与其它PON技术一样,EPON技术采用点到多点的用户网络拓扑结构,利用光纤实现数据、语音和视频的全业务接入的目的,主要由OLT、ODN、ONU三个部分构成,如下图。

epon的接入方式(EPON的基本原理)(1)

EPON的网络结构

其中OLT作为整个网络/节点的核心和主导部分,完成ONU注册和管理、全网的同步和管理以及协议的转换、与上联网络之间的通信等功能;

ONU作为用户端设备在整个网络中属于从属部分,完成与OLT之间的正常通信并为终端用户提供不同的应用端口;

ODN在网络中的定义为从OLT-ONU的线路部分,包括光缆、配线部分以及分光器(Splitter)全部为无源器件,是整个网络信号传输的载体。其中光缆部分选用G.652、G.657系列的全部型号光纤,分光器可以从1:2-1:32可选(1:64的分光器因成本原因基本上在现网上没进行使用,OLT到ONU之间的传输距离一般10km-20km,原则上是10KM用1:32的分光器,20KM用1:16,因为分光器分光比例越高,光衰耗越大。OLT(Optical Line Terminal)放在中心机房,ONU(Optical Network Unit)放在用户设备端附近或与其合为一体。OND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,并集中上行数据。EPON中使用单芯光纤,在一根芯上转送上下行两个波(上行波长:1310nm,下行波长:1490nm,另外还可以在这个芯上下行叠加1550nm的波长,来传递模拟电视信号)。

OLT既是一个交换机或路由器,又是一个多业务提供平台,它提供面向无源光纤网络的光纤接口(PON接口)。根据以太网向城域和广域发展的趋势,OLT上将提供多个1 Gbps和10Gbps的以太接口,可以支持WDM传输。OLT还支持ATM、FR以及OC3/12/48/192等速率的SONET的连接。如果需要支持传统的TDM话音,普通电话线(POTS)和其他类型的TDM通信(T1/E1)可以被复用连接到出接口,OLT除了提供网络集中和接入的功能外,还可以针对用户的QoS/SLA的不同要求进行带宽分配,网络安全和管理配置。OLT根据需要可以配置多块OLC(Optical Line Card),OLC与多个ONU通过POS(无源分光器)连接,POS是一个简单设备,它不需要电源,可以置于相对宽松的环境中,一般一个POS的分光比为8、16、32、64,并可以多级连接,一个OLT PON端口下最多可以连接的ONU数量与设备密切相关,一般是固定的。在EPON中系统,OLT到ONU间的距离最大可达20km。

在下行方向,IP数据、语音、视频等多种业务由位于中心局的OLT,采用广播方式,通过ODN中的1:N无源分光器分配到PON上的所有ONU单元。在上行方向,来自各个ONU的多种业务信息互不干扰地通过ODN中的1:N无源分光器耦合到同一根光纤,最终送到位于局端OLT接收端。

根据ONU在所处位置的不同,EPON的应用模式又可分为FTTC(光纤到路边)、FTTB(光纤到大楼)、光纤到办公室(FTTO)和光纤到家(FTTH)等多种类型。

在FTTC结构中,ONU放置在路边或电线杆的分线盒边,从ONU到各个用户之间采用双绞线铜缆;传送宽带图像业务,则采用同轴电缆。FTTC的主要特点之一是到用户家里面部分仍可采用现有的铜缆设施,可以推迟入户的光纤投资。从目前来看,FTTC在提供2 Mbps以下窄带业务时是OAN(称光纤接入网)中最现实、最经济的方案,但如需提供窄带与宽带的综合业务,则这一结构不甚理想。

在FTTB结构中,ONU被直接放到楼内, 光纤到大楼后可以采用ADSL、Cable、LAN,即FTTB ADSL、FTTB Cable和FTTB LAN等方式接入用户家中。FTTB与FTTC相比,光纤化程度进一步提高,因而更适用于高密度以及需提供窄带和宽带综合业务的用户区。 FTTO和FTTH结构均在路边设置无源分光器,并将ONU移至用户的办公室或家中,是真正全透明的光纤网络,它们不受任何传输制式、带宽、波长和传输技术的约束,是光纤接入网络发展的理想模式和长远目标。

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