EPON数据的采集与应用

钱瑞杰　朱力　韩英娜

摘 要：为了对FTTH网络进行健康性检测，同时维护网络安全，文章提供了一种EPON数据采集并解析的方法，由EPON數据采集处理设备来完成。设备由数据获取单元和数据处理单元两部分组成，数据获取单元采用无源光器件组件完成，安排合适的分光比例以满足原线路传输要求和数据采集的光功率需求。数据处理单元采用FPGA芯片对数据接收、解析、协议转换、接口输出进行处理。经过协议转换的数据被送到后端数据应用设备，即可进行相关应用的检测和分析。解决了EPON数据采集并解析这一技术难题，消除了用户对网络数据检测过程中产生在线路侧的盲点，对网络安全的维护提供了更全面支持。

关键词：FTTH；EPON；采集；安全；以太网；协议

引言

无源光网络（EPON）是实现光纤到户（FTTH）网络的主要手段[1]。EPON网络组网及数据有其特有的协议和帧格式，普通针对以太网数据采集的设备，无法识别EPON网络数据，为了正确识别EPON网络数据，维护网络传输的信息安全，设计一种EPON数据采集设备，可以将EPON数据接收并打包成以太网数据。

本方案实现主要包括两部分：数据获取单元和数据处理单元。

1 数据获取单元

采用无源光器件实现，无源光器件由两个一分二的分光器组成，其中一个分光器的分光比为1：99，另一个分光器分光比为35：65，99%的光分支与65%的光分支熔接在一起。如图1所示

对于1：99的分光器，其输入接口到1%分支接口的插入损耗为20dB[2]，到99%分支接口的插入损耗为0.2dB。对于35：65的分光器，其输入接口到35%分支接口的插入损耗为4.5dB，到65%分支接口的插入损耗为2dB。

数据获取单元由两个一分二的分光器组合而成，将其中一个分光器的99%光分支和另一个分光器65%的光分支熔接在一起即可。数据获取单元具有A、B、C、D 4个SC光纤接口，在EPON线路中的安装位置如图2所示。

对于EPON系统下行数据，信号由A口输入，C口输出的信号即为设备获取的下行信号，插入损耗为20dB，B口输出的信号用以完成原EPON线路信号传输。对于EPON系统上行数据，信号由B口输入，D口输出信号即为设备获取的上行信号，插入损耗为4.5dB，A口输出信号用以完成原EPON线路信号传输。C接口和D接口输出的信号送到后端数据处理单元进行处理。

2 数据处理单元

数据处理单元由光电转换模块、突发模式数据恢复模块和数据解析输出模块组成。如图3所示。

信号获取单元将获取的光信号送入光电转换模块，采用OLT 光模块和ONU光模块进行数据的接收，实现数据的光电转换。转成电信号后接到突发模式数据恢复芯片，将突发数据恢复并进行降速处理，输出10bit并行数据送入数据解析模块依据EPON的通用协议标准[3][4]进行协议解析，并依据以太网的协议标准[5]进行以太网成帧并输出。

3 结束语

通过使用EPON数据采集设备将EPON终端用户所处理的数据进行获取并解析，可以方便相关部门实时观察在EPON系统的网络中终端用户所处理的全部数据信息，在某种情况下可以采取相应的措施，避免网络安全事件的发生。

参考文献

[1]原荣.宽带光接入技术[M].电子工业出版社，2010.

[2]史俊涛，曾强.通信系统中分光器光衰的计算方法及应用[J].移动通信，2013（18）.

[3]YD/T 1475-2006接入网技术要求-基于以太网方式的无源光网络（EPON）[S].中华人民共和国信息产业部，2006.

[4]YD/T 1771-2008接入网技术要求-EPON系统互通性[S].中华人民共和国信息产业部，2008.

[5]IEEE Std 802.3-2002 Local and metropolitan area networks -Specific requirements Part 3：C-arrier sense multiple access with collision detection（CSMA/CD）access method and physical layer specification[S]. Mar，2002.

作者简介：钱瑞杰（1979-），女，籍贯天津，工程师，学士毕业于中国民航大学通信工程专业，现任职于天津光电集团公司，主要从事光通信产品设计工作。

朱力：工程师，学士毕业于电子科技大学自动化学院环境工程专业，现任职于天津光电集团公司，从事光通信产品FPGA设计及系统设计。

韩英娜：工程师，硕士毕业于大连海事大学信息与通信工程专业，现任职于天津光电集团公司，从事光通信产品FPGA设计。