基于IUV-TPS的PON網(wǎng)絡(luò)虛擬通信實驗平臺設(shè)計

楊歡 孫捷

摘要：針對PON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在三網(wǎng)融合中的應(yīng)用，豐富高校在通信系統(tǒng)教學(xué)的實驗，通過IUV-TPS虛擬仿真軟件構(gòu)建出PON網(wǎng)絡(luò)虛擬通信實驗平臺。因此，利用虛擬仿真平臺對實際的工程項目進行實驗操作，可以解決部分通信實驗教學(xué)模式的陳舊問題，也有利于更加深入的掌握PON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在光接入網(wǎng)中的使用。

關(guān)鍵詞：IUV-TPS;PON網(wǎng)絡(luò);實驗設(shè)計

中圖分類號：TP311 文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）29-0015-02

隨著通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)規(guī)模的不斷拓展以及寬帶接入技術(shù)的不斷成熟，現(xiàn)有的寬帶技術(shù)面對陜速的社會發(fā)展的需求已經(jīng)非常吃力了。而PON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展成了未來多業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的首要之選。隨著三網(wǎng)融合在全國的大力推進，PON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)逐漸成為FTTx從運營商到用戶的接入網(wǎng)最后一公里的常用解決方案。在本實驗平臺中包含模擬的OLT、POS、ONU等設(shè)備，因此，可以讓用戶很清楚地了解PON技術(shù)的接人設(shè)備。

1PoN技術(shù)概述

PON技術(shù)就是光通信技術(shù)中的無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其指的就是位于中心局端的OLT和位于用戶側(cè)的ONU之間的ODN設(shè)備通過無源電子器件連接嘲。在組網(wǎng)結(jié)構(gòu)上，PON技術(shù)采用的是一種點到多點的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可以以扇形的結(jié)構(gòu)節(jié)約資源，服務(wù)大量用戶嘲。目前，EPON和GPON是廣泛使用的PON技術(shù)。

2虛擬仿真平臺的設(shè)計

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”趨勢在各個行業(yè)的不斷深入，虛擬仿真技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷更新與完善，將真實的工程操作環(huán)境和虛擬的教學(xué)模擬環(huán)境相結(jié)合，運用此類技術(shù)構(gòu)成的虛擬實訓(xùn)教學(xué)平臺具有無局限的資源共享性、交互操作性等特點，在我國推進應(yīng)用型高校的綜合應(yīng)用能力教學(xué)和信息化教學(xué)上具有非常顯著的優(yōu)點。因此，在虛擬仿真軟件IUV-TPS中進行交互式的虛擬仿真操作，不僅有助于在實驗室中將“項目教學(xué)”“教、學(xué)、做”一體化和虛擬仿真教學(xué)等方法的優(yōu)點充分結(jié)合起來，發(fā)揮出更好的教學(xué)效果嘲;而且也可以讓學(xué)習(xí)者通過互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程訪問仿真平臺，進行工程項目實驗的學(xué)習(xí)，充分發(fā)揮學(xué)習(xí)者的主觀能動性。所以在仿真軟件中，使用者可以直觀的學(xué)習(xí)到PON技術(shù)在光接入網(wǎng)中的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)以及設(shè)備的業(yè)務(wù)功能和參數(shù)設(shè)置等配置。

3搭建實驗平臺

3.1系統(tǒng)用戶登錄模塊

目前，仿真實驗平臺為了保護用戶的實驗配置和數(shù)據(jù)，采用的是用戶認(rèn)證登錄。用戶根據(jù)注冊的用戶名和密碼認(rèn)證登錄，這樣就可以為仿真實驗教學(xué)平臺中的實驗資源和數(shù)據(jù)提供安全的保護和管理。認(rèn)證成功后則允許登錄虛擬仿真實驗平臺，然后就可以進行拓?fù)湟?guī)劃、設(shè)備配置、數(shù)據(jù)配置、業(yè)務(wù)調(diào)測等操作。

3.2實驗過程設(shè)計

由于PON技術(shù)是FTTx的重要實現(xiàn)形式，所以PON技術(shù)在光接入網(wǎng)中占據(jù)著舉足輕重的位置。在目前三網(wǎng)融合的趨勢下，作為通信行業(yè)掌握PON技術(shù)是必不可少的。對于“PON網(wǎng)絡(luò)虛擬通信實驗設(shè)計”，要依據(jù)該實驗在實際工程應(yīng)用中的作用，利用IUV-TPS的虛擬仿真平臺進行設(shè)計。實驗過程設(shè)計主要包含對PON網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的劃分、PON接人設(shè)備的配置、EPON和GPON相關(guān)技術(shù)及組成等多個環(huán)節(jié)。

在PON網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中，OLT是PON網(wǎng)絡(luò)的局端光接人設(shè)備。主要用于連接PON光纖干線的終端設(shè)備，來實現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的匯聚分發(fā)、業(yè)務(wù)處理和ODN適配等功能。現(xiàn)階段OLT設(shè)備中配置的PON卡板分成4類，其中EPON和EPON的應(yīng)用較多。在軟件中的OLT設(shè)備包含一款大容量的OLT和一款中小容量的OLT設(shè)備，均含有GPON的接口板。

對于ONU設(shè)備，根據(jù)場景的不同可分為ONT和MDU。ONT設(shè)備用于FTYH/FTTO場景;而在FTTB/FTTC場景下，一般稱為MDU。

PON的數(shù)據(jù)配置在OLT設(shè)備上完成，實際上就是對OLT進行數(shù)據(jù)規(guī)劃。根據(jù)用戶的數(shù)量，對每個PON口的T-contID、GEMport ID、VLAN等進行數(shù)據(jù)規(guī)劃。

圖2為實驗虛擬仿真界面。

4實驗效果評估

在IUV-TPS虛擬仿真軟件中，可以從拓?fù)湟?guī)劃、設(shè)備配置、數(shù)據(jù)配置以及業(yè)務(wù)調(diào)試等多個方面對PON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在接人網(wǎng)中的應(yīng)用進行設(shè)計。將虛擬仿真實驗與實際工程當(dāng)中的項目相結(jié)合，突出應(yīng)用型高校的特色，并且可以作為通信課程拓展實訓(xùn)中的一部分。實驗設(shè)計在效果方面具有以下亮點：

1）克服了因部分通信系統(tǒng)設(shè)備的不兼容性、價格昂貴等因素而造成一些高校采購設(shè)備的困難，節(jié)省了高校額外投入的經(jīng)費。而且在IUV-TPS虛擬仿真軟件中，可以根據(jù)不同的業(yè)務(wù)要求進行不同的實驗操作，實現(xiàn)PON網(wǎng)絡(luò)相應(yīng)的組網(wǎng)規(guī)劃和配置。

2）利用虛擬仿真技術(shù)設(shè)計與實際工程中接入網(wǎng)項目結(jié)合的特點，學(xué)生可以根據(jù)實驗的設(shè)計任務(wù)在解決辦法上提出自己的見解。在這種實驗教學(xué)模式中，一方面有利于提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和增強學(xué)生解決實際工程問題的能力;另一方面，高校構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)虛擬仿真平臺，也促進了通信專業(yè)教學(xué)改革的發(fā)展。

5結(jié)束語

本文基于對IUV-TPS虛擬仿真軟件對PON技術(shù)的實驗設(shè)計，可以更加系統(tǒng)的認(rèn)識PON技術(shù)的原理知識和更加詳細(xì)的掌握PON技術(shù)在接人網(wǎng)中應(yīng)用的操作流程。簡單的安裝操作和便捷的使用方式，可以使快速的熟悉PON技術(shù)知識。PON技術(shù)的發(fā)展對未來三網(wǎng)融合的網(wǎng)絡(luò)部署也提供了重要的技術(shù)支持。