以太网无源光网络（EPON）中交换机软件的设计与实现

【摘要】：EPON(Ethernet PON)是采用点到多点结构、无源光纤传输、在以太网之上提供多种业务的一种新技术。它旨在是解决“最后一公里”瓶颈，具有成本低、兼容性好、技术成熟、可维护性强、业务功能灵活等特点，因此市场前景十分看好。VLAN(虚拟局域网)技术和二层组播技术是EPON接入网乃至其他所有网络中必不可少的应用之一。在接入网应用中，VLAN提供了终端用户类型的划分，减小了不必要的网络负载，改善了网络安全性能，提高了整个系统的效率。二层组播提供了对网络流量的有效控制，从而有效的节约系统带宽。 论文主要论述了EPON系统中软硬件件系统的设计与实现。分六章的篇幅介绍了EPON软件系统的实现细节，主要内容如下： 1．EPON系统中，不需任何复杂的协议，光信号就能精确地传送到最终用户；来自最终用户的数据也能被集中传送到网络。从EPON的系统结构出发，分析EPON系统构成和特点，重点介绍和分析了EPON的上下行技术，分析了嵌入式系统的技术在该系统中的应用及其特点。EPON中的OUN和OLT都是典型的二层交换设备，分析二层以太网交换机的功能结构，给出了二层以太网交换机通用软件平台体系结构，并对IEEE802．1标准的关键协议进行了分析。 2．从分析ASIC的性能出发，给出EPON系统的关键部分OUN和OLT的硬件实现；系统的硬件环境包括：OUN和OLT控制CPU采用powerpc的处理器ppc8241，局端设备采用背板结构，提供多个PCI插槽，可以同时插多个OLT盘和业务盘。交换芯片采用Broadcom公司的两BCM5645和BCM5691，控制CPU通过PCI总线对交换芯片进行控制。 3．从需求出发，给出了EPON系统软件的整体构架。软件系统的设计主要涉及到操作系统中交换芯片驱动的移植，系统的管理实现等。详细分析了VLAN功能和二层组播功能以及用户配置的总体结构，设计了符合系统要求的相应数据结构和控制软件。在分析了不同二层组播的特点后，给出了系统二层组播的解决方案。测试表明，设计的软件系统工作正常，通过VLAN来解决的多运营商的接入符合和小区服务器的挂接满足预期的要求，同时通过二层组播来实现的多媒体服务符合用户的需求，运行良好。