作 者:李建华 广州市广播电视网络有限公司
数据从OLT到多个ONU以广播式下行(时分复用技术),根据IEEE802.3ah协议,每一个数据帧的帧头包含前面注册时分配的、特定ONU的逻辑链路标识(LLID),该标识表明本数据帧是给ONU(ONU1、ONU2、ONU3,......,ONUn)中的惟一一个。另外,部分数据帧可以是给所有的ONU(广播式)或者特殊的一组ONU(组播)。在图3的组网结构下,在分光器处,流量分成独立的三组信号,每一组载有到所有ONU的信号。当数据信号到达ONU时,ONU根据LLID,在物理层上做判断,接收给它自己的数据帧,摒弃那些给其它ONU的数据帧。如图3中,ONU1收到包1、2、3,但是它仅仅发送包1给终端用户1,摒弃包2和包3。
对于上行,采用时分多址接入技术(TDMA)分时隙给ONU传输上行流量。当ONU注册成功后,OLT会根据系统的配置,给ONU分配特定的带宽(在采用动态带宽调整时,OLT会根据指定的带宽分配策略和各个ONU的状态报告,动态地给每一个ONU分配带宽)。带宽对于PON层面来说,就是多少可以传输数据的基本时隙,每一个基本时隙单位时间长度为16ns。在一个OLT端口(PON端口)下面,所有的ONU与OLTPON端口之间的时钟是严格同步的,每一个ONU只能够在OLT给它分配的时刻开始,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的上行包不会互相干扰。
对于安全性的考虑。上行方向,ONU不能直接接收到其它ONU上行的信号,所以ONU之间的通信都必须通过OLT,在OLT可以设置允许和禁止ONU之间的通信。在缺省状态下是禁止的,所以安全方面不存在问题。对于下行方向,由于EPON网络下行是采用广播方式传输数据,为了保障信息的安全,从以下几个方面进行保障。
·所有ONU接入的时候,系统可以对ONU进行认证,认证信息可以是ONU的惟一标识(如MAC地址或者是预先写入ONU的一个序列号),只有通过认证的ONU,系统才允许其接入。
·对于给特定ONU的数据帧,其它的ONU在物理层上,也会收到数据,在收到数据帧后,首先会比较LLID(处于数据帧的头部)是不是自己的,如果不是,就直接丢弃,数据不会上二层,这是在芯片层实现的功能,对于ONU的上层用户,如果想窃听到其它ONU的信息,除非自己去修改芯片来实现。
·加密,对于每一对ONU与OLT之间,可以启用128位的AES加密。各个ONU的密钥是不同的。
·VLAN隔离:通过VLAN方式,将不同的用户群或者不同的业务限制在不同的VLAN,保障相互之间的信息隔离。
2EPON广电网络解决方案及最后一百米同轴宽带接入技术
(1)EPON广电网络解决方案
设计独立互不干扰的两套网络:EPON数据传输网和原有的有线电视承载网,如图4所示。
有线电视承载网由数字电视平台、总前端设备、分前端设备、光节点和同轴分配网组成,完全继承和利用广电原有的网络资源,承载原有的广播电视信号。
EPON网络由分前端OLT设备、分光器和放置于楼道的ONU设备组成,提供数据双向传输通道,解决分前端到楼道的光纤双向传输问题,可承载IPTV、数据传输、IPPhone等多种业务。
广播电视节目根据距离的远近采用1550nm/1310nm“物理星型、逻辑环型”的拓扑结构,先由总前端送至分前端,然后再由各分前端采用1310nm波长将信号送至片区内各个光节点。
EPON系统使用单模光纤,在一芯光纤上利用上下行两个不同波长(上行波长1310nm,下行波长1490nm)传输双向数据。