通信EPON技術(shù)的組網(wǎng)方式及優(yōu)勢(shì)分析

鈕毅鋒 郭永杰

摘 要：EPON通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)形態(tài)的快速發(fā)展，給我國(guó)現(xiàn)代通信事業(yè)技術(shù)水平的提升發(fā)揮了重要的促進(jìn)作用，本文圍繞通信EPON技術(shù)的組網(wǎng)方式及技術(shù)優(yōu)勢(shì)展開了簡(jiǎn)要論述。

關(guān)鍵詞：通信；EPON技術(shù)；組網(wǎng)方式；優(yōu)勢(shì)分析

EPON網(wǎng)絡(luò)是基于以太網(wǎng)建構(gòu)形成的無緣光網(wǎng)，同APON網(wǎng)絡(luò)相同也是采用時(shí)分復(fù)用技術(shù)具體建設(shè)運(yùn)行。EPON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與其他PON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)形態(tài)最本質(zhì)性的差異，在于其在信息資源對(duì)象的傳輸媒介層結(jié)構(gòu)之上選取運(yùn)用了頻率高達(dá)千兆的以太網(wǎng)作為自身的基礎(chǔ)傳輸協(xié)議，并且在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)鏈路層結(jié)構(gòu)之上也選取和運(yùn)用了以太網(wǎng)協(xié)議。EPON網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的上下行傳輸過程中具備全雙工技術(shù)特征，這種技術(shù)模式是PON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系的最新發(fā)展成果，是由IEEE802.3EFM（Ethernet for the First Mile）最早提出的。本文將針對(duì)通信EPON技術(shù)的組網(wǎng)方式及優(yōu)勢(shì)展開簡(jiǎn)要闡述。

1 EPON網(wǎng)絡(luò)的基本組網(wǎng)技術(shù)方式

現(xiàn)有技術(shù)發(fā)展階段，EPON網(wǎng)絡(luò)主要有兩種組網(wǎng)接入技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式，一種是光纖到樓方式，另一種是光纖入戶方式。通常用英文字母縮寫OLT表示EPON網(wǎng)絡(luò)的局端設(shè)備，用ONU表示用戶端。

1.1 光纖到樓方式

將OLT設(shè)備放置于通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)系統(tǒng)的前端機(jī)房空間，或者是分前端機(jī)房?jī)?nèi)部，光纖線路動(dòng)機(jī)房空間發(fā)出后，經(jīng)由分光器設(shè)備到達(dá)用用戶樓。在這種組網(wǎng)接入技術(shù)方式的應(yīng)用背景下，應(yīng)當(dāng)在每一個(gè)具體的用戶樓至少安裝一臺(tái)ONU設(shè)備。如果用戶樓內(nèi)部實(shí)際用戶數(shù)量較少，可以將用戶設(shè)備線路終端直接連接到ONU設(shè)備之上，而在用戶樓內(nèi)部用戶總體數(shù)量規(guī)模較多的條件下，應(yīng)當(dāng)在ONU設(shè)備輸出端位置附帶安裝一臺(tái)交換機(jī)設(shè)備。在針對(duì)用戶端實(shí)施入戶處理的過程中，通常應(yīng)當(dāng)選擇五類線。

1.2 光纖到戶方式

將OLT設(shè)備放置于通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)系統(tǒng)的前端機(jī)房空間，或者是分前端機(jī)房?jī)?nèi)部，光纖線路動(dòng)機(jī)房空間發(fā)出后，經(jīng)由分光器設(shè)備處理之后直接進(jìn)入用戶家中，之后在每一個(gè)用戶家中獨(dú)立安裝一臺(tái)ONU設(shè)備。

2 EPON網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的基本工作原理

EPON網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是由位于局側(cè)的光線路終端設(shè)備（OLT）、用戶側(cè)光網(wǎng)絡(luò)單元結(jié)構(gòu)（ONU），以及光分配網(wǎng)絡(luò)技術(shù)系統(tǒng)共同構(gòu)成的，本身屬于為單光纖線路且雙向性的通信信息系統(tǒng)。

在數(shù)據(jù)信息傳輸活動(dòng)的下行方向（從OLT到ONU），OLT產(chǎn)生并向外輸出的信號(hào)能夠借由ODN結(jié)構(gòu)到達(dá)各個(gè)獨(dú)立的ONU設(shè)備，這種信號(hào)傳輸方式屬于廣播方式。而在數(shù)據(jù)信息傳輸活動(dòng)的上行方向（從ONU到OLT），ONU產(chǎn)生并向外輸送的數(shù)據(jù)信息通常只會(huì)傳輸?shù)絆LT，而不會(huì)被傳輸?shù)狡渌腛NU設(shè)備技術(shù)結(jié)構(gòu)中。為切實(shí)避免信號(hào)在實(shí)際傳輸技術(shù)過程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)沖突現(xiàn)象，并且切實(shí)提升網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)系統(tǒng)的應(yīng)用效率。通常在上行方向選取和應(yīng)用TDMA多址接入技術(shù)方式，并針對(duì)傳輸路徑中經(jīng)由的各個(gè)ONU設(shè)備結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)發(fā)送行為開展仲裁。而ODN能通常夠在OLT以及OUN之間提供光通道。

OLT通常被設(shè)置于網(wǎng)絡(luò)側(cè)，并被放置于中心局端技術(shù)點(diǎn)位，這種設(shè)備既可以是一臺(tái)L2交換機(jī)，也可以是一臺(tái)L3路由器，其主要的技術(shù)作用是提供并實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)集中和接入，實(shí)現(xiàn)光/電信號(hào)類型轉(zhuǎn)換、網(wǎng)絡(luò)帶寬分配，以及各獨(dú)立信道的連接狀態(tài)控制，這一設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行過程中，本身還具備著實(shí)時(shí)見空、管理，以及技術(shù)維護(hù)等應(yīng)用功能。

ONU通常被設(shè)置在用戶側(cè)，通常遵照以太網(wǎng)技術(shù)協(xié)議展開具體的技術(shù)運(yùn)行活動(dòng)，能夠順暢實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)中第二層和第三層之間的數(shù)據(jù)交換。OLT設(shè)備與ONU設(shè)之間借助無源光分路器構(gòu)件完成連接，光分路器構(gòu)件的主要技術(shù)功能是下行數(shù)據(jù)的分發(fā)以及上行數(shù)據(jù)的集中。除卻終端處理設(shè)備之外，EPON網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中并不存在虛電元?dú)饧蚨麄€(gè)EPON網(wǎng)絡(luò)具備無源性。EPON網(wǎng)絡(luò)在實(shí)際運(yùn)行過程中通常采用以下行1550nm和上行1310nm波長(zhǎng)參數(shù)組合為特征的波分復(fù)用技術(shù)（WDM），其上行方向（從ONU至OLT）的信號(hào)傳輸方式是點(diǎn)到點(diǎn)方式，而下行方向（從OLT至ONU）的信號(hào)傳輸方式是廣播方式。EPON網(wǎng)絡(luò)在上行方向和下行方向的信息傳輸速率水平都是1Gbit/s。并且在下行傳輸方向的應(yīng)用過程中，OLT設(shè)備能夠?qū)?shù)據(jù)資源傳輸對(duì)象以可變長(zhǎng)度數(shù)據(jù)包的形式，借助廣播方式傳輸給所有連接在EPON網(wǎng)絡(luò)體系之中的ONU設(shè)備，并且在實(shí)際傳輸過程中，每一個(gè)具體數(shù)據(jù)包都會(huì)攜帶包含傳輸目的地信息的ONU標(biāo)識(shí)。當(dāng)被傳輸數(shù)據(jù)到達(dá)ONU設(shè)備之后，將優(yōu)先經(jīng)由ONU的 MAC層開展地址解析，提取出屬于本設(shè)備的對(duì)象數(shù)據(jù)包，同時(shí)將其他數(shù)據(jù)包丟棄。在上行方向選取運(yùn)用了時(shí)分復(fù)用技術(shù)，能夠?qū)碓从诙鄠€(gè)獨(dú)立ONU設(shè)備的上行信息組合構(gòu)成TDM信息流，并將其集中傳輸?shù)絆LT技術(shù)結(jié)構(gòu)之中。

3 EPON網(wǎng)絡(luò)的主要技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

3.1 成本低且技術(shù)運(yùn)作簡(jiǎn)單

EPON網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在實(shí)際開展信息傳輸活動(dòng)的過程中不需要電源供給，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)中不存在任何的電子元件，因此這一網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用形態(tài)本身存在著鋪設(shè)施工技術(shù)過程步驟簡(jiǎn)單、不需要運(yùn)行過程維護(hù)，以及長(zhǎng)期性運(yùn)行和維護(hù)成本水平較低等一系列技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。因而也給這一通信網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸技術(shù)形態(tài)的廣泛建設(shè)和應(yīng)用提供了充足的實(shí)踐空間。

3.2 供給高參數(shù)水平的信息傳輸帶寬

EPON通信網(wǎng)絡(luò)在長(zhǎng)距離（20Km）光纖線路的接入和傳輸技術(shù)應(yīng)用方面具備充分的應(yīng)用空間、完成光纖化技術(shù)處理環(huán)節(jié)的ONU/ONT設(shè)備，本身在FTTB和FTTO模式的技術(shù)應(yīng)用背景下具備著充分空間。目前EPON通信網(wǎng)絡(luò)在實(shí)際運(yùn)行使用過程中，能夠穩(wěn)定提供上下行對(duì)稱的1.25Gbit/s帶寬，并且在以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展背景下，能夠逐步將帶寬水平提升到10.00Gbit/s。

4 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)通信EPON技術(shù)的組網(wǎng)方式及優(yōu)勢(shì)問題，本文從EPON網(wǎng)絡(luò)的基本組網(wǎng)技術(shù)方式、EPON網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的基本工作原理，以及EPON網(wǎng)絡(luò)的主要技術(shù)優(yōu)點(diǎn)三個(gè)具體方面展開了具體論述，預(yù)期為相關(guān)領(lǐng)域的研究人員提供借鑒意義。

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