目前,F(xiàn)TTH作為寬帶接入領域的新興熱點技術備受運營商的矚目,其中EPON 技術以其成熟度高、成本低等諸多優(yōu)勢,成為實現(xiàn)FTTH的首選方案。EPON是IEEE的802.3ah工作組(即EFM,第一英里以太網(wǎng))中的一個重要組成部分,主要思路是將以太網(wǎng)技術應用于PON網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)之上,這使得EPON可以很大程度上直接繼承廣泛使用中的以太網(wǎng)技術的低成本等諸多優(yōu)勢。
出于不同角度的考慮,人們對于EPON的使用仍然有較多的疑慮,主要體現(xiàn)在兩個方面:首先,EPON的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)是一點對多點的樹型網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),存在單點故障的隱患;其次,EPON雖然簡單、成熟,但是可能會將以太網(wǎng)在QoS、安全性、OAM等方面的問題引入到接入網(wǎng)領域。在現(xiàn)實應用當中,EPON能克服上述兩個方面的問題而滿足電信級的要求嗎?
對于拓撲結(jié)構(gòu)的問題,業(yè)界早已有所考慮。2002年通過的ITU-T G.983.5標準中就詳細規(guī)定了BPON的保護方式。由于各種PON技術在物理層并無實質(zhì)性差別,這個標準成為后續(xù)EPON等各種PON技術保護的綱領性文件而被直接引用。正在起草中的EPON國標直接采用G.983.5中的前兩種保護方式:骨干光纖保護倒換方式和光纖全保護倒換方式。骨干光纖保護方式中,OLT側(cè)的主備PON口分別連接到2:N分路器的兩個端口,從分路器到ONU側(cè)采用常規(guī)連接。這種方式的代價比較小,可以對EPON的骨干段光纖實現(xiàn)保護,系統(tǒng)的可靠性大幅度提升。光纖全保護倒換方式中,每個ONU通過兩個上行PON口與兩個獨立的光分路器實現(xiàn)雙歸屬連接,每個分路器連接至OLT的兩個PON口。這種方式徹底消除了EPON系統(tǒng)中的單點故障隱患,但是代價也是整體翻倍的。通過上述介紹可以看到,在必要的情況下,EPON是可以實現(xiàn)高可靠性的拓撲結(jié)構(gòu)的。烽火通信的AN5000系列EPON產(chǎn)品全面支持上述兩種保護方式,在已經(jīng)參加的數(shù)次系統(tǒng)測試中表現(xiàn)出了強大的可靠性。
對于以太網(wǎng)在QoS、安全性、OAM等方面的天然缺陷問題,業(yè)界均已對EPON提出了完善的增強手段加以解決。
對于傳統(tǒng)的以太網(wǎng)而言,實現(xiàn)QoS的手段無非是802.1P,通過對不同的幀分配不同的優(yōu)先級來實現(xiàn)業(yè)務分級處理。很多人就直觀地認為,802.1P用在EPON中可以在很大程度上解決QoS問題。但是,一個根本性的問題在于:EPON系統(tǒng)中,OLT對于系統(tǒng)資源的分配起著主導性的作用,從EPON的ONU到OLT之間,系統(tǒng)并不直接識別并處理802.1P,OLT調(diào)度系統(tǒng)資源的唯一判據(jù)只有LLID。顯然,在EPON中直接利用802.1P是不能解決QoS問題的。烽火通信的EPON系統(tǒng)采用多LLID技術,徹底解決了EPON的QoS難題。在烽火通信的EPON系統(tǒng)中,每個ONU可以分配多個LLID,每個LLID可以靈活配置為不同的業(yè)務通道或者用戶通道。這樣,承載不同上層業(yè)務的以太網(wǎng)幀被打上不同的LLID,每個LLID分別可以獲得不同的優(yōu)先級處理,按照系統(tǒng)策略處理每個業(yè)務流的帶寬分配、時延和抖動約束等指標??梢灶A見的是,基于多LLID實現(xiàn)的EPON系統(tǒng)將在QoS等諸多方面表現(xiàn)出相對單LLID系統(tǒng)的競爭優(yōu)勢。值得一提的是,多LLID是可配置的增強功能,默認情況下,為了便于多廠家的設備互通,烽火的EPON產(chǎn)品配置為單LLID,在需要的時候可以隨時打開。
由于EPON的下行數(shù)據(jù)采用廣播的TDM方式實現(xiàn),因此存在被個別用戶全部截取接收的可能。在這種情況下,我們國內(nèi)的EPON標準強制要求EPON系統(tǒng)對下行數(shù)據(jù)進行加密。烽火通信的AN5000系列EPON產(chǎn)品中采用標準的AES-128加密算法,可以有效保護用戶數(shù)據(jù)不被竊取。相對于業(yè)界少數(shù)采用Churning方式實現(xiàn)EPON下行可靠性的實現(xiàn)方式,AES-128的可靠性更加值得信賴。另外,值得一提的是,由于烽火的EPON產(chǎn)品支持多LLID技術,其加密可以針對不同的LLID進行,實現(xiàn)起來更加靈活。
在IEEE 802.3ah中,就對EPON的OAM功能做了專門規(guī)定,我們的國標更是強化了這個項目的要求。EPON中提供了專門的開銷幀來提供OAM功能。EPON的基本的OAM能力至少包括:自環(huán)測試、故障監(jiān)測等內(nèi)容。從運營商實際的需求來看,這些功能徹底改變了傳統(tǒng)以太網(wǎng)無OAM能力的缺陷,為EPON大規(guī)模進入FTTH領域奠定了堅實的基礎。但是,標準中規(guī)定的這些基本的OAM功能并不能滿足運營商的所有需求。烽火通信的EPON產(chǎn)品在提供必要的OAM能力的同時,提供了可編程的OAM開發(fā)環(huán)境,可以按照運營商定制的要求來隨時提供OAM擴展。
通過上述的分析,我們看到EPON領域所面臨的一些疑惑正在被解開,不論是拓撲結(jié)構(gòu)的可靠性還是以太網(wǎng)固有缺陷的修正,業(yè)界都邁出了可喜的探索步伐。其中,烽火通信的AN5000系列產(chǎn)品的電信級架構(gòu)體系全面地支持EPON線路保護功能,支持EPON的QoS、安全性、OAM等增強設計,引領著EPON進入到電信運營商的部署計劃之中。在烽火通信已經(jīng)承建的各個FTTH工程中,上述優(yōu)秀的電信級設計特性為運營商開辟了新的寬帶增值道路。
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