接入网技术 EPON技术
EPON技术的应用分析

EPON技术的应用分析一、EPON简介EPON(以太无源光网络)是光纤接入网的主流技术,也是一种宽带综合接入技术,它延用了以太网和TDM的一些特性。
从网络分层协议上来看,EPON属于L2的协议。
具有高带宽、低成本、易维护、易扩展、等特点。
一个典型的EPON 系统由OLT、ONU、POS组成。
OLT(Optical Line Terminal光线路终端l)放在中心机房或模块局,它可以作为一个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接口。
OLT还支持ATM, FR以及OC3/12/48/192等速率的SDH/SONET的接口标准,同时通过支持E1接口来实现传统的TDM话音的接入。
ONU(Optical Network Unit)又叫光网络单元,放在用户驻地侧(CPE),EPON中的ONU主要采用以太网协议。
可以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,并且可以通过堆叠实现高带宽的共享和大范围的用户接入。
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、适应环境广。
一般一个POS的分光比为8、16、32、64、128等,并可以进行多级连接。
EPON技术主要应用方式是FTTX,作为中国电信“光进铜退”的解决方案,它可以很好的实现现有业务(宽带、电话、IPTV等)的接入和现有网络(IP网、交换网、传输网等)的融合。
二、EPON的网络应用模式1、EPON+DSLAMEPON+DSLAM方式可以很好解决“最后一公里”问题,缩短宽带用户线的距离,也可作为DSLAM下移的解决方案。
这种模式下,光纤敷设到小区或DSLAM,小区内采用ONU+DSLAM方式,也可采用ONU+DSLAM集成方式,利用小区内的铜缆资源就可以开展DSLX业务。
EPON技术简介

供平 台 ,它提供面 向无源光纤 网络的光纤接 口( O 接 PN
口1 。根据 以太 网 向城域 网和广域 网发展 的趋势 ,O T L
太 网上提供多种业务 。在一个E O P N中,光信号不需任
何复杂的协议就能准确地传送到最终用户 ,最 终用户 的 数据也能被集 中传送 到中心网络 。
N无 源分 光器分 配到P N上 的所有ON O U单元 。在上行 方 向 ,来 自各个ON U的多种业 务信息互不 干扰地通过
O N中的1 D :N无源分光 器耦 合到 同一根光纤 ,最终送
到 位 于局 端 的O T 收端 。 L接
2 E ON; 术 的 传 输 原 理 .P } - (
1 E ) P N( ten t O 是采用P N的拓扑结 构实现 O 以太 网的接人 ,是几 种最佳 技术 和 网络结 构 的结合 。 EO P N采用 点到多 点结构 ,以无 源光纤传输方式 ,在 以
OT L 既是一个交换机或路 由器 ,又是一个多业务提
A A E IRSAC 学 研 : C DMC EERH 术 究 >
E ON技 术简 介 P
◆黄 雪梅
摘 要 :E ON技 术是 下一代光接入 网的最佳选择 ,在 我 国得 到 了快速 P
的发 展 。本 文 介 绍 了E ON技 术 的发 展 和 优 势 , 阐述 了E ON技 术 的 网络 结 P P
E O P N从 OL 到 多 个 O T NU下 行 数 据 传 输 和 从 多 个
元O NU、光 配 线 网 络 O N组 成 。 O T 在 中 心 机 房 , D L放
耗 时 且 复杂 ,也 给O T和 O U增加 了额 外 的成 本 。 L N
PON技术在光纤接入网中的应用

PON技术在光纤接入网中的应用随着数字化时代的到来,人们对于网络的需求越来越高。
作为传输网络的重要技术,光纤接入网已成为目前最主流的接入方式之一。
在光纤接入网的技术架构中,PON技术被广泛应用。
PON,即被动光网络技术,是一种高效、安全、稳定的光纤传输技术。
与传统的以太网相比,PON技术最大的优势在于能够实现高速远距离的传输,同时采用点对多点的传输方式,使得网络传输更加高效。
在光纤接入网的应用中,PON技术主要分为EPON和GPON两种。
EPON技术基于IEEE 802.3ah标准,是一种成熟的技术,它采用的是TDMA(时分多路复用)方式,可实现对下行和上行的分别控制,提高了网络的灵活性和可靠性。
而GPON技术则是基于ITU-T G.984标准的技术,它采用的是WDM技术和TDMA技术相结合的方式,可以同时传送多个信号,并且支持多种业务类型,是目前最为主流和普及的PON技术。
在EPON和GPON两种技术中,为了提高网络的安全性和可靠性,通常会采用AES加密算法和SNMP网络管理协议来保护和管理网络数据。
而在网络部署方面,随着5G、物联网等新兴业务的不断涌现,PON技术也相应地有了更多的应用场景。
例如,在智能城市建设中,PON技术可以作为城市覆盖的骨干网络,从而实现城市内不同区域的数据传输和共享;在家庭网络中,PON技术则可以实现高清视频、在线游戏、智能家居等多种服务的传输。
总之,PON技术在光纤接入网中的应用,为建设智慧城市、提高家庭生活质量、促进信息社会发展等起到了至关重要的作用。
随着技术的不断发展和创新,PON技术也将继续推动网络的升级和改善。
EPON技术(精简版)详解

EPON技术中国电信接入网维护及装维技能竞赛教材编写小组编制目录第一章EPON技术起源......................................................... - 3 -1.1 接入网的发展特点.................................................... - 3 -1.2 接入层业务需求分析.................................................. - 3 -1.3主要接入技术分析.................................................... - 4 -1.4 光纤接入的应用模式(FTTx).......................................... - 4 - 第二章EPON技术特点......................................................... - 4 -2.1 EPON的定义和组成................................................... - 4 -2.2 EPON系统数据传输机制............................................... - 5 -2.3 EPON的网络位置..................................................... - 5 -2.4 EPON系统组网方式................................................... - 5 -2.5 技术比较(EPON vs MC).............................................. - 6 -2.6 网络和业务比较(EPON vs MC)........................................ - 7 - 第三章 EPON技术应用........................................................ - 8 -3.1 业务提供............................................................ - 8 -3.2 EPON的安全机制..................................................... - 8 -3.3 FTTH网络组网....................................................... - 8 -3.4 FTTB 网络组网...................................................... - 9 -3.5 EPON与GPON的特点对比............................................ - 10 -第一章EPON技术起源1.1 接入网的发展特点●从简单语音需求逐渐向数据、多媒体、综合业务需求发展●综合业务应用对带宽的要求越来越高●不同的业务应用需要相应QOS技术保证●综合业务的需求导致接入手段不断增加1.2 接入层业务需求分析●业务需求群体的差异化●业务需求种类的差异化●业务种类对带宽要求的差异化思考:业务需求的不断增加对接入层带宽要求越来越高已是事实,如何提供高带宽的接入网??1.3主要接入技术分析主要技术包括铜线接入技术和光线接入技术。
EPON技术的介绍

EPON技术由IEEE 802.3 EFM工作组进行标准化。
2004年6月,IEEE 802.3EFM工作组发布了EPON标准——IEEE 802.3ah(2005年并入IEEE 802.3-2005标准)。
在该标准中将以太网和PON技术相结合,在无源光网络体系架构的基础上,定义了一种新的、应用于EPON系统的物理层(主要是光接口)规范和扩展的以太网数据链路层协议,以实现在点到多点的PON中以太网帧的TDM接入。
此外,EPON还定义了一种运行、维护和管理(OAM)机制,以实现必要的运行管理和维护功能。
在物理层,IEEE 802.3-2005规定采用单纤波分复用技术(下行1490 nm,上行1310 nm)实现单纤双向传输,同时定义了1000 BASE-PX-10 U/D和1000 BASE-PX-20 U/D两种PON光接口,分别支持10 km和20 km的最大距离传输。
在物理编码子层,EPON系统继承了吉比特以太网的原有标准,采用8B/10B线路编码和标准的上下行对称1 Gbit/s数据速率(线路速率为1.25 Gbit/s)。
在数据链路层,多点MAC控制协议(MPCP)的功能是在一个点到多点的EPON系统中实现点到点的仿真,支持点到多点网络中多个MAC客户层实体,并支持对额外MAC的控制功能。
图1示意了EPON协议参考模型及多点MAC 控制协议的位置。
MPCP主要处理ONU的发现和注册,多个ONU之间上行传输资源的分配、动态带宽分配,统计复用的ONU本地拥塞状态的汇报等。
利用其下行广播的传输方式,EPON定义了广播LLID(LLID=0xFF)作为单拷贝广播(SCB)信道,用于高效传输下行视频广播/组播业务。
EPON还提供了一种可选的OAM功能,提供一种诸如远端故障指示和远端环回控制等管理链路的运行机制,用于管理、测试和诊断已激活OAM功能的链路。
此外,IEEE 802.3-2005还定义了特定的机构扩展机制,以实现对OAM功能的扩展,并用于其他链路层或高层应用的远程管理和控制。
EPON光接入网技术概述

新 的 宽 带接 入 技 术 E ON 的 技 术 基 础 、 作 原 理 , 析 了 E ON 接 入 方 P 工 分 P 式 对 比传 统 接 入 的 优 势 , 结 合 太 原 联 通 无 缘 光 网 络 设 备 情 况 简 要 概 并
述 了 E O 光接入 方式 的好处 。 P N
承 载 I 据包 的最 佳 载 体 。随 着 I P数 p业 务 在 城 域 和 干 线 传 输 中 所 占的 比例 不 断 攀 升 , 以太 网也 在 通 过 传 输 速 率 、 管理 性 等 方 面 的 可 改 进 , 渐 向 接入 、 域 甚 至 骨 干 网 上 渗 透 。 而 以太 网 与 P N 的 逐 城 O 结 合 , 产 生 了 以太 网无 源 光 网络 (P N) 便 E 0 。它 同 时具 备 了 以 太 网 和 P N 的优 点 , O 正成 为光 接 入 网领 域 中 的热 门技 术
格 低 廉 的特 性 , 乎 已 经完 全 统 治 了局 域 网 , 在 事 实 上被 证 明 是 几 并
分 器 。三 、 统 L N 模 式 多 级 汇 聚 , 次 复 杂导 致 带 宽 利 用 率 低 , 传 A 层 EO P N模 式层 次 简 洁 , 宽 利 用 率 高 。 带
5 太 原 联 通 无 源 光 网络 介 绍 无 源 光 网 络 以 光 纤 向 用 户 最 大 幅 度 推进 为 目标 , 计 划 、 步 有 分
பைடு நூலகம்2 技术 基 础 无 源光 网络 ( O 的概 念 由来 已久 , 具 有 节 省 光 纤 资 源 、 P N) 它 对
E O 接 人 方 式 和 传 统 接 入 L N模 式 的对 比 PN A 相 同点 : 、 端 都 需 要 大 容 量 的 汇 聚 设 备 。 L N 模 式 是 汇 一 局 A
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。
EPON光接入网技术概述

工程技术 Project techniqueEPON 光接入网技术概述李 媛(太原联通)摘 要 概要介绍了无源光网络技术(PON)的发展,并重点介绍一种新的宽带接入技术EPON 的技术基础、工作原理,分析了EPON 接入方式对比传统接入的优势,并结合太原联通无缘光网络设备情况简要概述了EP ON 光接入方式的好处。
关键词 EPON;以太网无源光网络;接入方式;应用前景1 概 述推进接入网 光进铜退 ,维系宽带接入的可持续发展,是运营商实施网络战略转型,应对市场竞争的重要举措。
Internet 的迅猛发展使用户已不再仅仅局限于以电话为代表的传统业务应用,宽带上网、视频点播、游戏等业务正逐步走向千家万户,EP ON 技术不仅能够在上述几个方面很好地符合用户综合业务接入的要求,符合技术发展的方向,而且使基于以太网的接入传输系统成本大大降低。
2 技术基础无源光网络(P ON )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。
随着IP 业务在城域和干线传输中所占的比例不断攀升,以太网也在通过传输速率、可管理性等方面的改进,逐渐向接入、城域甚至骨干网上渗透。
而以太网与PO N 的结合,便产生了以太网无源光网络(EPO N )。
它同时具备了以太网和PO N 的优点,正成为光接入网领域中的热门技术。
3工作原理EPO N(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、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PO N 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、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
Upstream
Burst OH MAC control
Burst ONU 1
Burst ONU 2
Burst OH
Burst ONU 3
IPG / idle code 10b symbols EPON control Frame Ethernet Frame (with Eth. preamble) Burst OH
以32个结点为例
P2P
局端
32/64根光纤 64个收发器
P2P
1/2根光纤
局端 66个收发器
小区交换机
局端
P2MP
1根光纤 33个收发器
分光器
用户 用户
用户
16
2.6 网络和业务比较(EPON vs MC)
单一 业务
MC接入
光电收发器
100 M带 宽
E thern et
C 7 8 9 101112
第九章 接入网技术
重点: EPON技术 光纤到家FTTH
目录
• EPON技术起源 • EPON技术特点 • EPON技术原理 • EPON技术应用
2
1.1 接入网的发展特点
• 从简单语音需求逐渐向数据、多媒体、综合业务需求发展 • 综合业务应用对带宽的要求越来越高 • 不同的业务应用需要相应QOS技术保证 • 综合业务的需求导致接入手段不断增加
• 为了分离同一根光纤上多个用户的来去方向的信号,采用以下两种复 用技术: –下行数据流采用广播技术; –上行数据流采用TDMA技术。
13
2.3 EPON的网络位置
用户驻地网
接入网
核心网
LAN
Telephone
Telephone
PBX
Telephone
Video Service
ONU
分支比最大可为 1:128
EPON(IEEE 802.3-2005)是千兆以太网技术与无源光网 络(PON)的结合,是目前光纤到户的主要技术。 EPON:千兆以太网无源光网络(EPON-Gigabit Ethernet Passive Optical Networks) EPON是点到多点(P2MP)应用的单纤双向光接入技术 EPON采用单纤波分复用技术
• 定义: – 广播: MODE=1或者 LLID=0x7FFF – 单播: MODE=0且 LLID!=0x7FFFF
23
3.4 EPON工作原理-下行
• 广播方式 – 在ONU注册成动后分配一个唯一的LLID; – 在每一个分组开始之前添加一个LLID,替代以太网前导符 的最后两个字节; – OLT接收数据时比较LLID注册列表,ONU接收数据时,仅 接收符合自己的LLID的帧或者广播帧。
ONU要求具有FE口,POTS口,CATV接口(可选)以分别对应用户 数据、语音、视频的需要。
9
目录
• EPON技术起源 • EPON技术特点 • EPON技术原理 • EPON技术应用
10
2.1 EPON的定义和组成
• PON的定义
– 无源光网络:Passive Optical Network – 是一种基于P2MP拓朴的技术 – 是一种应用于接入网,局端设备(OLT)与多个用户端设备(ONU/ONT)
• TDMA方式 – OLT接收数据前比较LLID注册列表; – 每个ONU在由局方设备统一分配的时隙中发送数据帧; – 分配的时隙补偿了各个ONU距离的差距,避免了各个ONU 之间的碰撞。
27
Downstream 3.8MEPCPPcOontrNol 技术原理-上行帧结构 MPCPcontrol
• ODN(Optical Distribution Network ) – 无源光纤分路器和光缆线路组成 – 1:N(N=2/4/8/16/32..)的光分路器是连接OLT和ONU的无源设备
12
2.2 EPON系统数据传输机制
• EPON系统采用WDM技术,实现单纤双向传输。
1490nm
1310nm
• 光纤到公司/办公室FTTO 仅利用光纤传输媒质连接通信局端和公司或办公室用户的接入方 式,引入光纤由单个公司或办公室用户独享,ONU/ONT之后的 设备或网络由用户管理。
• 光纤到楼宇/分线盒FTTB/C 以光纤替换用户引入点之前的铜线电缆,ONU部署在传统的分线 盒(用户引入点)即DP点(DP distribution point分配点), ONU下采用其他介质接入用户
• REGISTER_REQ (ONU)00-
04
– 在注册规程处理过程中请求注 册。
• REGISTER (OLT)00-05
– 在注册规程处理过程中通知 ONU已经识别了注册请求。
• PON网络的另一个特点是,网络中ONU不可能监测到其它ONU 的上行数据。
• 在PON上解决安全性的措施是ONU通过上行信道传送一些保密 信息(如数据加密密钥),OLT使用该密钥对下行信息加密,因 为其它ONU无法获知该密钥,接收到下行广播数据后,仍然无法 解密获得原始数据。
26
3.7 EPON工作原理-上行
• 光纤到交接箱FTTCab 以光纤替换传统馈线电缆,ONU部署在交接箱即FP点处,ONU 下采用其他介质接入到用户
7
1.5 FTTH的主要技点以太接入 小区交换机接入
APON EPON GPON
8
FTTH:ONU置于户室内,实现真正的光纤到“家”。 FTTB:将ONU安装在用户端楼道或竖井内,多户共享一个ONU,
填充 FCS
不定 4Bytes
填充 FCS
不定 4Bytes
SPD
55 55 SPD 55 55 LLID LLID CRC8
:SPD指示LLID和CRC位置
25
3.6 下行数据的安全性
• 因为PON的多点广播特性,所有的下行数据都会被广播到PON系 统中所有的ONU上。如果有一个匿名用户将它的ONU接收限制 功能去掉,那么它就可以监听到所有用户的下行数据,这在PON 系统中称为“监听威胁”。
3
1.2 接入层业务需求分析
业务需求群体的差异化 业务需求种类的差异化 业务种类对带宽要求的差异化
理想带宽(bps)
数字电视MPEG2 4M
IPTV MPEG4 2.5M
电子银行
0.4M
远程游戏
0.6M
Voice
0.1M
视频点播VOD 1.5-2M
视频电话
0.5M
视频会议
0.8M
高清电视 20M(经过压缩可达到6-8M)
• OLT光接收机的突发同步技术
– 上行接收数据相位的突变要求OLT的接收机工作在突发模式接 收状态
• OLT的接收机和ONU的发射器工作在突发模式
29
3.10 EPON关键技术-MPCP协议
• 对IEEE802.3标准的重要 扩展
• 规定了OLT和ONU之间的 控制机制
• 提供ONU控制管理信息 • 提供ONU带宽管理信息 • 提供业务监控信息控制
protocol)机制为基础,MPCP通过消息、状态机和 定时器来控制访问P2MP的拓扑结构 – P2P仿真子层是EPON/MPCP协议中的关键组件 – 逻辑分光比1:32(1:64) – 支持A、B类ODN网络
19
点对多点无源光网络技术包含EPON、GPON、BPON 等。 BPON/APON 由于技术比较复杂、成本较高、速率有限、IP 业务映射效率低等原因,不宜再采用。
➢下行1490nm ; ➢上行1310nm ; ➢1550nm可选用于CATV
20
千兆以太网技术
21
3.2 EPON系统中关键技术
• LLID • 突发光接收技术 • MPCP • 定时与同步 • 注册 • 测距 • DBA • OAM管理
22
3.3 EPON关键技术-LLID
• 对802.3标准的扩展 – 修改前导码完成 – 用于对ONU进行唯一标识
A 123456
7x 8x 9x 10x 11x 12x 1x 2x 3x A 4x 5x 6x
7x 8x 9x 10x 11x 12x 1x 2x 3x B 4x 5x 6x
C 7 8 9 101112
A 123456
7x 8x 9x 10x 11x 12x 1x 2x 3x A 4x 5x 6x
A 123456
7x 8x 9x 10x 11x 12x 1x 2x 3x A 4x 5x 6x
7x 8x 9x 10x 11x 12x 1x 2x 3x B 4x 5x 6x
IP数据网
收发器运 维盲点、 故障率高
全业 务
EPON接入
PSTN
IP数据网
无源网 络,无 需维护
1.25 G带 宽
OLT
CATV
之间通过无源的光缆、光分/合路器等组成的光分配网(ODN)连接的网 络。
• 无源光网络的构成
– OLT(Optical Line Terminal)-光线路终端 – ONU(Optical Network Unit)-光网络单元 – ONT( Optical Network Terminal)-光网络终端 – ODN(Optical Distribution Network)-光分配网
splitter
IP骨干网
OLT
ONU
可采用PON的保护结构
对ODN和需要保护的
OLT、ONU实现冗余保护
ONU
PSTN 14
2.4 EPON系统组网方式
环形
树形 总线形
15
2.5 技术比较(EPON vs MC)
• MC技术的两种使用方式
– 点到点以太接入 • N根光纤,2N个光收发器 • 管理独立
7x 8x 9x 10x 11x 12x 1x 2x 3x B 4x 5x 6x