EPON數據的采集與應用

錢瑞杰　朱力　韓英娜

摘 要：為了對FTTH網絡進行健康性檢測，同時維護網絡安全，文章提供了一種EPON數據采集并解析的方法，由EPON數據采集處理設備來完成。設備由數據獲取單元和數據處理單元兩部分組成，數據獲取單元采用無源光器件組件完成，安排合適的分光比例以滿足原線路傳輸要求和數據采集的光功率需求。數據處理單元采用FPGA芯片對數據接收、解析、協議轉換、接口輸出進行處理。經過協議轉換的數據被送到后端數據應用設備，即可進行相關應用的檢測和分析。解決了EPON數據采集并解析這一技術難題，消除了用戶對網絡數據檢測過程中產生在線路側的盲點，對網絡安全的維護提供了更全面支持。

關鍵詞：FTTH；EPON；采集；安全；以太網；協議

引言

無源光網絡（EPON）是實現光纖到戶（FTTH）網絡的主要手段[1]。EPON網絡組網及數據有其特有的協議和幀格式，普通針對以太網數據采集的設備，無法識別EPON網絡數據，為了正確識別EPON網絡數據，維護網絡傳輸的信息安全，設計一種EPON數據采集設備，可以將EPON數據接收并打包成以太網數據。

本方案實現主要包括兩部分：數據獲取單元和數據處理單元。

1 數據獲取單元

采用無源光器件實現，無源光器件由兩個一分二的分光器組成，其中一個分光器的分光比為1：99，另一個分光器分光比為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。

數據獲取單元由兩個一分二的分光器組合而成，將其中一個分光器的99%光分支和另一個分光器65%的光分支熔接在一起即可。數據獲取單元具有A、B、C、D 4個SC光纖接口，在EPON線路中的安裝位置如圖2所示。

對于EPON系統下行數據，信號由A口輸入，C口輸出的信號即為設備獲取的下行信號，插入損耗為20dB，B口輸出的信號用以完成原EPON線路信號傳輸。對于EPON系統上行數據，信號由B口輸入，D口輸出信號即為設備獲取的上行信號，插入損耗為4.5dB，A口輸出信號用以完成原EPON線路信號傳輸。C接口和D接口輸出的信號送到后端數據處理單元進行處理。

2 數據處理單元

數據處理單元由光電轉換模塊、突發模式數據恢復模塊和數據解析輸出模塊組成。如圖3所示。

信號獲取單元將獲取的光信號送入光電轉換模塊，采用OLT 光模塊和ONU光模塊進行數據的接收，實現數據的光電轉換。轉成電信號后接到突發模式數據恢復芯片，將突發數據恢復并進行降速處理，輸出10bit并行數據送入數據解析模塊依據EPON的通用協議標準[3][4]進行協議解析，并依據以太網的協議標準[5]進行以太網成幀并輸出。

3 結束語

通過使用EPON數據采集設備將EPON終端用戶所處理的數據進行獲取并解析，可以方便相關部門實時觀察在EPON系統的網絡中終端用戶所處理的全部數據信息，在某種情況下可以采取相應的措施，避免網絡安全事件的發生。

參考文獻

[1]原榮.寬帶光接入技術[M].電子工業出版社，2010.

[2]史俊濤，曾強.通信系統中分光器光衰的計算方法及應用[J].移動通信，2013（18）.

[3]YD/T 1475-2006接入網技術要求-基于以太網方式的無源光網絡（EPON）[S].中華人民共和國信息產業部，2006.

[4]YD/T 1771-2008接入網技術要求-EPON系統互通性[S].中華人民共和國信息產業部，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.

作者簡介：錢瑞杰（1979-），女，籍貫天津，工程師，學士畢業于中國民航大學通信工程專業，現任職于天津光電集團公司，主要從事光通信產品設計工作。

朱力：工程師，學士畢業于電子科技大學自動化學院環境工程專業，現任職于天津光電集團公司，從事光通信產品FPGA設計及系統設計。

韓英娜：工程師，碩士畢業于大連海事大學信息與通信工程專業，現任職于天津光電集團公司，從事光通信產品FPGA設計。