epon概述（共3篇）
1.epon概述 篇一
EPON技术浅析及应用
1引言
随着电信市场竞争的日益激烈，现有的以铜缆为传输介质、基于非对称数字用户线(ADSL)技术为基础的宽带接入建设模式将不能适应未来开展高清视频、安全监控等高速率带宽业务的需求。“光进铜退”作为实施网络转型和固网宽带化的有效措施，在提高接入带宽，提升网络对业务的支撑能力，增强运营商的核心竞争能力方面将发挥重要作用。作为接入网新技术，基于以太网技术的无源光网络(EPON)有效缓解了当前铜缆被盗严重、价格上涨较快、建设成本不断增加的状况。
2EPON技术介绍
2.1EPON概述
IEEE802.3ah工作小组从11月开始进行基于以太网的无源光网络(EPON)的标准化工作。
EPON(以太无源光网络)是一种新型的光纤接入网技术，它采用点到多点结构、无源光纤传输，在以太网之上提供多种业务。它在物理层采用了PON技术，在链路层使用以太网协议，利用PON的拓扑结构实现了以太网的接入。因此，它综合了PON技术和以太网技术的优点：低成本;高带宽;扩展性强，灵活快速的服务重组;与现有以太网的兼容性;方便的管理等等。
2.2EPON结构原理
一个典型的EthernetoverPON系统由OLT、ONU、POS(ODN)组成。其系统结构如图2-1所示。
图2-1EPON系统结构图
OLT(OpticalLineTerminal)放在中心机房，ONU(OpticalNetworkUnit)放在网络接口单元附近或与其合为一体。POS(PassiveOpticalSplitter)是无源光纤分支器，是一个连接OLT和ONU的无源设备，它的功能是分发下行数据并集中上行数据。
OLT既是一个交换机或路由器，又是一个多业务提供平台，它提供面向无源光纤网络的光纤接口。根据以太网向城域和广域发展的趋势，OLT上将提供多个Gbit/s和10Gbit/s的以太接口，支持WDM传输。OLT除了提供网络集中和接入的功能外，还可以针对用户的QoS的不同要求进行带宽分配，网络安全和管理配置。
POS是无源光纤分支器，连接OLT和ONU的无源设备，实现分发下行数据、集中上行数据的功能，由于是无源操作，环境适应能力强，维护简单，POS的分支数一般为2、4、8、16，可进行多级级联。
在EPON中，OLT到ONU间的距离最大可达20km，如果使用光纤放大器(有源中继器)，距离还可以扩展。ONU支持传统的TDM协议，通过支持E1接口来实现传统TDM话音接入。
EPON系统采用WDM技术，实现单纤双向传输。ITU-T定义的TDMPON允许采用双纤，但现实中很少采用。波长分配方案普遍遵循ITU-TG.983.3标准。如图2-2所示。
图2-2EPON波长分配方案
EPON下行数据以变长信息包的`形式从OLT下行广播到多个ONU，依据是IEEE802.3协议，信息包的长度最长为1518字节。每个信息包带有一个EPON包头，惟一标识该信息包是发给ONU-1、ONU-2还是ONU-3的。也可标示为广播信息包发给所有ONU的或发给特定的ONU组的。当数据到达ONU时，ONU通过地址匹配，接受并识别发给它的信息包，丢弃发给其他ONU的信息包。例如，ONU-1接收信息包1、2、3，但只将信息包1传输给最终用户1。如图2-3所示。
图2-3EPON下行工作原理
EPON上行数据传输采用时分复用技术，每个ONU上行数据分配一个专用时隙，使得在数据汇合到公共光纤的时候，从ONU来的信息包不会互相干扰。例如，ONU-1信息包在第一个时间间隙传输，ONU-2信息包在第二个非重叠的时间间隙传输，而ONU-3信息包在第三个非重叠的时间间隙传输。
图2-4EPON上行工作原理
2.3EPON技术优势
EPON是几个最佳的技术和网络结构的结合。EPON以以太网为载体，采用点到多点结构、无源光纤传输方式，下行速率目前可达到10Gb/s，上行以突发的以太网包方式发送数据流。另外，EPON也提供一定的运行维护和管理(OAM)功能。EPON技术和现有的设备具有很好的兼容性。而且EPON还可以轻松实现带宽10Gb/s的平滑升级。新发展的服务质量(QoS)技术使以太网对语音、数据和图像业务的支持成为可能。由于以太网的广泛应用，EPON一经出现就受到了众多设备厂商的青睐。EPON技术与APON、GPON技术相比有众多优势，见表2-1所示。
技术种类APONEPONGPON
特点ATM内核Ethernet内核GFP或者ATM
QOS高低高
成本(相对)高低不详
带宽中高高
成熟度高高中
其它无无供货厂家太少
表2-1EPON技术与APON、GPON技术比较
3目前应用
利用EPON技术是实现FTTN(光纤到节点)的有效网络解决方案，根据目前各运营商对于信息化的需求来看，大致可分为小区、工业区和边远地区几种接入方式，下面将逐一进行分析。
3.1在小区接入中的应用
在小区接入中，ONU可设置在用户端(FTTH)或楼道(FTTB)，光分路器可设置在楼道或小区机房。
对于FTTH模式，由于用户数不确定，为了提高设备的利用率、降低成本及方便维护，光分路器的设置应相对集中，采用一级分光，可选择在小区机房或者小区内的光交接箱。采用这种方式建设，无论用户数多或少，设备的利用率都是最大化的，但是用户数较多时对接入光缆的需求量相对较大。网络结构如图3-1所示。
图3-1光纤在小区介入中的应用
对于FTTB模式，ONU设置在楼道，一般需要配合楼道交换机进行业务的接入，光分路器的设置建议与FTTH方式相同。
3.2在工业区接入中的应用
工业区一般均为企业用户，建议将ONU设置在企业的接入机房，结合其内部交换机完成各类业务的接入。这种模式类似于小区接入中的FTTB模式，建议在工业区所属区域设置合适的接入汇聚节点，将OLT放置在接入汇聚节点;在工业区范围内，可采用树型结构，沿着主干道选择合适的点(机房或光交接箱)放置一级光分路器，再根据企业的分布情况布设二级分路器和ONU，以最大限度地节省光缆。网络结构如图3-2所示。
图3-2光纤在工业区接入中的应用
考虑到分路器的多级设置，每个分路器将覆盖一定范围内的企业用户，因此建议多设置光交接箱。若无法设置较多的光交接箱，则建议增大光缆芯数，便于未来大量企业的接入。此外，如果需要采用EPON的环路保护，则需要将从汇聚点引出的骨干光纤以成环方式建设。
3.3在边远地区接入中的应用
对于距离已有传输接入点较远、用户相对集中的边远地区，采用EPON技术将能够很好地发挥其技术优势。将OLT设置在汇聚节点，在用户集中的区域设置光分路器，ONU设置在用户接入点，利用ONU丰富的接口就可以利用极少量的光缆解决众多用户的各类业务需求。网络结构如图3-3所示。
图3-3光纤边远地区接入中的应用
这种模式适用于各运营商的信息化村通接入，将OLT设置在接入汇聚节点，光分路器放置在需要重点接入的区域，就可以在只占用2芯接入层光缆的情况下解决多个乡镇、村庄的语音和信息化接入。不过，考虑到EPON的接入距离一般在20km以内，如果需要大范围地使用EPON接入，则需要将OLT的位置往用户侧靠近，因此需要设置多个接入汇聚节点。
4结束语
尽管EPON技术仍存在着诸如资源管理、设备维护等问题，但我们有理由相信，随着技术的不断成熟，设备价格的不断下降EPON技术定会在未来高速信息化建设中发挥巨大的作用。
可以预见，通信接入网领域将出现完全基于广泛使用的光纤和以太网技术的设备。这种基于以太网的光传输结构将会成为在单一网络中捆绑传输话音、数据和图像业务(即三网合一)的主要方式。同时，这一技术会产生新的合作和战略伙伴，内容提供商、业务提供商、网络运营商和设备制造商都将使用EthernetPON这种前所未有的方式传输通信业务。
参考文献
1 陈洁.PON技术标准的发展和演进[J].电信技术,,(9):15-18.
2 陈雪.无源光网络技术[M].北京:北京邮电出版社,
3 阎德升等.EPON——新一代宽带光接入技术与应用[M].北京:机械工业出版社,.
4 EPON技术应用探讨[EB/OL].
2.epon概述 篇二
摘要
本文主要依据我国广电的现状，介绍了EPON技术的特点、发展、原理与标准。探讨了EPON技术在HFC网络中的应用原理及各种不同接入网络的构成形式，论述了EPON在HFC中应用的优势。
关键词：光纤同轴混合网(HFC);以太无源光网络(EPON)
1．绪论
.广电系统在视频业务、网络资源和用户资源方面拥有突出的优势，如何利用自身优势，把握市场发展并抢得用户需求的先机是广电赢取市场的关键。广电在光纤网络资源和入户线路资源方面占有很大优势，但旧有的单向HFC网络无法满足新业务的需求，EPON(Ethernet Passive Optipnal Network:EPON)技术的成熟为HFC网络的双向化改造带来了新的契机。EPON网络结构和HFC光传输网络结构类似，部署起来比较方便，用EPON技术实现双向HFC网络比传统的CableModem改造方式更具成本和业务能力的优势。EPON网络可以独立组网完成双向网络，实现互动电视业务的回传，还可以实现多种基于IP的数据、话音和视频业务。另外EPON也可以通过WDM技术和现有155Onm波长的有线传输网络结合，大大节省了光纤资源。
本论文结合我国有线电视的现状，介绍了EPON技术在HFC网络中的应用原理，并且研究了EPON技术在HFC双向光网络中的应用。
2．EPON技术简介
EPON是指采用点到多点结构，无源光纤传输方式，在以太网上提供多种业务。EPON是几个最佳的技术和网络结构的结合。
目前，IP/Ethernet应用占到整个局域网通信的95%以上。EPON由于使用了经济和高效的结构，是接入网中的一种最有效的通信方法。
2.1EPON的网络结构
EPON系统是一个典型的光接入网，一套典型的EPON系统由硬件和软件两大部分构成:硬件部分主要包括有源网络设备和无源光分配网两大部分。有源设备包括:光线路终端OLT;光网络单元/光网络终端ONU/ONT;无源光分配网主要包括无源光网络/光分配器PON/ODN。OLT位于根节点，通过PON/ODN与各个ONU相连。在下行方向，OLT提供面向无源光纤网络的光纤接口;在上行方向，OLT将提供eE(eigabitEthernet)。将来，OLT也会支持10Gbit/s以太网的高速接口。为了支持其他流行的协议，OLT还可支持A翎、FR以及oc3/12/48/192等速率的SDH/SONET的接口标准。OLT通过支持El接口来实现传统的TDM话音的接入。在EPON的统一网管方面，OLT是主要的控制中心，实现网络管理的主要功能。
2.2EPON工作原理
l、EPON的物理层
EPON的物理层由PCS、PMA和PMD三个子层构成。根据EPON应用于接入网的定位，IEEE802.3ah所规范的EPONPMD子层的基本目标是:①支持光纤、光分/合路器构成的点对多点的拓扑结构;②在分支比1:16时，支持在一根单模光纤上100oMbPs(数据速率)不小于20km的双向传输;③物理层接口的误码率小于等于10-2。IEEE802.3ah规定采用WDM技术实现在一根光纤上进行双向传输。
2、EPON的层次模型
对于以太网技术而言，PON是一个新的媒质。而对以太网做C层以及MAC层以上则尽量做最小的改动以支持新的应用和媒质。EPON是由OLT(光线路终端)、ONU(光网络单
元)以及ODN(光分配网络，由无源分光器和光纤组成)等单元构成的点到多点系统。其系统拓扑多为星型或树型分支结构。
OLT位于EPON系统的局端一侧，负责EPON系统外部资源与终端用户的连接，汇聚外部业务，协调远端ONU。外部资源包括语音、数据及视频业务。除了这些基本功能外，高等级的OLT还具备数据路由、交换和语音网关等功能。ONU负责用户的接入和业务的覆盖。下行方向(由OLT到ONU)采用广播方式，每一个ONtl将接收到所有下行信息，根据其袱C地址提取有用信号。上行方向(由ONU到OLT)采用时分方式共享系统。
3．EPON技术在HFC网络中的应用原理
3.1EpON与HFC网络结构的比较
EPON网络与HFC网络结构均主要有树枝型、星型、环型、混合型与总线型等几种。EPON网络的物理构造与HFC网络的体系结构没有差异，网络的结构都是点对多点的传输方式，即星型或多级星型的构造。且各分光器均可采用不对称分光比的分光器，保证每条链路在设备光接受灵敏度范围内。这样EPON系统很容易采用WDM技术叠加在HFC网络上，从而实现双向传输。
综上所述，HFC网络与EPON技术结合，可以快捷地实现网络双向改造，并可以为用户提供更大带宽，甚至向FTTH平滑过渡。较之于其它业务网络，最没有体系结构的差异，具有天然的优势，建设成本会最低，从而令HFC网络成为最具有竞争能力和广阔发展前景的宽带业务接入网。
3.2EpON技术在HFC网络的应用原理
EPON采用以太网帧结构、点到多点结构、无源光纤传输方式，极大地简化了网络结构。结合HFC的网络结构，采用EPON技术和HFC技术的结合，在广电网络原有网络基础上扩展新的宽带数据接入功能、迅速占领宽带接入市场提供了机会。
1、前端或分前端
有线电视网络能够开展的业务主要有:传统模拟、数字电视业务:以太网接入业务:交互电视数据回传;IP话音业务;IP视频业务:其它增值业务等。这就要求前端或分前端除了能够提供模拟、数字电视业务以外还要具有以上其它业务的接入功能。经过EPON技术改造的前端或分前端原理如图5一3。图中OLT为EPON的前端设备;路由器完成各种IP业务、电话业务及网管系统的接入;模拟、数字电视业务采用155Onm光波长送入光纤网。OLT的下行光波长为1490nm，上行光波长为1310nm。三个光波长通过WDM采用光波分复用的技术共用一根光纤。
2、光缆传输
WDM的使用，使系统采用的3个光波长能够在一根光纤中来传输全业务，而光缆中仅保留备用和预留光纤即可，或增加备份路由。PON技术的采用，使光节点的覆盖范围达到20km以内、数量16个以上。
光分路器(ODN)的使用，使网络成为点对多点的结构，大大降低了光纤(缆)的使用量。当前HFC网络的四芯光缆完全能够满足EPON网络对光纤的需求，并且可以完全保留原HFC网络的拓扑结构和光缆路由，仅需增加光接点而己。
3、用户端
对于预留了两线或具备重新布线条件的建筑，可采用EPON+LAN的技术使多个用户共用一个ONU，采用五类线入户方案。结合EPON技术与EoC(EthernetoverCoax)技术。
对于未预留网线又不具备重新布线条件(用户已完成室内的装修)或线路距离较长的用户，可以利用原同轴电缆代替5类线做基带传输(占用O~30翩z频带，10MbPs半双工)。即将以TV的RF信号和数据信号按照频分复用的技术来混频，在同轴电缆中传输，避免楼道内的线路改造、铺设，完成HFC网络的双向化。简单的说EoC就是一种通过有源或无源介
质变换器(合波器)在同轴电缆中传输以太网信号的技术。
3.3EPON在HFC中应用的优点
1、EPON网络局端(OLT)与用户(ONU)之间仅有光纤、光分路器等无源光器件，无需机房、无需配备电源、无需有源设备维护人员。
2、采用单纤波分复用技术仅需一根主干光纤和一个OLT，传输距离可达20公里。
3、上下行均为千兆速率，下行采用针对不同用户加密广播传输的方式共享带宽，上行利用时分多址接入(TD撇)共享带宽。
4、系统成本低，建设周期短。
5、EPON具有同时传输TDM、IP数据和视频广播的能力
6、协议转换成本低。
7、安全性高。
结束语
本论文论述的主要是就目前广电网络的发展。随着光纤进一步接近用户，光纤到户(FTTH)无疑是各个电信业务运营商追求的最终目标。采用EPON技术建设广电新一代双向接入网将是一种较好的方案。EPON系统及其构造，比较适应HFC网络的双向接入，与FTTH的发展方向吻合，从而确保了系统设备使用的长期性和减轻系统的维护量，代表了一个时期内的接入技术发展的方向。
参考文献
3.epon概述 篇三
2006年以来,业界多家著名通信巨头如上海贝尔阿尔卡特、华为等纷纷宣布推出了GPON的商用产品,而更多的芯片企业也宣布投巨资进行GPON芯片的开发,一些运营商开始进行GPON的测试和部署,如日前阿尔卡特与科威特电信公司签署了GPON商业部署合同,中国电信也正在进行对GPON的测试.在中国3G牌照迟迟不发,运营商大力缩减投资的今天,作为实施光纤到户的一项重要候选技术,GPON无疑成为众多设备企业关注的`焦点,甚至有不少企业将2006年视为“GPON年”,认为GPON已经开始成熟,其与EPON相比所具有的巨大优势将突破实施光纤到户面临的众多瓶颈,从而激活市场潜力巨大、与3G相比有过之而无不及的光纤到户市场,成为引领通信市场走出低谷、迈向全新境界的新引擎.
作 者：梁海滨 陈晏 作者单位： 刊 名：电信科学 ISTIC PKU英文刊名：TELECOMMUNICATIONS SCIENCE 年，卷(期)：2006 22(10) 分类号： 关键词：★ 习惯决定未来
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