最新的FTTH技术--EPON

最新的FTTH技术_以太网无源光网络（EPON）
EPON的工作原理 :
EPON（Ethernet Passive Optical Network）是PON技术中最新的一种，由IEEE802.3 EFM（Ethernet for the First Mile）提出。EPON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。
EPON的无源器件位于光分布网络中，包括单模光纤光缆、无源光分配器/耦合器、连接器和接头等，EPON有源部件有光线路终端(0LT)和多个光网络单元(ONU)，OLT位于局端，而ONU位于用户端。OLT发出的下行光信号经过PON中的1：N光分路器分成N路光信号，在多根光纤中传输。相反，ONU发出的上行光信号经过PON中1：N光分路器合成一路光信号，在一根光纤中传输。
    在EPON中，OLT传送下行数据到多个ONU，完全不同与从多个ONU上行传送数据到OLT。根据IEEE802.3ah中的多点控制协议（Multi-Point Control Protocol, MPCP）,OLT将IP包以可变长度的以太网帧广播传输给所有在PON上的ONU，同时插入OMP(Optical Multi-Point)控制帧，完成对各个ONU的注册和带宽分配。OMP帧中的前同步码（Preamble）中携带有分配给ONU的逻辑链路标记符（LLID）。当数据到达ONU时，根据过滤规则，接收属于自己的数据包，丢弃其他的数据包。
EPON的网络结构 :
从某种意义上说，EPON是一种宽带综合接入技术。EPON的网络结构：一套典型的EPON 系统由OLT, ONU, POS组成。
    OLT（Optical Line Terminal）放在中心机房（CO，Central Office），它可以是一个L2交换机或者L3路由器。在下行方向，它提供面向无源光纤网络的光纤接口；在上行方向，OLT将提供了GE（Gigabit Ethernet）。将来10Gbit/s的以太网技术标准定型后，OLT也会支持类似的高速接口，为了支持其他流行的协议，OLT还支持ATM, FR以及OC3/12/48/192等速率的SDH/SONET的接口标准。OLT通过支持E1接口来实现传统的TDM话音的接入。
    在EPON的统一网管方面，OLT是主要的控制中心，实现网络管理的五大功能。如通过在OLT上通过定义用户带宽参数来控制用户业务质量、通过编写访问控制列表来实现网络安全控制、通过读取MIB库获取系统状态以及用户状态信息等，还能提供有效的用户隔离。
    POS（Passive Optical Splitter）是无源光纤分支器，是一个连接OLT和ONU的无源设备。它的功能是分发下行数据和集中上行数据。无源分光器的部署相当灵活。由于是无源操作，几乎可以适应于所有环境。一般一个POS的分线率为8、16，并可以进行多级连接。
    ONU（Optical Network Unit）放在用户驻地侧CPE（Custom Premier Equipment），EPON中的ONU主要采用以太网协议。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交换甚至是第三层路由功能。这种类型的ONU可以通过堆叠来为多个最终用户提供很高的共享带宽。由于使用以太网协议，在通信的过程中，就不再需要协议转换，实现ONU对用户数据的透明传送。从OLT到ONU之间可以实现高速的数据转发。
EPON的组网方案和应用前景 :
实现FTTH的技术有很多，目前公认最廉价且有效的技术是PON技术，尤其是Ethernet over pon（EPON），选择EPON作为实现宽带接入的最终方案的原因在于：
（1）当前的各种铜线接入技术无法满足综合业务的需要。而EPON的最大优势就在于它具有极大的带宽。目前的EPON是以1000BASE以太网技术为基础的，若以一个EPON系统具有64个用户计算，它可以为每个用户提供至少30~100M的双向带宽，这是任何其他的铜线接入技术所无法比拟的。在这么高的带宽基础上，厂商和业务提供商可以任意开发各种宽带业务，而终端用户也可以享受到更加优质的服务。
（2）光纤的铺设为EPON的发展创造了线缆条件。目前随着国际光纤价格的不断下降，敷设光纤的成本与敷设电缆的成本相差无几，但敷设光纤的升级成本要比敷设电缆的升级成本小得多。
（3）采用EPON可以使运营商以较少的投资而保持长期的市场竞争力。如果运营商在接入网部分采用基于以太网技术的PON，则在整个网络中都不用协议转换，从而降低了运营商的运行、管理和维护成本，提高了运行效益。
EPON的应用首先是从加强利用现有的铜线和同轴电缆资源开始。即目前采用EPON+xDSL、EPON+Cable Modem或EPON+LAN接入等方式实现FTTH、FTTB、FTTC结构是经济有效的方案。以太网交换机真正要能够与ADSL技术竞争，向疏散的少数宽带业务用户提供高数据带宽，从而作为主流的接入手段，就需要EPON的1000Base-PX接口。
目前，以太网接入还仅仅适合于大型的企事业单位的团体上网以及高密度的新兴高档住宅区。但对于分布较广的一般住宅区或中小商业用户而言，采用以太网接入的成本比ADSL高。