无源光网络PON概述(EPON)

EPON简介EPON(Ethernet Passive Optical Network) 无源光网络技术是一种点到多点的光纤接入技术一般其下行采用TDM广播方式，上行采用TDMA（时分多址接入）方式，而且可以灵活地组成树型、星型、总线型等拓扑结构（典型结构为树形结构）。

一个典型的EPON系统由OLT（光线路终端）、ODN（光分配网络）、ONU/ONT（光网络单元）和EMS（网元管理系统）组成。

所谓“无源”，是指ODN中不含有任何有源电子器件及电子电源，全部由无源器件组成，因此其管理维护的成本较低。

由IEEE802.3 EFM(Ethernet for the First Mile)提出。

是一种结合了Ethernet和PON的宽带接入技术。

OLT位于中心交换局的机架上，它既是一个交换机或路由器，又是一个多业务提供平台，提供EPON系统与业务供应商的核心数据、视频和电话网络间的接口，它通过一个EMS链接到业务供应商的网络上。

OLT可提供各种广域网接口，可与DCS、话音网关、IP路由器等设备相连；还可提供多个吉比特以太网和10吉比特以太网接口，提供第二层和第三层的交换与路由功能。

OLT 根据需要配置多块OLC（光线路卡）。

OLC与多个ONU通过POS（无源光切分器）连接。

ODN由POS和光纤构成，POS是一个连接OLT和ONU的无源设备，可以置于全天候的环境中，它分发下行数据并集中上行数据，一般一个POS的分线比为8、16、32或64，并可有多连接。

ONU/ONT位于用户端，放在一个住户、企业或MDU/MTU处。

ONU与ONT的区别在于ONT直接位于用户端，而ONU与用户间还有其他网络如以太网。

ONU提供客户的数据、视频和电话网络与PON 间的接口。

ONU的主要功能是接收光信号并将其转换为客户需要的形式，如以太网、IP多播、POTS、T1等。

EPON的独特之处是，ONU除了终接和转换光信号外，还提供第二层和第三层交换功能，允许在ONU上实现企业数据流的内部路由。

EPON基础知识什么是PONPON为“无源光网络”的英文缩写，全称为：Passive Optical Network。

纯粹点到多点连接方式的ODN又称为无源光网络（PON），PON也可以看作是ODN的子集。

除了xDSL, HFC及LAN, 另一种宽带接入技术。

比其它技术提供更有效, 更便宜的宽带接入利用光纤传送, 提供光纤到户 (FTTH) , 光纤到楼 (FTTB / FTTC) 等接入方式相对的是AON 有源光网络PON：光线路终端（OLT）+光合／分路器（Spliter）+光网络单元（ONU），采用树形拓扑结构。

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之间通过无源光合／分路器连接。

什么是EPONEPON为“基于以太网的无源光网络”的英文缩写，全称为：Ethernet Passive Optical System。

是一种采用点到多点网络结构、无源光纤传输方式、基于高速以太网平台和TDM（Time Division Multipexing）时分MAC（Media Access Control）媒体访问控制方式提供多种综合业务的宽带接入技术。

标准IEEE芯片厂：Teknovus、PMC、cortinaGPON: 基于标准的最新一代宽带无源光综合接入标准APON/BPON：基于ATMPON优点：带宽大扩展性好（1M-1G），点对多点节省主光纤，无源光网络减少维护和电耗，覆盖范围广少局所6、EPON系统能在多模光缆下工作吗EPON系统的分光网络ODN为单纤系统，OLT与ONU都只需要一根纤芯就可以工作。

2、什么是OLTOLT为“光线路终端”的英文缩写，全称为：Optical Line Terminal。

在EPON的统一管理方面，OLT是主要的管理中心，实现网络管理的主要功能：1、与前端（汇聚层）交换机用网线相连，转化成光信号或用光纤直接上联，并用单根光纤与用户端的分光器互联。

一、无源光网络的概念无源光网络（PON），是指在OLT(光线路终端)和ONU(光网络单元)之间的光分配网络(ODN)没有任何有源电子设备.PON（无源光网络）技术是一种点对多点的光纤传输和接入技术，下行采用广播方式、上行采用时分多址方式，可以灵活地组成树型、星型、总线型等拓朴结构，在光分支点不需要节点设备，只需要安装一个简单的光分支器即可，因此具有节省光缆资源、带宽资源共享、节省机房投资、设备安全性高、建网速度快、综合建网成本低等优点。

PON包括A TM-PON（APON，即基于A TM的无源光网络）和Ethernet-PON（EPON，即基于以太网的无源光网络）两种。

二、无源光网络的优势无源光网络（PON）是一种纯介质网络，避免了外部设备的电磁干扰和雷电影响，减少了线路和外部设备的故障率，提高了系统可靠性，同时节省了维护成本，是移动维护部门长期期待的技术。

无源光网络的优势具体体现在以下几方面：（1）无源光网络设备简单，安装维护费用低，投资相对也较小。

（2）无源光设备组网灵活，拓扑结构可支持树型、星型、总线型、混合型、冗余型等网络拓扑结构。

（3）安装方便，它有室内型和室外型。

其室外型可直接挂在墙上，或放置于"H"杆上，无须租用或建造机房。

而有源系统需进行光电、电光转换，设备制造费用高，要使用专门的场地和机房，远端供电问题不好解决，日常维护工作量大。

（4）无源光网络适用于点对多点通信，仅利用无源分光器实现光功率的分配。

（5）无源光网络是纯介质网络，彻底避免了电磁干扰和雷电影响，极适合在自然条件恶劣的地区使用。

（6）从技术发展角度看，无源光网络扩容比较简单，不涉及设备改造，只需设备软件升级，硬件设备一次购买，长期使用，为光纤入户奠定了基础，使用户投资得到保证。

三、基于A TM的无源光网络1．APON技术简介近年来，在接入网上使用A TM技术以提供视频广播、远程教育以及数据通信等多种业务的趋势越来越明显。

无源光网络(PON)技术概述摘要:简单介绍无源光网络（PON）技术，包括它们的组成、分类和性能特点，实际应用中的组网方式和光功率计算等。

关键词:无源光网络EPON GPON FTTx我国目前的主流有线宽带接入技术主要包括ADSL、FTTB+LAN、FTTx等，其中光纤接入（FTTx）技术是今后一定时期内的发展方向，它主要通过无源光网络（PON）技术实现。

1 光纤传输的优势光纤传输具有带宽高、线路直径小且重量轻、传输质量高和成本低等优势。

如今光纤的带宽理论上已经超过10GHz，每公里衰减小于0.3db，随着技术的发展，未来10～100Gb/s的传输也将成为可能；光纤即便包裹着保护套，也比同等的铜线尺寸小重量轻；更为突出的是，光纤传输抗干扰能力强，几乎可以忽略附近各种电子噪声源的干扰；此外，传输途中的低损耗可以增加中继器间的距离，因此减少了外部设备的成本，降低了维护运行费用。

2 无源光网络（PON）的组成与分类无源光网络（PON）系统由局端设备（OLT）、用户端设备（ONU/ONT）和光分配网（ODN）组成。

所谓“无源”，是指ODN 全部由无源光分路器和光纤等无源器件组成，不包括任何有源器件。

PON技术采用点到多点的拓扑结构，下行和上行分别采用时分复用（TDM）的广播方式和时分多址（TDMA）方式传输数据。

PON技术可以细分为很多种，目前常见的有APON（ATM PON）、EPON（Ethernet PON）和GPON（Gigabit PON），它们的主要区别体现在数据链路层和物理层的不同。

其中，APON以ATM作为数据链路层；EPON使用以太网作为数据链路层，并扩充以太网使之具有点到多点的通信能力；GPON则结合了APON和EPON的优点，使用ATM/GEM作为数据链路层，能够对多种业务提供良好支持，同时引入了更多的来自电信业的网络管理和运行维护思想。

目前，APON技术由于成本高，宽带低，已经基本被市场淘汰，主流代表技术为EPON 和GPON。

EPONEPON（以太无源光网络）是一种新型的光纤接入网技术，它采用点到多点结构、无源光纤传输，在以太网之上提供多种业务。

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；方便的管理等等。

1.简介EPON波分复用技术EPON(Ethernet Passive Optical Network以太网无源光网络)IEEE802.3定义了以太网的两种基本操作模式。

第一种模式采用载波侦听多址接入/冲突检测（CSMA/CD）协议而应用在共享媒质上；第二种模式为各个站点采用全双工的点到点的链路通过交换机连接到一起。

相应的，以太网MAC可以工作于这两种模式之一：CSMA/CD模式或全双工模式。

EPON媒质的性质是共享媒质和点到点网络的结合。

在下行方向，拥有共享媒质的连接性，而在上行方向其行为特性就如同点到点网络。

下行方向：olt发出的以太网数据报经过一个1:n的无源光分路器或几级分路器传送到每一个ONU。

N的典型取值在4～64之间（由可用的光功率预算所限制）。

这种行为特征与共享媒质网络相同。

在下行方向，因为以太网具有广播特性，与EPON结构和匹配：OLT广播数据包，目的ONU有选择的提取。

上行方向：由于无源光合路器的方向特性，任何一个ONU发出的数据包只能到达OLT，而不能到达其他的ONU。

EPON在上行方向上的行为特点与点到点网络相同。

但是，不同于一个真正的点到点网络，在EPON种，所有的ONU 都属于同一个冲突域――来自不同的ONU的数据包如果同事传输依然可能会冲突。

因此在上行方向，EPON需要采用某种仲裁机制来避免数据冲突。

2.技术基础无源光网络（PON）的概念由来已久，它具有节省光纤资源、对网络协议透明的的特点，在光接入网中扮演着越来越重要的角色。

同时，以太网（Ethernet）技术经过二十年的发展，以其简便实用，价格低廉的特性，几乎已经完全统治了局域网，并在事实上被证明是承载IP数据包的最佳载体。

PON技术介绍一、什么是pon无源光网络（PON）技术是一种点到多点的光纤接入技术，它由局侧的OLT（光线路终端）、用户侧的ONU（光网络单元）以及ODN（光分配网络）组成。

一般其下行采用TDM 广播方式、上行采用TDMA（时分多址接入）方式，而且可以灵活地组成树型、星型、总线型等拓扑结构（典型结构为树形结构）。

所谓“无源”，是指ODN 中不含有任何有源电子器件及电子电源，全部由光分路器（Splitter）等无源器件组成，因此其管理维护的成本较低。

EPON 的标准化工作主要由IEEE 的802.3ah即EFM（EthernetFortheFirst Mile，第一英里以太网）工作组来完成，其制定EPON 标准的基本原则是尽量在802.3 体系结构内进行EPON 的标准化工作，工作重点放在EPON 的MAC 协议上，最小程度地扩充以太网MAC 协议。

该标准目前还是草案，EFM 计划在2004 年正式发布EPON 的相关标准。

我国目前正在积极进行EPON 的标准化工作，通信行业标准《接入网技术要求－基于Ethernet 的无源光网络（EPON）》正在制订中。

GPON 是ITU 提出的G比特级的无源光网络。

ITU 在2003 年正式通过并颁布了GPON 标准系列中的三个标准：G.984.1、G.984.2 和G.984.3。

由于GPON 标准是ITU 在APON 标准之后推出的，因此G.984 标准系列不可避免的沿用了G.983 标准的很多思路。

GPON 与EPON 都是千兆比特级的PON 系统，与EPON 力求简单的原则相比，GPON 更注重多业务和QoS保证，因此更受运营商的青睐。

但由于GPON 标准复杂且开发较晚，技术尚不成熟，因此目前GPON 产品还未到商品化阶段。

目前IEEE提出的EPON 实现方案是：在与APON 类似的结构和G．983 的基础上，设法保留APON 的物理层PON，而以Ethernet 技术代替ATM技术作为数据链路层协议，构成一个可以提供更大带宽、更低成本和更强业务能力的新的结合体EPON。

EPON的核心技术介绍EPON为以太无源光网络,PON为其缩写,该技术属于新型的光纤接入网技术,属于点到多点应用的光接入技术,主要使用无源光纤及多点结构传输,可以满足以太网的多种业务需求。

无源光网络主要由光线路终端(OLT)、光网络单位(ONU)及光分配网络(ODN)组成,可以将其本质特点看作ONU所有均由无源器件组成,信号可通过分光器将光纤传输给用户。

1、EPON的技术特点与传统以太网相比,主要具有几方面特点:（1）OLT与ONU使用光分路器、光纤等连接,不需要有源设备维护人员、机房及配置电源,节省了较多的建设成本,实际应用效果较显著;（2）上下均使用单纤波分复用技术操作,只需光纤和OLT就可得到理想的传输距离。

在ONU侧,可应用光分路器将其传输给各个用户,减轻了光纤耗费成本。

（3）EPON具有传输IP数据、TDM及视频广播的能力,其中IP 与TDM主要应用IEEE 802.3采用以太网方式操作,并设置有网管辅助系统,提高了传输质量。

（4）上下行均为千兆速率,上行应用时分复用共享带宽,下行使用用户加密方式共享带宽,高带宽有效满足了接入网客户需求,而且可结合用户需求合理的分配带宽。

（5）点对多点结构一般采用增加ONU 数量及设置用户侧光纤方式实现系统升级,保证了运营商的投资安全。

2、EPON核心技术（1）动态带宽分配的DBA动态带宽分配算法表示实时改变EPON各OUN的带宽机制。

如果EPON带宽为静态分配,此时就不能进行数据通信业务变速,如果采用峰值速度静态分配带宽,容易在短期内用尽带宽,而且降低了带宽利W率。

从另一方面分析,动态带宽分配的实现提高了了系统带宽利用率。

一般可利用DBA实现ONU业务要求,在ONU之间开展动态调节带宽可有效提升PON的上行带宽效率。

随着效率的提升,可以给PON 上增加跟多W用户,用户可W到的带宽峰值完全超过传统固定分配带宽。

动态控制经常进行集中控制,该种方式可让发送所有ONU 上行信息,而且都必须给LOT提出带宽申请,然后OLT结合ONU等相关要求满足带宽W授权,分配准则的主要思想是,任意一个ONU都可分割实习信元到达的时间分布,并能进行带宽请求操作,OLT可根据ONU 要求合理、公正的分配带宽,并能处理好细细乱码、超载及信元丢失等情况。

epon和gpon标准Epon和Gpon是两种用于光纤接入的标准，它们分别代表以太网通过无源光网络和增强型光纤接入网。

这两个标准都广泛应用于当前的光纤网络建设中，为用户提供高速、高质量的宽带接入。

一、Epon标准概述Epon标准是Ethernet PON的缩写，它基于以太网技术，在用户和传统的基站之间搭建起光纤接入网络。

Epon使用Fiber-To-The-Premises（FTTP）技术，通过光纤把信号传送到用户的终端设备。

Epon标准采用一个主站和多个用户站的架构，主站是网络的核心，用户站则连接着不同的终端设备，如家庭宽带路由器、计算机等。

Epon标准在光传输、调制解调、帧封装等方面都有详细的规定，确保数据的传输和处理准确可靠。

此外，Epon还利用TDMA多点接入技术，使得多个用户可以共享同一条光纤传输。

Epon标准具有带宽高、成本低、实施简便等优点，被广泛应用于家庭、企业等光纤接入网络中。

二、Gpon标准概述Gpon标准是Gigabit PON的缩写，它也是用于光纤接入的一种标准。

Gpon标准采用了Wavelength Division Multiplexing（WDM）技术，通过给不同用户分配不同的波长，实现了多用户的高速数据传输。

相比于Epon标准，Gpon标准拥有更高的传输速率和更大的容量，可以满足更多用户的需求。

Gpon标准中规定了光信号的传输速率、功率、波长等参数，同时也规定了OLT（Optical Line Terminal）和ONT（Optical Network Terminal）之间的接口协议。

Gpon标准支持不同类型的业务，如语音、数据、视频等，使得用户可以享受到丰富多样的宽带服务。

三、Epon和Gpon的比较Epon和Gpon标准都是针对光纤接入网络而设计的，它们在很多方面有相似之处，但也存在一些差异。

首先，Epon标准基于以太网技术，而Gpon标准采用了WDM技术。

一、PONPON（Passive Optical Network：无源光纤网络）信息化进程的推进和网络应用的需求，快速推动着网络的发展。

在网络的总带宽以每半年翻一番的速度递增的急速推动下，新的网络应用和网络技术也不断地涌现。

PON技术就是顺应这股潮流而走向市场的一种质优价廉的宽带接入技术。

发展从整个网络的结构来看，由于光纤的大量铺设，DWDM等新技术的应用使得主干网络在几年之内已经有了突破性的发展。

同时由于以太网技术的进步，由其主导的局域网带宽也从10M, 100M到1G甚至10G。

而目前大家关注，最需要突破的地方就在于连接网络主干和局域网以及家庭用户之间的一段，这就是常说的“最后一公里”，这是个瓶颈。

必须打破这个瓶颈，才可能迎来网络世界的新天地。

这就好象在一个国家的公路系统，干线和各地区干道都已经建成高等级的宽阔的公路，但通向家庭和商家的门口却还是羊肠小道，这个公路网络的效率无法有效地发挥。

然而，与主干网和局域网不同，接入网情况复杂，需求多样。

宽带接入市场才刚刚起步，市场上可供选择的接入技术众多，各有其优点和不足。

在我国，T1/E1或SONET/SDH接入在价格上，一般用户难以承受；ADSL接入由于其距离和选线率的限制使其费用偏高、用户群不易扩展；Cable Modem方式在网络的结构上和服务的提供上都还有一些问题，而结构的改造费用不菲，同时还受到政策因素的影响；Ethernet 接入由于用户实装率过低而使得本身的成本优势荡然无存，同时由于安全和服务质量难以保证受到广泛批评。

LMDS系统作为一种无线连接的理想方式，可以作为一个很好的补充，但由于其对环境的要求使其不可能成为一种主导技术。

在这种情况下，市场呼唤新技术登场，来解决一些目前技术难以解决的一些问题，以更低的价格。

向用户提供更高的带宽，更好的服务质量。

已经有过多年发展的PON（Passive Optical Network：无源光纤网络）正式揭开面纱，预计在今明两年内就可走向市场。

EPONEPON（以太无源光网络）是一种新型的光纤接入网技术，它采用点到多点结构、无源光纤传输，在以太网之上提供多种业务。

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；方便的管理等等。

1.简介EPON波分复用技术EPON(Ethernet Passive Optical Network以太网无源光网络)IEEE802.3定义了以太网的两种基本操作模式。

第一种模式采用载波侦听多址接入/冲突检测（CSMA/CD）协议而应用在共享媒质上；第二种模式为各个站点采用全双工的点到点的链路通过交换机连接到一起。

相应的，以太网MAC可以工作于这两种模式之一：CSMA/CD模式或全双工模式。

EPON媒质的性质是共享媒质和点到点网络的结合。

在下行方向，拥有共享媒质的连接性，而在上行方向其行为特性就如同点到点网络。

下行方向：olt发出的以太网数据报经过一个1:n的无源光分路器或几级分路器传送到每一个ONU。

N的典型取值在4～64之间（由可用的光功率预算所限制）。

这种行为特征与共享媒质网络相同。

在下行方向，因为以太网具有广播特性，与EPON结构和匹配：OLT广播数据包，目的ONU有选择的提取。

上行方向：由于无源光合路器的方向特性，任何一个ONU发出的数据包只能到达OLT，而不能到达其他的ONU。

EPON在上行方向上的行为特点与点到点网络相同。

但是，不同于一个真正的点到点网络，在EPON种，所有的ONU 都属于同一个冲突域――来自不同的ONU的数据包如果同事传输依然可能会冲突。

因此在上行方向，EPON需要采用某种仲裁机制来避免数据冲突。

2.技术基础无源光网络（PON）的概念由来已久，它具有节省光纤资源、对网络协议透明的的特点，在光接入网中扮演着越来越重要的角色。

同时，以太网（Ethernet）技术经过二十年的发展，以其简便实用，价格低廉的特性，几乎已经完全统治了局域网，并在事实上被证明是承载IP数据包的最佳载体。

epon的概念EPON的概念EPON，全称为以太网无源光网络（Ethernet Passive Optical Network），是一种基于以太网技术的被动光纤接入网络。

它是一种高速、低成本、易部署的解决方案，可用于覆盖大面积的住宅区和企业园区等。

一、EPON的工作原理1.1 OLT（Optical Line Terminal）OLT是EPON系统中最重要的设备之一，负责将数据从上层网络传输到下层网络。

OLT通常安装在数据中心或交换机房内，通过光纤与ODN（Optical Distribution Network）连接。

1.2 ONU（Optical Network Unit）ONU是EPON系统中的用户侧设备，也称为ONT（Optical Network Terminal）。

它负责将光信号转换为电信号，并将数据传输到用户终端设备上。

1.3 ODN（Optical Distribution Network）ODN是EPON系统中连接OLT和ONU之间的光纤网络。

它包括主干光缆、分配光缆和接入点等组成部分。

二、EPON的优势2.1 高速率由于使用了光纤作为传输介质，EPON具有非常高的带宽和传输速率。

其理论带宽可达到10Gbps。

2.2 节约成本相比于传统的基于铜线的接入网络，EPON的部署和维护成本更低。

由于使用光纤作为传输介质，不需要进行大规模的电缆敷设，同时也不需要在用户侧安装调制解调器等设备。

2.3 易部署EPON系统可以很容易地与现有的以太网网络集成。

由于其采用了标准化的以太网协议，因此可以与其他网络设备无缝连接。

2.4 灵活性EPON系统具有很高的灵活性和可扩展性。

它可以根据用户需求进行灵活配置，例如增加或减少用户数量、增加带宽等。

三、EPON的应用场景3.1 家庭宽带接入EPON系统可以为家庭提供高速宽带接入服务。

通过将OLT安装在运营商数据中心或交换机房内，将光纤引入小区或楼宇内，并在每个用户处安装一个ONU，就可以实现家庭宽带接入。

EPON技术简介1EPON技术介绍1.1PON技术发展光纤接入从技术上可分为两大类：有源光网络(AON，ActiveOpticalNetwork)和无源光网络(PON，PaiveOpticalNetwork)。

１９８３年，ＢＴ实验室首先发明了ＰＯＮ技术；PON是一种纯介质网络，由于消除了局端与客户端之间的有源设备，它能避免外部设备的电磁干扰和雷电影响，减少线路和外部设备的故障率，提高系统可靠性，同时可节省维护成本，是电信维护部门长期期待的技术。

PON的业务透明性较好，原则上可适用于任何制式和速率的信号。

目前基于PON的实用技术主要有APON/BPON、GPON、EPON/GEPON等几种，其主要差异在于采用了不同的二层技术。

图1PON的两个主要标准体系APON是上世纪90年代中期就被ITU和全业务接入网论坛（FSAN）标准化的PON技术，FSAN在2001年底又将APON更名为BPON，APON的最高速率为622Mbp，二层采用的是ATM封装和传送技术，因此存在带宽不足、技术复杂、价格高、承载IP业务效率低等问题，未能取得市场上的成功。

为更好适应IP业务，第一英里以太网联盟（EFMA）在2001年初提出了在二层用以太网取代ATM的EPON技术，IEEE802.3ah工作小组对其进行了标准化，EPON可以支持1.25Gbp对称速率，随着光器件的进一步成熟，将来速率还能升级到10Gbp。

由于其将以太网技术与PON技术完美结合，因此成为了非常适合IP业务的宽带接入技术。

对于Gbp速率的EPON系统也常被称为GEPON。

100M的EPON与1G的EPON的不同在速率上的差异，在其中所包含的原理和技术，是一致的，目前业界主要推广的是GEPON，百兆位的EPON也有不多的一些应用。

在后面文档中提到的EPON，如果没有特别说明，都是指千兆位的GEPON。

EPON是几种最佳的技术和网络结构的结合。

EPON采用点到多点结构，无源光纤传输方式，在以太网上提供多种业务。