通信系统课设

课程设计报告

课程名称现代通信系统设计

课题名称现代通信系统之EPON光接入实训

专业通信工程

班级

学号

姓名

指导教师胡瑛乔汇东张鏖烽

2014 年12月20日

湖南工程学院

课程设计任务书

课程名称现代通信系统设计

课题现代通信系统之EPON光接入实训

专业班级通信工程

学生姓名

学号

指导老师胡瑛乔汇东张鏖烽

审批

任务书下达日期2014 年12月1 日

任务完成日期2014年12月20日

目录

一、固网通信系统拓扑图 (1)

二、简单理论介绍 (1)

三、设备介绍及设备在固网通信系统的作用 (3)

3.1 EPON-MA5680T产品 (3)

3.2 HG813e设备 (7)

四、平台硬件连接图 (8)

五、数据规划 (8)

六、代码分析 (9)

七、结果 (9)

八、体会 (11)

九、评分表 (12)

现代通信系统之EPON光接入实训

一、固网通信系统拓扑图

EPON协议为OLT到每个ONU建立一条逻辑链路，从OLT到ONU的下行数据流被封装为以太网报文，从OLT到ONU的下行数据流被封装为以太网报文，ODN中的光分路器将数据流广播到各个支路，所有ONU都可接收到下行以太数据帧。从ONU到OLT的上行方向上，各个ONU采用时分复用的机制共享上行带宽。EPON通过MPCP协议定义ONU向OLT注册发现、OLT向ONU分配时隙授权、ONU向OLT 报告带宽请求等机制，实现了一种高效简洁的TDM-PON模型。

图1 通信系统拓扑图

二、简单理论介绍

以太网无源光网络（Ethernet Passive Optical Network：EPON）是一种新型的光纤接入网技术，是当今世界上新兴的覆盖最后一公里的宽带光纤接入技术，它采用点到多点结构、无源光纤传输，在以太网之上提供多种业务。它在物理层采用了PON技术，在链路层使用以太网协议，采用PON的拓扑结果实现了以太网的接入。因此，它综合了PON技术和以太网技术的优点。中间采用光分路等无源设备，光纤接入各个用户点（ONU），更多地节省光缆资源，并具有带宽资源共享、节省机房投资、设备安全性高、建网速度快、综合建网成本低等优点。因此无论是在技术优越性和运营效率方面来说，EPON都具有其不可替代的优势。EPON技术在日本、欧美等发达国家已经在大规模的应用，中国的电信运营商为了在新的竞争环境中处于不败之地，也正在大规模的推广使用EPON接入网技术。特别是在中国信息产业迅速发展的今天，相信EPON技术将会得到更加充分的推广和使用，将会在以后的宽带IP接入中发挥至关重要的作用，一定将越来越多的得到应用。EPON 系统采用WDM（Wavelength Division Multiplexing）技术，实现单纤双向传输，EPON(Ethernet Passive

Optical Network以太网无源光网络)IEEE802.3定义了以太网的两种基本操作模式。第一种模式采用载波侦听多址访问/冲突检测（CSMA/CD）协议而应用在共享媒质上；第二种模式为各个站点采用全双工的点到点的链路通过交换机连接到一起。相应的，以太网MAC可以工作于这两种模式之一：CSMA/CD模式或全双工模式。

E PON媒质的性质是共享媒质和点到点网络的结合。在下行方向，拥有共享媒质的连接性，而在上行方向其行为特性就如同点到点网络。

下行方向：OLT发出的以太网数据报经过一个1:n的无源光分路器或几级分路器传送到每一个ONU。N的典型取值在4～64之间（由可用的光功率预算所限制）。这种行为特征与共享媒质网络相同。在下行方向，因为以太网具有广播特性，与EPON结构和匹配：OLT广播数据包，目的ONU 有选择的提取。

上行方向：由于无源光合路器的方向特性，任何一个ONU发出的数据包只能到达OLT，而不能到达其他的ONU。EPON在上行方向上的行为特点与点到点网络相同。但是，不同于一个真正的点到点网络，在EPON中，所有的ONU都属于同一个冲突域――来自不同的ONU的数据包如果同时传输依然可能会冲突。因此在上行方向，EPON需要采用某种仲裁机制来避免数据冲突。

无源光网络（PON）的概念由来已久，它具有节省光纤资源、对网络协议透明的特点，在光接入网中扮演着越来越重要的角色。同时，以太网（Ethernet）技术经过二十年的发展，以其简便实用，价格低廉的特性，几乎已经完全统治了局域网，并在事实上被证明是承载IP数据包的最佳载体。随着IP业务在城域和干线传输中所占的比例不断攀升，以太网也在通过传输速率、可管理性等方面的改进，逐渐向接入、城域甚至骨干网上渗透。而以太网与PON的结合，便产生了以太网无源光网络（EPON）。它同时具备了以太网和PON的优点，正成为光接入网领域中的热门技术。

EPON 就是一种新兴的宽带接入技术，它通过一个单一的光纤接入系统，实现数据、语音及视频的综合业务接入，并具有良好的经济性。业内人士普遍认为，FTTH 是宽带接入的最终解决方式，而EPON 也将成为一种主流宽带接入技术。由于EPON网络结构的特点，宽带入户的特殊优越性，以及与计算机网络天然的有机结合，使得全世界的专家都一致认为，无源光网络是实现“三网合一”和解决信息高速公路“最后一公里”的最佳传输媒介。

EPON采用以太网的传输格式同时也是用户局域网/驻地网的主流技术，二者具有天然的融合性，消除了复杂的传输协议转换带来的成本因素；

采用单纤波分复用技术（下行1490nm，上行1310nm），仅需一根主干光纤和一个OLT，传输距离可达20公里。在ONU侧通过光分路器分送给最多64个用户，因此可大大降低OLT和主干光纤的成本压力；

上下行均为千兆速率，下行采用针对不同用户加密广播传输的方式共享带宽，上行利用时分复用（TDMA）共享带宽。高速宽带，充分满足接入网客户的带宽需求，并可方便灵活的根据用户需