下载文档原格式
以太无源光网络(EPON)的网络管理系统的研究与实现摘要：以太无源光网络（EPON）是一种广泛应用于现代通信网络的技术，其网络管理系统是保证网络稳定性、安全性、高效性的关键。
本文以实际需求为导向，研究设计了一套EPON网络管理系统，并进行了实现。
通过对该系统的实验测试，证明其具有良好的管理效果和实用价值。
关键词：以太无源光网络；网络管理系统；网络稳定性；安全性；高效性正文：一、引言随着信息技术的发展和普及，以太无源光网络（EPON）作为一种新型通信技术，被越来越广泛地应用于现代通信网络中。
EPON技术以其高速率、广覆盖、高带宽等优点，成为未来光纤接入的主流技术。
EPON网络的稳定性、安全性、高效性等方面的要求越来越高，网络管理系统是保证这些要求的关键。
一个有效的网络管理系统能够及时监测网络状态，对网络故障进行快速处理，提高网络效率，保证网络的稳定性和安全性。
本文研究设计了一套EPON网络管理系统，并进行了实现。
该系统主要包括以下功能模块：1.网络拓扑图模块：能够实时显示EPON网络的拓扑结构，包括ONU设备、OLT设备等。
2.故障监测模块：对网络发生的故障进行监测，及时警示维护人员并提供快速定位故障的功能。
3.带宽管理模块：实现对网络带宽的控制和分配，使网络的带宽利用率达到最大化。
4.用户管理模块：对用户进行统一管理，包括添加用户、删除用户、修改用户权限等。
5.日志管理模块：对系统操作、故障处理等过程进行记录，以便后期分析和审计。
通过对这些功能模块的设计和实现，本文的EPON网络管理系统具有以下优点：1.网络稳定性：对网络进行全面的监测和故障处理，能够及时发现并解决网络问题，保证网络的稳定性和可靠性。
2.网络安全性：通过对用户进行统一管理和权限控制，保证网络的安全性，防止未授权的人员对网络进行非法操作。
3.网络高效性：实现对网络带宽的控制和分配，能够最大化地利用网络资源，提高网络的效率。
通过实验测试，证明了本文的EPON网络管理系统具有良好的管理效果和实用价值。
基于光纤抄表系统的EPON OLT硬件设计和实现以太网和光纤通信的结合衍生了一项新的技术EPON(Ethemet Passive Optical Network),该技术是实现高宽带传输、综合业务接入网的重要技术之一。
EPON系统的拓扑结构为点到多点(P2MP)的单纤双向光接入网络技术,这种链路形式可承载综合型业务。
研究发现目前的远程自动抄表技术因通讯介质多、通信速率低、无法扩展业务等诸多弊端,已无法满足电力通信对智能电网的内在要求。
本文提出一种结合EPON的光纤抄表技术,实现低压电力光纤通信,不仅解决了抄表系统存在的上述问题,还使电网与“三网”共用了EPON平台,加速了未来的“四网融合”。
本文从解决电力通信系统存在的问题出发,旨在实现光纤通信方式电力抄表系统,本文的主要内容如下：(1)分析了现有远程自动抄表系统中几种常见的抄表方式,并分析其存在的不足之处。
针对智能电网的需求面临的问题,结合已经成熟的EPON技术提出了基于EPON的电力抄表方案,给出了满足电网需求的光纤抄表系统EPONOLT的设计方案。
(2)设计了应用于光纤抄表系统的高密度EPON OLT设备,根据系统需求详细分析了光纤抄表OLT的电源系统,时钟系统的设计方案,器件选型和硬件电路。
解决了EPON平台融合网络和集抄的难点技术,实现了上/下行数据的物理信道分离技术,满足智能电网对低压电力光纤通信的要求。
(3)阐述了高速电路的信号完整性和电源完整性的理论知识,分析了影响信号完整性和电源完整性的现象。
并从高速电路的PCB设计出发分析了本系统的叠层设计、阻抗设计、终端匹配等技术,对高速信号和电源系统进行仿真和分析,提供了系统优化的方案。
(4)完成了EPON OLT系统的调试和配置工作,模拟实际抄表环境搭建EPON 光纤抄表链路平台,并测试了EPON光纤抄表系统中OLT端至ONU端的吞吐量和丢包率。
本文设计的OLT设备结合仿真和调试的结果,基本满足电力EPON的性能要求,可以实现：EPON上下行通信速率为对称的1.25Gbps, OLT端与ONU端收发数据的吞吐量相等,丢包率仅为δ=0.54%。
基于FPGA的EPON ONU硬件设计与实现的开题报告一、选题背景和意义随着宽带技术的不断发展，光纤接入已经成为了当前最为普遍、最为常见的一种接入方式。
EPON（Ethernet Passive Optical Network）是一种以太网无源光纤接入网络技术，目前在数字电视、千兆宽带接入等领域得到广泛应用。
在EPON网络中，终端设备的ONU（Optical Network Unit）是连接用户客户端和PON（Passive Optical Network）网络之间的重要组成部分，具备实现光纤接入的能力。
本选题旨在通过FPGA硬件设计与实现，实现一款基于EPON ONU 的硬件设备。
通过该设备，用户可以使用光纤网络在线服务，实现多媒体应用、图像、语音等高速数据通信。
同时，在终端设备实现更高速的数据传输，进一步提升了EPON网络的性能和用户体验。
二、研究内容和思路本选题研究内容主要包括以下几个方面：1. EPON ONU硬件设计和实现本选题主要采用FPGA技术设计和制作EPON ONU终端设备，利用FPGA资源实现EPON ONU相关协议的处理和解析。
设计的EPON ONU 终端设备可以接收来自光纤网络的信号，实现网络数据的接收、传输和发送，从而实现光纤网络的高效率使用。
2. EPON ONU终端设备的性能调优为了实现EPON网络的更高性能，我们需要对EPON ONU终端设备进行性能调优。
通过对EPON ONU终端设备的性能进行分析，确定性能限制因素，然后对相关的硬件电路和软件算法进行优化和改进，从而实现EPON网络的更高速度、更高效率。
3. EPON ONU终端设备的测试和应用为了进一步验证设计和制作的EPON ONU终端设备的性能和有效性，需要对终端设备进行多种测试。
在测试阶段，我们将对接收和发送的数据、设备的吞吐量、设备的稳定性、设备的功耗等多个方面进行测试分析。
同时，在测试的基础上，还需要对EPON ONU终端设备进行应用实践，进一步强化设备的实用性和实际应用效果。
EPON的关键技术及实现原理EPON（Ethernet Passive Optical Network）是一种基于以太网技术的无源光网络，它使用光纤作为传输介质，在光线从中心局传入用户终端的过程中不需要中继节点的参与。
EPON将以太网和光纤接入技术结合，实现了大带宽、高可靠性和低成本的宽带接入。
一、光传输技术光传输技术是EPON中最基础的技术之一，它包括了光纤的选择和光纤传输的参数设计。
在EPON中，一般采用单模光纤进行传输，因为它具有更低的衰减和更高的带宽。
此外，还需要考虑光纤的长度、连接等参数的设计，以实现光信号的高速传输。
二、光分配技术光分配技术是EPON中的关键技术之一，它主要包括了光发送和接收的技术。
EPON使用了一种被称为比例脉冲宽度调制（PON）的技术，它通过在一个周期内改变光脉冲的宽度来传输数字信号。
在EPON中，光发送端使用激光器将数字信号转换为光信号，并通过光纤传输到用户终端，光接收端再将光信号转换为数字信号，实现数据的传输。
三、以太网技术以太网技术是EPON的核心技术之一，EPON使用以太网协议作为数据的传输协议，这使得EPON可以兼容现有的以太网设备和系统。
EPON将以太网帧封装在光信号中进行传输，用户终端上的以太网设备可以直接接入EPON，无需进行额外的协议转换。
四、调度控制技术调度控制技术是EPON中的关键技术之一，它主要用于实现共享信道的调度和管理。
EPON中采用了一种被称为动态带宽分配（DBA）的技术，它可以根据不同的用户需求和网络负载情况动态地分配带宽资源。
DBA技术通过控制ONU（光网络单元）的发送速率和发送时隙来实现带宽的分配，从而提高网络的效率和性能。
EPON的实现原理主要是基于光纤传输和以太网技术的结合。
当用户需要接入宽带网络时，光纤连接到用户终端设备的光接收端口，光信号经过光分配器进入光纤传输中。
同时，用户终端设备上的以太网设备通过以太网接口与EPON网络相连，可以直接发送和接收数据。
EPON测试仪硬件平台的设计与实现
符运生;陈雪;胡骏;王晨凌;刘冬
【期刊名称】《光通信研究》
【年(卷),期】2007(000)001
【摘要】随着基于以太网的无源光网络(EPON)商用规模的逐步扩大,不同厂商设备间的互通测试以及EPON系统的工程验收测试和运行维护变得日益迫切,为此我们设计开发了EPON测试仪.文章分析了EPON测试仪的功能需求,简述了EPON测试仪的总体框架,着重阐述了EPON测试仪硬件平台的设计及其核心功能的现场可编程门阵列(FPGA)的实现.
【总页数】4页(P37-40)
【作者】符运生;陈雪;胡骏;王晨凌;刘冬
【作者单位】北京邮电大学,北京,100876;北京邮电大学,北京,100876;北京邮电大学,北京,100876;北京邮电大学,北京,100876;北京格林威尔科技发展有限公司,北京,100876
【正文语种】中文
【中图分类】TN915.6
【相关文献】
1.EPON测试仪中协议帧采集的FPGA设计与实现 [J], 宛鹏飞;黄俊;万志卫;蒲杰
2.基于SoC的千兆EPON ONU硬件平台的设计与实现 [J], 曹大为;叶家骏;张俊杰
3.EPON测试仪表中网络测速软件的设计与实现 [J], 涂继辉;汤元斌;邹学玉
4.一种机载无线电通用硬件平台的设计与实现 [J], 冯伟; 曹琳; 滕飞; 吕亚方
5.小型类人足球机器人硬件平台设计与实现 [J], 张重阳;王君;王子润;金健;燕必希因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
图１．３ＥＰＯＮ的上行数据流ＥＰＯＮ的上、下行的数据都采用ＩＥＥＥ８０２．３的以太数据帧格式。
由于已有的ＩＥＥＥ８０２．３协议是点到点的数据传输协议，所以在ＥＰＯＮ协议中要加入一些新的控制帧来保证在上行的共享媒质信道仍然兼容点到点的数据传输和业务的ＱｏＳ。
这些新的控制帧也采用ＩＥＥＥＳ０２．３的帧格式。
１．４国内外ＦＴＴＨ和ＥＰＯＮ的现状目前在全球出现了Ｆ＇ｒＴｘ的建设高潮，尤其在欧、美、亚三大地区电信运营商们在光纤接入网方面部署了大量投资预算。
它们试图通过这一战略选择改变现状，把自己转型为全业务运营商，创造新的机遇，利用融合的宽带网络，向用户提供话音、高速宽带接入、交互型视频、电视节目以及日后更吸引人的业务，获得新的收入来源，可以更有效地与无线运营商及有线电视公司进行竞争。
图１．４是ＹａｎｋｅｅＧｒｏｕｐ所发表的未来几年全球ＦＴＴｘ的市场预测，可见宽带接入发展的趋势是以ＰＯＮ为主流的光接入技术。
图１．４全球ＦｒＴｘ市场预测在亚洲，日本与韩国正在加速光纤网建设，两国政府都制定了计划，要在便能稳定的读取，这就是器件需要的保持时间（ＨｏｌｄＴｉｍｅ）。
如果数据信号在时钟沿触发前后持续的时间均超过建立和保持时间，那么超过量就分别被称为建立时间裕量和保持时间裕量。
见图３＿３，其中还考虑了时钟误差的因素嗍。
图２．６建立时间与保持时间裕量定义（３）时钟抖动（ｊｉｔｔｅｒ）与时钟偏斜（ｓｋｅｗ）：系统时序设计中对时钟信号的要求是非常严格的，因为我们所有的时序计算都是以恒定的时钟信号为基准。
但实际中时钟信号往往不可能总是那么完美，会出现抖动（Ｊｉｔｔｅｒ）和偏斜问题。
所谓时钟抖动，就是指两个时钟周期之间存在的差值，这个误差是在时钟发生器内部产生的，和晶振或者ＰＬＬ内部电路有关，布线对其没有影响，如图３．４。
时钟偏斜是指两个相同的系统时钟之间的偏斜【７１。
它表现的形式是多种多样的，既包含了时钟驱动器的多个输出之间的偏斜，也包含了由于ＰＣＢ走线误差造成的接收端和驱动端时钟信号之间的偏斜，比如在图２．７中所示，ＣＬＫＡ和ＣＬＫＢ之间的差异，ＣＵ℃和ＣＬＫＰ之间的差异均为时钟偏斜，这些偏斜量在时序计算中需要全部考虑。
以太无源光网络（EPON）的网络管理系统的研究与实现【摘要】在网络不断发展的今天，一种较为新型的光纤接入网技术已经得到了广泛的运用，这就是无源光网络技术。
这种技术主要是对以太网的基本工作原理和技术理论为基础，提供了更多的业务和服务。
和其他的传输网络相比，具有明显的优势，主要可以从其成本、使用的便捷性以及带宽等方面体现出来。
另外，为了实现以太无源光网络运行的高效性和安全性，一种切实可行的网络管理系统也得到了充分的运用，这一系统主要是针对EPON结构的基本特点来实施的。
因此，本文主要对以太无源光网络的网络管理系统的研究和实现等方面进行深入地论述，仅供参考。
【关键词】以太无源光网络；管理系统；研究要想实现EPON网络管理系统的基本功能，对其研究与实现的相关方面进行了解，需要对这一网络结构的特点进行深入研究，同时要进行网络管理协议的相关原理进行介绍，并且要明确管理端实现变成的方案。
另外，网管功能中性能、配置、故障以及安全管理等相关方面都要加强重视。
1.EPON技术简介现如今，由于IP技术在网络中的地位日益突出，对于以太网的研究也较为深入。
EPON技术的下行方向主要采用广播方式，传输新的过程较为简单，主要的信息包要经过无源光分路器传输到多个ONU，在每个信息包上都有上行方向的标签。
另外，为了避免信息包之间的相互干扰，采用时分多址的方式，留出时隙。
这种技术的传输距离在20千米之内，一根光纤可以对60余个用户进行网络支持，带宽较宽。
2.EPON工作原理在这种工作系统运行的过程中，主要采用以太网协议，传输的数据帧具有一定的可变性，实现64-1518字节的传输，和现如今的IP技术比较符合。
EPON技术的上行方向和下行方向采用不同的传输模式，上行方向主要采用时分复用技术，在限制的时隙内进行数据的传输，主要是为了保证信号的传输同步性以及避免不必要的信号碰撞，形成干扰等现象的发生。
另外，进行宽带和时隙的分配都是自动进行的。
新型EPON硬件系统及驱动的设计与实现李军民;王进戈;宋昌林【期刊名称】《光通信技术》【年(卷),期】2011(035)002【摘要】介绍采用PMC公司的PAS5001和PAS6201芯片组对EPON系统的硬件进行了设计,实现其驱动程序.系统采用本地并行总线(LB)的方式对PAS5001和PPC405EP进行连接.成功进行了系统的联合调试,运行结果达到了预期的设计要求.%In this paper,using PAS5001and PAS6201 chips made by PMC Company, the hardware of EPON system and its driver are designed. Local parallel-bus between PAS5001 and PPC405EP is adopted in the system. The joint debugging of the system is carried out successfully, and the result reaches the design requirements desired.【总页数】3页(P16-18)【作者】李军民;王进戈;宋昌林【作者单位】西华大学机械工程与自动化学院,成都,610039;西华大学机械工程与自动化学院,成都,610039;西华大学机械工程与自动化学院,成都,610039【正文语种】中文【中图分类】TN929.11【相关文献】1.基于多种通信方式的一种新型远程会诊车硬件系统设计与实现 [J], 刘丹丹2.一种新型电池充放电测试硬件系统的设计与实现 [J], 蒋建武;杨绚渊3.新型EPON的OAM设计与实现 [J], 邱绪桃;李军民;夏添4.EPON系统中ONU设备驱动程序的设计与实现 [J], 徐沛;黄俊5.EPON交换芯片驱动程序的设计与实现 [J], 郑碧清;刘海;刘德明因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
