基于波分環境的EPON動態資源分配分析

張 瑩

（大慶油田信息技術公司喇區分公司，黑龍江大慶 163000）

當前信息時代之下，無論是人們的工作展開還是生活，都越來越離不開信息的傳輸，對應的，從通信領域的基礎支持角度看，相關技術的不斷發展與成熟，也為這種社會范圍內信息傳輸需求的滿足提供了堅實的基礎。隨著光進銅退的不斷深入，對應的光傳輸網絡領域中的技術體系也日漸成熟，其中以以太網無源光網絡（EPON，Ethernet Passive Optical Network）技術為核心的光數據傳輸網絡，成為當前該領域中關注的重點。

1 EPON網絡的當前應用特征

EPON網絡是當前在三網融合的需求背景之下廣泛采用的組網方式，其本身隸屬于無源光網絡的一種，其最大的工作特征，即整個通信網絡在工作展開的過程中不需要外界電源接入，因此在實際工作中呈現出良好的穩定特征。與此同時，進一步考慮到EPON網絡在組網過程中采用了相對較為傳統和常見的以太網方式加以展開其無線光網絡布局體系，因此相對而言更為技術人員所熟悉，在維護和敷設等方面便于展開。

EPON網絡在發展的早期環境中，通常采用點對多點的方式展開數據傳輸，即在下行環境中以廣播形式進行工作。廣播方式在EPON網絡發展初期，用戶數量相對有限，并且光纖網絡尚不發達的環境中曾經發揮了良好的支持作用，但是隨著信息傳輸環境中用戶數量的不斷增加，并且在某些特殊情況下甚至呈現出激增的狀態。這種信息傳輸需求的發展狀態，從客觀上推動著EPON技術領域中相關技術的引入。

隨著光波復用（WDM，Wavelength Division Multiplexing）技術的不斷發展，其應用已經開始深入到光纜線路的各個角落，同樣在EPON網絡環境下也有長足進展。從根本上看，WDM技術是一種將整個光傳輸通路按照波長劃分為不同信道，并且在每條信道上加載不同信號進行傳輸的技術，從而在物理層面上實現為不同的用戶配給一個專用的波長鏈路。并且隨著復用技術的日漸成熟，同一條物理光纖上可以復用的光傳輸鏈路數量也在逐年增加，這些技術都對當前的信息傳輸需求給予了充分的支持。

就目前的應用狀態看，WDM本身是一種能夠支持良好端對端信息傳輸方式的技術，能夠支持其局端面向用戶端的專用鏈路建立。不同的用戶通過不同的波長進行數據傳輸，并且進一步復用在同一條物理鏈路之上，從而在安全性和網絡傳輸能力兩個方面都較以往EPON網絡有了一個顯著的提高。但是對于此種網絡而言，如果為每一個用戶分配一個固定波長，則會在用戶無數據傳輸需求的時候產生資源浪費。雖然此種方式對于某些數據傳輸需求頻繁的辦公環境而言相對適用，但是考慮到固定波長分配系統升級費用過高，且由于要為每一個用戶在局端相應配備一個特定波長收發器和路由設備，因此對應造成一定的一次投入成本負擔?；诖朔N考慮，當前的EPON網絡環境中更多會考慮采用動態波分復用技術以改善系統性能。

2 DWM-EPON環境下網絡資源動態分配策略

在DWM-EPON網絡環境中，對于資源的動態分配策略需要重點從兩個方面展開，即下行以及上行方向。

2.1 下行方向動態波分復用

相對典型的EPON網絡下行結構參見圖1。

圖1 EPON網絡下行結構示意圖

圖1 中可以看出，可調光源TL以及陣列波導光柵AWG位于局端，WDM濾波器位于光網絡單元ONU中。AWG在網絡環境中同時作為分/合波器以及波長路由器存在，其在合波器職能之下，負責將不同波長的信號復用到一根光纖上，網絡中的每個ONU都有一個特定波長濾波器和突發模式接收器用以接收局端發給它的數據。當網絡環境中存在多個ONU時，OLT首先確定需要發送的下行數據目標所屬ONU接收波長，然后將TL調整到相應的波長形成調制信號后發送給該ONU。

當AWG與多個EPON網絡相連，則進一步承擔起波長路由器的職能。展開工作的時候首先需要確定數據傳輸目標端波長，而后通過相應的表達式來確定自身發射波長，從而實現一個AWG能過支持面向多個ODN展開工作，切實提升網絡整體的靈活性以及波長資源利用率。

2.2 上行方向動態波分復用

對于EPON上行方向動態波分復用而言，首先明確一個OLT需要面對多個ONU展開服務。因此首先每一個ONU都會首先在OLT端實現注冊，初始化信息包括各個ONU緩存中待傳的數據量、傳輸時延RTT以及各ONU的接收波長。OLT會將多個ONU的相關信息存入輪詢表中，并且授權給第一個ONU展開數據傳輸。ONU1依據OLT分配給的資源窗口展開數據傳輸，于此同時更多的用戶傳輸請求數據涌入ONU1緩存空間，在第一批數據發送完成之后，ONU1會將新的數據傳輸請求附加在數據末尾，而OLT將據此展開對于輪詢表的更新。

對于上行方向的動態波分復用而言，其動態特征體現在OLT面向ONU展開的動態資源窗口配置方面。這種動態特征在ONU沒有數據發送請求的時候，其優勢尤其突出，對應的ONU僅需要發送下一個周期的請求信息，即可完成該周期輪詢列表的更新。并且當某一個ONU需要傳輸大量數據的時候，OLT還可以依據對應的智能算法以及輪詢表中的數據發送請求，來實現對于整個數據窗口資源配置的優化。

3 結論

EPON網絡的發展，必然是隨著當前相關領域環境下其他相關技術的不斷成熟而實現的。對于此種狀況，唯有切實以需求和技術的發展作為背景展開深入分析，才能準確把握技術演進方向。

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