EPON接入技术与应用分析

EPON接入技术与应用分析

摘要自步入21世纪以来，我国的宽带技术不断更新发展，接入方式得到了很大的改进和完善。以太网无源光网络技术（EPON）将以太网与无源光网络相结合，具有独特的优势，并随着目前网络化、信息化的不断深入，得到了广泛的应用和发展。本文介绍了EPON接入技术的工作原理并对其应用情况进行探讨。

关键词EPON接入技术；应用；宽带接入

中图分类号：TN929 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2015）01-0150-01

1 EPON（Ethernet Passive Optical Network）接入技术简介

EPON接入技术是在Internet基础上发展起来，并融合无源光网络的一种先进的接入网新技术。EPON接入技术采用P2P的结构模式，即对等的接入方式，并实行FTTXS协议，其可以实现多元的接入，提供到达居民住房、企业单位以及路边的各项服务，应用非常广泛。由于EPON是在以太网基础上对无源光网络的一种改进，沿用IEEE标准，这样便实现了向IP化的过渡，并节省了光纤资源的利用，网络协议的通用性较强，大大提高的系统的工作效率。

2 EPON系统及关键技术

EPON系统主要由光缆网络（ODN）、局端（OLT）和用户端（ONU）组成。局端通常放置在中心机房，为多种业务提供交流的平台，是整个系统的核心部分。局端不仅可以提供高传输速率的网络接口，还可以实现一点对多点的PON 连接，并根据不同用户的使用要求合理分配带宽，实现网络管理的合理配置和安全。用户端是光纤链路的终端，提供适应不同业务的分配功能，其可以实现选择性接收由局端发送的数据信息，作出相应的响应及调整，同时将用户所需的以太网数据缓存下来，并将数据流向上行方向发送。光纤分配网络可以实现一个光纤传输带宽接口在不同用户之间的共享，节省了大量的传输材料，起到集中上行数据、分发下行数据的过渡作用。

EPON系统的关键技术主要包括动态带宽分配技术、测距及数据同步技术以及突发信号的处理技术等。网络带宽分配在进程控制中发挥着非常重要的作用，网络必须能够适应不同用户的多种业务要求，高效地满足不同用户的业务要求是带宽分配的目标所在。动态带宽分配就是根据用户端突发的业务要求实现动态调节，通过接口共享等方式提高带宽效率。测距及数据同步技术主要是解决不同光路终端传输距离及不同算法机制而导致的传输问题。传输介质时间延迟及传输过程中的信号冲突都会产生传递碰撞，通过测距及数据同

步技术可以实现数据流在制定时间内稳定传输。在数据传输中突发的数据接入是非常常见的，EPON系统必须利用突发信号处理技术实现系统的稳定工作。

3 EPON接入技术的应用

1）EPON系统在企业的综合接入应用。

对于企业局域网来说，企业工作人员对工作数据、文件有很大程度上的共享，网络应用范围集中，采用EPON接入技术能够大量减少主干光纤的使用，减少到远端机房的传输距离，大大提高运行和维护的效率，适用于具有一定的接入密度的商业区等。在企业中采用EPON接入技术，可以灵活地设置分路器，以单个的无源光纤网络接入多个作业终端，随着企业业务的扩展及需求，在后期可以采用一个无源光纤网络接入单个作业终端，其接入及配置比较灵活。EPON接入技术能够有效地解决企业建设初期大量工作设备的汇聚工作所需的成本问题，并并消除了企业到局端的有源节点，减小了信息传输的壁垒，提高了内部系统的工作效率。EPON 接入技术以其灵活性和高度的适应性和兼容性可以提供高性能的带宽服务，并适合于语音及视频会议等业务的接入。

2）EPON系统在小区用户中接入的应用。

随着我国城市现代化建设的不断深入及人们生活水平的提高，网络应用已经成为人们生活中不可或缺的一部分。城市楼房的建设也更加重视网络接入的服务，使得网络结

构、带宽分配、网络业务需求变得更加复杂化，EPON系统以其以太网基础的强兼容性及无源光网络分配的介质传输

优势，能够较好地满足城市居民用户的网络接入及分配要求。小区宽带接入必须能够满足用户端到端的业务性能检测及高效安全的管理维护，适应多用户同时点播的复杂网络接入，并具有一定的升级和扩容能力。

EPON接入技术能够高效支持多种组播业务，在居民用户中视频电视信号传输等大宽带业务中具有方便的应用。采用EPON接入技术能够有效消除楼道信息传输障碍，实现楼道内带宽的自由分配和智能接入，在小区用网格局发生变化或其他情况需要带宽升级时，只需要升级出口设备即可，操作简单且容易实现。EPON接入系统的网络层次结构简单，线路终端通过操作、管理、维护协议对远端用户进行集中管理，实现高效的业务配置和工作性能监控，对传输故障进行及时的定位和自动的分析，实现智能的业务管理工作。另外，EPON系统能够实现多种业务同时接入的能力，用户端根据IP地址、端口号等方式对业务类型进行划分，并根据业务类型进行进程的优先级判断，合理分配带宽，还可以实现语音业务和数据传输业务的隔离，保证一定的带宽和时间延迟，提高系统工作效率。

3）EPON系统在视频监控网络中的应用。

在城市的现代化建设和企业的发展规划中，视频监控网

络体系是其中的一个重要环节，其在城市的环保治安及企业安全运行中发挥着关键的作用。随着现代交通、住房、建筑网络结构的日益复杂，为加强城市管理，摄像头分布在城市的各个部分，大量的视频信息需要在较长的距离内实现高效传输并尽可能地减少传输介质材料的使用。在城市或企业的视频监控网络体系中采用EPON接入技术，将用户端的设备放置在监控位置，监控点的把用户端设备（ONU）放在监控点，监控点的网络编码器通过以太网接口与用户端相连。局端设备放置在监控中心机房，与监控中心的矩阵网络体系通过以太网口进行连接，在线路传输上能够实现一点到多点的拓扑，传输的稳定性好，维护简便，解决了数字监控的接入问题。

4 总结

EPON接入技术具有以太网和无源光网络传输的双重优势，在小区服务、企业网络接入以及城市监控体系建设中有广泛的应用。

参考文献

[1]王艳芬.EPON技术原理及应用[J].技术应用，2010（9）.

[2]甘卉.EPON接入技术与应用研究[C].中国电信镇江分公司，2009（6）.

EPON技术详解

EPON技术详解 1、EPON技术简介EPON技术由IEEE 802.3 EFM工作组进行标准化。2004年6月，IEEE 802.3EFM工作组发布了EPON标准——IEEE 802.3ah（2005年并入IEEE 802.3-2005标准）。在该标准中将以太网和PON技术相结合，在无源光网络体系架构的基础上，定义了一种新的、应用于EPON系统的物理层（主要是光接口）规范和扩展的以太网数据链路层协议，以实现在点到多点的PON中以太网帧的TDM接入。此外，EPON还定义了一种运行、维护和管理（OAM）机制，以实现必要的运行管理和维护功能。EPON系统的协议参考模型如图1所示。 图1 EPON系统的协议参考模型在物理层，IEEE 802.3-2005规定采用单纤波分复用技术（下行1490 nm，上行1310 nm）实现单纤双向传输，同时定义了1000 BASE-PX-10 U/D和1000 BASE-PX-20 U/D两种PON光接口，分别支持10 km 和20 km的最大距离传输。在物理编码子层，EPON系统继承了吉比特以太网的原有标准，采用8B/10B线路编码和标准的上下行对称1 Gbit/s数据速率（线路速率为1.25 Gbit/s）。在数据链路层，多点MAC控制协议（MPCP）的功能是在一个点到多点的EPON系统中实现点到点的仿真，支持点到多点网络中多个MAC客户层实体，并支持对额外MAC的控制功能。图1示意了EPON协议参考模型及多点MAC控制协议的位置。MPCP主要处理ONU的发现和注册，多个ONU之间上行传输资源的分配、动态带宽分配，统计复用的ONU本地拥塞状态的汇报等。利用其下行广播的传输方式，EPON定义了广播LLID（LLID=0xFF）作为单拷贝广播（SCB）信道，用于高效传输下行视频广播/组播业务。EPON还提供了一种可选的OAM功能，提供一种诸如远端故障指示和远端环回控制等管理链路的运行机制，用于管理、测试和诊断已激活OAM功能的链路。此外，IEEE 802.3-2005还定义了特定的机构扩展机制，以实现对OAM功能的扩展，并用于其他链路层或高层应用的远程管理和控制。相对于BPON和GPON，EPON协议简单，对光收发模块技术指标要求低，因此系统成本较低。另外，它继承了以太网的可扩展性强、对IP数据业务适配效率高等优点，同时支持高速Internet接入、语音、IPTV、TDM专线甚至CATV等多种业务综合接入，并具有很好的QoS保证和组播业务支持能力，是目前建设高质量接入网的重要备选技术之一。2、EPON技术现状自EFMA（Ethernet First Mile Alliance，第一公里以太网联盟）在2004

EPON技术发展

EPON技术发展 摘要：宽带增值业务的推广，使用户对带宽的需求由原来的几兆变为几兆甚至几十兆。光纤作为传输高速率，大容量，多业务的最佳媒质，是新一代接入网的最好介质，而EPON技术是现阶段光纤接入网建设的最主流成熟的技术。 关键词：宽带接入；点到多点；EPON；ONU；OLT 中图分类号：TN915 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 11-0000-02 The Development of EPON Technology Tang Guichen （China Tietong Baishan Branch,Baishan134300,China） Abstract:The promotion of broadband value-added services made it possible of transfer date from a few megabytes to even tens of megabytes.High-speed optical fiber transmissions have good characteristics on large capacity,multi-media business.It may be the best material on new generation transmissions methods.EPON technology became most mature technology mainstream nowadays. Keywords:Broadband;Access-to-multipoint;EPON;ONU;OLT 一、无源光纤网络的发展过程

PON系统简介

PON系统简介交流材料
汇报人: 徐继晖
湖北邮电规划设计有限公司 2007年12月

目
录
1
PON 技术原理 2 3 4 EPON关键技术 EPON系统网元 商用EPON设备简介
2

PON技术的含义
PON技术是一种宽带接入网技术
PON ODN Splitter
Passive Optical Network 无源光网络 Optical Distribution Network 光配线网 光分路器
无源光网络 (PON) 无源光网络 (PON) 指光配线网 (ODN) 不含有任何电子器件及电子电源，全部由光分路 指光配线网 (ODN) 不含有任何电子器件及电子电源，全部由光分路 器 (Splitter) 等无源器件组成，不需要贵重的有源电子设备。 器 (Splitter) 等无源器件组成，不需要贵重的有源电子设备。 是一种点到多点的光纤接入技术。 是一种点到多点的光纤接入技术。 本质特征 本质特征 光配线网 (ODN) 全部由无源光器件组成。 光配线网 (ODN) 全部由无源光器件组成。 3

PON的技术种类
点对多点光纤接入技术 点对多点光纤接入技术— —PON PON技术发展 技术发展
相同的拓扑——无源P2MP
APON z ITU-T标准化 标准已经成熟； z ATM技术； z目前提供的接入速率 相对较低，业务提供 能力有限，没有得到 市场认可。
EPON z IEEE EFM工作组 标准化，编号 802.3ah； z 以太网封装； z 标准完善； z 产品开始在市场上 迅速应用。
GPON z FSAN提出，ITU-T 标准化； z ATM、GEM封装； z 标准较完善； z 支持厂家较少。
协议不同
各种 各种PON PON技术的主要差异在于采用了不同的二层技术 技术的主要差异在于采用了不同的二层技术 4

H3CEPON技术白皮书

H3C EPON技术白皮书 H3C EPON技术白皮书 关键词： FTTH FTTB FTTx EPON 技术白皮书 摘要：本文献是关于EPON技术的介绍说明型文档，目的在于说明EPON 是一个什么技术、解决了什么问题。对EPON中的技术细节进行简单描述， 可以帮助你了解EPON这种接入技术的特点。 缩略语：

目录 1 EPON技术介绍 1.1 PON技术发展 1.2 EPON的基本原理 1.3 EPON的技术优点 1.4 EPON的传输原理 2 EPON协议和关键技术介绍 2.1 EPON协议栈介绍 2.1.1 EPON的层次模型 2.1.2 MPCP子层 2.1.3 EPON的物理层（RS子层、PCS子层、PMA子层、PDM子层）2.2 EPON关键技术 2.2.1 EPON数据链路层的关键技术 2.2.2 EPON的QoS问题

1 EPON技术介绍 1.1 PON技术发展 光纤接入从技术上可分为两大类：有源光网络(AON，Active Optical Network)和无源光网络(PON，Passive Optical Network)。１９８３年，ＢＴ实验室首先发明了ＰＯＮ技术；PON是一种纯介质网络，由于消除了局端与客户端之间的有源设备，它能避免外部设备的电磁干扰和雷电影响，减少线路和外部设备的故障率，提高系统可靠性，同时可节省维护成本，是电信维护部门长期期待的技术。PON的业务透明性较好，原则上可适用于任何制式和速率的信号。目前基于PON 的实用技术主要有APON/BPON、GPON、EPON/GEPON等几种，其主要差异在于采用了不同的二层技术。 图1 PON的两个主要标准体系 APON是上世纪90年代中期就被ITU和全业务接入网论坛（FSAN）标准化的PON 技术，FSAN在2001年底又将APON更名为BPON，APON的最高速率为622Mbps，二层采用的是ATM封装和传送技术，因此存在带宽不足、技术复杂、价格高、承载IP业务效率低等问题，未能取得市场上的成功。 为更好适应IP业务，第一英里以太网联盟（EFMA）在2001年初提出了在二层用以太网取代ATM的EPON技术，IEEE 802.3ah工作小组对其进行了标准化，EPON 可以支持1.25Gbps对称速率，随着光器件的进一步成熟，将来速率还能升级到10Gbps。由于其将以太网技术与PON技术完美结合，因此成为了非常适合IP业务的宽带接入技术。对于Gbps速率的EPON系统也常被称为GEPON。100M的EPON 与1G的EPON的不同在速率上的差异，在其中所包含的原理和技术，是一致的，目前业界主要推广的是GEPON，百兆位的EPON也有不多的一些应用。在后面文档中提到的EPON，如果没有特别说明，都是指千兆位的GEPON。 EPON是几种最佳的技术和网络结构的结合。EPON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。目前，IP/Ethernet应用占到整个局域网通信的

EPON技术及工作原理

E P O N技术及工作原理-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

EPON技术工作原理及应用 1.1 PON技术发展 光纤接入从技术上可分为两大类：有源光网络(AON，Active Optical Network)和无源光网络(PON，Passive Optical Network)。１９８３年，ＢＴ实验室首先发明了ＰＯＮ技术；PON是一种纯介质网络，由于消除了局端与客户端之间的有源设备，它能避免外部设备的电磁干扰和雷电影响，减少线路和外部设备的故障率，提高系统可靠性，同时可节省维护成本，是电信维护部门长期期待的技术。PON的业务透明性较好，原则上可适用于任何制式和速率的信号。目前基于PON的实用技术主要有APON/BPON、GPON、EPON/GEPON等几种，其主要差异在于采用了不同的二层技术。 图1 PON的两个主要标准体系 APON是上世纪90年代中期就被ITU和全业务接入网论坛（FSAN）标准化的PON技术，FSAN在2001年底又将APON更名为BPON，APON的最高速率为622Mbps，二层采用的是ATM封装和传送技术，因此存在带宽不足、技术复杂、价格高、承载IP业务效率低等问题，未能取得市场上的成功。 为更好适应IP业务，第一英里以太网联盟（EFMA）在2001年初提出了在二层用以太网取代ATM的EPON技术，IEEE 802.3ah工作小组对其进行了标准化，EPON可以支持1.25Gbps对称速率，随着光器件的进一步成熟，将来速率还能升级到10Gbps。由于其将以太网技术与PON技术完美结合，因此成为了非常适合IP业务的宽带接入技术。对于Gbps速率的EPON系统也常被称为GEPON。100M的EPON与1G的EPON的不同在速率上的差异，在其中所包含的原理和技术，是一致的，目前业界主要推广的是GEPON，百兆位的EPON也有不多的一些应用。在后面文档中提到的EPON，如果没有特别说明，都是指千兆位的GEPON。 EPON是几种最佳的技术和网络结构的结合。EPON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。目前，IP/Ethernet应用占到整个局域网通信的95%以上，EPON由于使用上述经济而高效的结构，从而成为连接接入

什么是EPON技术

什么是EPON技术 EPON（Ethernet Passive OpticalNetwork）是PON技术中最新的一种，由IEEE802.3EFM（Ethernet for the First Mile）提出。EPON是一种采用点到多点网络结构、无源光纤传输方式、基于高速以太网平台和TDM（Time Division Multipexing）时分MAC（Media Access Control）媒体访问控制方式提供多种综合业务的宽带接入技术。 EPON的主要特点包括以下几个方面：成本低、维护简单、容易扩展、易于升级，提供非常高的带宽，服务范围大，带宽分配灵活。 EPON的关键技术主要包括以下几个方面。 测距。因为EPON采用点对多点拓扑结构、TDMA技术实现信息传送。各个ONU与OLT之间的逻辑距离是不相等的。OLT需要有一套测距功能来测试每一个ONU与OLT之间的逻辑距离，并据此来指挥ONU 调整其信号发送延时，使不同距离的ONU所发送的信号能在OLT处准确地复用在一起。目前一般使用比较成熟的、数字计时技术的带内开窗测距法。突发接收。由于EPON上行用TDMA方式，对于OLT来讲，存在多个信号源（ONU）。ONU与OLT之间的距离不同以及线路特性差异将导致各ONU的发送功率相同，OLT接收时却各不相同，这就要求OLT接收机能实现突发接收功能。为了防止数据时域碰撞，必须采用测距和时延补偿技术实现全网时隙同步，使数据包按DBA算法的确定时隙到达。 带宽分配。上行信道中的传输是采用时分复用接入方式来共享光纤的，带宽则根据ONU的需要，由OLT分配。各个ONU收集来自用户的信息并高速向OLT发送数据，不同的ONU发送的数据占用不同的时隙，提高上行带宽的利用率。根据不同用户的业务类型与业务特点合理分配信道带宽，在带宽相同的情况下可以承载更多的终端用户，从而降低用户成本，最有效地利用网络资源。 时钟提取。对于系统的高速率，快速同步是必须解决的核心问题。而其中ONU和OLT以及上下行比特码的时钟一致是其中的关键，目前一般都采用PLL（PhaseLockedLoop）从下行信号中提取时钟，利用帧同步字检测方式实现帧同步。 同步接收。EPON是一个网同步系统，需要实现OLT与ONU之间的快速同步。各个ONU与OLT都需要有一个同步接收的问题，否则一旦发生bit错位或者相位突变，数据接收错误不但影响到数据严重丢失、重传不断，还有可能导致网络拥塞和瘫痪。 传输质量。传输话音和视频业务时要求延时既恒定又很小，延时抖动也要小。一种方法是对不同服务质量要求的信号设置不同的优先权等级。另一种技术是采用保留带的方法，提供一个开放的高速通道，不传输数据，而专门用来传输语音业务，以确保POTS（PlainOldTelephoneService）等需要保证响应时间的业务能得到高速传送。 搅动。由于PON固有的组播特性，为了保证信息保密性，系统必须采用所谓搅动的保护措施。该措施介于传输系统扰码和高层编码之间，这种搅动功能实施信息扰码并能为信息保密提供保护。 安全问题。在点对多点的模式下，EPON的下行信道以广播的方式发送给与此相连接的所有ONU，每个ONU都可以接收OLT发送给所有ONU的信息，所以产生了一些安全隐患，所以必须对发送给每个ONU 的下行信号进行加密。加密算法主要有DES（DataEncryptionStandard）、AES等，相比而言，AES 更为理想。加密和解密可以在数据链路层、物理层或者三层以上进行。MAC层以上的加密控制只加密

epon技术简介

EPON技术

目录 1.PON技术发展 (1) 1.1EPON的基本原理 (2) 1.2EPON的技术优点 (4) 1.3EPON的传输原理 (4) 2.EPON协议和关键技术介绍 (6) 2.1协议栈介绍 (6) 2.1.1EPON的层次模型 (6) 2.1.2MPCP子层 (6) 2.1.3EPON的物理层（RS子层、PCS子层、PMA子层、PDM子层） (7) 2.2EPON关键技术 (10) 2.2.1EPON数据链路层的关键技术 (10) 2.2.2EPON的QoS问题 (11)

1. PON技术发展 光纤接入从技术上可分为两大类：有源光网络(AON，Active Optical Network)和无源光网络(PON，Passive Optical Network)。１９８３年，ＢＴ实验室首先发明了ＰＯＮ技术；PON是一种纯介质网络，由于消除了局端与客户端之间的有源设备，它能避免外部设备的电磁干扰和雷电影响，减少线路和外部设备的故障率，提高系统可靠性，同时可节省维护成本，是电信维护部门长期期待的技术。PON的业务透明性较好，原则上可适用于任何制式和速率的信号。目前基于PON的实用技术主要有APON/BPON、GPON、EPON/GEPON等几种，其主要差异在于采用了不同的二层技术。 图1 PON的两个主要标准体系 APON是上世纪90年代中期就被ITU和全业务接入网论坛（FSAN）标准化的PON技术，FSAN在2001年底又将APON更名为BPON，APON的最高速率为622Mbps，二层采用的是ATM封装和传送技术，因此存在带宽不足、技术复杂、价格高、承载IP业务效率低等问题，未能取得市场上的成功。 为更好适应IP业务，第一英里以太网联盟（EFMA）在2001年初提出了在二层用以太网取代ATM的EPON技术，IEEE 802.3ah工作小组对其进行了标准化，EPON可以支持1.25Gbps对称速率，随着光器件的进一步成熟，将来速率还能升级到10Gbps。由于其将以太网技术与PON技术完美结合，因此成为了非常适合IP业务的宽带接入技术。对于Gbps 速率的EPON系统也常被称为GEPON。100M的EPON与1G的EPON的不同在速率上的差异，在其中所包含的原理和技术，是一致的，目前业界主要推广的是GEPON，百兆位的EPON也有不多的一些应用。在后面文档中提到的EPON，如果没有特别说明，都是指千兆位的GEPON。 EPON是几种最佳的技术和网络结构的结合。EPON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。目前，IP/Ethernet应用占到整个局域网通信的95%以上，EPON由于使用上述经济而高效的结构，从而成为连接接入网最终用户的一种最有效的通信方法。10Gbps以太主干和城域环的出现也将使EPON成为未来全光网中最佳的最后一公里的解决方案。

EPON技术(精简版)详解

EPON技术 中国电信接入网维护及装维技能竞赛教材编写小组编制

目录 第一章EPON技术起源......................................................... - 3 - 1.1 接入网的发展特点.................................................... - 3 - 1.2 接入层业务需求分析.................................................. - 3 - 1.3主要接入技术分析.................................................... - 4 - 1.4 光纤接入的应用模式（FTTx）.......................................... - 4 - 第二章EPON技术特点......................................................... - 4 - 2.1 EPON的定义和组成................................................... - 4 - 2.2 EPON系统数据传输机制............................................... - 5 - 2.3 EPON的网络位置..................................................... - 5 - 2.4 EPON系统组网方式................................................... - 5 - 2.5 技术比较（EPON vs MC）.............................................. - 6 - 2.6 网络和业务比较（EPON vs MC）........................................ - 7 - 第三章 EPON技术应用........................................................ - 8 - 3.1 业务提供............................................................ - 8 - 3.2 EPON的安全机制..................................................... - 8 - 3.3 FTTH网络组网....................................................... - 8 - 3.4 FTTB 网络组网...................................................... - 9 - 3.5 EPON与GPON的特点对比............................................ - 10 -

EPON技术及工作原理

EPON技术工作原理及应用 1.1 PON技术发展 光纤接入从技术上可分为两大类：有源光网络(AON，Active Optical Network)和无源光网络(PON，Passive Optical Network)。１９８３年，ＢＴ实验室首先发明了ＰＯＮ技术；PON是一种纯介质网络，由于消除了局端与客户端之间的有源设备，它能避免外部设备的电磁干扰和雷电影响，减少线路和外部设备的故障率，提高系统可靠性，同时可节省维护成本，是电信维护部门长期期待的技术。PON的业务透明性较好，原则上可适用于任何制式和速率的信号。目前基于PON的实用技术主要有APON/BPON、GPON、EPON/GEPON等几种，其主要差异在于采用了不同的二层技术。 图1 PON的两个主要标准体系 APON是上世纪90年代中期就被ITU和全业务接入网论坛（FSAN）标准化的PON技术，FSAN在2001年底又将APON更名为BPON，APON的最高速率为622Mbps，二层采用的是ATM封装和传送技术，因此存在带宽不足、技术复杂、价格高、承载IP业务效率低等问题，未能取得市场上的成功。 为更好适应IP业务，第一英里以太网联盟（EFMA）在2001年初提出了在二层用以太网取代ATM的EPON技术，IEEE 802.3ah工作小组对其进行了标准化，EPON可以支持1.25Gbps 对称速率，随着光器件的进一步成熟，将来速率还能升级到10Gbps。由于其将以太网技术与PON技术完美结合，因此成为了非常适合IP业务的宽带接入技术。对于Gbps速率的EPON 系统也常被称为GEPON。100M的EPON与1G的EPON的不同在速率上的差异，在其中所包含的原理和技术，是一致的，目前业界主要推广的是GEPON，百兆位的EPON也有不多的一些应用。在后面文档中提到的EPON，如果没有特别说明，都是指千兆位的GEPON。 EPON是几种最佳的技术和网络结构的结合。EPON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。目前，IP/Ethernet应用占到整个局域网通信的95%以上，EPON 由于使用上述经济而高效的结构，从而成为连接接入网最终用户的一种最有效的通信方法。10Gbps以太主干和城域环的出现也将使EPON成为未来全光网中最佳的最后一公里的解决方案。

EPON技术介绍

．EPON技术介绍 EPON 又名GEPON，是由2000年11月成立的EFM(Ethernet in the First Mile，第一英里以太网)工作组提出的，并在IEEE 802.3ah标准中进行规范，其工作重点在EPON的MAC协议上，即最小程度地扩充以太MAC 协议；它在PON层上以Ethernet为载体，上行采用以突发的Ethernet包方式发送数据流。EPON最核心部分是PON 光发送/接收模块，其实现方案是，在与APON 类似的结构和G.983 的基础上，设法保留APON 的物理层PON，而以Ethernet技术代替ATM 技术作为数据链路层协议，构成一个可以提供更大带宽、更低成本和更强业务能力的新的结合体EPON。 EPON 可提供上、下行对称的1.25Gbps线路传输速率（而10Gbps下行线路速率的系统，也正在研究中）。虽然EPON 采用的Ethernet 封装，非常适用于承载IP 业务，但当时IEEE 制定802.3ah 的初衷是为了接入IP数据业务，并没有考虑TDM 业务接入对时钟同步、时延和抖动等方面的特殊要求，因此EPON 所采用的标准Ethernet 封装方式也给其带来了一个致命的缺点，那就是“难以承载话音或电路型数据专线等TDM 业务”，也很难满足电信级的QoS要求。之后，虽然目前国内外均对TDM over Ether net技术进行了积极的研究，我国也制订了通信行业标准《接入网技术要求-基于Ethernet 的无源光网络(EPON)》，且多家EPON 厂商都对IEEE 标准进行了扩充，在EPON 承载TDM 业务和话音业务方面进行了技术创新，例如在提供数据业务的同时，采用预留带宽的方式来提供语音业务，而且多家EPON 厂商也设计出一些新的MAC 机制并增加新的软硬件，但要完全达到TDM 业务要求的严格的QoS更是面临相当大的困难，这给EPON 的应用带来了一定的限制。 2．GPON技术介绍 GPON(Gigabit passive optical network)全名为Gigabit-capable PON 吉比特/千兆位无源光纤网络，也是一种无源被动式光纤网路。GPON 业务是BPON 的一种扩展，相对于其他的PON 标准而言，GPON 标准提供了前所未有的高带宽（下行速率近2.5Gbps），其非对称特性更能适应宽带数据业务市场；它提供QoS 的全业务保障，同时承载ATM 信元和(或)GEM 帧，有很好的提供服务等级、支持Qo S 保证和全业务接入的能力；在承载GEM 帧时，可以将TDM 业务映射到GEM帧中，使用标准的8k Hz(125μs)帧能够直接支持TDM 业务。作为一种电信级的技术标准，GPON 还规定了在接入网层面上的保护机制和完整的OAM功能。其下行最大传输速率可高达2.488Gps，上行最大传输速率达1.244Gb ps，传输距离可达20到37公里，因而具有高带宽、高速、高效传输、大范围覆盖、用户接口丰富等的众多特点，是故，已被大多数运营商视为实现接入网业务的宽带化、综合化改造的理想技术。 作为ITU-T提出的一种灵活的宽带光纤接入技术，在GPON 标准中，明确规定GPON 需要支持的业务类型包括数据业务(Ethernet 业务，包括IP业务和MPEG 视频流)、PSTN 业务(POTS，ISDN 业务)、专用线(T1，E1，DS3，E3和ATM 业务)和视频业务( 数字视频)，可以满足多用户VoIP、采用M PEG-2或-4规格的多视频流(如IPTV)和标准分辨率电视(SDTV)或高清晰度电视(HDTV)和多用户高速互联网接入等“三网合一”的需求。且GPON 中的多业务映射到ATM 信元或GEM帧中进行传送，对各种业务类型都能提供相应的QoS保证。GPON 一般采用树形（或树形）拓扑结构，在需要提供业务保护和通道保护的情况下，可加上保护环，可对某些光网络终端ONT提供保护功能；下图即是GPON 的体系结 构：

无源光网络EPON技术简介

无源光网络EPON技术简介 一、无源光网络的概念 1、光纤接入网 近年来，以互联网为代表的新技术革命正在深刻地改变传统的电信概念和体系结构，随着各国接入网市场的逐渐开放，竞争的日益加剧和扩大，新业务需求的迅速出现，有线技术（包括光纤技术）和无线技术的发展，接入网开始成为人们关注的焦点。在巨大的市场潜力驱动下，产生了各种各样的接入网技术。光纤通信具有通信容量大、质量高、性能稳定、防电磁干扰、保密性强等优点。在干线通信中，光纤扮演着重要角色，在接入网中，光纤接入也将成为发展的重点。光纤接入网是发展宽带接入的长远解决方案。 光纤接入网(OAN)，是指用光纤作为主要的传输媒质，实现接入网的信息传送功能。通过光线路终端(OLT)与业务节点相连，通过光网络单元(ONU)与用户连接。光纤接入网包括远端设备——光网络单元和局端设备——光线路终端，它们通过传输设备相连。系统的主要组成部分是OLT和远端ONU。 OLT的作用是为接入网提供与本地交换机之间的接口，并通过光传输与用户端的光网络单元通信。它将交换机的交换功能与用户接入完全隔开。光线路终端提供对自身和用户端的维护和监控，它可以直接与本地交换机一起放置在交换局端，也可以设置在远端。 ONU的作用是为接入网提供用户侧的接口。它可以接入多种用户终端，同时具有光电转换功能以及相应的维护和监控功能。ONU的主要功能是终结来自OLT的光纤，处理光信号并为多个小企业，事业用户和居民住宅用户提供业务接口。ONU的网络端是光接口，而其用户端是电接口。因此ONU具有光/电和电/光转换功能。它还具有对话音的数/模和模/数转换功能。ONU通常放在距离用户较近的地方，其位置具有很大的灵活性。 光纤接入网（OAN）从系统分配上分为有源光网络(AON，Active Optical Network)和无源光网络(PON，Passive OpticaOptical Network)两类。