epon中测距技术的研究

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1、20L2-07-13################2012-07-13########2012-07^■邶邶肋#EPON中测距技术的研宄*［谢亚梁天宇刘文龙何清萍］以太网无源光网络(EPON)将千兆以太网与无源光纤接入的优势相羚合，实现低成本、高速、远距离接入。EPON中光分路器/撰合器(Splitter/Couple)与每个光网络年元的距离各不相同，传输延时也不同，来自不同ONU的数据帧可能在OLT处出J兄碰撞冲突。为实现EPON系统上行TDMA接入，用OPNET创建了一个光网络节点模型且确定合适的参数进行了EPON测距的仿真分析。提出了时间标签法測距方案，仿真分

2、析表明访方案的可行性与优越性。»关键词：EPON測距时间标签法OPNET谢亚重庆邮电大学光纤通信技木重点实验室梁天宇重庆邮电大学光纤通信技木重点实验室刘文龙重皮邮电大学光纤通信技米重点实验室何淸萍重庆邮电大学光纤通信技米重点实验室1引言EPON(EthernetPassiveOpticalNetwork)技术線合了PON(PassiveOpticalNetwork)技术和以太网技术的优点：低成木；髙带宽；扩展性强，灵活快速的服务a组；方便的管理等tv31。因而EPON足一种极具吸引力的艽纤接入网技术。由于EPON的卜.行信道采用TDMA方式，多点接入导致各ONU的数据

3、帧延时不同，M此必须引A测距和时延补偿技术以防止数据时域碰撞。此外，由于上行信道采用TDMAA式，而20km光纤传输时延可达0.1ms•基金项a:国家自然科学基金项日(No.61071117);重庆市自然科学基金(No.2010BB2409)(105个比特的宽度)，为避免OLT接收侧的数据碰撺，必须利用测距和时延补偿技术实现全网时隙同步，使S据按DBA算法的确定吋隙到达，并支持ONU的即插卽川。准确测贯各个ONU到OLT的距离，并精确调整ONL的发送时延，可以减小ONU发送窗U间的间隔，从而提髙上行信道的利用率并减小吋延。另外，测距过程应充分考虑整个EPON的配贾.怙

4、况。EPON的测距山OLT通过时间标记(Timestamp)在监测ONU的即插即用的同时发起和完成w。本文对时间标签法测距技术进行了详细的介绍。并创述了一个采用EPON的上行链路系统，包含了16个ONU2012-07-13########邱邱邱##2012-07-13##財I-58技术交流和1个OLT（OpticalLineTerminal〉，确定合适的系统参数米进行仿真。仿真采用的业务模型是自相似业务，自相似业务更其备网络业务的突发性的特点。最后通过仿真对采用时间标签法上行链路系统中的数据也的发现时隙的长度和平均碰撞次数进行比较。2EPON上行链路同步延时补坊1/延

5、时补偿OLT23/m0NU3突发似号t行TDM方式延时补倍EPON的上行链路是一个多点到点网络结构，EPON系统中分配网（OpticalDistributedNet、ODN）部分为共.亨光纤媒介，上行链路采用TDMA方式实现多个ONU的上行兆亨接入。@光分'赂潘合器（Splitter/图2成功测距后没有冲突的上胃S"Couple）与每个光网络单元的距离各不相M，传输延时也不M，来自不同ONU的数据帧胃碰衡巾3时间标签法测距原理突，如图1所示。吋间标签法测距足基•丁.EPON系统吋间标签同步的。时间标签法测距即通过吋间标签的传递，OLT通过计算接收吋间标签位和木地吋钟

6、计数器吋间标签差位来实现测距。原理示于图3,测距结果要是要得到环回传输吋延RTT，如图4所示。上行TDM方式冲突下行力卞j采川OLT迕续t牛不簖術麥k,这种变化如果你小到及时•隙｝方而a山于环境温度的变化和@件老化等原因，光纤的传输时延也原理的纠正，积紧、多了也会引起上行重叠/冲突的发生。为保证每一个ONU的上行数据在OLT复用时能够插入指定的吋隙且彼此不发生碰撞，OLT盂要一袞机制，测虽每一个ONU与OLT之间的距离（即传播延时），并指挥每个ONU调整发送时间，以保证该ONU的上行数据在ONU-TtoReportTab山于系统吋同步时问标签，将T2:Tx同歩pNU

7、在丁2时刻收到OLT的(1)OLT规定的时刻到达，如图2所示。这种机制吋以把所冇从这里可以看到，RTT«J以直接地由OLT收到ONUONU都调狼为与OLT有相M的逻輯距离。这种测量ONU的吋间标签吋刻的OLT吋间标签值T4减去ONU的吋间标的距离，然后把每个ONU都调赘到与OLT冇相同“虚”距签値T3得到，算法非常简单。ONU的时间标签封装在离的过程就称为测距（Ranging〉。ONU发给OLT的注，谣求綱i姚《）毬取确©MAC控制帧、报告其带宽(也就足时隙大小)请求的ReportMAC控制帧中。ONU的插入时延伯:Td为：Td=TEQU~RTT(2