EPON——以太网无源光网络

浅谈EPON技术及应用随着现代科技的不断发展，人们对通信的要求不断提高。

为了满足人们对宽带增长的要求，实现接入网的高速化、宽带化和智能化，各种接入技术层出不穷，如LAN、数字用户（DSL，Digital Subscriber Line）、电缆调制解调器（CM，Cable Modem）、电力线通信（PLC，Power Line Communication）等，然而被认为最有前途的是光接入技术，无源光网络（PON）具有以维护、高宽带、低成本等优点，是通过单一平台综合接入语音、数据、视频等多种业务的理想平台。

一 EPON的概述无源光网络产生自20世纪80年代以来经过几个发展阶段，起初人们认为将ATM技术与PON技术结合的APON/BPON技术是实现综合接入的理想模式，但由于数据业务爆炸式的增长，ATM技术暴露出效率不高、协议复杂等弱点，因而未能大规模应用。

在这种背景下两个引人关注的PON新标准出台，其中之一是ITU/FSAN负责制定用来代替APON/BPON的GPON标准，另一个是IEEE 802.3ah工作组制定的EPON标准。

2000年12月，在IEEE的赞助下，成立了EFM（以太网第一英里）研究小组，开始了EPON技术的标准化工作。

EPON标准IEEE802.3ah于2004年6月正式公布。

进一步增强EPON 竞争力，IEEE于2006年成立了802.3av工作组开展了10G EPON系统的研究，从而使得带宽能力方面得到了一定程度上的提高，但带宽使用效率上尚无明显改善。

随后，10GEPON标准IEEE802.3av在2009年9月正式颁布。

EPON（Ethernet Passive Optical Network）以太网无源光网络，由IEEE802.3EFM （Ethernet for the First Mile）提出，是PON技术中的一种，它将简单经济的以太网技术与PON的传输结构结合起来，从而实现了再以太网上提供语音、数据、视频等多种业务。

GEPON，全称为千兆以太网无源光网络，是一种基于千兆以太网的PON技术。

它根据IEEE 802.3协议，包长可变至1518字节传送数据。

此外，还有EPON和GPON两个主要的PON标准。

EPON，全称为以太网无源光网络，是IEEE 802.3ah工作组制定的标准。

由于最早的EPON标准基于100M快速以太网传送，市场上很多被称为EPON的产品实际上都是基于百兆以太网PON技术。

而GPON，全称为千兆比特无源光网络，是由ITU/FSAN制定的Gigabit PON(GPON)标准。

它是原来ITU-T以155Mbit/s ATM技术为基础的APON(ATM PON)标准发展而来。

EPON和GPON是两种标准，而不是EPON可以升级为GPON。

此外，分路比即一个OLT端口（局端）带多少个ONU（用户端），EPON 标准定义分路比1：32。

以上内容仅供参考，如需更准确全面的信息，建议咨询网络工程师获取专业解答。

EPON的关键技术及实现原理EPON（Ethernet Passive Optical Network）是一种基于以太网技术的无源光网络，它使用光纤作为传输介质，在光线从中心局传入用户终端的过程中不需要中继节点的参与。

EPON将以太网和光纤接入技术结合，实现了大带宽、高可靠性和低成本的宽带接入。

一、光传输技术光传输技术是EPON中最基础的技术之一，它包括了光纤的选择和光纤传输的参数设计。

在EPON中，一般采用单模光纤进行传输，因为它具有更低的衰减和更高的带宽。

此外，还需要考虑光纤的长度、连接等参数的设计，以实现光信号的高速传输。

二、光分配技术光分配技术是EPON中的关键技术之一，它主要包括了光发送和接收的技术。

EPON使用了一种被称为比例脉冲宽度调制（PON）的技术，它通过在一个周期内改变光脉冲的宽度来传输数字信号。

在EPON中，光发送端使用激光器将数字信号转换为光信号，并通过光纤传输到用户终端，光接收端再将光信号转换为数字信号，实现数据的传输。

三、以太网技术以太网技术是EPON的核心技术之一，EPON使用以太网协议作为数据的传输协议，这使得EPON可以兼容现有的以太网设备和系统。

EPON将以太网帧封装在光信号中进行传输，用户终端上的以太网设备可以直接接入EPON，无需进行额外的协议转换。

四、调度控制技术调度控制技术是EPON中的关键技术之一，它主要用于实现共享信道的调度和管理。

EPON中采用了一种被称为动态带宽分配（DBA）的技术，它可以根据不同的用户需求和网络负载情况动态地分配带宽资源。

DBA技术通过控制ONU（光网络单元）的发送速率和发送时隙来实现带宽的分配，从而提高网络的效率和性能。

EPON的实现原理主要是基于光纤传输和以太网技术的结合。

当用户需要接入宽带网络时，光纤连接到用户终端设备的光接收端口，光信号经过光分配器进入光纤传输中。

同时，用户终端设备上的以太网设备通过以太网接口与EPON网络相连，可以直接发送和接收数据。

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。

EPON和GPON有哪些区别
1、GPON:是千兆无源光网络，EPON:是以太网无源光网络。

一般公众宽带使用EPON，中小企业使用GPON，
对用户来说，一个便宜性价比高，一个稳定可靠。

2、EPON和GPON两种都是用光纤传输的形式但是采用的标准不一样。

可以说GPON更高级，可以传输更大的带宽，可带的用户也比EPON更多，GPON源自光纤通信早期的APON\BPON技术，由此发展过来，传输码流用的是ATM帧格式。

EPON的E指的是互联以太网，所以EPON诞生之初就是要求能够同互联网直接无缝链接，所以EPON的码流走的是以太网的帧格式。

当然，为了适应光纤上传输，所以在以太网帧格式的帧的外面，包了一层EPON定义的帧格式。

3.EPON来自IEEE，GPON来自ITU-T。

一个的是数据体系，一个是传输体系。

一个强调经济实用性，一个强调规范可靠性。

一个从厂商向上推动，一个是从国家行业向下推行。

以太网无源光网络(EPON)
EPON一般采用时分复用(TDMA)方式来实现
光网络终端ONT
OLT(光线路终端)、OLT既是一个交换机或路由器，又是一个多业务提供平台(MSTP)，提供面向无源光网络的接口；
POS(无源光纤分支器)、POS是连接OLT和ONU的设备，分发下行数据并集中上行数据
ONU(光网络单元)、ONU则与用户相连；
MDU: 全称：Multiple Dwelling Unit
中文翻译：多用户居住单元
说明：这个短语首先是一个居住术语，由于西方的居住习惯偏向于独门独户的House型家居，所以在大多数情况下，人们是家庭为单位居住的。

但是也存在着类似于中国小区单元楼之类的，一套住房被称为一个套间公寓（Apartment）；而多套用户的居住整体被成为MDU。

这个缩写目前常用在通讯行业，用来说明接入网的接入程度，比方说光纤到楼栋，就可以说FTTM（Fiber to the MDUs）。

有线电视网络中EPON技术的应用EPON技术是一种新型的光接入网技术，以无源光网络为基础。

过去，数据链路层的协议采用的是异步转移模式，但现在已经被以太网取代。

在有线电视网络中，EPON技术的应用具有非常显著的作用，除了能够有效维护系统的稳定运行之外，还可以提高电视网络的运行速度，减少网络事故的发生率，提高电视网络的应用水平，给用户带来高品质的观看体验[1]。

为此，本文围绕EPON技术在有线电视网络中的应用，从如下两方面展开了全面讨论。

1EPON技术概述1.1EPON技术的内涵阐释EPON又叫做以太无源光纤网络，就是一种在网络中接入光纤的技术。

该技术的最大特点就是能够利用无源光纤完成网络信号的传输[2]。

其中的网络连接是由建立以太网协议完成的。

在实际的使用过程中，我们可以将传统的以太网和EPON技术结合起来，提升网络的传输速度，减少网络使用的成本。

正是因为该技术具有上述优势，所以已经成为最佳的宽带入网方式。

1.2EPON网络的组织结构光线路终端、无源分光器和光网络单元是EPON网络的主要构成部分。

在EPON网络中，能够在短时间迅速完成数据的双向传输，其最远的传输距离可以达到20Kra。

其中的光线路终端位于中心机房，主要的工作内容为：连接视频、音频、图像和数据等外部资源和用户的终端系统，并对位于远端的光网络单元进行协调。

若光线路终端的等级较高，还能够完成距离测量、合理分配用户宽带、生成时间节点等操作，同时完成和光网络单元的时间同步。

其中无源分光器是一种无源设备，其主要功能为：连接光网络单元和光线路终端。

光网络单元的主要职能是完成用户业务接入之后的覆盖工作，并对下行流中时间节点进行控制，实现对信息的控制，保持光线路终端的时间同步。

1.3EPON的关键技术EPON的关键技术就是物理层技术，它除了是EPON技术中接收上下行数据的重要保障，更是实现其他技术功能的中转站。

具体来说，EPON中的物理层技术包含三项技术，第一种是突发数据的处理技术，主要包括时间恢复技术、数据接收技术和数据发送技术等几种。

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。

据《硅谷》杂志2012年第19期刊文，EPON网络是采用FTTB方式组建网络，其组网基本单元为OLT和ONU。

OLT为局端设备提供丰富的PON 口，用于连接ONU设备；ONU是用户端设备提供相应的数据和语音接口，实现用户业务的接入。

对于不同业务的接入实现主要是采用对不同用户不同业务打不同的VLAN标签来透明传输到相应的业务接入服务器，并将相应的VLAN标签剥离后送入IP承载网传输。

1．EPON网络介绍EPON（以太无源光网络）是一种新兴的光纤接入网技术，它是采用点到多点结构、无源光纤传输方式、基于高速以太网平台和TDM时分MAC（MediaAccessControl）媒体访问控制方式、提供多种综合业务的宽带接入技术。

所谓“无源”，是指ODN中不含有任何有源电子器件及电源，全部由光分路器（Splitter）等无源器件组成。

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、方便管理等等。

EPON可以实现语音、数据、视频、移动业务的融合。

EPON系统主要由OLT（光线路终端）、ONU（光网络单元）、ONT（光网络终端）和ODN（光分配网）组成，它处于网络的接入网层面，主要适用于宽带业务的光纤接入。

有源网络设备包括中心局机架设备（OLT）和光网络单元（ONU）。

光网络单元（ONU）给户提供数据、视频和电话网络与PON之间的接口。

ONU最初的作用是接收光路信号，然后转换成用户所需的格式（以太网、IP广播、电话、T1/E1等）。

OLT设备则通过光纤连接到IP核心网络。

光接入网的引入，其覆盖范围达到20km，保证了OLT从光接入网建网初期就可以提升到传统的城域汇聚节点处，从而简化了接入网汇聚层的网络结构，也节省了端局的数量。

另外，光接入网大容量、高接入带宽、高可靠性、多业务QoS等级支持能力的特点，也使接入网向统一、融合、高效承载平台的方向演进成为现实。