快速了解EPON接入技术原理

2020-12-16 14:54

EPON网络是采用FTTB方式组建网络，其组网基本单元为OLT和ONU。OLT为局端设备提供丰富的PON口，用于连接ONU设备；ONU是用户端设备提供相应的数据和语音接口，实现用户业务的接入。对于不同业务的接入实现主要是采用对不同用户不同业务打不同的VLAN标签来透明传输到相应的业务接入服务器，并将相应的VLAN标签剥离后送入IP承载网传输。

1、EPON网络介绍

EPON（以太无源光网络）是一种新兴的光纤接入网技术，它是采用点到多点结构、无源光纤传输方式、基于高速以太网平台和TDM时分MAC（MediaAccessControl）媒体访问控制方式、提供多种综合业务的宽带接入技术。所谓“无源”，是指ODN中不含有任何有源电子器件及电源，全部由光分路器（Splitter）等无源器件组成。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、方便管理等等。

EPON可以实现语音、数据、视频、移动业务的融合。EPON系统主要由OLT（光线路终端）、ONU（光网络单元）、ONT（光网络终端）和ODN（光分配网）组成，它处于网络的接入网层面，主要适用于宽带业务的光纤接入。

有源网络设备包括中心局机架设备（OLT）和光网络单元（ONU）。光网络单元（ONU）给用户提供数据、视频和电话网络与PON之间的接口。ONU最初的作用是接收光路信号，然后转换成用户所需的格式（以太网、IP广播、电话、T1／E1等）。OLT设备则通过光纤连接到IP核心网络。光接入网的引入，其覆盖范围达到20km，保证了OLT从光接入网建网初期就可以提升到传统的城域汇聚节点处，从而简化了接入网汇聚层的网络结构，也节省了端局的数量。另外，光接入网大容量、高接入带宽、高可靠性、多业务QoS等级支持能力的特点，也使接入网向统一、融合、高效承载平台的方向演进成为现实。

2、EPON网络基本原理

EPON系统采用WDM技术，实现单纤双向传输，用上行1310nm和下行1490nm波长传送数据和语音，CATV业务则使用1550nm波长承载。OLT放置在中心局端，分配和控制信道的连接，并有实时监控、管理及维护功能。ONU放置在用户侧，OLT与ONU间通过无源的光分配网络按照1：16／1：32方式连接。

为了分离同一光纤上多个用户往返的信号，可采用以下2种复用技术。

1）下行数据流采用广播技术。在EPON中，从OLT到多个ONU下行传输数据的过程采用数据广播方式发送。数据以变长信息包的形式，从OLT下行广播到多个ONU。每个信息包带有1个EPON包头，唯一标识该信息包是发给ONU－1、ONU－2还是ONU－3。也可标识为广播信息包发给所有ONU或发给特定的ONU组（多点传送信息包）。当数据到达ONU时，ONU通过地址匹配，接收并识别发给它的信息包，丢弃发给其他ONU的信息包。在ONU注册成动后分配1个唯一的LLID；OLT接收数据时比较LLID注册列表，ONU接收数据时，仅接收符合自己的LLID的帧或者广播帧。

2）上行数据流采用TDMA技术。OLT接收数据前比较LLID注册列表；每个ONU在由局端设备OLT统一分配的时隙中发送数据帧；分配的时隙（通过测距技术）补偿了各个ONU距离的差距，避免了各个ONU之间的碰撞。