廣電網絡中EPON的技術特點和應用

李宗宇

摘 要 EPON是一種新形式的光纖接入網技術，它能在以太網接入后提供多種形式的業務。EPON同時具備了PON拓撲結構和以太網技術的特點，因此已經逐漸成為了光接入網領域的技術主導。

關鍵詞 EPON；技術特點；廣電網絡

中圖分類號 G2 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2017）195-0061-02

EPON也就是以太網無源光網絡，作為一種新興的光纖接入技術已經在該領域中成為了發展的主導。在光接入網領域中無源光網絡發揮出了越來越重要的作用，PON技術能有效節省光纖資源，同時還能確保網絡協議的透明化，因此它變得越來越重要了。經過幾十年的不斷發展和完善，以太網價格實惠、實用性超強，對局域網的發展起到了重要的影響。EPON技術融合了以太網技術和PON技術于一身，已經成為了光接入網領域的熱門技術之一。

1 關于EPON的拓撲結構

傳統的網絡傳輸結構采用的是點到點的傳輸，EPON網絡將點到多點的網絡傳輸拓撲結構創建起來。此外，為了將局端激光器的總量減少，傳統的接入系統的激光器會被EPON中的無源網絡設備所代替，將多個光網絡單元通過利用無源光纖分支器和一個光線路頭端相連接，通過以太網的作用，由多個ONU用戶來選擇性的分擔OLT廣播數據包。在當前的城域和干線傳輸中IP業務所占比例在不斷增大，因此需要在可管理性和傳輸速率等方面積極改進以太網，逐漸滲透進骨干網、城域或者是接入網中。將PON和以太網相結合，就有EPON的產生[1]。

2 EPON的技術特點

隨著我國IP行業的不斷發展，干線傳輸中的數據包數量在日趨增加，因此以太網的管理模式需要革新，以太網的傳輸速率要提高。將以太網和PON相結合，對于網絡技術的進一步提高具有積極的意義。對于EPON技術來說，它屬于新興光接入網技術，它基于傳統的光纖接入技術，同時具備自身的技術特點。比如，它的線路傳輸結構采用的是點到多點的方式，傳輸使用的是無源光纖，通過依靠強大的以太網來實現多項業務。PON技術和以太網的融合產生了EPON技術，因此，PON技術在應用時其物理層中需要將一種新規范定義出來，在以太網的應用過程中，需要在其鏈路層上將傳統的以太網鏈路層協議進行擴展，這樣形成的EPON具有新的、有個性的技術特點。因為具備這樣的技術特點，能實現點到多點的連接，因此可以成功接入以太網幀的TDM。[2]

2.1 物理層技術特點

之所以稱EPON是一項新興技術是因為數據包僅通過單一的光纖接入系統就能成功接入。EPON物理層中，單一的光纖可以通過單線波分復用技術來進行雙向的傳輸。此外，它還定義了兩種無源光網絡光接口，最大傳輸距離可以達到10km～20km。傳輸結構因此得到簡化，同時傳輸速度也得到了提升，傳輸距離得到了擴增。

2.2 鏈路層技術特點

以太網和PON技術相融合而產生了EPON，EPON的物理層使用的是PON的技術，以太網的技術特點可以通過EPON的數據鏈路層來顯現。EPON數據鏈路層中，要想在點到多點的連接結構中進行點到點的仿真技術，需要使用到多點MAC控制協議，它能有效控制額外MAC和支持多個MAC客戶層實體的存在。

3 廣電網絡中EPON的應用

3.1 HFC通過FTTB方式進行雙向改造

根據當前廣電網絡系統的特點，雙向網絡的實際情況可以通過FTTB方案來解決，將OLT設備布置在主要的前端機房中，根據光纖的情況來部署ONU，可以將其放在單元或是樓頭中，然后通過交換機入戶或者是通過五類線入戶，如果有的樓層不能使用五類線，可以通過EOC技術來進行同軸纜入戶。HFC雙向改造可以通過部署EPON網絡來實現，交互電視的數據回傳可以通過網絡來實現，各種基于IP的寬帶業務都可以實現，包括IPTV和VOIP等業務。對于EPON系統來說，它可以覆蓋到10km～20km范圍的接入點。因為城市有著較為分散的樓宇分布，如果使用的是點到點的組網方式，用有大量的光纖資源和局端端口資源被使用。如果采用EPON網絡，能將這些光纖資源和局端端口避免，因為EPON的網絡分支點是不需要電源等機房設備的無源設備，可以節約投資成本。EPON解決方案相較于傳統的接入方式優勢是十分明顯的，因為采用光纖傳輸，所以外部環境對其影響不大，帶寬配置更具有彈性；采用的是無源分光器，配電設施和機房的維護成本得以降低；網絡結構更加單一，網絡被簡化，故障點減少，維護更加方便；網絡管理更加高效，業務質量由此得到保證；網絡的升級能力和擴展性更好，與接入網的建設和發展特點相適應[3]。

3.2 EPON+1550nm

無源光網絡和廣電網絡的下行結構一樣，適用的都是星型結構，這和EPON是非常相似的。當前的HFC網絡大多使用的波長是1 550nm，新建網絡可以使用EPON+1550nm解決方案，它指的是在同一個光纖網絡上進行簡單配置，網絡可以在短時間內獲得疊加。EPON的1 490nm波長和1 550nm波長能通過WDM方式在一根光纖上合成，然后通過分路由光纖將其傳輸到ONU前進行解波分復用，CATV光接收機可以還原出1 550nm的信號，以此來進行RF視頻服務。ONU上接入1 490nm的信號，寬帶數據業務的傳輸由此得以完成（ONU上行傳輸采用1 310nm波長）。1550系統網絡比較適合使用這種方式，對于光纖到戶的網絡部署也是非常適合的，這是三網合一得以實現的最理想

模式[4]。

3.3 多種寬帶業務的展開

3.3.1 以太網接入

主要用于將寬帶互聯網接入，EPON系統可以控制和管理端口級的帶寬，對于全面的SLA有著良好的支持作用，能將獨一無二的服務和帶寬提供給以太網。此外，EPON還具有良好的支持PVLAN、802.1QVLAN等的性能，這些性能可以保證數據接入業務。endprint

3.3.2 交互電視的數據回傳

對于帶寬需求較高的廣播視頻業務可以通過傳統的HFC來支持，因此具有成熟可靠的網絡。在交互電視業務的展開過程中，廣電運營商應該使用HFC網絡來進行下行視頻節目的傳送，數據回傳可以通過IP網絡來實現。

3.3.3 開展IP語音業務

如果運營商具備足夠的NGN網絡業務能力，最佳的解決方案就是展開IP語音業務，普通話機可以通過內置的IAD來連接OND，或是應用IP話機來進行VOIP業務。

3.3.4 開展IP視頻業務

IPTV可以通過EPON系統得到很好的支持，通過EPON系統可以進行組播，將QOS保證機制和帶寬相結合，不管是什么格式的視頻，都能將其視頻業務質量保證好[5]。

3.3.5 增值業務

可以利用EPON網絡對企業客戶進行數據VPN業務，此外客戶如果有著特殊需求，可以根據需要進行視頻增值服務，例如需要進行視頻會議或是遠程教學等。廣電網絡的優勢就是視頻內容和視頻業務，這種資源優勢能通過EPON網絡得以更好的發揮。

4 結論

數字電視變革和其他的一些業務需求在不斷沖擊著我國的廣電網絡，新技術的發展能有效促進行業間的競爭和發展，廣電網絡當前面臨新的發展機遇和挑戰。廣電系統的發展因為EPON技術的出現面臨新的發展契機，廣電系統的光纖資源豐富，通過EPON技術來發展雙向數據網絡具有很強的資源優勢。通過這樣優質的EPON網絡，我國廣電網絡可以不斷拓展新業務，以此來滿足更多用戶的新的需求。

參考文獻

[1]黃福明.EPON技術特點及其在CATV中的應用[J].科技信息，2008（6）：57.

[2]朱瑞杰，夏增極.EPON技術在配電網自動化中的應用[J].電力建設，2011，32（6）：49-53.

[3]張建成，范路芳，李志軍.EPON系統中PCS層方案的設計[J].光纖與電纜及其應用技術，2011（2）：40-44.

[4]徐正一.基于EPON技術的配網光通信組網模式[J].農村電氣化，2011（3）：40-41.

[5]楊興，馮麗娜，趙元珍.EPON技術在配電通信系統中的應用研究[J].電力系統通信，2011，32（9）：42-46.endprint