EPON數(shù)據(jù)的采集與應(yīng)用

錢瑞杰　朱力　韓英娜

摘 要：為了對(duì)FTTH網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行健康性檢測(cè)，同時(shí)維護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全，文章提供了一種EPON數(shù)據(jù)采集并解析的方法，由EPON數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備來(lái)完成。設(shè)備由數(shù)據(jù)獲取單元和數(shù)據(jù)處理單元兩部分組成，數(shù)據(jù)獲取單元采用無(wú)源光器件組件完成，安排合適的分光比例以滿足原線路傳輸要求和數(shù)據(jù)采集的光功率需求。數(shù)據(jù)處理單元采用FPGA芯片對(duì)數(shù)據(jù)接收、解析、協(xié)議轉(zhuǎn)換、接口輸出進(jìn)行處理。經(jīng)過(guò)協(xié)議轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)被送到后端數(shù)據(jù)應(yīng)用設(shè)備，即可進(jìn)行相關(guān)應(yīng)用的檢測(cè)和分析。解決了EPON數(shù)據(jù)采集并解析這一技術(shù)難題，消除了用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)檢測(cè)過(guò)程中產(chǎn)生在線路側(cè)的盲點(diǎn)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全的維護(hù)提供了更全面支持。

關(guān)鍵詞：FTTH；EPON；采集；安全；以太網(wǎng)；協(xié)議

引言

無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（EPON）是實(shí)現(xiàn)光纖到戶（FTTH）網(wǎng)絡(luò)的主要手段[1]。EPON網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)及數(shù)據(jù)有其特有的協(xié)議和幀格式，普通針對(duì)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)采集的設(shè)備，無(wú)法識(shí)別EPON網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，為了正確識(shí)別EPON網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，維護(hù)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男畔踩?，設(shè)計(jì)一種EPON數(shù)據(jù)采集設(shè)備，可以將EPON數(shù)據(jù)接收并打包成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)。

本方案實(shí)現(xiàn)主要包括兩部分：數(shù)據(jù)獲取單元和數(shù)據(jù)處理單元。

1 數(shù)據(jù)獲取單元

采用無(wú)源光器件實(shí)現(xiàn)，無(wú)源光器件由兩個(gè)一分二的分光器組成，其中一個(gè)分光器的分光比為1：99，另一個(gè)分光器分光比為35：65，99%的光分支與65%的光分支熔接在一起。如圖1所示

對(duì)于1：99的分光器，其輸入接口到1%分支接口的插入損耗為20dB[2]，到99%分支接口的插入損耗為0.2dB。對(duì)于35：65的分光器，其輸入接口到35%分支接口的插入損耗為4.5dB，到65%分支接口的插入損耗為2dB。

數(shù)據(jù)獲取單元由兩個(gè)一分二的分光器組合而成，將其中一個(gè)分光器的99%光分支和另一個(gè)分光器65%的光分支熔接在一起即可。數(shù)據(jù)獲取單元具有A、B、C、D 4個(gè)SC光纖接口，在EPON線路中的安裝位置如圖2所示。

對(duì)于EPON系統(tǒng)下行數(shù)據(jù)，信號(hào)由A口輸入，C口輸出的信號(hào)即為設(shè)備獲取的下行信號(hào)，插入損耗為20dB，B口輸出的信號(hào)用以完成原EPON線路信號(hào)傳輸。對(duì)于EPON系統(tǒng)上行數(shù)據(jù)，信號(hào)由B口輸入，D口輸出信號(hào)即為設(shè)備獲取的上行信號(hào)，插入損耗為4.5dB，A口輸出信號(hào)用以完成原EPON線路信號(hào)傳輸。C接口和D接口輸出的信號(hào)送到后端數(shù)據(jù)處理單元進(jìn)行處理。

2 數(shù)據(jù)處理單元

數(shù)據(jù)處理單元由光電轉(zhuǎn)換模塊、突發(fā)模式數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊和數(shù)據(jù)解析輸出模塊組成。如圖3所示。

信號(hào)獲取單元將獲取的光信號(hào)送入光電轉(zhuǎn)換模塊，采用OLT 光模塊和ONU光模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的光電轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)成電信號(hào)后接到突發(fā)模式數(shù)據(jù)恢復(fù)芯片，將突發(fā)數(shù)據(jù)恢復(fù)并進(jìn)行降速處理，輸出10bit并行數(shù)據(jù)送入數(shù)據(jù)解析模塊依據(jù)EPON的通用協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)[3][4]進(jìn)行協(xié)議解析，并依據(jù)以太網(wǎng)的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)[5]進(jìn)行以太網(wǎng)成幀并輸出。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)使用EPON數(shù)據(jù)采集設(shè)備將EPON終端用戶所處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取并解析，可以方便相關(guān)部門實(shí)時(shí)觀察在EPON系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)中終端用戶所處理的全部數(shù)據(jù)信息，在某種情況下可以采取相應(yīng)的措施，避免網(wǎng)絡(luò)安全事件的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

[1]原榮.寬帶光接入技術(shù)[M].電子工業(yè)出版社，2010.

[2]史俊濤，曾強(qiáng).通信系統(tǒng)中分光器光衰的計(jì)算方法及應(yīng)用[J].移動(dòng)通信，2013（18）.

[3]YD/T 1475-2006接入網(wǎng)技術(shù)要求-基于以太網(wǎng)方式的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（EPON）[S].中華人民共和國(guó)信息產(chǎn)業(yè)部，2006.

[4]YD/T 1771-2008接入網(wǎng)技術(shù)要求-EPON系統(tǒng)互通性[S].中華人民共和國(guó)信息產(chǎn)業(yè)部，2008.

[5]IEEE Std 802.3-2002 Local and metropolitan area networks -Specific requirements Part 3：C-arrier sense multiple access with collision detection（CSMA/CD）access method and physical layer specification[S]. Mar，2002.

作者簡(jiǎn)介：錢瑞杰（1979-），女，籍貫天津，工程師，學(xué)士畢業(yè)于中國(guó)民航大學(xué)通信工程專業(yè)，現(xiàn)任職于天津光電集團(tuán)公司，主要從事光通信產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作。

朱力：工程師，學(xué)士畢業(yè)于電子科技大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院環(huán)境工程專業(yè)，現(xiàn)任職于天津光電集團(tuán)公司，從事光通信產(chǎn)品FPGA設(shè)計(jì)及系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

韓英娜：工程師，碩士畢業(yè)于大連海事大學(xué)信息與通信工程專業(yè)，現(xiàn)任職于天津光電集團(tuán)公司，從事光通信產(chǎn)品FPGA設(shè)計(jì)。