【正文】 圖510 IP地址范圍 公有和私有IP地址 網(wǎng)絡設備的互聯(lián)是通過Internet彼此連接的，而另一些網(wǎng)絡則是私有的。如在學校寢室內用傻瓜式搭建的TPlink路由器網(wǎng)絡，內部主機獲取的IP地址就是私有IP地址，而私有IP地址是不能被路由到公網(wǎng)中的，下面我們來介紹公有和私有IP地址。 公有IP地址 Internet的穩(wěn)定性直接取決于公用網(wǎng)絡地址的唯一性。因此，需要采用某種機制來確保地址的唯一性。這一機制最初是由InterNIC（Internet網(wǎng)絡信息中心）的組織來負責，后來這一機構演變成為IANA仔細管理IP地址的剩余供應，以確保不會出現(xiàn)公用地址重復的情況。如果重復了會造成Internet的不穩(wěn)定，并損害其將數(shù)據(jù)報傳送到使用重復地址的網(wǎng)絡的能力。而要獲取IP地址或地址塊，必須聯(lián)系Internet服務提供商（ISP）。隨著Internet的快速發(fā)展，公有地址幾乎用完，因此后來出現(xiàn)了一些技術來解決此類問題，如網(wǎng)絡地址轉換（Net）、IPV6，： 公共IP地址 私有IP地址 雖說Internet主機需要全球唯一的IP地址，但未連接到Internet上的私有主機可使用任何有效地址，只要其在私有網(wǎng)絡內是唯一的即可。但是由于許多私有網(wǎng)絡與公有網(wǎng)絡共存，因此是禁止占用“任意地址”。 在RFC1918文檔中，其中有提到建議將可用的IP地址空間快保留給私有網(wǎng)絡。對于需要IP來支持應用程序或主機的但無需連接到Internet的私有網(wǎng)絡，可以簡單地使用分配給私有用途的地址。 其中有三個IP地址塊（一個A類網(wǎng)絡、16個B類網(wǎng)絡和256個C類網(wǎng)絡）被指定為用于私有內部用途，該范圍內的地址不能在Inerter主干上路由。Internet路由器被配置成丟棄私有地址（即不被路由到公網(wǎng)中）。對于EPON中的IP地址來說，在OLT和ONU的接入端我們是采用公有IP地址來給設備編號或配置IP地址，或者是從ONU一端到用戶端我們是采用動態(tài)的IP地址。使用私有地址的網(wǎng)絡必須連接到Internet上時，必須將私有地址轉換成公有地址，轉換程序可以是NAT，而執(zhí)行NAT的網(wǎng)絡設備通常是路由器（router）。 私有IP地址 小區(qū)用戶IP地址分配于對五芳園小區(qū)用戶的IP地址分配，我們將會使用在小區(qū)中心機房設置武漢烽火科技集團的AN511602OLT設備，在上面我們已經(jīng)提到AN511602的主要功能和支持的業(yè)務。因為此小區(qū)是作為實驗的目的來運行EPON的，所以我們?yōu)樾^(qū)分配一個C類的地址池。由于小區(qū)用戶為1728個，所以需要C類地址7個（一個C類地址，就可以提供254個主機IP地址）。 順便要提到：IP地址池的分配是城域網(wǎng)的BAS的功能。用戶的電腦PPPOE撥號,經(jīng)過PON，到達BAS，BAS在地址池中選取一個IP，分配給用戶電腦。就可以發(fā)送用戶名和密碼到認證服務器, 認證服務器通過認證后，用戶就可以正常上網(wǎng)了，就是PPPOE撥號成功的全部過程, 這個過程中間，PON只是一個傳輸通道，不參與的IP分配。 網(wǎng)絡保護方式的選擇對于一些重要的應用場所，我們要求接入網(wǎng)具有快速的保護倒換功能。因此，PON提供了多種不同線路備份、冗余。不同的接入網(wǎng)所應用環(huán)境的需要而采用不同的保護倒換方案。冗余可以是整個PON的冗余，也可以是某一部分的冗余，但是在通信的高要求、高成本的情況下，我們是采用低成本高效率的冗余，而對于將整個PON來進行冗余，那么成本將是很昂貴的，下面將提到4種類型的網(wǎng)絡保護拓撲方式來做比較，比較那種方案最好如圖所示：圖513 主干冗余圖514 OLT PON口冗余圖515 分支冗余圖516 樹冗余 在計算中我們采用Uc表示器件c的不可用性，Ug為一組關聯(lián)器件的不可用性。Uc和Ug分別對應器件或器件組的不可用時間。定義由主干光纖、OLT發(fā)送機和接收機組成為主干組，由分支光纖、ONU發(fā)送機和接收機組成為分支組，光分路器為獨立的一組。主干組的不可用性可計算為：Utrunk=1（1uolt_Tx）（1uolt_Rx）(1utrunk) 式(5－4)這里uolt_Tx表示為OLT發(fā)射機的不可用性，uoltT_Rx表示為OLT接收機的不可用性，utrunk為主干光纖的不可用性。類似的我們可以得出分支組的不可用性為：Ubranch=1（1uonu_Tx）（1uonu_Rx）（1ubranch)式(5－5)這里的uonu_Tx為ONU發(fā)射機的不可用性，uonu_Rx為ONU接收機的不可用性，ubranch為分支光纖的不可用性。由于因為數(shù)據(jù)時雙向傳輸，所以把發(fā)送和接受歸到一組里。樹保護PON所示，它具有整個“樹”型光纖網(wǎng)的冗余。這種結構不想分支保護、主干保護和分支均保護方案那樣受增加分支樹的影響。這種保護方案的重要優(yōu)點是：在正常情況下，主用和備用部分均可用來傳送業(yè)務，也就是PON具有兩倍的容量。樹保護方案需要的光纖和收發(fā)器數(shù)量與主干保護和分支保護方案相同，但是，它的不可用性要高于主干和分支均保護，其不可用性為：U=【1（1Utrunk）（1Usplit）（1Ubranch）】*【1（1Utrunk）（1Usplit）（1Ubranch）】式(5－6)在EPON系統(tǒng)所處在不同的環(huán)境中，我們應依據(jù)不同的環(huán)境而采用不同的保護倒換方案，以致網(wǎng)絡的安全、網(wǎng)絡的低成本。 網(wǎng)同步的設計 OLT與ONU的時鐘同步與MPCP時鐘同步 在網(wǎng)絡的運行中，我們都要面對網(wǎng)絡設備的數(shù)據(jù)同步和業(yè)務同步；如果數(shù)據(jù)的不同步或者業(yè)務的不同步，那么就會造成用戶對業(yè)務的需求和數(shù)據(jù)的到達產生時延，對于IP寬度上網(wǎng)的業(yè)務時延是可以容許有的，但是當EPON中運行CATV或者POTS業(yè)務(語音)的時候，那么時延是不能容許有的，或者是在很小的范圍內。對于當今社會上運行的三網(wǎng)合一都是采用或者大多數(shù)采用EPON這一載體技術，所以EPON技術的同步、OLT與ONU的時鐘同步是光網(wǎng)絡技術的核心；因此，下面我們來討論OLT與ONU的時鐘同步設計與研究。圖517 時間標簽系統(tǒng)同步 由于EPON的上行線路是一個多點到點的網(wǎng)絡結構，并采用TDMA方式傳輸數(shù)據(jù)，每個ONU發(fā)送時隙與OLT分配的時隙一致是防止ONU上行數(shù)據(jù)發(fā)送碰撞的基礎，故ONU側的時鐘應該與OLT的時鐘同步。 EPON系統(tǒng)是采用時鐘標簽來進行系統(tǒng)同步的。OLT、ONU都有同頻系統(tǒng)時鐘，OLT以一定的時間給每個ONU發(fā)送當前OLT的時鐘數(shù)值（時間標簽值），ONU收到該時間標簽后，用此標簽值來刷新ONU的當前時間標簽，這樣就保證了ONU以落后于OLT一定的時間同OLT在時間上時同步的。但是在這種定時計數(shù)器是有一定的誤差的，這是不影響系統(tǒng)的同步的。OLT在T1時刻發(fā)送時間標簽T1，ONU收到后會將自己的時鐘計數(shù)器替換成T1，在T2時刻發(fā)送時間標簽T2，ONU收到后也會將自己的時鐘計數(shù)器替換成T2。下行時間標簽封裝在OLT發(fā)給ONU的包含ONU發(fā)送開始時間和結束時間的GATE MAC控制中（下行MPCP幀有兩種， GATE、REGISTER），并以此來控制OLT和ONU的系統(tǒng)時鐘同步。結論通過對本小區(qū)的用戶數(shù)目和業(yè)務需要，進行了詳細的調查研究。由于五芳園小區(qū)所需改進的穩(wěn)定帶寬要求，和寬帶與電話業(yè)務的大量需求。本規(guī)劃采用了基于以太網(wǎng)的無源光線接入技術。通過成熟的EPON技術接入，和詳細的規(guī)劃設計方案。五芳園小區(qū)已經(jīng)達到預期的接入目的，滿足了小區(qū)用戶的基本業(yè)務需求。合理的IP分配和良好的網(wǎng)絡保護為EPON接入的正常運營與維護奠定了穩(wěn)定的運行基礎。因此，本規(guī)劃設計可以為五芳園小區(qū)的接入改進提供可靠理論與實踐依據(jù)。致謝畢業(yè)論文的寫作是枯燥和復雜的。通過這次畢設的寫作，我學習了很多大學生涯難以學到的實用知識和技能。EPON接入是通信行業(yè)的熱門技術，它的實用性是我的畢設研究更加有意義。雖然，對于EPON接入網(wǎng)有很一定的了解，但沒有我的老師和同學的幫助，也沒有今天我所取得的成績。在此感謝我的導師和同學們的耐心指點和無私幫助。參考文獻[1] 胡保民，劉德明，黃德修．EPON：下一代寬帶光接入網(wǎng)［J］．光通信研究，2002[2] (北京),2009[3] (光通信)，2007[4] 楊艷紅，2007[5] ，2005[6] ITUT Remendation line systems for local and access networks[S].[7] EFM Task P2P Emulation and Dowmstream Broadcast Baseline Proposal[S].[8] 左健，2006[9] 吳承治，1998[10] （美）格倫克雷默（Glen Kramer）.，2007附錄附錄I表51 AN511602單盤配置插卡方向槽 位卡 名代號數(shù)量描 述備 注前插10千兆核心交換卡GSWC12完成業(yè)務流量的匯聚、交換和處理最多2塊，互為熱備份18，1118EPON接口卡（10 Km）EC2116完成EPON系統(tǒng)的OLT部分功能，最多可連接128個ONU根據(jù)用戶需要選擇EPON接口卡（20 Km）TDM業(yè)務卡TDM04提供2路155 M的光接口120語音控制卡AC1612完成窄帶業(yè)務的控制，提供V5協(xié)議和軟交換處理根據(jù)用戶需要選擇一種（可做1：1保護），不可混插VoIP12提供軟交換上聯(lián)后插29千兆上聯(lián)卡GUP71為系統(tǒng)提供光/電可選的千兆上聯(lián)接口每框插1塊，二選一GUPE7139E1上聯(lián)卡16E101為窄帶語音提供16個2M上聯(lián)接口每框插1