EPON技術(shù)的發(fā)展與介紹

朱春志

【摘要】 目前國內(nèi)電信、移動(dòng)和聯(lián)通等各大運(yùn)營和設(shè)備商均將寬帶接入網(wǎng)的關(guān)注焦點(diǎn)轉(zhuǎn)向了EPON技術(shù)，本文主要對EPON技術(shù)的發(fā)展概況、技術(shù)優(yōu)勢及其應(yīng)用前景進(jìn)行了介紹。

【關(guān)鍵詞】 EPON技術(shù) 無源光網(wǎng)絡(luò) 分光器

一、引言

隨著社會(huì)技術(shù)水平的進(jìn)步以及人們對生活水準(zhǔn)要求的不斷提高，目前以銅纜為傳輸媒介、基于不對稱ADSL技術(shù)為基礎(chǔ)的寬帶接入建設(shè)方式將不能適應(yīng)未來安全監(jiān)控、大文件傳輸、存儲(chǔ)倉庫以及高清視頻等高速寬帶的業(yè)務(wù)需求。光纖傳輸技術(shù)在提高接入寬帶，提升網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)能力，增強(qiáng)運(yùn)營商的核心競爭力將發(fā)揮重要的作用?；谝蕴W(wǎng)技術(shù)的EPON技術(shù)的出現(xiàn)，將有效緩解目前銅纜被盜嚴(yán)重、銅價(jià)格上漲較快以及建設(shè)成本過高的不利狀況。EPON技術(shù)就是將以太網(wǎng)技術(shù)和無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（PON）結(jié)合起來，其最終的目的是用最簡單的方式實(shí)現(xiàn)一個(gè)點(diǎn)到多點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的千兆光纖接入網(wǎng)絡(luò)。本文主要對EPON技術(shù)的發(fā)展概況、技術(shù)優(yōu)勢及其應(yīng)用前景進(jìn)行了介紹。

二、EPON技術(shù)的發(fā)展概況

早在上世紀(jì)90年代初期就出現(xiàn)了無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，也即PON技術(shù)，1996年，國際電信聯(lián)盟遠(yuǎn)程通信標(biāo)準(zhǔn)化組織（ITU-T for ITU Telecommunication Standardization Sector）完成了對G.982的標(biāo)準(zhǔn)化，從而為對2 Mbit /s 以下接入速率的窄帶PON系統(tǒng)的定義邁出了重要的一步。

1998年，國際電信聯(lián)盟遠(yuǎn)程通信標(biāo)準(zhǔn)化組織正式通過了“基于無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）的寬帶接入網(wǎng)”的建議（G.983.1建議），同時(shí)也對基于無源光網(wǎng)絡(luò)的信元傳輸協(xié)議（APON）系統(tǒng)作了詳盡的規(guī)范。G.983.1建議主要規(guī)定了光網(wǎng)絡(luò)的要求、網(wǎng)絡(luò)分層的結(jié)構(gòu)、物理媒質(zhì)層的要求、會(huì)聚層的要求、標(biāo)稱線路的速率、測距的方法和傳輸性能的要求等。

1999年，國際電信聯(lián)盟遠(yuǎn)程通信標(biāo)準(zhǔn)化組織又提出了“APON的ONT管理和控制接口規(guī)范”的建議（G.983.2建議），該條建議主要從信息模型和網(wǎng)絡(luò)管理上對APON系統(tǒng)進(jìn)行了定義，從而保證不同廠商生產(chǎn)的設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)互相操作。

隨著互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，以及用戶對網(wǎng)絡(luò)需求的不斷提高，各種新的寬帶技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前通信領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。在此背景下，電氣和電子工程師協(xié)會(huì)（IEEE）為引入EPON技術(shù)，在2000年底，成立了EFM工作小組（Ethernet in the First Mile Study Group）。除IEEE成立的工作小組外，還有其他如ITU-T和IETF工作小組也大力提倡EPON技術(shù)。

三、EPON技術(shù)的工作原理

EPON技術(shù)使用了IEEE802.3ah技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)延用了以太網(wǎng)和TDM的一些特性。從網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議上來看，EPON屬于L2的協(xié)議。對于物理層，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用單纖波分復(fù)用技術(shù)來實(shí)現(xiàn)單纖雙向傳輸，同時(shí)又定義了1000 BASE-PX-10U/D和1000 BASE-PX-20U/D兩種PON光接口，用以分別支持10km和20km的最大距離傳輸。在物理編碼子層，EPON技術(shù)采用8B/10B線路編碼和標(biāo)準(zhǔn)的上下行對稱1Gbit/ s數(shù)據(jù)速率。在數(shù)據(jù)鏈路層上，EPON技術(shù)采用了基于TDM思想的全新控制協(xié)議，通過對時(shí)間進(jìn)行分片，然后將不同的時(shí)間片制定給不同的ONU設(shè)備來使用，從而避免數(shù)據(jù)傳輸過程中的沖突問題。EPON技術(shù)實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)對多點(diǎn)的通信方式，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了上行時(shí)分匯聚和下行廣播分發(fā)的無源操作，從而實(shí)現(xiàn)單纖雙向傳輸機(jī)制。

四、EPON技術(shù)的優(yōu)勢

1、較好的兼容性。迄今為止最成功和成熟的局域網(wǎng)技術(shù)是以太網(wǎng)技術(shù)，而EPON技術(shù)基本上與以太網(wǎng)技術(shù)是兼容的。隨著未來EPON技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定及其EPON技術(shù)的使用，在廣域網(wǎng)（WAN）和局域網(wǎng)（LAN）連接時(shí)將減少APON在ATM和IP協(xié)議間轉(zhuǎn)換的需要。2、低成本，維護(hù)簡單，容易擴(kuò)展，易于升級。EPON技術(shù)在傳輸途中不需電源，并且沒有電子部件，因此，線路容易鋪設(shè)，基本不用維護(hù)，長期運(yùn)營成本和管理成本的成本相對很小。EPON技術(shù)對局端資源占用的比較少，模塊化程度高，系統(tǒng)初期投入低，擴(kuò)展容易，投資回報(bào)率高。EPON技術(shù)是面向未來的新技術(shù)，由于多數(shù)EPON技術(shù)具有多業(yè)務(wù)接入功能，故EPON技術(shù)也是向全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)過渡是一個(gè)很好的選擇。3、適應(yīng)性強(qiáng)。無源光網(wǎng)絡(luò)是純介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，因此，EPON技術(shù)可以徹底避免電磁干擾和雷電的影響，能在惡劣的自然條件下使用。4、高寬帶，且?guī)挿峙潇`活。目前，EPON技術(shù)可以提供上下行對稱的1.25Gb/s的帶寬，而且隨著以太技術(shù)的發(fā)展可以升級到10Gb/s。EPON技術(shù)對帶寬的分配和保證也有一套完整的體系，它可以通過DiffServ、PQ/WFQ、WRED等來實(shí)現(xiàn)對每個(gè)用戶進(jìn)行帶寬分配，并保證每個(gè)用戶的QoS功能。

結(jié)語：隨著電子信息、計(jì)算機(jī)以及通信等技術(shù)的發(fā)展，寬帶時(shí)代的到來是必然的，對寬帶的市場需求必定會(huì)達(dá)到一個(gè)更高的制高點(diǎn)。作為極有發(fā)展?jié)摿Φ腅PON技術(shù)，將會(huì)與市場相互促進(jìn)，同時(shí)給用戶、通信運(yùn)營商以及通信設(shè)備供應(yīng)商帶來新的機(jī)會(huì)。

參 考 文 獻(xiàn)

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