浅谈EPON技术及其发展

摘要：FTTH技术和应用快速发展,已经成为国际范围内的技术热点，中国电信运营商也积极投入到EPON的试验和建设，通过运营商的“光进铜退”建设思路，在综合布线领域中，EPON技术正在逐步代替传统铜缆技术应用，通过对EPON技术的介绍及其发展应用，使我们更加了解EPON以及在智能化系统中的应用。

关键词：EPON、ONU、OLT、光分路器、技术工作原理、技术优势、建设模式

随着时代的发展，人们对带宽需求的不断增加，对于通信领域而言，光纤作为接入的承载介质已成为必然趋势，其不受电磁干扰、雷电的困扰，信号质量好，维护工作小，传输距离远等特点非常适合通信系统，随着近年来传输网的迅猛发展，从传统的SDH到多业务MSTP平台，以及最近迅猛发展起来的基于MPLS-TP的传输网络技术，传输带宽、速率、多业务特性都得到了快速的发展，因此，EPON技术的产生就成了通信系统领域发展的必然趋势。

一、什么是EPON

什么是EPON？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技术采用点到多点网络结构、无源光纤传输方式，是一种能够提供多种综合业务的宽带接入技术。其典型机构为树形结构，如下图所示，主要由终端（OLT）、光分配网络（ODN）、光网络单元（ONU）三部分组成。

EPON网络结构

OLT位于网络侧，放在中心机房，完成业务汇聚处理、ONU接入控制、带宽分配管理、维护管理、系统监控等功能。ONU位于用户端，完成用户综合业务的接入（数据、语音、IPTV等），根据ONU的类型，可以分别放置在路边、楼道、家庭，构成FTTC、FTTB、FTTH等典型应用。ODN全部由无源光分路器组成，使得网络布放更加灵活、无需机房和电源，节省人工维护成本。

二、EPON技术工作原理

EPON技术采用WDM技术，实现单纤双向传输，下行采用1490nm波长，上行采用1310nm波长，如果集成CATV广播电视业务，则可以在下行方向增加1550你们波长进行波分复用。

EPON下行传输方式-广播方式（TDM）

EPON上行传输方式-TDMA

EPON基本工作原理

EPON基本工作原理（结合广播电视业务）

三、EPON技术优势

虽然目前EPON的接入成本适中，但是综合EPON可达1.25gbit/s的上下行相等的高带宽，且随着10g以太技术的成熟，最大速度可达10gb/s；可以支持10km和20km两种最大传输距离，而adsl只能覆盖半径为5km的区域，且最高速率只有8mbps，且在实际环境中要受到线路、距离等许多因素的制约；光纤传输质量高、可靠性高、抗电磁干扰的许多特性能够实现带宽的动态分配。结合这些性能，EPON的性价比是非常具有竞争性的，在与其他宽带接入技术（如adsl2、vdsl、lan等）的竞争中能显示出更充分的优势。

1、业务能力提供优势

从上图可以得知：

（1）EPON技术通过优秀的带宽提供能力，可以轻松满足Multi Play所需的带宽，解除接入网的带宽瓶颈问题。

（2）PON系统可以通过WDM方式将CATV/DTV等业务合并到系统中统一承载，真正实现“一纤入户，业务全开”。

2、成本优势

EPON方式与P2P方式的材料占用对比

从上图可以得知：采用EPON方式，比采用P2P方式可节约大量的光纤资源和光模块数量，从而节约了大量的成本投资。

3、维护优势

从上图可以看到：

（1）EPON属于无源光学网，网络中无有源电子器件，这意味着维护成本将显著降低。

（2）由于网络组件数量少，因此故障点也将相应减少，进而运营支出也会最大程度地降低。

四、EPON建设模式分析

从上图可以看到：

（1）对于高端居民用户，为创建运营商品牌形象需要，建议采用FTTH技术；

（2）对于新增普通居民小区，为控制成本，建议采用FTTB+LAN技术；

（3）对于原有用户提速改造，为充分利用原有资源，建议采用FTTN+DSL技术；

（4）对于郊区和农村信息化，为控制成本和防盗问题，建议采用FTTH+DSL技术；

（5）另外还有对于办公楼来说的FTTO技术和在视频接入技术中的应用等。

（一）FTTH建设模式

ONU直接放在用户家里，业务的接入可采用两种方案。

（1）ONU提供FE、POTS、CATV视频接口等用户接口；

（2）ONU提供FE接口，下挂家庭网关实现接入。

（二）FTTB/FTTN建设模式

ONU安装在楼层设备间综合机柜/网络箱内，业务的接入可以采取4种方案。

（1）ONU提供FE、POTS、CATV视频接口等用户接口，采用多用户ONU集中放置；

（2）ONU下挂Mini-DSLAM，提供数据接入；

（3）ONU下挂IAD、二层以太网交换机，通过IAD、L2交换机实现综合业务接入；

（4）ONU下挂小型AG，通过AG实现综合业务接入。

（三）FTTO建设模式

商业用户的综合接入可以根据业务需求、用户规模的不同，采取不同的实施模式：如FTTO。根据实施模式、接入方式的不同，运营商可以采取5种实施方案。

（1）ONU提供FE、POTS等用户接口，可实施FTTO模式；

（2）ONU下挂Mini-DSLAM，提供数据接入；

（3）ONU下挂PBX交换机或路由器等设备，提供专线接入，可实施FTTO模式；

（4）ONU下挂IAD、二层以太网交换机，通过IAD、L2交换机实现综合业务接入

（5）ONU下挂小型AG，通过AG实现综合业务接入。

（四）EPON技术在视频监控技术中的应用

随着技术的发展，EPON技术正在逐步的运用到视频监控技术中，比如说城市动态治安监控系统、全球眼监控系统等。

五、结束语

随着时间的推移，技术的发展以及EOPN技术自身的优势，相信EPON技术会在通信系统建设中大显身手，同时由于TCP/IP协议在智能化领域中的普及化，以及新技术新知识的不断涌现，相信EPON技术最终不仅仅只在通信领域中如鱼得水，最终会逐步运用到智能化系统中的各个子系统，为智能化领域中的新技术、新产品的诞生起到推波助澜的作用。

注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文