试论基于EPON的本地光纤接入网的设计方案

摘　要：EPON是一种新型的光纤接入网技术在以太网的基础上提供多种业务，以其优越的稳定性、可靠性、经济性赢得了用户的认可。本文就对基于EPON的本地光纤接入网的设计方案进行简要的探讨。

关键词：EPON；光纤接入网；以太网；设计方案
　　经济全球化的发展，网络已经成为必不可少的工具。以ADSL为基础的宽带已经不能满足人们多样化的要求。EPON在原有光纤网的基础上又有自己独特的优势。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。（TDMA）共享带宽，高速宽带，充分满足接入网客户的带宽需求，并可方便灵活的根据用户需求的变化动态分配带宽。但是仍需要EPON的本地光纤接入网的设计技术的改进以满足人们的需要。
1. EPON的优势
1.1EPON的概念
  EPON（以太无源光网络）是一种新型的光线接入网技术，它采用点到多点的结构，无源光纤传输，在以太网之上提供多种业务，在物理层采用了PON技术，在链路层使用以太网协议，利用PON的拓扑结构实现了以太的接入，因此，它综合了PON技术和以太网技术的优点：低成本；高宽带；扩展性强，灵活快速服务重组；与现有以太网的兼容性方便的管理等。
1.2通讯光纤起源与发展
　　(1) 通讯光纤的起源 
　　二十世纪六十年代，梅曼利用过光调制通信，用于彩色电视传输。虽然时候温度的限制，但是在星际空间通讯测量，显示了优势。在之后几年，英籍华人高锟也曾利用纯净玻璃制成通讯光导纤维（简称光纤），却没有被认可。在七十年代，BELL实验室的主席在与康宁公司、英国电话研究所的合作下，首次试制成减小于20dB/km的石英光纤。开启了光线通讯的大门。为知识经济时代的通信网络找到新型通信线材。到现在我国有了专门的光纤光缆材料生产基地，我国光纤发展有了显著的提高。
　　(2) 通讯光纤的发展 
　　光缆的发展起源于新材料的应用，虽然光缆发展在初期借鉴许多关于通信电缆方面的材料，但是现在已经在原有的基础上专门为光缆量身定做了属于自己的专用资料。光缆技术的发展汲取了电缆技术的精华，并根据光纤（特别是石英光纤）的特性创新发展成具有明显特征的一门新技术。在未来的发展过程中将会有更突出的贡献。随着IP业和干线传输的不断进步，以太网在传输率、可管理性方面有所改进，正向着个骨干网方面发展。
1.3 EPON（以太无源光网络）的特点及优势
　　(1) EPON（以太无源光网络）的特点 
①具有节省光纤资源
②对网络协议透明
(2) EPON（以太无源光网络）的优势 
①简便实用
②价格低廉
③运维方案开通方面，即插即用、即开即通、现场零配置；管理地址容易规划、容易配置；设备出现故障后，更换工作量小。
2. EPON设计的内容
EPON设计包含的内容：配置管理、性能管理、故障管理和安全管理
　　(1)配置管理  配置管理主要是组织EPON网内运转所需要的资源和数据，构造和维护网络系统的配置，识别各网元，保证网元的基本配置，监控当前配置和按照具体情况改变配置，设置系统参数，收集并存储各参数，报告与基本配置值的偏差，启动和关闭资源等。　　
　　(2)性能管理  性能管理功能对EPON网络性能进行监视、检测，采集相关性能统计数据，进行分析、诊断，从而为网络进一步规划与调整提供依据，以保证网络的业务质量。EPON的性能管理功能分为性能监测、性能管理控制和性能统计分析。性能监测是连续的收集OLT、ONU上与性能相关的数据，根据性能数据确定网元的性能，从而掌握设备单元因不太频繁或间断的差错导致业务质量变差的性能情况。
　　(3)故障管理  故障管理功能提供对EPON网络故障监测、故障定位，保护切换与恢复，并存储故障信息供以后查询。对来自硬件设备或路径结点的报警进行监控、报告和存储，对故障进行诊断、定位和处理，是故障管理的重要工作。当监测到网络、设备故障或异常时，网管系统实时产生报警。
　　(4)安全管理  安全管理功能通过访问操作控制策略等方法保证管理应用程序和管理信息不被非法访问和破坏。用户标识和鉴定，是网管系统提供的最外层的安全保护措施。网管用户在启动程序前必须输入用户名和登陆密码，系统在核实鉴定了用户身份以后才能提供网管系统的使用权。
3.  EPON设计时注意的问题及解决方法
光缆设计制造的三要素：
　　(1)保持光纤传输参数的稳定。光纤是一种一种弱导介质波导，而且这种尺寸较小的介质波导在外力的作用下波导结构（芯层与包层的界面）很容易产生形变，因而会导致传输参数的变化，容易造成拉细、微弯、宏弯等现象，从而引起附加衰减的产生和色散的变化。要保持传输参数的稳定必须引入新的承受拉力的材料（加强芯或称强度原件）。
　　(2)保证在使用场合下设计的工作寿命期内各种机械性能可靠，耐环境性能稳定。由于加强构件线膨胀系数与光纤的线膨胀系数不同，容易受温度的影响。石英光纤是一种脆性的玻璃材料，微观上可能布满裂，达到一定的值时光纤有可能断裂。
① 一次被复光纤的强度筛选。
②光纤表面涂覆一层固化的丙烯酸树脂。
③光缆结构工艺必需保证“零应力”，即无明显应变。
　　(3)确保光缆在制造、施工、接续、运行、维护的总体经济性。光纤成本比较高，要降低的光缆成本必须必须在满足性能前提下简化结构；如果要求价格低廉就要使工艺简便，结构材料和工艺是光缆制造中相互关联的因素。只有三者相互配合才能使产品的合格率更高，更好的保障其质量。
4.  EPON的本地光纤网的组成
　　4.1 OLT—光纤路终端  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，可有效节省建设和运营维护成本。
　　4.2 NOU—光网络单元  光网络单元ONU光纤接入的终端设备，其应该与OLT配合使用，OLT一般存储ISP的中心机房。光接入网中，提供用户侧接口(直接或远程)，并与光分配网(ODN)相连的设备或功能块
　　4.3 ODN—光分配网络  光路终端（OLT）通过一根无源光分配网（ODN），并与位于远端的光网络单元（NOU）通信。
　　4.4 EMS—网元管理系统  是管理特定类型的一个或多个电信网络单元（NE）的系统。一般来说，EMS管理着每个NE的功能和容量，但并不理会网络中不同NE之间的交流。为了支持NE间的交流，EMS需要与更高一级的网络管理系统（NMS）进 行通信，NMS也是电信管理网络（TMN）层次模型中的一元。EMS是基于TMN层次模型的运作支持系统（OSS）构架的基础，这个构架使得服务提供商(SP)能够满足客户对高速发展着的服务的需求。
结束语：
　　以太无源光网络（EPON）即将成为宽带接入的最有效的通信方法，为EPON系统提供一个稳定、有效的网络管理系统显得尤为重要。EPON作为作为本地光纤接入网具有成本低廉、传输距离远等优点，可以满足人们对高清视频、视频聊天等高速宽带业务的需求。点对多点的EPON技术及承载能力的广泛使得其面临挑战的同时，也为人们提供了方便。
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