摘要以太網無源光網絡（EPON）是一種點到多點(P2MP)結構的單纖雙向光接入網絡，其典型拓撲結構為樹形，利用光纖實現數據、語音和視頻的全業務接入。文章闡述了EPON的技術原理，分析EPON技術的各種應用場景，并且通過實際案例的形式，分析在下一代接入網絡工程的規范建設中，如何結合現有網絡資源，應用EPON技術設計更為經濟高效的光接入網絡。
　　關鍵詞：以太網無源光網絡，（EPON）技術應用、案例分析
　　隨著Internet的普及和人民的生活及工作質量的提高，為了促進信息網絡的融合與發展，有效提升我國信息基礎網絡的建設水平和現代社會的信息化程度，必然要大力發展光纖接入技術，而在向電信用戶提供的各類寬帶接入服務中，采用光纖接入（FTTx），特別是直接光纖到戶（即FTTH）的接入方式，是目前可預見的、最具技術發展生命力和應用前景的接入方式之一。FTTx光接入技術包括有源接入技術和無源接入技術（PON技術），而PON技術可節省主干光纖資源和網絡層次，在長距離傳輸條件下可提供雙向高帶寬能力，接入業務種類豐富，適用于用戶區域較分散，且每一區域內用戶又相對集中的小面積密集用戶地區，因此是重點發展的FTTx技術。下面介紹EPON技術及其典型應用。
　　一、 EPON技術簡介
　　EPON：基于以太網的無源光網絡，EPON全稱為EthernetPassiveOpticalNetwork，即基于以太網的無源光網絡。它是眾多光接入技術中的一員，其特征體現為：
　　采用以太網幀結構，
　　采用一對多的PON網絡拓樸。
　　1.1EPON傳輸原理：單纖雙向傳輸機制
　　EPON系統采用WDM技術，實現單纖雙向傳輸，為了分離同一根光纖上多個用戶的來去方向的信號，采用以下兩種復用技術：下行數據流采用廣播技術，下行中心波長1490nm；上行數據流采用TDMA技術，上行中心波長1310nm
　　1.2EPON的數據幀結構
　　EPON是采用以太網幀結構，基于IEEE802.3幀格式，在前導碼字節中新增LLID：用于在OLT上標識ONU
　　
　　1.3EPON系統構成
　　EPON系統由以下設備構成：
　　OLT（OpticalLineTerminal）光線路終端通常放置在中心機房（CO）;
　　ONU（OpticalNetworkUnit）光網絡終端通常放置在用戶側;
　　POS（PassiveOpticalSplitter）無源光分路器是連接OLT和ONU的無源設備
　　在一個EPON系統中，OLT既是一個交換機或路由器，又是一個多業務提供平臺（MSPP），它提供面向無源光纖網絡的光纖接口。它是整個EPON系統的核心部件，主要完成的功能有：
　　（1）向ONU以廣播方式發送以太網數據；
　　（2）發起并控制測距過程，并記錄測距信息；
　　（3）發起并控制ONU功率控制；
　　（4）為ONU分配帶寬，即控制ONU發送數據的起始時間和發送窗口大小；
　　（5）其它相關的以太網功能。
　　EPON中的ONU采用了技術成熟而又經濟的以太網協議，在ONU中可以實現成本低廉的以太網第二層、第三層交換功能。它主要完成的功能有：
　　(1)選擇接收OLT發送的廣播數據；
　　(2)響應OLT發出的測距及功率控制命令，并作相應的調整；
　　(3)對用戶的以太網數據進行緩存，并在OLT分配的發送窗口中向上行方向發送；
　　(4)其它相關的以太網功能。
　　POS（PassiveOpticalSplitter）稱為無源光纖分路器，是一個連接OLT和ONU的無源設備，它的功能是分發下行數據并集中上行數據。
　　1.4EPON系統工作過程
　　OLT工作過程，操作產生時間戳消息，用于系統參考時間，通過MPCP幀指配帶寬，進行測距操作，控制ONU注冊
　　ONU的操作，ONU通過下行控制幀的時間戳同步于OLT，ONU等待發現幀（gate），ONU進行發現處理，包括：測距，指定物理ID和帶寬，ONU等待授權，ONU只能在授權時間發送數據
　　1.5EPON協原理－MPCP協議（多點控制協議）
　　MPCP在OLT和ONU之間規定了一種控制機制——MPCP來協調數據的有效發送和接收：
　　1、系統運行過程中上行方向在一個時刻只允許一個ONU發送;
　　2、位于OLT的高層負責處理發送的定時、不同ONU的擁塞報告，從而優化PON系統內部的帶寬分配
　　 MPCP有兩種GATE操作模式：初始化模式和普通模式。
　　 初始化模式用來檢測新連接的ONU，測量環路延時和ONU的MAC地址
　　 普通模式給所有已經初始化的ONU分配傳輸帶寬
　　 GATE（OLT發出）
　　 允許接收到GATE幀的ONU立即或者在指定的時間段發送數據
　　 REPORT（ONU發出）
　　 向OLT報告ONU的狀態，包括該ONU同步于哪一個時間戳、以及是否有數據需要發送。
　　 REGISTER_REQ（ONU發出）
　　 在注冊規程處理過程中請求注冊。
　　 REGISTER（OLT發出）
　　 在注冊規程處理過程中通知ONU已經識別了注冊請求。
　　 REGISTER_ACK（ONU發出）
　　 在注冊規程處理過程中表示注冊確認。
　　1.6EPON注冊過程
　　EPON注冊過程指OLT對系統中的ONU進行注冊，主要用于系統中增加ONU時或者ONU重新啟動時。
　　1、Discovery過程中ONU的執行動作：
　　 在上電啟動或復位時，ONU進入Discovery狀態。等待來自OLT的“DiscoveryGate”消息。
　　 如果所收到的消息類型為Discovery，且消息中的邏輯PHYID與自己相同或為缺省值是，就對此消息做出應答。
　　2、 在discovery過程中OLT的執行動作：
　　 OLT必須周期性的發送Discovery檢測幀。
　　 所有的“discoveryGate”幀都是以廣播方式發送的。
　　1.7EPON原理－測距
　　補償因ONU距離不同而產生的時延差異：RTT（RoundTripTime）
　　 在注冊過程中，ONU對新加入的ONU啟動測距過程

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