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EPON系統(tǒng)背景
根據(jù)IEEE802.3ah標準定義的EPON技術(shù)，使用下行1490nm波長和上行1310nm波長，提供1Gb雙向鏈路。1550nm波長保留用于模擬視頻的下行廣播。圖1是一個PON網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)，它通過交換局（CO）網(wǎng)絡設備上的光纖線路終端器（OLT），將骨干網(wǎng)連接到家庭或商務用戶終端設備（CPE）的光纖網(wǎng)絡單元（ONU）。
EPON網(wǎng)絡通過以下方式大大降低網(wǎng)絡運行成本：它通過共享從交換局到用戶鄰近地區(qū)的單根光纖線路，然后按照每個無源光分離器最多可接受32個用戶來對此光纖進行劃分。由于用戶之間共享光纖鏈路，EPON協(xié)議定義了鑒別某個特定用戶進、出流量的方法。
下行流量是連續(xù)的，并向所有用戶終端設備接收方廣播。用戶終端設備可以是包含路由和網(wǎng)絡功能的家庭網(wǎng)關(guān)，或簡單的ONU。EPON用以太網(wǎng)包協(xié)議前導碼中的邏輯鏈路ID（LLID）域來確定具體的下行終點。下行的數(shù)據(jù)包流是共享的，每個ONU都可以通過LLID來確定哪個用戶接受哪個流量。在上行方向，流量取決于正在發(fā)送的用戶，以及他們發(fā)送的數(shù)據(jù)類型。上行方向采用一種動態(tài)帶寬分配協(xié)議或稱為DBA協(xié)議，從而動態(tài)地為PON網(wǎng)絡中的光纖網(wǎng)絡終端分配可用上行帶寬。
EPON診斷
前瞻性地監(jiān)控網(wǎng)絡以及驗證重要參數(shù)是否處于正常運行數(shù)值范圍內(nèi)的能力很重要。它的優(yōu)勢如下：
* 如果少量工作就能更快地診斷出故障，則能降低運營商的運行費用（OPEX）；
*由于減少了系統(tǒng)當機時間（down-time）而增加客戶滿意度。
運營商能即時掌握網(wǎng)絡狀態(tài)，有效避免網(wǎng)絡性能降低導致系統(tǒng)崩潰。
為了實現(xiàn)不同類型的診斷算法，基本的光纖網(wǎng)絡終端參數(shù)值必須可供光纖線路終端器作檢查。這樣網(wǎng)絡運營商不必在現(xiàn)場放置任何測量設備，就有能力看到測試點。光纖線路終端器可以提供所有必需的原始數(shù)據(jù)，讓所配置的軟件來分析收集到的結(jié)果，并報告當前或有可能發(fā)生的故障。
以下將描述部署EPON系統(tǒng)中的三種常見問題，以及隔離這些問題的相關(guān)診斷工具。
損壞的網(wǎng)段
EPON診斷最常見的應用之一，即用它來方便地確定一個已部署網(wǎng)絡中的問題網(wǎng)段。在本例中，一個分離器或光纖在部署期間完全損壞。通過一個簡單的功率檢查會發(fā)現(xiàn)，沒有接收到從ONU 1和ONU 2發(fā)出的信號，因此運營商就能確定發(fā)生故障的網(wǎng)段并作更換，而對未連接到Splitter 1上的用戶則不會產(chǎn)生任何不必要的系統(tǒng)當機時間。
誤碼率（BER）
用OLT診斷工具（功率測量）并結(jié)合ONU診斷工具給出的指示，運營商就可以定位損壞的光纖。第一個指示是從ONU 1收到的低功率。它表示下列問題之一：連接到ONU 1的光纖損壞，或ONU 1的收發(fā)器有故障。收到ONU 1的高誤碼率提示后，OLT向ONU 1發(fā)送一個查詢，要求它檢查ONU診斷工具的傳輸功率。ONU 1發(fā)回傳輸功率值作為響應。如果傳輸功率處于正常值范圍內(nèi)，則運營商可以確認并非是ONU收發(fā)器的故障問題并更換損壞的光纖。
違反ONU傳輸時序
下例是OLT診斷時序工具的另一個有效實現(xiàn)。由于某個ONU中配置了不正確的光參數(shù)，導致此終端傳輸數(shù)據(jù)偏差于特定時段之外。OLT診斷工具可以分析每個ONU與其所分配時段（圖4）的偏差，為運營商準確地指出有問題的ONU。于是可以專門對這個ONU作校準，而無需再對系統(tǒng)內(nèi)的其它ONU作糾錯。
總結(jié)
前瞻性監(jiān)控網(wǎng)絡以及驗證重要參數(shù)值是否處于正常運行范圍內(nèi)的能力非常關(guān)鍵。部署一個共享媒介架構(gòu)（如EPON）時的主要挑戰(zhàn)是網(wǎng)絡診斷和問題隔離。PMC-Sierra的ONU設備中有虛擬示波器功能，它提供了一個便捷的系統(tǒng)集成工具，可以在一個復雜的光纖部署中快速確定有問題的網(wǎng)段。
