EPON的基本工作原理和關鍵的實現技術分析

摘要：文章就EPON技術的工作原理進行了介紹，并分析了其工作特點以及應用優勢等相關問題，對實現EPON的關鍵技術進行了重點分析，以便更多人對EPON技術有更深的了解。

關鍵詞：EPON；基本原理；關鍵技術

中圖分類號：TN929.1文獻標識碼：A文章編號：1006-8937（2014）18-0093-02

隨著我國社會科技的快速發展，我國的信息化水平不斷的提高。寬帶入網技術是我國信息化建設的重要戰略資源，也是推動我國信息化建設的關鍵。EPON技術是光纖聯網的重要形式，也是實現網絡FTTH的關鍵技術。隨著我國科技水平的提高，網絡信息化水平也會隨機得到提升，網絡的FTTH成為網絡接入發展的必然趨勢。

1EPON技術的基本原理

EPON技術是一種新型的寬帶接入技術，且工作的基本原理是利用由一點到多點的結構以及采用無光源的光纖傳輸模式。利用以太網，EPON技術可以實現多種功能。EPON技術在物理層面上采用PON技術，在鏈路層上使用以太網協議，利用相應的拓撲結構幫助實現以太網接入。

1.1EPON技術的特點

EPON技術的特點主要表現在以下幾個方面：①利用這一技術，在局端以及用戶終端之間不用設置配電電源、機房等設施，利用光分路器等光源器件，就能實現光纖接入。②EPON技術在網絡傳輸過程中，除了利用傳統的傳輸格式，還有針對性的選用部分局域網、駐地網中相關的技術，將傳統的傳輸格式與局域網、駐地網相關技術有機的結合起來。這樣不僅能夠有效的簡化復雜的協議以及傳輸過程，還能降低客戶使用成本。在具體使用方面，這種技術對光線要求低，可以利用一個OLT與主干光纖就能夠完成網絡傳輸功能，有效的降低了光纖的成本。③在結構方面，EPON技術具有一點對多點的結構特點，為技術的升級提供了便利。④在物理層方面，EPON技術采用單纖雙向傳輸的方式，與PON光纖結構連接，并在物理編碼的子層中，有效的借鑒了以太網原有的標準。

1.2EPON技術的優勢

EPON技術的應用優勢具體體現在以下幾個方面：①EPON技術的應用范圍較廣，EPON技術采用一點對多點的結構進行網絡連接，可以用最小的成本，為更多的客戶提供服務，實現了網絡服務范圍擴充的效果；②利用EPON技術可以為客戶提供高寬帶，隨著信息技術等的發展，FTTH成為了信息網絡發展的必然趨勢，而EPON技術作為一種長距離的光線傳輸，在FTTH模式下非常的適用，目前，這種光纖技術上，EPON能夠為客戶提供大約1.25 Gb/s的寬帶。并且隨著科技的發展，這個速度會進一步的發展；③利用EPON技術，無論是前期投資，還是后期的維護、升級投資方面，相對于其他技術都比較小。首先，這種技術不需要配備專門的機房，在設備方面也相對較少，在設計、鋪設方面的操作也相對簡單，這樣就降低了投資成本；其次，這種技術下的網絡故障發生率低，基本上不需要進行后期維修，這就大大降低了維修的成本。

2實現EPON的關鍵技術

2.1EPON上行復用技術

上行復用技術的選擇時EPON技術實現中關鍵性問題。復用技術可以分為TDM、WDM以及CDM三種方式。下面對這三種方式的特點進行分析比較。

WDM方式是波分復用技術，這種方式能夠提供較高的寬帶，但是利用這種方式，每一個光網絡單元都需要使用一個特定的激光收發器，與光網絡單元相對應，這就給這種方式的應用造成一定的困難；CDM是碼分復用技術，這種方式對用戶的數量沒有限制，也能確保網絡使用的安全，但是隨著用戶數量的增多，信道間的干擾也會隨之增多，并且這種方式下數據傳輸的效率一般較低；TDM就是時分復用技術，這種方式下，各個光網絡單元可以共用同一波長的容量，只需要一個激光收發器，節約了實現成本。但是這種方式的機制較為復雜。

根據上訴三種方式的特點分析可以看出，從技術、現有基礎設施以及成本等方面，TDM方式較為合理，這種方式實現方案主要包括靜態時分多址以及統計復用動態自適應兩種。每一種方案都各有優缺點，在選擇上需要根據具體的要求以及各項指標進行考察。

2.2突發接受問題

在下行方向上，信號源只有OLT一個，廣播幀的主要通過ONU接受。一般情況下，ONU的接受路徑不會發生變化，接受信號電平相位的特性相對穩定，不會產生突發接受問題。在上行方向方面，由于存在多個ONU，所以每一個ONU與OLT之間的接受路線距離以及路徑存在一定的差異，這樣就造成了接受差異的存在，也會產生突發接受。

對于突發接受問題的解決方法有兩種。一種是對ONU發送功率進行適當的調整，使OLT接受的各個ONU發送的信號電平相同。這種方法雖然能夠在一定程度上解決突發接受問題，但同時也給ONU發送端設計提出了更高的要求，發送功率的調整還會對信號造成一定的不良影響，會使得OLT與ONU之間的控制協議變得復雜，影響系統的整體性能。另一中方法是在OLT端使用突發接收機，利用多種突發接受技術來接受信號，常用的技術包快交流耦合、直流耦合等。

2.3EPON技術的安全問題

由于對EPON技術的使用具有無源特性，并且其傳輸數據的方式差異，會對EPON系統帶來一定的安全隱患，包括OAM信息偽造、保密信息偵聽等，所以需要采取有效的安全措施實施防護。

在網絡高層使用中，可以對提出使用要求的用戶進行身份驗證，這樣能夠避免非法用戶連接到網絡中；如果系統允許客戶進行操作設置，就可能導致設置錯誤情況的發生，因此，EPON系統賦予用戶的權限要盡可能小，并且需要對MAC實體能夠具有遠程重置的功能。為了保證相關信息的保密性，可以對這些信息進行加密保護，其中利用AES加密算法可以在MAC層、物理層進行加密，有效保證信息的安全。

拒絕服務攻擊類似于計算機網絡中的DOS攻擊，攻擊者可以在網絡之外對網絡試試攻擊，對于這種攻擊，可以將攻擊者局域化，并斷開攻擊者的連接，將不同的業務進行隔離。對于服務被盜用的問題，可以對服務器端口、設備等進行驗證，避免未經授權的用戶獲得服務，同時對于一些計費信息，可以采用加密、驗證等手段進行保護。

3結語

隨著社會科技的發展，寬帶技術逐漸發展壯大，為社會經濟的發展起到了很大的推動作用。EPON技術是一種光纖接入寬帶方式，具有成本低、功能穩定、技術齊全的優點，為網絡的發展起到了一定的推動作用。

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