EPON网络技术
宽带以太网PON(EPON)技术介绍
一
中 心 局
配线 光缆
ｌ ０
、落 线，
光 缆
千兆能力 Ｐ Ｎ（ Ｐ Ｎ 是 Ｐ Ｎ 中的新 技术 ， Ｏ ＧＯ ） Ｏ 在 ＩＵ— Ｇ．８ Ｔ Ｔ ９４系 列 建 议 中 定 义 。相 比于 其 他 的 Ｐ Ｎ Ｏ 技术 ， Ｐ Ｎ Ｇ Ｏ 的物理层可以支持更高的数据速率 、 长 更
图 １ 无源 Ｅ Ｏ Ｐ Ｎ结构
作者简介 ： 晓光（９８ ） 男 ， 师， 事有线广播 电视技术 工作 ，－ ａ ： ｃｔ ｘ＠１３ ｃ 夏 １５ 一 ， 工程 从 Ｅｍ ｉ ｘ ａ ｘｇ ６ ．ｏ ｌｎ ｖ ｍ。
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夏晓光 ： 宽带以太网 Ｐ Ｎ Ｅ Ｏ ） Ｏ （ Ｐ Ｎ 技术介绍 传输距离以及更 高的分路 比。Ｇ Ｏ Ｐ Ｎ沿用 了 Ｇ ８ ． ９３Ｘ 的许 多 概 念 ， Ｄ Ａ、 护 倒 换 、 距 、Ｌ Ａ 消 息 如 Ｂ 保 测 ＰＯ Ｍ 等 ， 且能 提供更 强 大的 Ｏ Ｍ 和 Ｑ Ｓ功 能 。Ｇ Ｏ 并 Ａ ｏ Ｐ Ｎ可 以支持 ７ 种不同的上／ 下行对称或不对称速率组合 ， 最 高速 率可 以达 到上／ 下行对 称 的 ２ ５Ｇ ｉ ｓ ． ｂｔ 。 ／
Ｅ Ｏ 由 ＩＥ ８２３ ｈ一 ０ ４定 义 ， 用 多点 （ ＰＮ Ｅ Ｅ ０ ．ａ ２ ０ 采 媒 体 ） 制 协议 （ Ｃ ） Ｐ Ｎ标 准化 的工 作是 由以太 控 ＭＰ Ｐ 。Ｅ Ｏ 网最 后 一 英 里 联 盟 （ Ｆ Ｅ ＭＡ） 承担 的 ， 很 多地 方 的通 在
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EPON和ECO宽带网络技术
PON技术及标准 EPON的优势 技术及标准的优势 技术及标准
高带宽：根据目前的讨论，EPON 的下行信道为 百兆/千兆的广播方式，而上行信道为用户共享的 百兆/千兆信道。 低成本：首先，由于采用PON 的结构，EPON 网 PON EPON 络中减少了大量的光纤和光器件以及维护的成本 。其次，以太网本身的价格优势，如廉价的器件 和安装维护使EPON 具有ATM PON 所无法比拟的 低成本。
PON技术及标准 EPON的原理 技术及标准的原理 技术及标准
EPON 在现有IEEE802.3 协议的基础上，通过较小 的修改实现在用户接入网络中传输以太网帧，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媒体访问控制 方式提供多种综合业务的宽带接入技术。 与现有以太网的兼容性：以太网技术，是迄今为 止最成功和成熟的局域网技术。EPON 只是对现有 IEEE802.3 协议作一定的补充，基本上是与其兼容 的。考虑到以太网的市场优势，EPON 与以太网的 兼容性是其最大的优势之一。
PON技术及标准 PON技术及标准-EPON 技术及标准◆EPON技术主要用于亚太地区 ◆包括OLT、ONU、ODN、网管系统四部分 ◆标准：IEEE802.3ah 中国电信EPON标准V2.0 ◆芯片厂家：PMC的PASSAVE系列、科缔纳公司的 CS系列以及TEKNOVAS公司的TK系列 ◆国内厂商：华为、中兴、烽火、UT斯达康等 ◆网管系统一般采用C/S模式，客户端与服务器端分 布式管理
宽带网络技术-以太网 宽带网络技术
MAC 地址有48 位，它可以转换成12 位的十六进制数，这 个数分成三组，每组有四个数字，中间以点分开。MAC 地址有时也称为点分十六进制数 为了确保MAC 地址的唯一性，IEEE 对这些地址进行管理 。每个地址由两部分组成，分别是供应商代码和序列号。 供应商代码代表NIC 制造商的名称，它占用MAC 的前六 位12 进制数字，即24 位二进制数字。序列号由供应商管 理，它占用剩余的6 位地址，或最后的24 位二进制数字 以太网的发展经历了10M 以太网、100M 以太网和千兆以 太网，而更高速率的以太网和基于电话线的以太网也开始 有初期产品
论光纤网络10G EPON技术-精品文档
论光纤网络10G EPON技术何谓10G EPON技术现有的光接入技术包括GPON（吉比特无源光网络）和EPON（以太网无源光网络）。
其中，GPON 具有较好的QoS性能，但是其建设成本过高，短时期内很难在国内大规模推广应用；EPON结合以太网和无源光网络两者优点，具有良好的经济性和实用性，但当终端用户(ONU)数目增加时，带宽保障及QoS性能也随之下降。
目前，运营商机房与终端用户(ONU)之间通常相隔几公里乃至几十公里，而其间光缆资源相对十分有限，现有的GPON或EPON技术普遍采用1:32分支比。
为了提高覆盖率，须增加铺设光缆数量，从而导致建设成本增加，而且会面临管线资源受限的困境；若增加分支比，一方面带来QoS性能降低，同时也降低了终端用户带宽。
另一方面，光接入网的发展要求实现视频、数据和语音三种业务“网络融合”，尤其是融合接入高带宽的视频业务（如VOD、视频点播等）。
而现有EPON/GPON技术并不能很好地满足用户带宽的增长需求。
如何进一步地提高光接入网带宽以及如何更好地完成多业务的承载与融合是下一代光接入网所要面临的主要问题。
IEEE 802.3av PON 标准的开发旨在将 EPON 系统的数据速率从 1Gbps 提高至 10Gbps，以适应10Gbps 以太网接口。
10G EPON 与 EPON 共享大部分协议，结合粗波分复用 (CWDM) 与时分多路复用 (TDM) ，以使 EPON 与 10G EPON 系统能够在同一PON 上实现共存。
与 EPON 一样，10G EPON 也依靠 VoIP 技术进行语音通信，并通过电路仿真业务 (CES) 传输其它 TDM 客户端信号。
10G EPON的下行数据速率是10Gbps。
上行方向同时支持1Gbps和 10Gbps速率。
64B/66B模块线路代码用于所有10Gbps 信号，从而实现了 10.3125Gbps的信号线路速率。
1Gbps上行采用与EPON相同的8B/10B模块线路代码，从而使线路速率达到1.25Gbps。
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设备及网络维护主要技术指标
EPON设备及网络维护主要技术指标一、EPON OLT设备指标1. OLT的PON光接口发射功率：当采用1000BASE－PX10时为：-3～+2dBm当采用1000BASE－PX20 时为：+2～+7dBm2. OLT光接收机的灵敏度为：当采用1000BASE－PX10时为：≤-27dBm当采用1000BASE－PX20时为：≤-27dBm3. OLT光接收机的过载光功率为：当采用1000BASE－PX20 时为：最小值-6dBm当采用1000BASE－PX10 时为：最小值-3dBm4. 系统传输能力（1）采用PX20光模块情况下：20公里光纤，支持1:32分光比；（2）1:32分光比，传输距离>20公里，最大差分传输距离接近于最大传输距离。
二、EPON ONU设备指标1. ONU的PON－R接口发射功率：当采用1000BASE－PX10时为：-1～+4dBm当采用1000BASE－PX20时为：-1～+4dBm2. ONU光接收机的灵敏度为：当采用1000BASE－PX10 时为：≤-24dBm当采用1000BASE－PX20 时为：≤-24dBm3. ONU光接收机的过载光功率为：当采用1000BASE－PX10 时为：最小值-3dBm4. 系统传输能力测试（1）采用PX20光模块情况下：20公里光纤，支持1:32分光比；（2）1:32分路比，传输距离>20公里，最大差分传输距离接近最大传输距离。
三、分光器插入衰耗指标1. 1：2分光器插入衰耗：≤4db；2. 1：4分光器插入衰耗：≤8db；3. 1：8分光器插入衰耗：≤11db；4. 1：16分光器插入衰耗：≤14db；5. 1：32分光器插入衰耗：≤17.5db四、EPON网络上、下行实际业务带宽不超过设定最大带宽与汇聚带宽中较小者的±5％。
五、系统应支持断电及断纤两种情况下的告警，并且能对两种情况进行区分。
六、ONU认证的功能：网管获取ONU授权状态正确；ONU 授权后能在PON拓扑结构中正确显示状态，可以通过网管进行各项管理；未授权ONU能正常收发数据，但不能在网管界面中进行配置。
何为EPON
何为EPON？作为FTTx主要接入技术之一的EPON（Ethernet Passive Optical Network）技术由于是基于以太网技术直接发展而来，可以无缝地与IP化、以太网化趋势相融合，其可扩展性好，技术简单，实现组播方便等特点相对其他光网络接入技术更受到人们的青睐。
华为作为全球宽带解决方案的主流供应商，一直致力于EPON技术的研究，可为用户提供电信级、高质量的光纤接入网络解决方案。
EPON有哪些组成？一套典型的EPON系统由光线路终端OLT（Optical Line Terminal）、无源光分路器/耦合器POS（Passive optical splitter）和光网络单元ONU（Optical Network Unit）组成。
OLT放置在中心局端，负责控制信道的连接、管理及维护。
ONU用来接入最终用户或者楼道交换机，使用单根光纤通过无源分光器可将多个ONU的数据时分复用到一个OLT端口。
由于采用点对多点的树形拓扑结构，减少了汇聚设备的投入，网络层次也更加清晰。
EPON目前主要接入方式？根据光纤延伸的范围，目前比较流行的接入方式有两种，分别为FTTH和FTTB。
在新建的小区或者商用楼宇，直接采用FTTH的接入方式更为适宜。
一方面可以更快捷的抢占市场，为用户提供全面的服务打下基础，另外还可以提升小区的档次，提升用户满意度。
受到建设成本的压力，目前FTTB的组网方式也受到大量运营商的欢迎。
典型的网络结构为交换机的多级分层结构，城域网边缘交换机，比如华为的S6500系列万兆路由交换机，通过一对光纤接入楼宇的汇聚交换机，再通过楼宇汇聚交换机接入各楼道交换机。
为了接入更多的设备，楼宇汇聚交换机需要选择较高的端口密集度，交换容量应满足所有端口的线速转发。
符合条件的楼宇汇聚交换机采购价格很难压低，而且一旦此设备故障将影响到所有用户。
EPON技术的特点正好解决了这些问题，楼宇汇聚交换机被省略，通过无源分光器，所有楼道交换机被直接汇聚到城域网边缘大容量设备。
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。
第八章 EPON技术与应用
光通信专家
பைடு நூலகம்
EPON技术（1）
EPON技术原理
☻ EPON：Ethernet Passive Optical Network
☻ EPON基于IEEE802.3-2005标准，是以太网技术与无源光网络 （PON）的结合，是运行于点对多点环境下的千兆以太网
• 定义了专门的PMD子层（光接口），多点MAC控制协 议（MPCP协议），专门的OAM • MAC层与以太网相同 • 对RS、PCS、PMA子层做了少量扩展
运行维护管理（OAM）功能的实现
☻OAM（操作管理维护）属于EPON系统中网络管理部分 ，是负责系统中性能测量、带宽设置、故障告警等操作 的具体实现的处理。 ☻EPON外部使用SNMP协议来管理整个系统，系统内部 的OLT通过OAM协议来管理该OLT所连接的所有ONU 。如下图8-6所示，网管端通过SNMP协议对代理端（ OLT）进行操作，完成SNMP相关管理操作，完成外部 管理。同时网管端也可以通过OLT对ONU进行远程管理 操作。远程管理的关键的一步是在OLT侧要完成标准 MIB和OAM的MIB的转换，如果完成了该转换，网管侧 就可以透明的对ONU进行管理。这种MIB变量的操作是 通过在OLT和ONU之间用标准OAM和扩展OAM帧来完 成的。 光通信专家
运行维护管理（OAM）功能的实现
图8-6 EPON管理系统
光通信专家
运行维护管理（OAM）功能的实现
☻在图8-1中可以看出EPON系统中有单独的OAM 子层，2004年6月，IEEE正式推出了以太网接 入网的第一个标准——IEEE 802.3ah；标准正 式引入了EFM的OAM规范，详细规定了OAM子 层的位置、功能、实现机制、帧构成等内容。 在EPON标准的制定过程中，对OAM层的位置 和OAM信息的传输机制存在争论。2003年以后 ，基本上把OAM子层的位置定义在MAC（媒体 接入控制）子层和LLC（逻辑链路控制）子层之 间，如图8-7,EPON的OAM层向高层（MAC客 户层和链路汇聚层）和底层（MAC层和MAC控 光通信专家 制层）分别要求IEEE 802. 3 MAC服务接口。
EPON常见故障处理流程和案例
这类故障通常表现为数据传输过程中出现错误或丢包现象，可能是由于ONU的MAC地址未正确配置 、VLAN划分不正确、环路未正确配置等原因。
协议相关故障
总结词
协议相关故障通常表现为EPON系统无法正常通信，可能是由于协议栈配置错误、协议 参数不匹配等原因。
详细描述
这类故障通常表现为EPON系统无法正常通信，可能是由于OLT和ONU之间的协议栈配 置不正确、协议参数不匹配等原因。
故障恢复
修复故障
根据故障隔离的结果，修复有问题的设备或线 缆。
验证恢复
重启相关设备，观察设备指示灯状态和网络连 通性，验证故障是否已恢复。
预防措施
针对故障原因，采取相应的预防措施，避免类似故障再次发生。
04 EPON故障处理案例分析
案例一：OLT端口故障
要点一
总结词
OLT端口故障通常表现为上联网络中断，故障端口下挂接 的ONU无法注册。
EPON常见故障处理流程和案例
contents
目录
• EPON网络概述 • EPON常见故障类型及原因 • EPON故障处理流程 • EPON故障处理案例分析 • 总结与展望
01 EPON网络概述
EPON技术简介
定义
EPON（以太网无源光网络）是一种 基于以太网技术的光纤接入网络，采 用无源光网络（PON）架构，通过单 芯光纤实现数据、语音和视频等多种 业务的接入。
初步排查
02
检查网管系统，查看告警信息和性能统计，分析故障可能的原
因。
现场排查
03
到设备所在现场，检查设备外观、指示灯状态以及线缆连接情
况。
故障隔离
确定故障范围
根据故障定位的结果，将故障隔离到具体的设备 或线缆。
EPON技术介绍
．EPON技术介绍EPON 又名GEPON，是由2000年11月成立的EFM(Ethernet in the First Mile，第一英里以太网)工作组提出的，并在IEEE 802.3ah标准中进行规范，其工作重点在EPON的MAC协议上，即最小程度地扩充以太MAC 协议；它在PON层上以Ethernet为载体，上行采用以突发的Ethernet包方式发送数据流。
EPON最核心部分是PON 光发送/接收模块，其实现方案是，在与APON 类似的结构和G.983 的基础上，设法保留APON 的物理层PON，而以Ethernet技术代替ATM 技术作为数据链路层协议，构成一个可以提供更大带宽、更低成本和更强业务能力的新的结合体EPON。
EPON 可提供上、下行对称的1.25Gbps线路传输速率（而10Gbps下行线路速率的系统，也正在研究中）。
虽然EPON 采用的Ethernet 封装，非常适用于承载IP 业务，但当时IEEE 制定802.3ah 的初衷是为了接入IP数据业务，并没有考虑TDM 业务接入对时钟同步、时延和抖动等方面的特殊要求，因此EPON 所采用的标准Ethernet 封装方式也给其带来了一个致命的缺点，那就是“难以承载话音或电路型数据专线等TDM 业务”，也很难满足电信级的QoS要求。
之后，虽然目前国内外均对TDM over Ether net技术进行了积极的研究，我国也制订了通信行业标准《接入网技术要求-基于Ethernet 的无源光网络(EPON)》，且多家EPON 厂商都对IEEE 标准进行了扩充，在EPON 承载TDM 业务和话音业务方面进行了技术创新，例如在提供数据业务的同时，采用预留带宽的方式来提供语音业务，而且多家EPON 厂商也设计出一些新的MAC 机制并增加新的软硬件，但要完全达到TDM 业务要求的严格的QoS更是面临相当大的困难，这给EPON 的应用带来了一定的限制。