什么是EPON技术
《EPON技术培训》课件
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ODN
光分配器(ODN, Optical Distribution Network)，传输OLT信号到ONU，同时把 ONU信号返回OLT。
3
ONU
光网络单元(ONU, Optical Netwo rk Unit)，是用户的终端设备，链接家庭或企业 计算机网络。
光纤接入网络的优势
1 高速连接
2 稳定可靠
光衰与光功率控制
EPON中的光模块通过控制光衰 来实现信号的调节，保证传输 质量，同时通过光功率控制算 法，实现光模块和ONU之间的 能量互补。
数据帧格式
EPON的数据封装采用GEM协议， 通过PON层协议，实现OLT和 ONU之间的通讯。
ONU 的功能及其实现
1
ONU的认证方式
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OLT通过单向消息协商，向ONU发出出示
EPON的发展历程
1980年代，由于以太网的快速发展，人们开始思考 如何将以太网技术应用于光纤接入网。
1995年，IEEE发布了第一个EPON标准，SC/PC连接 器成为标准接口。
2004年，IEEE进一步完善了EPON协议，性能大幅 提升，应用范围扩大。
EPON系统的基本构成
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பைடு நூலகம்
OLT
光线路终端(OLT, Optical Line Terminal)，是EPON系统中的核心设备，负责光纤 的光电转换。
EPON技术培训
本次EPON技术培训PPT课件将介绍EPON的发展历程、系统构成、技术原理及 应用场景，让你深入了解这种高速光纤接入网络技术。
什么是EPON技术
定义
EPON，即乙太网(Passive Op tical Netwo rk)，是一种基于光纤接入的局域网技术。
EPON关键技术介绍
光功率管理技术
光功率自动调整：根据网络需求自动调整光 功率，保证网络性能
光功率均衡：通过调整光功率，实现网络中 各个节点的光功率均衡，提高网络稳定性
光功率监测：实时监测网络中的光功率变化， 及时发现和解决光功率问题
光功率控制：通过控制光功率，实现网络 中的光功率分配和优化，提高网络效率
EPON技术的发展趋势
远距离传输：支持 20km以上的传输距离
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低成本：相对于其他 技术，成本较低
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易维护：支持远程管理 和维护，降低维护成本
安全性高：支持加密传 输，保障数据安全
节能环保：功耗较低， 符合绿色环保要求
EPON的应用场景
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家庭宽带接入：提供 高速稳定的家庭网络 连接
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企业网络：为企业提 供高速、稳定的网络 连接，支持多种业务 需求
企业网络建设
企业内部网络：实现企业内部各 部门之间的高速数据传输
企业外部网络：实现企业与合作 伙伴、客户之间的高速数据传输
企业数据中心：实现企业数据中 心的高效管理和维护
企业安全防护：实现企业网络安 全防护，保障企业数据安全
智慧城市应用
智能交通：实时监控交 通状况，提高交通效率
01
智能政务：提高政务服
演讲人
EPON关键 技术介绍
2023-10-12
目录
01. EPON技术概述 02. EPON的关键技术 03. EPON技术的发展趋势 04. EPON技术的应用案例
EPON技术概述
EPON的定义
EPON（Ethernet Passive Optical Network）
01
是一种基于以太网的无源光网络技术。
EPON技术浅析及应用
EPON技术浅析及应用前言随着互联网的迅速发展和网络用户的不断增多，传统的以太网技术已经无法满足用户的要求。
为了提高网络带宽和提高数据传输效率，业界推出了一种新型的网络传输技术——EPON。
本文将基于现有资料和个人理解，对EPON技术进行浅析，同时介绍其在实际应用中的表现和优缺点。
EPON技术简介EPON是以太网被动光纤接入技术（Ethernet Passive Optical Network）的简称，是一种基于光纤的网络通信技术。
与传统的以太网不同的是，EPON使用光纤代替传统的铜线作为通信介质，从而提高了数据传输的速率和稳定性。
EPON的核心是OLT（Optical Line Terminal，光线终端设备）和ONU（Optical Network Unit，光网络单元）。
OLT作为EPON的核心设备，负责将业务数据从上行链路（用户到OLT）转到下行链路（OLT 到用户）；而ONU则是终端用户的网关设备，负责将数据从光纤传输到用户终端设备。
EPON的数据传输基于点对点和广播的方式。
OLT向ONU发送广播信息，ONU将信息传送给所有终端设备；而所有终端设备发送的信息都是点对点的传输，即只发送给目标设备。
因为光纤的传输速度比传统的铜线要快得多，所以EPON能提供高速稳定的网络连接。
同时，光纤作为通信介质还具有防水、抗干扰等优势，能够更好地适应各种环境。
EPON技术的应用EPON技术在现实中有广泛的应用。
以下是几个具体的应用场景：宽带接入网络由于EPON具有高速稳定的传输特性，因此在宽带接入网络中有着广泛的应用。
多数宽带接入网络现在都采用了EPON技术，这也是EPON得以得到广泛应用的原因之一。
无线网络EPON还可以与无线网络结合使用，以提供更为便捷的网络连接方式。
通过将EPON网络与WiFi网络结合，可以实现覆盖更广、传输更快速的网络。
IPTV随着IPTV的逐渐流行，EPON技术也得到了更多的应用。
epon和gpon波长
epon和gpon波长摘要：一、EPON 和GPON 技术概述1.EPON 技术简介2.GPON 技术简介二、EPON 和GPON 波长介绍1.EPON 波长2.GPON 波长三、EPON 和GPON 波长比较1.波长分配2.传输距离3.传输速率四、EPON 和GPON 波长在我国的应用1.我国EPON 和GPON 技术发展现状2.我国EPON 和GPON 波长应用案例正文：EPON（Ethernet Passive Optical Network，以太网被动光网络）和GPON（Gigabit Passive Optical Network，千兆被动光网络）是两种广泛应用于光纤接入网络的技术。
它们在网络架构、传输方式等方面存在一定差异，本文将对EPON 和GPON 的波长进行详细介绍和比较。
一、EPON 和GPON 技术概述EPON 技术是基于以太网技术的光纤接入网络，采用单纤双向传输，主要应用于接入网。
GPON 技术是基于ATM 技术的光纤接入网络，采用双纤双向传输，同样主要应用于接入网。
二、EPON 和GPON 波长介绍1.EPON 波长EPON 采用两个波长，分别是1310nm 和1550nm。
其中，1310nm 波长用于上行传输，1550nm 波长用于下行传输。
在实际应用中，还可以使用1490nm 波长作为备用波长。
2.GPON 波长GPON 采用三个波长，分别是1490nm、1550nm 和1588nm。
其中，1490nm 波长用于上行传输，1550nm 波长用于下行传输，1588nm 波长用于时钟同步。
三、EPON 和GPON 波长比较1.波长分配EPON 采用1310nm 和1550nm 波长，GPON 采用1490nm、1550nm 和1588nm 波长。
从波长分配上来看，GPON 具有更多的波长资源，有利于提高网络的传输性能和容错能力。
2.传输距离在无源光网络中，波长越长，传输距离越远。
EPON的关键技术及实现原理
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。
epon上下行波长
EPON上下行波长1. 什么是EPON？EPON是以太网接入技术中的一种，全称为Ethernet Passive Optical Network，即以太网被动光纤网络。
EPON利用了光纤传输的高带宽和远距离的优势，将光信号传输作为一个承载桥梁，实现了高速宽带接入。
在EPON中，光信号从中央办公室的OLT（Optical Line Terminal）发送到用户家庭的ONU（Optical Network Unit）上。
这种以光纤为基础的网络结构能够提供高速的上下行带宽，满足用户对于音频、视频、数据传输等高要求的网络应用。
2. EPON的上下行波长在EPON中，上行波长和下行波长是被用来传输数据的光信号的特定频率范围。
上行波长用于从用户端传输数据到OLT端，下行波长则用于从OLT端传输数据到用户端。
2.1 上行波长在EPON中，上行波长通常使用的是1.310nm的波长。
这种波长的使用是基于其具备较低光衰减的特点，能够在光纤中长距离地传输光信号。
这种波长的使用使得用户端的光信号能够有效地传输到OLT端。
2.2 下行波长EPON中，下行波长通常使用的是 1.490nm的波长。
这种波长与上行波长有所区别，这是为了确保在光信号传输过程中不会相互干扰。
使用不同的波长可以使下行信号不会与上行信号产生冲突，保证了数据传输的稳定性。
3. EPON的优势EPON作为一种高速宽带接入技术，具有许多优势，使其成为了用户首选的网络接入方式。
3.1 高速宽带EPON的上下行波长能够提供高速的带宽，满足用户对于音视频、大数据传输等高带宽需求。
EPON的带宽通常可以达到1Gbps甚至更高，可以支持同步多媒体应用和大容量数据传输。
3.2 长距离传输EPON利用光纤传输信号，可以实现远距离传输。
光信号在光纤中传输的损耗非常小，可以在几十千米的距离内保持信号的稳定性和质量，适用于大范围的网络覆盖。
3.3 灵活性和可扩展性EPON的架构设计灵活且可扩展。
无源光网络技术EPON
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的核心技术介绍
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。
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什么是EPON技术
EPON（Ethernet Passive OpticalNetwork）是PON技术中最新的一种，由IEEE802.3EFM（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（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。
EPON的主要特点包括以下几个方面：成本低、维护简单、容易扩展、易于升级，提供非常高的带宽，服务范围大，带宽分配灵活。
EPON的关键技术主要包括以下几个方面。
测距。
因为EPON采用点对多点拓扑结构、TDMA技术实现信息传送。
各个ONU与OLT之间的逻辑距离是不相等的。
OLT需要有一套测距功能来测试每一个ONU与OLT之间的逻辑距离，并据此来指挥ONU 调整其信号发送延时，使不同距离的ONU所发送的信号能在OLT处准确地复用在一起。
目前一般使用比较成熟的、数字计时技术的带内开窗测距法。
突发接收。
由于EPON上行用TDMA方式，对于OLT来讲，存在多个信号源（ONU）。
ONU与OLT之间的距离不同以及线路特性差异将导致各ONU的发送功率相同，OLT接收时却各不相同，这就要求OLT接收机能实现突发接收功能。
为了防止数据时域碰撞，必须采用测距和时延补偿技术实现全网时隙同步，使数据包按DBA算法的确定时隙到达。
带宽分配。
上行信道中的传输是采用时分复用接入方式来共享光纤的，带宽则根据ONU的需要，由OLT分配。
各个ONU收集来自用户的信息并高速向OLT发送数据，不同的ONU发送的数据占用不同的时隙，提高上行带宽的利用率。
根据不同用户的业务类型与业务特点合理分配信道带宽，在带宽相同的情况下可以承载更多的终端用户，从而降低用户成本，最有效地利用网络资源。
时钟提取。
对于系统的高速率，快速同步是必须解决的核心问题。
而其中ONU和OLT以及上下行比特码的时钟一致是其中的关键，目前一般都采用PLL（PhaseLockedLoop）从下行信号中提取时钟，利用帧同步字检测方式实现帧同步。
同步接收。
EPON是一个网同步系统，需要实现OLT与ONU之间的快速同步。
各个ONU与OLT都需要有一个同步接收的问题，否则一旦发生bit错位或者相位突变，数据接收错误不但影响到数据严重丢失、重传不断，还有可能导致网络拥塞和瘫痪。
传输质量。
传输话音和视频业务时要求延时既恒定又很小，延时抖动也要小。
一种方法是对不同服务质量要求的信号设置不同的优先权等级。
另一种技术是采用保留带的方法，提供一个开放的高速通道，不传输数据，而专门用来传输语音业务，以确保POTS（PlainOldTelephoneService）等需要保证响应时间的业务能得到高速传送。
搅动。
由于PON固有的组播特性，为了保证信息保密性，系统必须采用所谓搅动的保护措施。
该措施介于传输系统扰码和高层编码之间，这种搅动功能实施信息扰码并能为信息保密提供保护。
安全问题。
在点对多点的模式下，EPON的下行信道以广播的方式发送给与此相连接的所有ONU，每个ONU都可以接收OLT发送给所有ONU的信息，所以产生了一些安全隐患，所以必须对发送给每个ONU 的下行信号进行加密。
加密算法主要有DES（DataEncryptionStandard）、AES等，相比而言，AES
更为理想。
加密和解密可以在数据链路层、物理层或者三层以上进行。
MAC层以上的加密控制只加密
净负荷，而帧头和MAC地址信息都保留，MAC层以下的加密可以使OLT对整个MAC帧各个部分都加密，给每个合法的ONU分配不同的密钥，利用密钥对MAC的地址字节、净负荷、校验字节甚至整个MAC帧加密。
在物理层加密也是一种比较有效的方法，它能对整个比特流（包括帧头和循环冗余校验）进行加密。
在接收端，物理层首先对数据进行解密然后将解密的数据传送给MAC层验证。
但是，这种方案要求OLT的物理层对不同的ONU使用不同的密钥，但是由于物理层无连接特性使得实现起来比较困难。
在第三层加密，需要对有效负荷进行加密，而且要确保OAM信息对MAC客户层的可见性。