EPON技術(shù)及其典型應(yīng)用

李強+喬函+劉健+鞏銳

【摘要】 隨著Internet的普及和人民的生活及工作質(zhì)量的提高，為了促進信息網(wǎng)絡(luò)的融合與發(fā)展，有效提升我國信息基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)水平和現(xiàn)代社會的信息化程度，必然要大力發(fā)展光纖接入技術(shù)，而在向電信用戶提供的各類寬帶接入服務(wù)中，采用光纖接入（FTTx），特別是直接光纖到戶（即FTTH）的接入方式，是目前可預(yù)見的、最具技術(shù)發(fā)展生命力和應(yīng)用前景的接入方式之一。FTTx光接入技術(shù)包括有源接入技術(shù)和無源接入技術(shù)（PON技術(shù)），而PON技術(shù)可節(jié)省主干光纖資源和網(wǎng)絡(luò)層次，在長距離傳輸條件下可提供雙向高帶寬能力，接入業(yè)務(wù)種類豐富，適用于用戶區(qū)域較分散，且每一區(qū)域內(nèi)用戶又相對集中的小面積密集用戶地區(qū)，因此是重點發(fā)展的FTTx技術(shù)。下面將著重介紹EPON技術(shù)及其典型應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】 EPON 無源光纖分路器 OLT 光線路終端 ODN 光配線網(wǎng)

一、引言

EPON：基于以太網(wǎng)的無源光網(wǎng)絡(luò)，EPON全稱為Ethernet Passive Optical Network，即基于以太網(wǎng)的無源光網(wǎng)絡(luò)。它是眾多光接入技術(shù)中的一員，其特征體現(xiàn)為，一是采用以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)，一是采用一對多的PON網(wǎng)絡(luò)拓樸。

二、EPON傳輸原理：單纖雙向傳輸機制

EPON系統(tǒng)采用WDM技術(shù)，實現(xiàn)單纖雙向傳輸，為了分離同一根光纖上多個用戶來去方向的信號，采用兩種復(fù)用技術(shù)：下行數(shù)據(jù)流采用廣播技術(shù)，下行中心波長 1490nm；上行數(shù)據(jù)流采用TDMA技術(shù)，上行中心波長 1310 nm。

2.1 EPON的數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)

EPON是采用以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)，基于IEEE802.3幀格式，在前導(dǎo)碼字節(jié)中新增 LLID ：用于在OLT上標識ONU。

2.2 EPON系統(tǒng)構(gòu)成

EPON系統(tǒng)由以下設(shè)備構(gòu)成：

1、 OLT光線路終端通常放置在中心機房（CO）；

2、ONU 光網(wǎng)絡(luò)終端通常放置在用戶側(cè) ；

3、 POS 無源光分路器是連接OLT和ONU的無源設(shè)備。

在一個EPON系統(tǒng)中，OLT既是一個交換機或路由器，又是一個多業(yè)務(wù)提供平臺（MSPP），它提供面向無源光纖網(wǎng)絡(luò)的光纖接口。它是整個EPON系統(tǒng)的核心部件，主要完成的功能有：

1、向ONU以廣播方式發(fā)送以太網(wǎng)數(shù)據(jù)；

2、發(fā)起并控制測距過程，并記錄測距信息；

3、發(fā)起并控制ONU功率控制；

4、為ONU分配帶寬，即控制ONU發(fā)送數(shù)據(jù)的起始時間和 發(fā)送窗口大小；

5、其它相關(guān)的以太網(wǎng)功能。

三、EPON 特點

1、滿足最多、最經(jīng)常的數(shù)據(jù)通信應(yīng)用場合的需求-基于以太網(wǎng)的應(yīng)用， 桌面數(shù)據(jù)通信接口：85%以上是以太網(wǎng)接口。IEEE 802.3ah，啟動較早，由制造商主導(dǎo)推進。由以太網(wǎng)技術(shù)發(fā)展而來，最適宜承載的是基于以太網(wǎng)的業(yè)務(wù)，例如寬帶上網(wǎng)、VoIP、IPTV等。芯片解決方案較為成熟，簡單是其主要特征，完全可以滿足FTTH的應(yīng)用需求，DBA、加密算法、管理維護等進一步嚴格定義，光鏈路指標的改進，對改善互通性與實用性較為關(guān)鍵。

2、簡單，低成本，不改變以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)，盡可能減少轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，降低轉(zhuǎn)換成本。簡單地說就是滿足接入網(wǎng)發(fā)展的需要：用盡可能低的成本提供盡可能大的帶寬。

3、光纖為帶寬容量大，對業(yè)務(wù)透明的純介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，能適應(yīng)不斷增長的帶寬與新業(yè)務(wù)演進需求。（并且是綠色材料，取之不盡）

4、符合接入網(wǎng)拓撲特征，無源ODN體積小、環(huán)境適應(yīng)性好，無電磁干擾和雷電干擾，降低了故障率。

5、長距離，符合大局所的建設(shè)思路。

6、避免有源節(jié)點級聯(lián)，網(wǎng)管一步到底，簡化了機房，降低了供電、維護費用。

7、共享大帶寬介質(zhì)與CO端光器件，節(jié)省干線光纖，具備高密度的接入能力，具備了低成本能力。

8、CO端低功耗特征。

9、光纜壽命達50年，優(yōu)于銅纜。

10、具有完善的遠端設(shè)備的狀態(tài)檢測、操作維護和故障管理的能力。

11、可以實現(xiàn)真正意義的全業(yè)務(wù)接入與“三網(wǎng)合一”。

銅纜DSL接入的局限性將隨著用戶數(shù)與帶寬的提升，尤其是視頻業(yè)務(wù)/HDTV的沖擊變得明顯。光纖在接入網(wǎng)中的作用越來越明顯，光進銅退、FTTC/B向FTTH/O演進是必然趨勢；光纖接入網(wǎng)絡(luò)將成為城域網(wǎng)/SS與家庭網(wǎng)關(guān)/IAD之間的主要載體。