发布时间 : 星期二 文章用华为设备完成epon接入网设计更新完毕开始阅读4683c4c68bd63186bcebbc4f
沈阳工程学院毕业设计 第1章 绪论
端口接入，主要承载高速上网、LAN互联等基于IP的应用以及IP VPN等增值服务，可以满足接。
（8）Cable Modem可利用铜轴电缆的高速带宽能力提供宽带数据的接入，通常情况200-500用户可共享的下行带宽可达30Mbit/s，在用户端提供10Mbit/s端口接入，Cable Modem可基于双向 HFC网，或基于采用电话上行的单向CATV网两种方式提供服务。
为了能够满足全业务的协调和快速发展，重组后的运营商一定会关注接入网络的建设与改造。在大多数情况下，接入网络在追求宽带化的同时，一定要兼顾多业务接入的控制和管理，即接入网络必须能提供电信级的服务。此外，为了适应数据业务的快速发展，接入网络也要适应IP化的发展趋势。当然，在发展接入网络时，技术并非惟一的因素，在多数情况下，为了节省投资并减少建设和改造的难度和时间，要根据不同的业务需求和不同的网络条件来选择最为经济合理的接入技术方案。
总体来说，PON（EPON、GPON）技术应该是宽带接入网络的发展方向，特别是随着三网融合的推进，以EPON、GPON为代表的技术将会在FTTX中得到大量的应用。为了保护固有的投资，运营商会对已有的以太接入网和ADSL进行不断的升级改造，以适应宽带化的需求，当投资回收达到平衡点的时候，逐步用PON技术来替代。此外，对于一些固定接入难以进入的楼宇，或者说临时有业务需求的地点，以802.16dWiMAX为代表的宽带固定无线接入技术将会因成为电信公司有线接入的重要补充而得到应有的发展。
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沈阳工程学院毕业设计 第2章 EPON——以太网无源光网络
第2章 EPON——以太网无源光网络
2.1 EPON网络介绍
以太网无源光网络（Ethernet PON或Ethernet Over PON，EPON）。EPON是指采用PON的拓扑结构实现以太网的接入。随着Internet的高速发展，用户对网络带宽的需求不断的提高，各种新的宽带技术已成为目前研究的热点。正是在这种背景下，IEEE于2000年底成立了EFM工作组（Ethernet in the Fisrt Mile Study Group），试图引入一种新的接入技术标准，即EPON。除IEEE研究组外，EPON提倡者还计划参加其他标准化组织，例如ITU-T和IETF(Internet Engineering Task Force)。甚至他们还有可能就此计划和全业务接入网（Full Service Access Network，FSAN）组织联系。G.983关于APON的许多内容对EPON仍然有效。IEEE802.3EFM组将参照FSAN的有关内容集中开发EPON的MAC协议，这是建立EPON标准的最快的途径。几家大的公司如Cisco和Nortel Networks在APON的基础上开发EPON标准。
EPON（以太网无源光网络）网络技术是将以太网技术与无源光网络（PON）技术结合起来，以光纤为传输媒质，使用以太网协议作为网络传输协议。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。EPON属于IEEE以太网标准范畴，对于向全IP网络过渡是一个很好的选择。它通过一个单一的光纤接入系统，采用点到多点拓扑结构在千兆以太网光纤接入网络实现数据、语音及视频的综合业务接入，并具有良好的经济性。EPON与APON相比，其上下行传输速率比APON的高，EPON提供较大的带宽和较低的用户设备成本；除帧结构和APON不同外，其余所用的技术与G.983建议中的许多内容类似，其下行采用TDM传输方式，上行采用TDMA传输方式。EPON和APON一样，可应用于FTTB和FTTC,最终的目标是FTTH[3]。
2.2 EPON的网络结构
EPON（以太网无源光网络）是一种新型的光纤接入网技术，它采用点到多点结构、采用无源光纤传输方式、基于高速以太网平台和TDM时分媒体访问控制方式、提供多种综合业务的宽带接入技术。所谓“无源”是指光分配网络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。
从某种意义上说，EPON是一种基于光纤传送网的长距离的以太网接入技术。EPON采用点对多点架构，一根光纤承载上下行数据信号，经过1：N分光器将光信号等分成N路，以光分支覆盖多个接入点或接入用户。EPON在传统上还有GEPON的叫法，这里并不是表述错误。业界早期的EPON设备是基于FE总线的，在基于GE总线的EPON设备推出后，为了区分称之为GEPON，目前业界的EPON设备基本上都是基于GE总线。目前基本上统称EPON。
一个典型的EPON光纤系统由光线路终端(OLT)、光配线网络（OND）和光网络单元（ONU）三大部分及其网管系统组成。其网络结构原理图如图2.1所示。
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沈阳工程学院毕业设计 第2章 EPON——以太网无源光网络
图2.1 EPON接入网基本结构
如上图所示EPON网络的基本组成单元为光线路终端（OLT）和光网络单元（ONU）， 其中，OLT位于局端，ONU位于用户端。OLT到ONU的方向为下行方向，反之为上行方向。
在EPON系统中，OLT既是一个交换机或路由器，又是一个多业务提供平台（Multiple Service Providing Platform，MSPP），它提供面向无源光纤网络的光纤接口。OLT将提供多个Gbit/s和10Gbit/s的以太接口，支持WDM传输。OLT还支持ATM，FR以及OC3/12/48/192等速率的SONET的连接。若需要支持传统的TDM语音、普通电话线(POTS)和其他类型的TDM通信（T1/E1）可以被复用连接到PSTN接口。OLT除了提供网络集中和接入的功能外，还可以针对用户的Qos/SLA（Service Level Agreement）的不同要求进行带宽分配、网络安全和管理配置。
根据需要OLT可以配置多块光线路卡（Optical Line Card，OLC），OLC与多个ONU通过POS连接，POS是一个简单设备，它不需要电源，可以置于全天候的环境中。通常一个POS的分线率为8，16，或32，并可以多级连接。在EPON中，从OLT到ONU距离最大可达20km，若使用光纤放大器（有源中继器），距离还可以扩展。 在EPON系统中，ONU采用了技术成熟的以太网络协议，在中带宽和高带宽的ONU中，实现了成本低廉的以太网第二层第三层交换的功能。此类ONU可以通过层叠来为多个最终用户提供共享高带宽。在通信过程中，不需要协议转换，就可实现ONU对用户数据透明传送。ONU也支持其他传统的TDM协议，而且不增加设计和操作的复杂性。在带宽更高的ONU中，将提供大量的以太接口和多个T1/E1接口。对于光纤到家（FTTH）的接入方式，ONU和NIU可以被集成在一个简单设备中，不需要交换功能，用极低的成本给终端用户分配所需的带宽。
ONU最初的作用是接收光路信号，转换成用户所需的格式（以太网、IP广播、电话、
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沈阳工程学院毕业设计 第2章 EPON——以太网无源光网络
T1/E1等），OLT设备则通过光纤连接到IP核心网络。局端（OLT）与用户（ONU）之间仅有光纤、光分路器等光无源器件，无需租用机房、无需配备电源、无需有源设备维护人员，因此，可有效节省建设和运营维护成本。
EPON中的OLT和所有的ONU由网元管理系统管理，网元管理系统提供与业务提供者核心网络运行的接口。网元管理范围有故障管理、配置管理、计费管理、性能管理和安全管理。
2.3 EPON传输原理及帧结构
在EPON中，根据IEEE802.3以太网协议，传送的是可变长度的数据包，最长可为1518个字节；在APON中，根据ATM协议的规定，传送的是包含48个字节净负荷和5字节信 头的53字节固定长度信元。显然，APON系统不能直接用来传送IP业务信息。因为IP要求将待传数据分割成可变长度的数据包，最长可为65535个字节。APON若要传送IP业务，必须把IP包按每48字节为一组拆分，然后在每组前面附加上5个字节的信头，构成一个个ATM信元。此过程既费时，又增加了OLT和ONU的成本，且5字节信头浪费了带宽。与此相反，以太网适合携带IP业务，与ATM相比，极大地减少了开销[4]。
在EPON中，OLT传送下行数据到多个ONU,完全不同于从多个ONU上行传送数据到OLT，上下行传送采用不同的技术。下行采用TDM传输方式；上行采用TDMA传输方式。EPON下行信息流的分发如图2.2所示。
图2.2EPON下行信息流的分发
OLT根据IEEE802.3协议，将数据以可变长度的数据包广播传输给所有在PON上的ONU，每个包携带一个具有传输到目的地ONU标识符的信头。此外，有些包可能要传输给所有的ONU，或指定的一组ONU。当数据到达ONU时，它接收属于自己的数据包，丢弃其他的数据包。
EPON下行传输帧结构由一个被分割成固定长度帧的连续信息流能成，其传输速率为1.250Gbit/s，每帧携带多个可变长度的数据包（时隙）。含有同步标识符的时钟信息位于每帧的开关，用于ONU与OLT的同步，每2ms发送一次，同步标识符占1个字节。按照IEEE G.802.3组成可变长度的数据包，每个ONU分配一个数据包，每个数据包由信头、可变长度净负荷和误码检测域组成。EPON下行传输帧结构如图2.3所示。
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