10G EPON关键技术,主要包含测距,突发光电技术,DBA以及线路加密。
关键技术之MPCP测距
第一个仍然是测距,每一个ONU到OLT的逻辑距离是不相等的,另外OLT与ONU之间的环路时间也会随着时间和环境的变化而变化,上行光有TDMA技术是没有办法避免上行链路冲突的,所以ONU在注册的时候就会启动测距功能,通过测量ONU到OLT之间的RTT值,然后给每一个ONU进行时延补偿,确保上行链路在同一时刻只有一个ONU发送数据,这样的话就可以避免冲突。
测距原理
EPON测距通常采用带内开窗法,测距的实现就是测出RTT值,那么RTT值就是通过在OLT和ONU之间发送GATE和REPORT的消息,里面会携带时间戳,通过时间戳就可以计算出RTT值,那么这个算法在EPON网络中已经详细介绍过了,这边就不展开解释了。计算的结果就是RTT值等于T3-T2,那么T3就是OLT最后收到ONU报文的时间,而T2就是OLT接收到ONU报文,ONU报文中携带的时间,那这两个时间一减就等于RTT,测出来这个RTT值之后,我们会针对每一个ONU进行延时补偿,让他们逻辑上到OLT的距离相等,那就可以避免冲突。
关键技术之突发光电技术
总之为了保证系统的正常工作,ONU它必须具备突发发送功能,而OLT的光模块必须支持突发接收功能。
ONU侧突发发光
如图首先看一下ONU,ONU的话主干光纤只有一根纤,如果图中的三个ONU都一直把光口打开,ONU不听OLT的指挥,随时发光,随时发送数据,那么这三个ONU发送数据的时候,到达主干光纤一定会出现信号重叠的情况,所以我们就使用突发光模块,使用了突发光模块之后,ONU只能在OLT指定的时间段内发光,这们的话就可以避免冲突,这就是ONU的突发发送。
OLT侧突发接收
而在OLT侧也需要具备突发接收功能,原因就是因为每一个ONU到OLT的距离是不一样的,所以信号的衰减的程度也是不一样的。OLT接收到的报文,它的功率电平也不一样,距离近的ONU电平肯定高一点,距离远的ONU电平肯定会低一些,而OLT收到数据之后,需要对衰减的信号进行恢复,只有高于阈值的电平才认为是有效的,才能够被恢复。而低于阈值的电平则是无法恢复的。假设OLT它的光模块是连续接收光的光模,它的域值只有一个,是不会变化的, 它只能够恢复高于阈值的信号。所以如图三个信号过来了之后,由于阈值是这个值,图中只有蓝色信号的电平是高于阈值的,所以这种信号下只有蓝色的信号恢复了,而其它的绿色和黄色信号都没有办法恢复,而突发光模块它的阈值是动态变化的,它会根据光信号的强弱,动态变化光功率的阈值。所以如图三个信号,它们的电平不一样,OLT会针对每一个信号去设置阈值,实现信号的恢复,那么最终的结果就是三个信号都能够被正常恢复,正常接收,所以在OLT的接收方向以及ONU的发送方向,我们都需要具备突发功能。
关键技术之DBA
第三个技术就是DBA动态带宽分配,OLT会根据ONU上报的业务需求动态去调整上行带宽,这样的话就可以满足ONU的上行带宽,也可以提供PON系统带宽的利用率,那么它的实现过程,ONU假设它有数据要发送,它并不能直接发给OLT,而是需要向OLT去发送REPORT报文,上报自己的带宽需求,OLT收到之后,就会通过DBA算法逻辑计算出ONU具体需要的时隙,接着通过下行广播帧的GRANT字段给ONU分配时隙,ONU收到之后就知道自己应该在哪一个时间段发送数据了,等到了它的时隙之后,它就从数据平面把数据传给OLT,那么这个就是DBA的实现过程。再次强调,10G EPON,它的DBA的调度,它是不区分业务的,所有业务享受到的带宽服务都是一样的。
关键技术之线路加密
最后一个技术就是线路加密,为什么要加密,原因就是因为10G EPON下行也是采用广播方式,所有ONU收到的数据都是一样的,那么可以通过一些手段来共获取到其它用户的一些信息。在GPON网络中,它是采用AES加密算法,对净荷做加密处理,而10G EPON它是在TC层进行搅动加密算法,那么使用的技术是不一样的。同是为了防止窃听者解密,所以搅动皱键也就是密码它会定时去做更新,基本上每秒更新一次。
线路加密过程
数据加密只是针对PON网络中传送的这些数据做加密,而用户侧的数据以及上行的数据,它都是以明文的形式传的。只有在PON网络中传送的数据才会做加密处理。