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在光纖接入技術中，由于無源光網絡(PON)具有成本低、對業(yè)務透明、易于升級和管理等優(yōu)勢得到了大力發(fā)展和推廣應用，正在接入網中扮演著越來越重要的角色。概括來講，根據接入協(xié)議的不同，PON分為基于ATM的APON、基于Ethernet的EPON和基于GEM(GPON封裝格式)的GPON三種類型。近幾年來隨著IP業(yè)務的迅速增長，被事實證明是承載IP數據包最佳載體的以太網技術正受到越來越多的歡迎。由以太網與PON結合而產生的以太網無源光網絡(EPON)因為同時具備以太網和PON的優(yōu)點，成為FTTH中的熱門技術。
1.EPON的系統(tǒng)結構
EPON采用點到多點的網絡拓撲結構，在PON上傳送以太網幀，利用光纖實現語音、數據和視頻等多媒體全業(yè)務的接入。圖11.19是一個典型的EPON樹型分支結構，主要由光線路終端(OLT)、光分配網絡(ODN)和光網絡單元/光網絡終端(ONU/ONT)三部分組成。其中OLT位于局端，ONU/ONT位于用戶端。ONU/ONT的區(qū)別為ONT直接位于用戶端，而ONU與用戶間還有其他的網絡，如以太網。
圖19 EPON系統(tǒng)結構
在EPON中，OLT既具有交換機/路由器的功能，又是一個多業(yè)務提供平臺。在下行方向，它提供面向無源光網絡的光纖接口；在上行方向，提供多個高速(如Gbit/s和10Gbit/s)以太網接口。為支持其他流行協(xié)議，OLT還支持TDM/PSTN、ATM、FR以及SDH/SONET的接口標準。另外，作為EPON的控制中心，OLT除了提供網絡集中和接入功能外，還可以根據用戶要求實現帶寬分配、網絡安全和管理配置等功能。
ODN由無源光分路器(POS)和光纖組成，用于實現OLT與多個ONU之間的連接。POS無須電源、結構簡單，可實現8、16、32、64、128等分光率，并可多級級聯(lián)。一般從OLT到ONU的距離可達20km。
ONU為用戶提供EPON的接入功能，釆用以太網協(xié)議。在中帶寬和高帶寬的ONU中實現了低成本的以太網第二層、第三層交換功能。此類ONU可通過層疊為多個最終用戶提供很高的共享帶寬。由于使用共同的以太網協(xié)議，在通信過程中不需要協(xié)議轉換，因此可實現對用戶數據的透明傳送。同時，ONU也支持其他傳統(tǒng)的TDM協(xié)議，而且不增加設計和操作的復雜性。對上述不同類型協(xié)議的支持可通過配置多個以太網和T1/E1接口實現。
EPON中的OLT和所有ONU由網元管理系統(tǒng)(EMS)管理，EMS提供與業(yè)務提供者核心網絡運行的接口，可實現性能管理、配置管理、計費管理、故障管理和安全管理等功能。
2.EPON的工作原理
在EPON中，根據IEEE802.3以太網協(xié)議，傳送的是可變長度的數據包，最長可達1500字節(jié)。系統(tǒng)釆用下行廣播發(fā)送、上行時分多址接入(TDMA)的工作機制，其原理如圖20所示。
圖20 EPON上下行傳輸原理示意圖
當OLT啟動后，它會周期性的在本端口上廣播允許ONU接入的時隙等信息。ONU上電后，根據此信息發(fā)起注冊請求，OLT為其分配一個唯一邏輯鏈路標識符(LLID)。
在EPON下行方向上傳輸的是由多個數據幀組成的連續(xù)信息流，每幀以統(tǒng)計時分復用的方式攜帶多個長度可變的數據包。每個包的包頭中含有目的地ONU的標識符，即前述ONU注冊時由OLT分配得到的邏輯鏈路標識符。此外，有些包可能要傳輸給所有ONU(廣播)或者指定的一組ONU(組播)。下行信息流會傳輸到每一個ONU,各ONU只接收屬于自己的數據包而丟棄其他的數據包。
在EPON上行方向上，利用TDMA技術，各個ONU的上行數據包在OLT指定時隙內通過無源光分路器進入共用光纖，以TDM形式復用成連續(xù)信息流傳送到OLT。ONU在指定時隙內可發(fā)送多個長度可變的數據包，其帶寬是由OLT配置的，若釆用動態(tài)帶寬調整技術，則OLT根據指定的帶寬分配策略和各個ONU的狀態(tài)，給每一個ONU動態(tài)分配帶寬。由于各個ONU只在各自的指定時隙內發(fā)送數據包，不會發(fā)生碰撞，因此不需要帶有沖突檢測的載波監(jiān)聽多路訪問（CSMA/CD）機制，從而可以充分利用帶寬。
3.EPON的關鍵技術
