如何利用EPON系统解决商业用户的接入需求
摘要：随着EPON技术的逐渐成熟，应用模式的逐步清晰，本文针对FTTP商业用户与大客户的接入需求，阐述了格林威尔公司自主研发的EPON系统，是如何满足其应用的。 重点对于语音的解决方案、保护倒换的实现方式及拓扑结构、边缘智能的特色功能几个方面展开论述。 关键词：EPON；FTTP；语音技术；保护倒换；边缘智能
作者简介：格林威尔科技发展有限公司逻辑设计部经理，自2002年开始致力于EPON芯片的开发工作。
目前PON(无源光网络)成为光纤接入市场的热点技术，而在多种基于PON的技术中，EPON由于其产品成熟度和价格方面的优势已逐渐成为最受欢迎的光纤接入技术，格林威尔公司自从2001年开始，便在EPON核心技术开发方面持续投入，取得了很大的成果,特别是在针对商业用户、行业大客户的光纤接入解决方案方面。
商业用户的业务接入需求为：提供宽带IP业务接入、多路语音业务接入，以及更高的业务可靠性，快速的故障诊断与定位等；对于行业大客户来说，还会增加对电路专线接入的需求。格林威尔公司针对这些客户的需求与特点为其量身定作了有效的EPON解决方案。该EPON方案中，在解决以太网业务接入的基础上，增加了对语音业务的接入，TDM专线业务的接入支持，在光网络的保护、链路性能的主动测量，以及快速的故障诊断与定位方面有自己的独到之处，下面分别进行阐述。
语音技术：格林威尔公司基于芯片设计的专利技术“TDM-PCMoverEPON技术”，在语音解决方案上有很大的成本优势。谈到EPON的语音方案首先被大家想到的是VOIP模式,认为这种基于分组技术的方案与EPON会有较好的技术吻合.形成的系统也最适合采用NGN的SS/IMS平台的业务网络。在这种方案中客户端的ONU实际上就是一个接入网关(AG),或者就可以看做光口IAD,而EPON网络系统是一个透明的二层网络。但当语音业务网络不是NGN,而是PSTN时,就需要在OLT侧完成H.248/SIP到PSTN的V5协议转换(媒体网关MG)。而格林威尔公司是在EPON内部采用TDM-PCM的技术，在OLT侧，当业务节点是PSTN网络,EPON的话音系统就是一个传统的接入网络设备,OLT侧SNI提供一个V5接口；当语音网络是NGN时,需要在OLT侧实现接入网关(AG)的功能。在接入PSTN网络时，TDM-PCM的方案较VOIP有明显优势，因为该方案减少了ONU的编码压缩与OLT的编码解压缩工作；在接入NGN网络时，TDM-PCM的方案也有较明显优势，因为在经过EPON系统的汇聚之后（假定语音按照1：8进行汇聚），在OLT侧需要处理的语音路数大大减少，AG的处理工作量大大减轻。【图一】分别针对上联NGN网络与PSTN网络两种情况，对VOIP方案与TDM-PCM方案进行了对比。
【图一】
电路专线技术：格林威尔公司基于芯片专利技术的E1overEPON技术，在EPON系统内低成本的提供电路专线业务，即ONU可以同时提供以太网接入与E1接入（同时支持V35接口），扩展了EPON系统的应用领域，很好的解决了行业大客户的接入需求。
保护倒换技术：为了更好的保障商业客户的业务，提供更可靠的传输链路，格林威尔公司利用自己开发的EPON芯片，支持低成本的EPON干线保护与全保护的解决方案。其中干线保护，是在不增加ONU成本的基础上，通过OLT侧的PON卡多提供一个备用光模块，连接到干线的2：N分路器的另一个主干
分支上，来低成本的提供干线保护功能，见【图二.1】。全保护方案，是通过在OLT的设备上，将激光器直接挂接1：2的分路器，将两根支路光纤送出机房，在远端分别接分路器，再连接到ONU上，需要保护的ONU只需同时接在两个分路器的支路上即可，无需保护的onu可以只挂接一个分路器的分支上，这样便灵活实现了同一个网络中，对ONU可以有选择的进行保护，见【图二.2】。这两种灵活便捷的保护方式均是依赖GW专有的EPON芯片技术。
边缘智能技术：在边缘智能方面，考虑到客户的开通方便、维护便利，格林威尔公司依托自己在EPON核心技术上的积累，在EPON芯片上实现了智能开通、在线测量等功能。智能开通是指在OLT芯片内嵌了一个以太网分析仪，在EPON系统中的ONU自动发现完成之后，OLT利用芯片内嵌的以太网测试仪自动对该ONU的以太网链路进行带宽、时延、丢包率、链路误码率的测量，输出ONU的通道性能的报告，据此可以快速判断该点是否顺利开通，链路性能是否达标等。在线测量是指在ONU正常运行过程中，可以随时启用OLT芯片内嵌的以太网分析仪产生测试数据，在不中断正常业务的情况下，在线测量某ONU的PON内的链路通断、丢包率、延时等指标，为用户的业务性能提供真实的数据报告，这改变了传统的模式：用户业务中断－>用户投诉－>运营商被动排故；转变为：系统主动测量－>报告产生－>分析－>优化网络－>系统稳定运行，见【图三】。
下面是一个干线保护倒换实际应用的案例，在该系统中，通过OLT侧的芯片支持，同时提供两个光口，在ONU侧不增加任何成本，来提高网络的生存性。通过芯片技术，在两个PON口同时对每个onu进行实时测距，保证了在故障切换时小于50ms的保护倒换时间。
综上所述，依托格林威尔公司的EPON核心技术开发的EPON设备，有效解决了商业用户/行业大客户的接入需求，是FTTP的理想解决方案之一。 *************
EPON无源光网络平台--格林威尔—EPON MSAP PCM专家
EPON产品系列 本系列产品列表
EP1102 EP1101 EP1302 GT811 GT831 GT821 GT861 GT812 GFA6700 概述
北京格林威尔科技发展有限公司致力于提供有特色的边缘网络大用户接入设备和解决方案。EasyPath是格林威尔公司专为运营商、系统集成商解决企业用户的高带宽多业务接入、小区宽带接入而开发的多业务EPON系统。
EasyPath以低廉的建设运维成本和投资成本实现光纤的进一步延伸，在高达1G的带宽上实现光纤综合业务接入。EasyPath采用无源光网络技术，更低的建设成本、更低的运维成本使其与同类技术相比，具有更好的投资回报比，更快速的业务部署能力和客户响应速度。在业务开展方面，EasyPath可以通过一根光纤以PON方式为最多64个远端用户提供可靠的宽带、专线、语音的综合业务接入，并可以针对不同业务、不同用户提供差异化的QoS策略和带宽管理。另外，EasyPath所具备即插即用、集中式网管、丰富的OAM管理信息、多种业务测量手段、业务性能告警等功能将为客户大幅降低运维成本。
FTTx的价值
节省光纤或远端机房
光纤不断向末端延伸，导致主干光纤逐步匮乏，或者导致远端机房不断增多，使用EPON产品可有效节省主干光纤，节省远端机房租金、电费。 便于维护管理，减少故障点
EPON解决方案中，从城域节点机房到用户端，无需中间节点或机房，减少了网络层级，减少了有源故障点，便于维护管理，便于故障定位
全光纤结构，不受电磁干扰、雷电的困扰，信号质量好，维护工作小 迅速开通业务，初始投资小
EPON灵活的树状光分配网络，随时就近从已有光链路的光分路器上接入新的用户 进行用户业务接入时，无需在附近投资机房设施，无需在附近增设光缆 光缆铺设时，无需铺设大芯数光缆，保证今后业务发展需要 提供高速、双向带宽，方便提供各种宽带增值业务
EPON干线速度高达1G，而且是双向对称，为各种宽带增值业务（如网络存储、视频会议、企业内网邮箱、ERP软件、CRM软件等）提供网络基础
光纤直接接入商业用户，保证信号质量，保证各种业务顺利开展 EPON强大的IP承载能力，为将来顺利过渡到NGN打下基础 综合业务接入，远端一体化设备
多种ONU远端，提供POTS、E1、V35、以太网等多种业务的综合提供能力 一体化远端设备，减小设备投资，便于维护管理 符合光进铜退趋势，保护客户投资
铜缆价格高（最近4年内，铜的价格上涨超过4倍，仅06年上半年就几乎上涨一倍），传输距离短，信号质量差，容易受干扰，带宽潜力小；光纤入户（商业用户或居民用户）是最终趋势，EPON设备符合通信演进趋势，有效保护客户的投资
EasyPath特点
综合业务接入能力
提供E1、V35、POTS等TDM业务支持能力，依托独有的EPON芯片级技术，保证TDM业务的时延、抖动完全符合相关规范。
局端语音方案提供多种信令接口：V5.2、PRI等，与原有PSTN网络无缝结合，可以顺利升级到NGN接口，无需更换局远端设备。
强大的组播业务：具有电信级的组播运营能力，可以支持组播协议和可控组播，实现从用户到网络的全套协议支持。
灵活的Triple Play解决方案：支持IPTV和CATV(Cable TV)两种视频解决方案。 多种线路保护手段，为商业用户的业务质量保驾护航
依靠EPON芯片级的专利技术，提供50ms电信级的1＋1主干光纤保护，以最小的成本实现光纤冗余保护
提供“弹性保护倒换”的专利技术，为高要求用户提供光纤链路和板级设备的全保护，并充分利用冗余光纤链路的带宽资源，让网络在线路正常情况下发挥双倍的带宽性能。
助力运营商的业务转型
远端ONU可通过IP地址、MAC地址、TCP端口类型等特征，智能区分业务，并对不同业务实施不同的QoS策略、不同的带宽和时延策略，充分保证各种宽带增值业务的运行质量
高速带宽，光纤接入，主干保护为运营商提供稳定可靠的网络基础 强大丰富的OAM
新ONU的自动发现和注册（新用户的即插即用），无需人工干预，也不影响正常业务。提供实时性能监测、各种告警和远端故障指示、远端近端环回自检等功能。
多种智能测量手段和业务性能监控，帮助运营商提早发现、定位和解决问题，实现主动运维，提高用户满意度
大容量和高集成度
集数据交换、业务处理、用户管理于一体，大大提高了系统的集成度。 支持1：64的分路比，GFA6700可支持1280个ONU的同时接入。
功能指标
符合IEEE 802.3ah标准 符合国内EPON行业标准 OLT
EasyPath GFA6700系统交换容量为48G，包转发率36Mbps 交换盘提供双备份
满配可提供5块EPON卡，20个EPON接口，最多可接入1280个ONU远端 4路千兆上联以太网业务接口（光口/电口可选），32E1/STM-1上联接口 高分路比，最大为1：64
支持完善的二层协议，QoS业务质量保证 支持智能动态带宽分配
智能业务感知，可根据不同的业务类型和优先级分配不同的带宽，对业务实施精细化管理 智能访问列表控制，有效过滤病毒攻击
完善支持可控组播，为开展视频业务提供保证 ONU
EasyPath GT800GT81*提供多路10/100Base-Tx以太网业务接口 内置二层交换功能
千兆上联，全面支持高效组播业务 带宽精细化管理
GT82*提供10/100Base-Tx以太网业务接口+ POTS语音接口 支持数据和语音
GT83*提供10/100Base-Tx以太网业务接口+POTS语音接口+CATV 视频接口 支持数据、语音和有线电视多业务接入
GT86*提供10/100Base-Tx以太网业务接口+E1接口+多路POTS语音接口 灵活扩容，模块化结构
网管平台分布式UniView管理软件，支持标准的SNMP协议，提供EasyPath系统的配置、故障、性能、安全管理等功能
典型组网方案
光纤到企业综合业务接入（FTTP）
光纤综合接入，带宽高、信号质量好，业务类型丰富，节省远端机房、节省干线光纤，便于维护管理 初始投资低，业务部署快速，客户响应速度快
光纤到楼道宽带业务接入（FTTB）
无需小区机房和汇聚交换机，千兆到楼道，端到端的集中式管理维护和性能监测，更低建设成本
光纤到户综合业务接入（FTTH）
光纤到户综合接入，节省楼道机房，减小网络层级，方便运营维护，提供高速带宽 相关文章利用基站优势接入 借助接入网融合改 基站与大客户多业
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对于线路保护，无论是EPON和GPON都有主干保护和全保护两种方式。
下图给出了主干保护的示意，通过增加局端一个PON光口，可以实现主干光纤的1＋1保护。该保护方式最大的优点是成本低，但是支路光纤不能保护，适用于单级分路，或者远端ONU分布相对集中（比如小区宽带、商业区接入）。
下图给出了全保护的组网拓扑。该方式下，所有ONU的都带2个光口，局端OLT增加一个保护PON口。下图中两中组网拓扑在逻辑上是等价的，但大家一般更习惯采用下面的“伪环”方式组网。该方案的特点是所有光纤链路都得到保护，而且在局端还可以实现跨盘保护，即PON0和PON1可位于不同插卡上，这样还可以对设备故障进行保护。除此之外，格林威尔还提出了“弹性保护倒换”的概念，也就是在全保护拓扑下，当光纤链路正常时，两个PON口可以同时工作，实现2G的宽带业务接入；当光纤链路发生中断，ONU再根据光口通断情况进行切换，这样可以大大提高冗余光链路的利用效率。