第二章_EPON系统原理_KennyZhao_0902
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EPON基本原理一、EPON系统简介以太网无源光纤网络(EPON)是一种采用点到多点(P2MP)结构的单纤双向光接入网络,其典型拓扑结构如下图所示:OLTONU1ONU2ONUn 1:n无源光分路器ODNSNIUNI IF PONIF PONSNI:业务节点接口UNI:用户网络接口IF PON:PON专用接口图1 EPON系统EPON系统由局侧的光线路终端(OLT)、用户侧的光网络单元(ONU)和光分配网络(ODN)组成,为单纤双向系统。
在下行方向(OLT到ONU),OLT发送的信号通过一个1:n的无源光分路器(或几个分路器的级联)到达各个ONU;在上行方向(ONU到OLT),一个ONU发送的信号只会到达OLT,而不会到达其他ONU。
为了避免数据冲突并提高网络利用效率,上行方向采用TDMA多址接入方式并对各ONU的数据发送进行仲裁。
二、EPON传输原理EPON系统采用WDM技术,实现单纤双向传输。
其中上行波长1310nm,下行波长1490nm,用于传递数据业务。
另外光纤上还可以传送1550nm的波长,这个波长主要是用来传递CATV信号。
图2 EPON上下行传输EPON 从OLT 到多个ONU 下行传输数据和从多个ONU到OLT上行数据传输是十分不同的。
下行传输从OLT 到多个ONU 以广播式下行(时分复用技术TDM )每一个数据帧的帧头包含前面注册时分配的、特定ONU 的逻辑链路标识(LLID ),该标识表明本数据帧是给ONU(ONU1 、ONU2 、ONU3......ONUn )中的唯一一个。
另外,部分数据帧可以是给所有的ONU(广播式)或者特殊的一组ONU(组播)。
如下图,ONU1 收到包1、2、3,但是它仅仅发送包1 给终端用户1 ,丢弃包2和包3。
图3 EPON下行传输上行传输从多个ONU到OLT上行数据,采用时分多址接入技术(TDMA )分时隙给ONU 传输上行流量。
当ONU 在注册时成功后,OLT会给ONU分配特定的带宽。
本文全面地介绍了目前一种先进的宽带接入技术——以太无源光纤网络(EPON)接入技术,介绍了EPON的工作原理以及技术特点。
关键词宽带接入点到多点 EPON ONU OLT1 无源光纤网络的发展过程无源光纤网络为服务供应商的中心机房和商业及居民客户之间解决了最后一公里的网络通信基础。
众所周知,在接入网和本地环路中,在最后一公里的居民区范围里,电话铜线和ATV的同轴电缆的分布占有很大的优势。
在城域范围内,商业用户比较集中的区域一般采用高容量的SONET环、光纤T-3线路或者基于铜线的T-1来解决用户接入问题。
一般说来,租用一条T-3(45Mbit/s)或OC-3(155Mbit/s)线路,每个月的租金至少需要20000~30000元,只有大型企业才能够负担这样高昂的费用。
对于中型规模的企业,通常会选择T-1接入,月租金大约为3000元。
但是大多数小规模的企业和广大住宅用户只能采用基于电话线路的窄带接入(POTS和拨号)。
现在,DSL和Cable Modem作为过渡技术,提供了比较便宜的数据传输服务,但是这些技术也有其缺点,如实施比较困难,施工周期比较长,带宽受到传输距离和现有线路的质量影响较大,对话音服务支持不好等等。
虽然接入网技术的发展相对缓慢,远距离网络传输的带宽却因为波分复用(WDM)等新技术的应用而迅速增长。
近来WDM已经开始渗透到城域网范围。
与此同时,企业内部的局域网已经从10 Mbit/s升级到100 Mbit/s,其中很多不久还会升级到1000 Mbit/s。
城域网具有巨大的带宽容量,末端用户的带宽需求也不断增长,而“最后一公里”的接入就成为了两者之间的瓶颈。
根据Vertical Systems Group的调查,在1999年,76%的美国商业用户,其公司所在位置方圆一英里范围内都有光纤接入点,但是却没有光纤连接到公司。
近年来,运营商们一直在设法给网络市场的接入段提供廉价的宽带。
然而,接入网中存在大量的断点。
参考资料《基于以太网的无源光网络(EPON)设备测试规范》中国电力科学院2010年7月24日发布术语和定义OLT Optical Line Terminal 光线路终端;ONU Optical Network Unit 光网络单元;软交换soft switching 利用把呼叫控制功能与媒体网关分开的方法来沟通公用电话交换网(PSTN)与IP电话(V oIP)的一种交换技术;光分路器optical splitter 连接OLT与ONU的无源设备,其负责分发下行数据和集中上行数据,具有一个上行光接口和若干下行光接口;FE接口Fast Ethernet 100M快速以太网接口GE接口Gigabit Ethernet 1000M快速以太网接口BRAS Broadband Remote Access Server 宽带远程接入服务器典型的组网测试模型1、组网模型一图1 EPON组网范例一1.1该组网图的结构原理软交换设备通过电口与OLT设备的一个电口连接,连接线采用RJ45电缆(网线);OLT设备的一个PON口(光口)与光分路器上行光接口连接,光分路器的一个下行光接口与ONU设备的PON口连接,连接线采用光纤;ONU设备的两个语音(窄带)端口分别与两个电话座机连接,连接线采用电话线;网络分析仪的两个电口分别连接OLT设备的一个电口和ONU设备的一个电口,连接线采用RJ45电缆。
(注1:若OLT设备与ONU设备的光口与电口具有成对复用功能,即某个光口(或电口)处于应用状态,与其成对复用的电口(或光口)就不能应用了。
)(注2:网络分析仪与PC机连接,用PC机的客户端软件对网络分析仪进行控制.)1.2该组网图能够完成的测试功能1)ONU备点模式下的智能关断功能;验证ONU 是否支持在备电模式下,选择语音业务或者宽带业务关断的功能。
2)PON接口业务割接功能;验证被测试网管系统是否支持端口业务割接的功能。
在一个PON口坏了的情况下,这个PON口的配置可以移动到另外一个PON口,既可以快速方便的恢复业务,又可以避免重复配置。
EPON的基本工作原理和关键的实现技术分析摘要:文章就EPON技术的工作原理进行了介绍,并分析了其工作特点以及应用优势等相关问题,对实现EPON的关键技术进行了重点分析,以便更多人对EPON技术有更深的了解。
关键词:EPON;基本原理;关键技术随着我国社会科技的快速发展,我国的信息化水平不断的提高。
宽带入网技术是我国信息化建设的重要战略资源,也是推动我国信息化建设的关键。
EPON技术是光纤联网的重要形式,也是实现网络FTTH的关键技术。
随着我国科技水平的提高,网络信息化水平也会随机得到提升,网络的FTTH成为网络接入发展的必然趋势。
1EPON技术的基本原理EPON技术是一种新型的宽带接入技术,且工作的基本原理是利用由一点到多点的结构以及采用无光源的光纤传输模式。
利用以太网,EPON技术可以实现多种功能。
EPON技术在物理层面上采用PON技术,在链路层上使用以太网协议,利用相应的拓扑结构帮助实现以太网接入。
1.1EPON技术的特点EPON技术的特点主要表现在以下几个方面:①利用这一技术,在局端以及用户终端之间不用设置配电电源、机房等设施,利用光分路器等光源器件,就能实现光纤接入。
②EPON技术在网络传输过程中,除了利用传统的传输格式,还有针对性的选用部分局域网、驻地网中相关的技术,将传统的传输格式与局域网、驻地网相关技术有机的结合起来。
这样不仅能够有效的简化复杂的协议以及传输过程,还能降低客户使用成本。
在具体使用方面,这种技术对光线要求低,可以利用一个OLT与主干光纤就能够完成网络传输功能,有效的降低了光纤的成本。
③在结构方面,EPON技术具有一点对多点的结构特点,为技术的升级提供了便利。
④在物理层方面,EPON技术采用单纤双向传输的方式,与PON光纤结构连接,并在物理编码的子层中,有效的借鉴了以太网原有的标准。
1.2EPON技术的优势EPON技术的应用优势具体体现在以下几个方面:①EPON技术的应用范围较广,EPON技术采用一点对多点的结构进行网络连接,可以用最小的成本,为更多的客户提供服务,实现了网络服务范围扩充的效果;②利用EPON技术可以为客户提供高宽带,随着信息技术等的发展,FTTH成为了信息网络发展的必然趋势,而EPON技术作为一种长距离的光线传输,在FTTH模式下非常的适用,目前,这种光纤技术上,EPON能够为客户提供大约1.25 Gb/s的宽带。
信息技术—L U I U—N U.Z.’C h i n a N ew Tec h no l og i es a n d Produel。
嗣囡团圈涩阉■嵋L卫■‘■■i■饵■ⅢEPO N技术原理和应用分析张晓凤(中国电信淮安分公司。
江苏淮安223001)摘要:本文阐述基于以太网技术的无源光网络EPO N接入技术原理,技术组成单元和工作原理,以及基于以太网技术的无源光网络的组网应用场景和注意事项,供大家参考。
关健词:宽带;EPO N;光网络单元;分光器l前青我阔宽带接入网发展十分迅速.高带宽、全业务足未来接入嘲的发展趋势。
改造以及多业务转型,要求接人设备具有基于统一网络承载多业务的能力,并满足不断增长的带宽需求。
D SI。
技术由于带宽和接人距离限制.已逐渐无法满足需求。
PO N(无源光网络)觉带技术j0有高带宽、广覆盖、单纤接入、接口丰富以及综合业务接入能力。
PO N系统的引入,不但可以大大提升商业用户接人速度以及综合业务能力。
并且能够提供足够的业务质量保证。
对r家庭用户而占,除了_速度的提升.一根光纤可以提供包括语音、视频和数据业务的需求。
同时由f光纤本身的高度稳定性,有效降低运行维护成本。
I O N 技术以其天然具有的高带宽、全业务接入能力成为发展FrI T x的主流技术。
随着IP技术的不断完善,大多数运营商已经将IP技术作为数据蚓络的主要承载技术.由此衍生出大量以以太|蜘技术为檗础的接入技术。
把简单经济的以太网技术与PO N的传输结构结合起来的E t he m e t O ver PO N概念.引起网络运营商的广泛霞视。
EP O N技术于2003年由IEE E完成标准化工作。
它以下.兆以太网技术为基础,通过M A C层之上的点到多点控制协议PC P)来实现P O N的点列多点传输方式,协议实现简单。
但O A M作管理维护)能力稍弱。
EPO N 技术是目前比较成熟、可规模应J{{的P O N技术,商片j芯片和设备均较多,产品成熟度较高,成本不断下降。
epon gpon原理EPON和GPON是两种常用的光纤接入技术,它们都是以光纤为媒介,实现宽带接入的目的。
本文将介绍EPON和GPON的原理及其工作方式。
EPON(Ethernet Passive Optical Network)是一种基于以太网技术的被动式光纤接入网络。
EPON的核心设备是OLT(Optical Line Terminal)和ONU(Optical Network Unit)。
OLT负责将数据传输到光纤上,而ONU则负责将光信号转换为电信号,连接用户设备。
EPON采用了点对多点的拓扑结构,即OLT连接多个ONU,每个ONU又可以连接多个用户设备。
EPON的工作原理是将数据包封装成以太网帧,在OLT端通过光纤发送到ONU端。
在OLT端,数据包被封装成以太网帧后,经过光模块转换为光信号,并通过光纤传输到ONU端。
在ONU端,光信号经过光模块转换为电信号,并通过以太网接口传输到用户设备。
EPON使用了TDMA(Time Division Multiple Access)技术,即OLT轮流向每个ONU发送数据包,避免了光纤上的冲突。
与EPON相比,GPON(Gigabit Passive Optical Network)是一种更高速的光纤接入技术。
GPON的核心设备也是OLT和ONU,但其传输速率更高,可以达到1Gbps或更高。
GPON采用了WDM(Wavelength Division Multiplexing)技术,即在同一根光纤上使用不同的波长传输数据,实现了光纤的复用。
在GPON中,OLT端和ONU端通过光模块和光分复用器进行光信号的发送和接收。
GPON的工作原理是将数据包封装成GEM帧(GPON Encapsulation Method),在OLT端通过光纤发送到ONU端。
在OLT端,数据包经过GEM帧封装后,通过光模块转换为光信号,并通过光纤传输到ONU端。
在ONU端,光信号经过光模块转换为电信号,并通过以太网接口传输到用户设备。