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       在光纤接入技术中，由于无源光网络(PON)具有成本低、对业务透明、易于升级和管理等优势得到了大力发展和推广应用，正在接入网中扮演着越来越重要的角色。概括来讲，根据接入协议的不同，PON分为基于ATM的APON、基于Ethernet的EPON和基于GEM(GPON封装格式)的GPON三种类型。近几年来随着IP业务的迅速增长，被事实证明是承载IP数据包最佳载体的以太网技术正受到越来越多的欢迎。由以太网与PON结合而产生的以太网无源光网络(EPON)因为同时具备以太网和PON的优点，成为FTTH中的热门技术。

1.EPON的系统结构

       EPON采用点到多点的网络拓扑结构，在PON上传送以太网帧，利用光纤实现语音、数据和视频等多媒体全业务的接入。图11.19是一个典型的EPON树型分支结构，主要由光线路终端(OLT)、光分配网络(ODN)和光网络单元/光网络终端(ONU/ONT)三部分组成。其中OLT位于局端，ONU/ONT位于用户端。ONU/ONT的区别为ONT直接位于用户端，而ONU与用户间还有其他的网络，如以太网。

图19   EPON系统结构

       在EPON中，OLT既具有交换机/路由器的功能，又是一个多业务提供平台。在下行方向，它提供面向无源光网络的光纤接口；在上行方向，提供多个高速(如Gbit/s和10Gbit/s)以太网接口。为支持其他流行协议，OLT还支持TDM/PSTN、ATM、FR以及SDH/SONET的接口标准。另外，作为EPON的控制中心，OLT除了提供网络集中和接入功能外，还可以根据用户要求实现带宽分配、网络安全和管理配置等功能。

       ODN由无源光分路器(POS)和光纤组成，用于实现OLT与多个ONU之间的连接。POS无须电源、结构简单，可实现8、16、32、64、128等分光率，并可多级级联。一般从OLT到ONU的距离可达20km。

       ONU为用户提供EPON的接入功能，釆用以太网协议。在中带宽和高带宽的ONU中实现了低成本的以太网第二层、第三层交换功能。此类ONU可通过层叠为多个最终用户提供很高的共享带宽。由于使用共同的以太网协议，在通信过程中不需要协议转换，因此可实现对用户数据的透明传送。同时，ONU也支持其他传统的TDM协议，而且不增加设计和操作的复杂性。对上述不同类型协议的支持可通过配置多个以太网和T1/E1接口实现。

      EPON中的OLT和所有ONU由网元管理系统(EMS)管理，EMS提供与业务提供者核心网络运行的接口，可实现性能管理、配置管理、计费管理、故障管理和安全管理等功能。

2.EPON的工作原理

      在EPON中，根据IEEE802.3以太网协议，传送的是可变长度的数据包，最长可达1500字节。系统釆用下行广播发送、上行时分多址接入(TDMA)的工作机制，其原理如图20所示。

图20    EPON上下行传输原理示意图

       当OLT启动后，它会周期性的在本端口上广播允许ONU接入的时隙等信息。ONU上电后，根据此信息发起注册请求，OLT为其分配一个唯一逻辑链路标识符(LLID)。

       在EPON下行方向上传输的是由多个数据帧组成的连续信息流，每帧以统计时分复用的方式携带多个长度可变的数据包。每个包的包头中含有目的地ONU的标识符，即前述ONU注册时由OLT分配得到的逻辑链路标识符。此外，有些包可能要传输给所有ONU(广播)或者指定的一组ONU(组播)。下行信息流会传输到每一个ONU,各ONU只接收属于自己的数据包而丢弃其他的数据包。

       在EPON上行方向上，利用TDMA技术，各个ONU的上行数据包在OLT指定时隙内通过无源光分路器进入共用光纤，以TDM形式复用成连续信息流传送到OLT。ONU在指定时隙内可发送多个长度可变的数据包，其带宽是由OLT配置的，若釆用动态带宽调整技术，则OLT根据指定的带宽分配策略和各个ONU的状态，给每一个ONU动态分配带宽。由于各个ONU只在各自的指定时隙内发送数据包，不会发生碰撞，因此不需要带有冲突检测的载波监听多路访问（CSMA/CD）机制，从而可以充分利用带宽。

3.EPON的关键技术