网络技术论文网络发展论文

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构建持续发展的EPON网络

摘要：EPON技术成熟、兼容性好以及PON使用无源节点、业务透明传输、建设运营维护成本低的特点，代表了接入网IP化、光纤化的发展方向。

关键词：EPON 原理关键技术优势

0 引言

随着个人视频、高速互联网游戏和HDTV等服务需求的迅速增长，用户不仅需要极高带宽的互联网与数据流量，而且还希望实现视频、数据以及语音服务的整合。低成本优势以及经市场验证的大规模部署是选择EPON技术的首要理由。现阶段有代表性的光接入技术包括SDH、PDH、MSTP、MSAP、EPON等，这些技术将在以后的一段时期内长期共同存在，EPON以技术成熟、成本低、兼容性好的特点受到运营商的青睐，它是一种主流的宽带接入技术。

1 EPON产品简介、关键技术及实现原理

1.1 定义：EPON（Ethernet Passive Optical Network），基于以太网的无源光网络，它是一种应用于接入网，局端设备与多个用户端设备之间通过无源的光缆、分光器等组成的光分配网连接的网络。

1.2 EPON的网络结构：

1.3 EPON的基本特点：

①OLT与ONU之间信号传输基于IEEE 802.3以太网帧；

②传送能力：1000BASE-PX10：以太网速率1Gb/s对称（线路速率1.25Gb/s，8B/10B编码），10km、至少1:16（功率预算上行5-23dB、下行5-21dB），1000BASE-PX20：以太网速率1Gb/s对称（线路速率1.25Gb/s，8B/10B编码），20km、至少1:16（功率预算10-26 dB），目前主流设备可实现20km、1：32；

③以MAC控制子层的MPCP（multi point control protocol）机制为基础，MPCP通过消息、状态机和定时器来控制访问P2MP的拓扑结构；

④P2P仿真子层是EPON/MPCP协议中的关键组件；

⑤逻辑分光比1：32（1：64）；

⑥支持A、B类ODN网络；

⑦工作波长（单纤双向）：上行：1260-1360nm（常用1310nm），下行：1480-1500nm（常用1490nm）。

1.4 EPON原理：EPON基于IEEE80

2.3-2005标准，是以太网技术与无源光网络（PON）的结合，是运行于点对多点环境下的千兆以太网。它定义了专门的PMD子层（光接口），多点MAC控制协议（MPCP协议），专门的OAM，MAC层与以太网相同，对RS、PCS、PMA子层做了少量扩展。

①EPON系统采用WDM技术，实现单纤双向传输。

②下行数据广播发送：每个ONU根据下行数据的标识信息接收

属于自己的数据，丢弃其他用户的数据；3）上行数据分时发送：各ONU的发送时间与长度由OLT集中控制，采用TDMA的接入机制。

1.5 EPON的接入方式特点：①主干光缆需求少；②需N+1个光收发器；③局端设备体积小，容量大；④传输不需有源设备。

1.6 EPON的关键技术：突发模式光收发器技术、帧结构、测距、动态带宽分配（DBA）机制、下行数据安全性技术、业务QoS处理、TDM业务的承载、运行维护管理（OAM）功能的实现。

2 EPON的产品优势及构建可持续发展的EPON网络的设计思路

长距离，高带宽：PON传输距离10～20km，完全克服了以太网和xDSL接入方式在距离和带宽上的局限性，大大增强了用户接入方案部署的灵活性。

三网融合：EPON技术同时支持数据、视频、语音业务，能真正实现三网融合，节省了网络投资。

节省光缆和光模块：PON系统设备成本和线路成本均可以较传统的P2P技术有较大幅度的优化，还可以集中管理。另外，由于分路器是无源器件，维护简单，环境适应能力强。

无源ODN网络，安全可靠：无源ODN光网络是纯介质网络，彻底避免了电磁干扰和雷电影响，极适合在自然条件恶劣的地区使用。

减少有源设备的使用，降低电费，减少设备故障率，降低网络维护和运营成本。

实现全网保护机制。

精细化运营：粗放式的VLAN规划方式，使小区内所有用户共享业务VLAN。

具有可靠的网络安全机制：三级隔离功能（PON隔离、ONU隔离、ONU下以太网口隔离），不同ONU环路检测功能，以太网端口环路检测功能，L2-L7的访问控制列表，广播风暴抑制功能。

综合接入，全面网管：支持OLT-ONU-远端设备的端到端管理和维护；ONU即插即用，无需配置和维护，局端统一管理和维护；与所有接入网设备可共用一套网管，节省网管投资。

完全支持互联互通。

OLT和二层交换机成功融合，节省二层交换机投资。

安全可靠的二级防雷：规范工程实施，确保设备接地的可靠性以及禁止跨楼宇布线；设备选择要明确抗雷击防护等级；所有系列ONU 实现二级防雷功能。

供电：采用市电供电方式，也可采用ONU反向供电技术（用户放置PSE，给ONU供电），电池模块可选（保证断电时的语音业务）；ONU产品无缝更换：ONU发生故障后，更换新ONU，只需要更改ONU的MAC地址即可，所有的配置信息不再需要重新配置，减少了配置上的麻烦配置，同时实现了ONU的无缝更换和维修。

光链路测量和诊断功能：NMS增加故障诊断系统，OLT增加数据采集功能，ONU增加数据采集功能，OLS是FTTx网络重要的日

常运维手段，具备实时监控、在线检测、智能化诊断三大功能。

3 EPON的发展方向

3.1 EPON总体发展情况：

①EPON技术和设备已经成熟，达到了规模商用水平。具体表现在：技术简单、易实现，经过企业标准的完善，已达到运营级要求；商用芯片和设备均较多并已比较成熟；芯片级和系统级互通已全面和大规模实现；在中国通信现场试验中设备已稳定运行一年半以上；成本在不断下降。②在日本、韩国已得到百万量级的规模商用。

3.2 EPON是宽带网络发展的重点。

测试效果好：完成了企标制定，CTC解决了互通问题，CES满足TDM传送；兼容性好：无缝兼容现有IP网络，兼容IP网络的所有特性，兼容IP网络的所有业务产业链成熟：芯片和系统厂家众多，已有一定规模应用，设备综合成本较低可演进性好：演进路线明确－10G EPON。

4 结束语

目前宽带化、光纤化已经成为所有固网运营商进行网络改造和升级的共同主题。在众多接入技术中，EPON因为综合了PON技术和以太网技术等技术优点，以及良好的成熟度及可扩展性，成为运营商最为热衷的技术。EPON建设在国内正迎来一个生机盎然的春天。