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EPON技术的发展与介绍

2016-03-10朱春志

中国新通信 2016年1期

朱春志

【摘要】 目前国内电信、移动和联通等各大运营和设备商均将宽带接入网的关注焦点转向了EPON技术,本文主要对EPON技术的发展概况、技术优势及其应用前景进行了介绍。

【关键词】 EPON技术 无源光网络 分光器

一、引言

随着社会技术水平的进步以及人们对生活水准要求的不断提高,目前以铜缆为传输媒介、基于不对称ADSL技术为基础的宽带接入建设方式将不能适应未来安全监控、大文件传输、存储仓库以及高清视频等高速宽带的业务需求。光纤传输技术在提高接入宽带,提升网络的业务能力,增强运营商的核心竞争力将发挥重要的作用。基于以太网技术的EPON技术的出现,将有效缓解目前铜缆被盗严重、铜价格上涨较快以及建设成本过高的不利状况。EPON技术就是将以太网技术和无源光网络技术(PON)结合起来,其最终的目的是用最简单的方式实现一个点到多点拓扑结构的千兆光纤接入网络。本文主要对EPON技术的发展概况、技术优势及其应用前景进行了介绍。

二、EPON技术的发展概况

早在上世纪90年代初期就出现了无源光网络技术,也即PON技术,1996年,国际电信联盟远程通信标准化组织(ITU-T for ITU Telecommunication Standardization Sector)完成了对G.982的标准化,从而为对2 Mbit /s 以下接入速率的窄带PON系统的定义迈出了重要的一步。

1998年,国际电信联盟远程通信标准化组织正式通过了“基于无源光网络(PON)的宽带接入网”的建议(G.983.1建议),同时也对基于无源光网络的信元传输协议(APON)系统作了详尽的规范。G.983.1建议主要规定了光网络的要求、网络分层的结构、物理媒质层的要求、会聚层的要求、标称线路的速率、测距的方法和传输性能的要求等。

1999年,国际电信联盟远程通信标准化组织又提出了“APON的ONT管理和控制接口规范”的建议(G.983.2建议),该条建议主要从信息模型和网络管理上对APON系统进行了定义,从而保证不同厂商生产的设备可以实现互相操作。

随着互联网的高速发展,以及用户对网络需求的不断提高,各种新的宽带技术已经成为当前通信领域的研究热点。在此背景下,电气和电子工程师协会(IEEE)为引入EPON技术,在2000年底,成立了EFM工作小组(Ethernet in the First Mile Study Group)。除IEEE成立的工作小组外,还有其他如ITU-T和IETF工作小组也大力提倡EPON技术。

三、EPON技术的工作原理

EPON技术使用了IEEE802.3ah技术标准,同时延用了以太网和TDM的一些特性。从网络层协议上来看,EPON属于L2的协议。对于物理层,技术标准规定采用单纤波分复用技术来实现单纤双向传输,同时又定义了1000 BASE-PX-10U/D和1000 BASE-PX-20U/D两种PON光接口,用以分别支持10km和20km的最大距离传输。在物理编码子层,EPON技术采用8B/10B线路编码和标准的上下行对称1Gbit/ s数据速率。在数据链路层上,EPON技术采用了基于TDM思想的全新控制协议,通过对时间进行分片,然后将不同的时间片制定给不同的ONU设备来使用,从而避免数据传输过程中的冲突问题。EPON技术实现了点对多点的通信方式,同时实现了上行时分汇聚和下行广播分发的无源操作,从而实现单纤双向传输机制。

四、EPON技术的优势

1、较好的兼容性。迄今为止最成功和成熟的局域网技术是以太网技术,而EPON技术基本上与以太网技术是兼容的。随着未来EPON技术标准的制定及其EPON技术的使用,在广域网(WAN)和局域网(LAN)连接时将减少APON在ATM和IP协议间转换的需要。2、低成本,维护简单,容易扩展,易于升级。EPON技术在传输途中不需电源,并且没有电子部件,因此,线路容易铺设,基本不用维护,长期运营成本和管理成本的成本相对很小。EPON技术对局端资源占用的比较少,模块化程度高,系统初期投入低,扩展容易,投资回报率高。EPON技术是面向未来的新技术,由于多数EPON技术具有多业务接入功能,故EPON技术也是向全IP网络过渡是一个很好的选择。3、适应性强。无源光网络是纯介质网络,因此,EPON技术可以彻底避免电磁干扰和雷电的影响,能在恶劣的自然条件下使用。4、高宽带,且带宽分配灵活。目前,EPON技术可以提供上下行对称的1.25Gb/s的带宽,而且随着以太技术的发展可以升级到10Gb/s。EPON技术对带宽的分配和保证也有一套完整的体系,它可以通过DiffServ、PQ/WFQ、WRED等来实现对每个用户进行带宽分配,并保证每个用户的QoS功能。

结语:随着电子信息、计算机以及通信等技术的发展,宽带时代的到来是必然的,对宽带的市场需求必定会达到一个更高的制高点。作为极有发展潜力的EPON技术,将会与市场相互促进,同时给用户、通信运营商以及通信设备供应商带来新的机会。

参 考 文 献

[1]张继东, 陶志勇. E PO N 的发展现状与关键技术[J]. 光通信研究, 2002, (01):26-30.

[2]康祥. EPON技术原理介绍[J]. 科技向导, 2011, (05): 352-353.

[3]高鹏. EPON的进展与应用前景展望[J]. 电信科学, 2007, (05):56-59.