU型,只是将ONURG两者的功能进行了硬件集成。相较于SFU而言可以实现更为复杂的控制管理功能。

这种部署场景中的U型接口内置于物理设备内部,不提供接口,若需要提供xDSL RG型设备时,可将多类型接口直接连接到家庭网络中,相当于带EPON上行接口的家庭网关,主要应用于FTTH场合。

3.3 SBUONU部署

该部署方案更适合独立企业用户在FTTO应用模式下的网络构建,是基于SFU/HGU部署情景的企业变更。

该部署环境下的网络可以支持宽带接入终端功能,为用户提供包含E1接口、以太网接口、POTS接口在内的多种数据接口,可以满足企业在数据通信、语音通信、TDM专线业务方面的使用需求。环境中的U型接口可以为企业提供带有多种属性的帧结构,功能较为强大。

3.4 MDUONU部署

该部署方案适用于多用户的FTTBFTTCFTTNFTTCabFTTZ等多应用模式下的网络构建。若企业级用户没有对TDM业务的需求时,也可以采用该方案进行EPON网络部署。

这种部署方案可以为多用户提供包括以太网/IP业务、VoIP业务以及CATV业务等多业务模式在内的宽带数据通信业务,具有强大的数据传输能力。其每一个通信端口可以对应一个网络用户,故相较而言,其网络利用率更高。

MDU场景的部署过程中,可以按照功能要求选择设备为固定式还是插槽式实现。其中固定式实现结构能够提供的用户接口数量固定,支持通信业务固定为以太网、POTS。而插槽式实现结构可以按照使用需求提供多个业务槽位,故其通信业务更为丰富和灵活。这种硬件架构实现可以提供更强的网络适应力。

3.5 MTUONU部署

该部署方案是基于MDU型部署方案的商业化变更,可以向多企业用户提供包含以太网接口、E1接口、POTS接口在内的多种接口服务,可以满足企业的语音、数据、TDM专线业务等多种业务需求。若结合使用插槽式实现结构则可以实现更为丰富和强大的业务功能。

需要注意的是,在采用该部署方案时,需要考虑不同用户接口之间的二层隔离和不同用户之间的带宽控制。

4 政务网中的ONU部署场景分析

政务网应用EPON通信网络进行数据通信需要完成以下几部分功能:数据、语音、视频等。且需要保证不同部门不同用户之间具有良好的数据传输效率和较高的数据传输可靠性。故在政务网中对ONU进行部署更适合采用MTUONU部署方案。该部署方案不仅可以实现上述应用功能,还能够灵活适应整个网络的安全控制体系,便于统一管理和维护,具有较高的实用价值。

 

参考文献

[1] 许梦平,谭钦红,唐媛媛,谢虎.EPON系统中ONU应用场景的探讨[J].光通信技术,2012,36(5)

[2] 曹大为,叶家骏, 张俊杰.基于SoC的千兆EPON ONU硬件平台的设计与实现[J].光通信技术,2007,31(10)

[3] 来强涛,张薇.EPON中基于NIOSONU设计[J].光通信技术,2006,30(10)