EPON技術的發展與介紹

朱春志

【摘要】 目前國內電信、移動和聯通等各大運營和設備商均將寬帶接入網的關注焦點轉向了EPON技術，本文主要對EPON技術的發展概況、技術優勢及其應用前景進行了介紹。

【關鍵詞】 EPON技術 無源光網絡 分光器

一、引言

隨著社會技術水平的進步以及人們對生活水準要求的不斷提高，目前以銅纜為傳輸媒介、基于不對稱ADSL技術為基礎的寬帶接入建設方式將不能適應未來安全監控、大文件傳輸、存儲倉庫以及高清視頻等高速寬帶的業務需求。光纖傳輸技術在提高接入寬帶，提升網絡的業務能力，增強運營商的核心競爭力將發揮重要的作用。基于以太網技術的EPON技術的出現，將有效緩解目前銅纜被盜嚴重、銅價格上漲較快以及建設成本過高的不利狀況。EPON技術就是將以太網技術和無源光網絡技術（PON）結合起來，其最終的目的是用最簡單的方式實現一個點到多點拓撲結構的千兆光纖接入網絡。本文主要對EPON技術的發展概況、技術優勢及其應用前景進行了介紹。

二、EPON技術的發展概況

早在上世紀90年代初期就出現了無源光網絡技術，也即PON技術，1996年，國際電信聯盟遠程通信標準化組織（ITU-T for ITU Telecommunication Standardization Sector）完成了對G.982的標準化，從而為對2 Mbit /s 以下接入速率的窄帶PON系統的定義邁出了重要的一步。

1998年，國際電信聯盟遠程通信標準化組織正式通過了“基于無源光網絡（PON）的寬帶接入網”的建議（G.983.1建議），同時也對基于無源光網絡的信元傳輸協議（APON）系統作了詳盡的規范。G.983.1建議主要規定了光網絡的要求、網絡分層的結構、物理媒質層的要求、會聚層的要求、標稱線路的速率、測距的方法和傳輸性能的要求等。

1999年，國際電信聯盟遠程通信標準化組織又提出了“APON的ONT管理和控制接口規范”的建議（G.983.2建議），該條建議主要從信息模型和網絡管理上對APON系統進行了定義，從而保證不同廠商生產的設備可以實現互相操作。

隨著互聯網的高速發展，以及用戶對網絡需求的不斷提高，各種新的寬帶技術已經成為當前通信領域的研究熱點。在此背景下，電氣和電子工程師協會（IEEE）為引入EPON技術，在2000年底，成立了EFM工作小組（Ethernet in the First Mile Study Group）。除IEEE成立的工作小組外，還有其他如ITU-T和IETF工作小組也大力提倡EPON技術。

三、EPON技術的工作原理

EPON技術使用了IEEE802.3ah技術標準，同時延用了以太網和TDM的一些特性。從網絡層協議上來看，EPON屬于L2的協議。對于物理層，技術標準規定采用單纖波分復用技術來實現單纖雙向傳輸，同時又定義了1000 BASE-PX-10U/D和1000 BASE-PX-20U/D兩種PON光接口，用以分別支持10km和20km的最大距離傳輸。在物理編碼子層，EPON技術采用8B/10B線路編碼和標準的上下行對稱1Gbit/ s數據速率。在數據鏈路層上，EPON技術采用了基于TDM思想的全新控制協議，通過對時間進行分片，然后將不同的時間片制定給不同的ONU設備來使用，從而避免數據傳輸過程中的沖突問題。EPON技術實現了點對多點的通信方式，同時實現了上行時分匯聚和下行廣播分發的無源操作，從而實現單纖雙向傳輸機制。

四、EPON技術的優勢

1、較好的兼容性。迄今為止最成功和成熟的局域網技術是以太網技術，而EPON技術基本上與以太網技術是兼容的。隨著未來EPON技術標準的制定及其EPON技術的使用，在廣域網（WAN）和局域網（LAN）連接時將減少APON在ATM和IP協議間轉換的需要。2、低成本，維護簡單，容易擴展，易于升級。EPON技術在傳輸途中不需電源，并且沒有電子部件，因此，線路容易鋪設，基本不用維護，長期運營成本和管理成本的成本相對很小。EPON技術對局端資源占用的比較少，模塊化程度高，系統初期投入低，擴展容易，投資回報率高。EPON技術是面向未來的新技術，由于多數EPON技術具有多業務接入功能，故EPON技術也是向全IP網絡過渡是一個很好的選擇。3、適應性強。無源光網絡是純介質網絡，因此，EPON技術可以徹底避免電磁干擾和雷電的影響，能在惡劣的自然條件下使用。4、高寬帶，且帶寬分配靈活。目前，EPON技術可以提供上下行對稱的1.25Gb/s的帶寬，而且隨著以太技術的發展可以升級到10Gb/s。EPON技術對帶寬的分配和保證也有一套完整的體系，它可以通過DiffServ、PQ/WFQ、WRED等來實現對每個用戶進行帶寬分配，并保證每個用戶的QoS功能。

結語：隨著電子信息、計算機以及通信等技術的發展，寬帶時代的到來是必然的，對寬帶的市場需求必定會達到一個更高的制高點。作為極有發展潛力的EPON技術，將會與市場相互促進，同時給用戶、通信運營商以及通信設備供應商帶來新的機會。

參 考 文 獻

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