EPON与传统LAN接入的比较随着宽带业务的发展,人们越来越意识到网络接入部分存在严重的带宽“瓶颈”和距离限制。接入网两端的设备都已达到Gbit级以上的速率(用户端广泛使用的PC内部总线速率已达到40Gbit/s),而作为接入网的另一端,城域网或长途网的骨干设备每波长速率也达到2.5-10Gbit/s,它们都比接入部分高出至少3个数量级。接入距离上,传统LAN(局域网)方式最远200m,XDSL(数字用户环路)最远几公里的接入距离,对于地域广阔的中国来说,都无法很好的解决覆盖问题。随着多网合一的推行,突破接入网带宽“瓶颈”和接入距离限制变得越来越迫切,只有突破接入网带宽“瓶颈”和接入距离限制,才能使整个网络有效发挥带宽的作用,真正推进各种业务的发展,给运营商带来经济效益和社会效益。EPON(无源光网络)作为一种合适的接入技术在这种背景下迅速得广泛应用。1.原理比较EPON(802.3ah)就是基于以太网的无源光网络,它承载的内容是以太网数据包,因此EPON天生就是为IP服务的,与传统的LAN技术标准一样,都出资IEEE.数据传送原理EPON下行使用1490nm的光波承载数据,OLT(光线路终端)到ONU(光网络单元)间下行数据采用点对多点广播方式传递数据(TDM),ONU通过识别报文MPMC层LLID的数据。在OLT和ONU之间,通过AES-128进行加密,保证数据安全。对于ONU到OLT的上行数据,采用时分多址接入技术(TDMA)为各个ONU分配时隙,传输上行流量。当ONU注册成功后,OLT会根据系统配置,给ONU配置特定的带宽(采用DBA,OLT会根据指定的带宽分配策略和各个ONU的状态报告,动态地给每个ONU分配带宽)。带宽对于PON层面来说,就是有多少可以传输数据的基本时隙,每个基本时隙单位时间长度为16nm。在各个OLT端口(PON端口)下面,所有的ONU和OLTPON端口之间时钟是严格同步的,每个ONU只能在OLT给它配分的时刻上面开始,用分配给它的时隙长度传输数据。通过时隙分配和时延补偿,确保多个ONU的数据信号耦合到一根光纤时,各个ONU上行包不会互相干扰。LAN是一种局域网技术,由于其技术简单、使用广泛而被引入到接入网中。目前LAN技术主要就是以太网,尤其IEEE802.3u和IEEE802.3z/ab应用广泛。以太网使用CSMA/CD(带有冲突监测的载波侦听多址访问)是一种共享技术。该技术中两端设备是对等的,双方采用相同的机制传送数据流量。终端与终端间的数据交换在交换机上完全依照MAC进行转发,数据都采用CSMA/CD的方式实现转发。VLAN的出现很好的解决了冲突及广播的问题。带宽和传输距离LAN以太网当前实现10/100/1000Mbit/s的对称接入速率,但只能提供到最远200m的传输距离,这也是其作为接入技术的最大问题之一,通常智能通过级联交换机延长传输距离。EPON同样实现10/100/1000Mbit/s的对称接入速率,但可以保障最远20km的传输距离,完全克服了以太网及xDSL技术在距离和带宽上的局限性,使宽带接入方案的覆盖范围更为宽广。组网能力于可扩展性LAN设备放置在写字楼或小区内部,通过五类线连接用户,这就涉及了楼内的布线工程开销。经验表明,前期的设备和布线占据大量的人力物力,并且LAN接入前期的部署交换机一次到位,若对用户数的预测存在误差,会造成端口长期闲置,也可能造成一些区域端口不足,扩容麻烦。LAN是系统的点对点接入技术,只支持点到点信息传递,因此组网有局限性。如果沿马路的狭长地带有宽带接入需求,就需要在每个需求点都部署交换机,统一汇入局端汇聚交换机,或者在每个需求点放置一台二次汇聚设备,由该设备提供端口,汇接该需求点交换机流量。若采用EPON技术,解决需求则快捷许多。。EPON是点到多点的接入技术,结合不同分光比的分光器后,可实现灵活组网,支持树形、星形、链型等形式组网。沿马路的狭长地带有宽带接入需求,在每个需求点放置一个1:2的无源分光器,规划一定的带宽后,继续往前铺设光缆,在下一个需求点同样放置一个1:2的无源分光器,如此则可轻松接入所有信息节点。EPON支持星型组网的优势也很明显,ODN中放置一个1:N的分光器即可覆盖最多64个信息点的接入,而且覆盖半径最大为20km。EPON产品主要几种于OLT和ONU,OLT布置在机房端,一套OLT可覆盖广阔的区域。中间的无源设备成本低廉,可以一次部署到位。而ONU可以随着业务的发展而扩展。并且ONU在OLT上注册是自动完成的,因此当某区域需要增加ONU时直接加入网络即可。2.组网比较EPON作为接入技术,通常有FTTH(光纤到户)、FTTB(光纤到楼)等多种组网方案。FTTH单位成本高,适合少数高端个人用户和单位客户接入。FTTB方案在单位成本和接入宽带上最适合广大普通用户的宽带接入,因此着重对比分析FTTB方案的实现情况。以太网技术具有扩展性好、价格便宜、接入速率高、成熟简单等优势,能为用户提供10/100Mbit/s的终端接入速率。尤其是对于高密度用户群,以太网的接入的经济性也非常好,而我国由于城市居民的居住密度大,正好适合以太网接入的这一特征。在商业大楼和住宅区,以太网接入依然是前景良好的宽带接入手段,端到端的以太网服务也代表着通信技术的一个发展方向。EPON产品完全继承了以太网技术的有点,ONU提供以太网接口,可直接为用户提供10/100Mbit/s的终端接入速率。相同点:1)局端都需要大容量的汇聚设备。LAN模式是汇聚加换机,EPON模式是OLT设备。2)中间需要汇聚点。LAN模式是园区汇聚或楼宇汇聚交换机,EPON模式是POS。3)为用户提供10/100Mbit/s以太网接口。LAN模式由楼道交换机提供10/100Mbit/s以太电接口,EPON模式由ONU提供10/100Mbit/s以太网接口。4)两种方式都需要占用光缆资源。不同点:1)传统LAN模式占用两芯光缆,EPON占用单芯光缆。2)传统LAN模式需要多级汇聚交换机,EPON采用无源光分器。3)传统LAN模式多级汇聚,层次复杂导致带宽利用率低,EPON模式层次简洁,带宽利用率高。影响通信技术发展的主要动因是成本和带宽,即单位带宽的投入是决定因素。于LAN接入技术相比,EPON不但节约光纤资源,由于此熬出了局端与用户端时间的有源设备,是维护简单、可靠性高,从而整体降低了网络成本。FTTB的组网方案很好的融合了以太网和PON网络的优势,较好的节约纯以太网中设备和网络管理、设备供电、带宽扩展等诸多问题。因此是目前理想的、能达到电信级运营要求的以太网接入解决方案。3.投资比较在相同的用户条件下,EPON+FTTB模式局端(OLT)与用户(ONU)之间仅有光纤、光分路器等光无源器件,无需租用机房、无需配备电源、无需有源设备维护人员。因此,对于承建费用要降低至少20%,后期维护费用要降低50%;而LAN模式需要建设机房,建立独立供电源并且需要维护人员,相对运维费用要远远高于EPON模式。通过以上分析可以看出,采用EPON技术实现数据对称传输,具有天然限制广播与冲突机制,满足运营商根据灵活的资费模式为用户提供1M-1GE的带宽,DBA(数据库管理)技术则大大提高带宽利用率;提供半径20km接入能力,,覆盖范围大大提高,彻底解决边远区域的宽带接入问题;大量结成主干光纤和光收发器;网络无源设备,省电、防盗、防雷,不需要二层汇聚交换机投资,不需要机房建设,可靠性能高,显著降低维护费用;网络层次简化,组网灵活,部署迅速,这就是EPON对于传统LAN接入的优势所在。