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1、精品文档武汉工程大学邮电与信息工程学院文献综述EPON关键技术及其应用学生姓名董飞学 号0945520208专业班级光纤通信技术0902班批阅教师成绩 2011年10月EPON关键技术及其应用1. 研究背景：无源光网络（PON ）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、
2、城域甚至骨干网上渗透。而以太网与PON的结合，便产生了以太网无源光网络（EPON ）。它同时具备了以太网和PON的优点，正成为光接入 网领域中的热门技术。2. 研究现状：2000 年 11 月，IEEE 成立了 802.3 EFM（Ethernet in the First Mile） 研究组, 业界有21个网络设备制造商发起成立了 EFMA，实现Gb/s以太网点到多点的光传 送方案，所以又称 GEPON （ GigabitEthernet PON ）。EFM 标准 IEEE802.3ah ； EPON就是一种新兴的宽带接入技术，它通过一个单一的光纤接入系统，实现数 据、语音及视频的综合业务接
3、入，并具有良好的经济性。业内人士普遍认为，FTTH 是宽带接入的最终解决方式，而 EPON也将成为一种主流宽带接入技术。由于 EPON网络结构的特点，宽带入户的特殊优越性，以及与计算机网络天然的有机 结合，使得全世界的专家都一致认为，无源光网络是实现 三网合一”和解决信息高 速公路 最后一公里”的最佳传输媒介。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采用以太网的传输格式同时也是用户局域网/驻地网的主流技术，二者具有天然的融合性，消除了复杂的传输协议转换带来的成本因 素；
4、采用单纤波分复用技术（下行149Onm，上行1310nm），仅需一根主干光纤和一个OLT，传输距离可达20公里。在ONU侧通过光分路器分送给最多32个 用户，因此可大大降低 OLT和主干光纤的成本压力；上下行均为千兆速率，下行采用针对不同用户加密广播传输的方式共享带宽，上行利用时分复用（TDMA） 共享带宽。高速宽带，充分满足接入网客户的带宽需求，并可方便灵活的根据用 户需求的变化动态分配带宽；点对多点的结构，只需增加ONU数量和少量用户侧光纤即可方便地对系统进行扩容升级，充分保护运营商的投资；EPON具有同时传输TDM、IP数据和视频广播的能力，其中 TDM和IP数据采用IEEE 802.3
5、以太网的格式进行传输，辅以电信级的网管系统，足以保证传输质量。通过 扩展第三个波长（通常为1550nm）即可实现视频业务广播传输。EPON目前可以提供上下行对称的1.25Gb/s的带宽，并且随着以太技术的发展可以升级到 10Gb/s.在北京举办的2009中国FTTH高峰发展论坛上，中兴通讯发布了全球首台对称”0G EPON设备样机。2.1技术特点：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
6、，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 1000BASE-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
7、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=OxFF）作为单拷 贝广播（SCB）信道，用于高效
8、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。相对于BPON和GPON，EPON协议简单，对光收发模块技术指标要求低，因此系统成本较低。另外，它继承了以太网的可扩 展性强、对IP数据业务适配效率高等优点，同时支持高速 In ternet接入、语音、 IPTV、TDM专线甚至CATV等多种业务综合接入，并具有很好的 QoS保证和组
9、播业务支持能力，是目前建设高质量接入网的重要备选技术之一。2.2技术的应用公众客户综合接入对于公众用户来说，可以米用 FTTH和FTTB/C/Cab等应用模式。大客户、商业客户综合接入对于商业用户，可以根据业务需求和用户规模的不同，采取不同的实施模式, 如 FTTO、FTTB 或 FTTC。全球眼”等高带宽接入全球眼”等对带宽（特别是上行带宽）要求比较高的应用可以采用 EPON作为 接入手段，具体组网方式如图5所示。PON替代了原来模拟组网方案中的二/三层 交换机，同时还节省大量的光纤收发器，并且不需要视频光端机设备。2.3、10G EPONS维方案水到渠成EPON和10GEPON在标准定义方
10、面一脉相承。IEEE802.3av在波长规划、控制协议和管理机制等方面都进行了完善的考虑，10GEPON几乎完全继承了现有的 EPON标准，仅仅是对EPON的MPCP协议(IEEE802.3 )进行扩展，增加了 10Gbps能力的通告与协商 机制，保证了 10G EPON可以充分利用现有 EPON的运维方案和管理机制。标准充分考虑了 10GEPON网络与现有EPON网络的兼容和平滑演进。 因此在EPON运维方案日渐成熟， 广泛应用的基础上，10GEPON的运维方案可谓水到渠成。一是EPON、10GEPON有相似的业务模型。在设备类型、应用场景、VLAN模型、业务标示映射方面，10GEPON与E
11、PON相似，因而10GEPON的业务模型更容易学习，更容易接受。针对ONU设备类型，电信市场定义了不同的 ONU设备类型，如 SFU、HGU、SBU、MDU、MTU等，应用于不同 的业务场景。10GEPON沿用原EPON的ONU设备类型，对各类型的接口定义稍作修改， 而用户模型和业务模型沿用 EPON的模型。 二是EPON、10GEPON有相似的业务参数。 10EPON和EPON的配置、性能、告警参数来源于同一规范，业务模型比较简单，10GEPON仅增补相关参数。EPON有较完善的故障诊断手段，10GEPON可以完全沿用 EPON的故障诊断参数方法，只需要通过简单配置，修改精度和范围。在带宽规
12、划参数方面，EPON规范中定义了 3种带宽类型：固定带宽、保证带宽、尽力而为带宽。10GEPON带宽类型与EPON一致，只有少量参数待修改，如DBA可配置带宽、精度、步长。此外，10GEPON只需要修改少量的参数即可沿用 EPON的配置、性能、告警。三是10GEPON与EPON有一致的认证方式、一致的认证流程、一致的开通流程。如图1所示，在管理模式上， EPONONU具有多种管理模式，包括扩展 OAM、扩展OAM+ SNMP、扩展OAM+TR069三种方式。10G EPON管理模式沿用 EPON的扩展OAM定义，增加10G EPON相关的扩展OAM定义。 在 北向接口上，10GEPON 的北向
13、接口与 EPON完全兼容，10GEPON 完全重用 EPON接口参 数。10GEPON接口无需重新开发，业务支撑系统无需修改，整个运维流程不变。运维护航，10GEPON 乘风破浪会有时作为EPON下一代技术，10GEPON技术及产业链呈现出蓬勃发展的态势。参考文献:1 胡保民，刘德明，黄德修.EPON :下一代宽带光接入网J 光通信研究，2002,(4)2 岑贤道，安常青.网络管理协议及应用M 清华大学出版社，1998.2323 张晋豫，刘犁.基于效用EPON分布式动态带宽分配实现机制J.软件学报.20084 熊贤芳，吉福生.浅析各种PON技术实现FTTxJ.硅谷.2008(04)符丽姹.下一代光接入网关键技术J.科技创新导报2008(02)韦乐平 EPON发展面临的挑战J.电信技术 2007(08)7 侯继江 EPON技术分析J.电信技术 2007(08)8 熊伟成 EPON技术及市场应用J电信网技术 2007(02)9 李波,黄德玲，谢颖 FTTH接入技术研究J重庆邮电学院学报(自然科学版) 200610 王欣，赵洋,张永军，顾畹仪 一种新的基于GPON的动态带宽分配算法J光通信技术.2006年11期精品文档
EPON关键技术及其应用文献检索说课讲解
