以太网无源光网络(EPON)是点到多点的网络拓扑与以太网技术的结合。因而可以被看作是点到多点LAN。在上行方向(ONU到OLT),EPON是多点到点网络,在下行方向(OLT到ONU),EPON 是一个广播网络。而且,EPON中OLT和ONU之间是不对等的,它们属于主从关系。
然而到目前为止,IEEE 802.3标准中只定义了两种LAN:点到点(P2P)LAN和共享LAN。这两种LAN有一个共同的特点,那就是LAN中任何节点所发出的帧都可以到达同一个LAN中所有其它的节点。现有的路由器和基于IEEE 802.1D标准的网桥,都只知道P2P LAN和共享LAN,它们并不知道P2MP LAN。而且,P2MP模式的EPON与生成树协议(STP)并不兼容。若在P2MP LAN上运行STP会导致数据帧的多拷贝转发或某些节点无法接收数据帧。
考虑到基于IEEE 802.1D标准的路由器和网桥正被大量使用,EPON要能被广泛接受并得以应用,就必须要与现有的路由器和网桥等设备兼容。因此EPON必须具有仿真成标准的P2P LAN或共享LAN的能力。本文给出了EPON设备的设计方案,该方案在OLT和ONU 中分别增加了反射和过滤功能,以实现P2P LAN仿真(P2PE)和共享LAN仿真(SE)。
P2PE和SE
所谓P2PE,就是仿真EPON外部的某个节点与EPON内部的某个ONU之间的点到点通信;或者是EPON内部的某两个ONU之间的点到点通信。所谓SE就是仿真EPON内部的ONU之间的多播或广播。
从上面对P2PE和SE的定义来看,要在EPON中实现P2PE和SE,必须解决以下三个问题:
首先,EPON下行方向是广播发送,非常适合于单拷贝广播(SCB),但是却不能进行点到点的通信。为了在OLT和ONU之间提供P2PE业务,就必须在OLT 和ONU之间建立一个虚拟的P2P链路,即逻辑链路,并由LLID来标识。
第二,由于各个ONU之间没有直接的物理连接,ONU之间的通信要通过 OLT进行中转,因此OLT必须具备将来自某一个ONU的帧反射到除了源 ONU外的其它ONU的能力。
第三,为了能够最大限度地利用EPON下行信道的广播特性,实现单拷贝广播,除了为每一个点到点的逻辑链路指定一个LLID外,EPON中还要定义一个通用的广播LLID。此外,通用的广播LLID 还可以用来区分是EPON内部ONU发送的广播帧,还是EPON外部节点发送的广播帧。EPON外部节点所发送的广播帧,可以被EPON内部所有的ONU接收,这种广播帧可以用通用广播LLID来标识;而对于EPON内部ONU所发出的广播帧,由于它不能被源ONU所接收,因而,这种反射帧不能使用通用广播LLID 来标识,而必须使用源ONU的LLID,还要另定义一个模式比特(MB),来表示反射帧是单播还是广播。
P2PE和SE的系统方案
我们提出了一套EPON设备(OLT和ONU)的设计方案,见图1。需要说明的是,为了能突出本文的重点,我们在图1中省略了EPON系统的其他功能,如时分多址接入(TDMA)、带宽分配、ONU的测距等。
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