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目前,FTTH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、成本低等諸多優勢,成為實現FTTH的首選方案。EPON是IEEE的802.3ah工作組(即EFM,第一英里以太網)中的一個重要組成部分,主要思路是將以太網技術應用于PON網絡結構之上,這使得EPON可以很大程度上直接繼承廣泛使用中的以太網技術的低成本等諸多優勢。
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,主要體現在兩個方面:首先,EPON的網絡結構是一點對多點的樹型網絡結構,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在QoS、安全性、OAM等方面的問題引入到接入網領域。在現實應用當中,EPON能克服上述兩個方面的問題而滿足電信級的要求嗎?
對于拓撲結構的問題,業界早已有所考慮。2002年通過的ITU-T G.983.5標準中就詳細規定了BPON的保護方式。由于各種PON技術在物理層并無實質性差別,這個標準成為后續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側采用常規連接。這種方式的代價比較小,可以對EPON的骨干段光纖實現保護,系統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是可以實現高可靠性的拓撲結構的。烽火通信的AN5000系列EPON產品全面支持上述兩種保護方式,在已經參加的數次系統測試中表現出了強大的可靠性。
對于以太網在QoS、安全性、OAM等方面的天然缺陷問題,業界均已對EPON提出了完善的增強手段加以解決。
對于傳統的以太網而言,實現QoS的手段無非是802.1P,通過對不同的幀分配不同的優先級來實現業務分級處理。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系統中,OLT對于系統資源的分配起著主導性的作用,從EPON的ONU到OLT之間,系統并不直接識別并處理802.1P,OLT調度系統資源的唯一判據只有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務通道或者用戶通道。這樣,承載不同上層業務的以太網幀被打上不同的LLID,每個LLID分別可以獲得不同的優先級處理,按照系統策略處理每個業務流的帶寬分配、時延和抖動約束等指標。可以預見的是,基于多LLID實現的EPON系統將在QoS等諸多方面表現出相對單LLID系統的競爭優勢。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的下行數據采用廣播的TDM方式實現,因此存在被個別用戶全部截取接收的可能。在這種情況下,我們國內的EPON標準強制要求EPON系統對下行數據進行加密。烽火通信的AN5000系列EPON產品中采用標準的AES-128加密算法,可以有效保護用戶數據不被竊取。相對于業界少數采用Churning方式實現EPON下行可靠性的實現方式,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產品支持多LLID技術,其加密可以針對不同的LLID進行,實現起來更加靈活。
在IEEE 802.3ah中,就對EPON的OAM功能做了專門規定,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:自環測試、故障監測等內容。從運營商實際的需求來看,這些功能徹底改變了傳統以太網無OAM能力的缺陷,為EPON大規模進入FTTH領域奠定了堅實的基礎。但是,標準中規定的這些基本的OAM功能并不能滿足運營商的所有需求。烽火通信的EPON產品在提供必要的OAM能力的同時,提供了可編程的OAM開發環境,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,不論是拓撲結構的可靠性還是以太網固有缺陷的修正,業界都邁出了可喜的探索步伐。其中,烽火通信的AN5000系列產品的電信級架構體系全面地支持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。在烽火通信已經承建的各個FTTH工程中,上述優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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