epon網絡技術介紹

據《硅谷》雜志2012年第19期刊文，EPON網絡是采用FTTB方式組建

網絡，其組網基本單元為OLT和ONU。OLT為局端設備提供豐富的PON

口，用于連接ONU設備；ONU是用戶端設備提供相應的數據和語音接口，

實現用戶業務的接入。對于不同業務的接入實現主要是采用對不同用戶不

同業務打不同的VLAN標簽來透明傳輸到相應的業務接入服務器，并將相

應的VLAN標簽剝離后送入IP承載網傳輸。

1．EPON網絡介紹

EPON（以太無源光網絡）是一種新興的光纖接入網技術，它是采

用點到多點結構、無源光纖傳輸方式、基于高速以太網平臺和TDM時分

MAC（MediaAccessControl）媒體訪問控制方式、提供多種綜合業務的寬

帶接入技術。所謂“無源”，是指ODN中不含有任何有源電子器件及電源，

全部由光分路器（Splitter）等無源器件組成。它在物理層采用了PON技

術，在鏈路層使用以太網協議，利用PON的拓撲結構實現了以太網的接

入。因此，它綜合了PON技術和以太網技術的優點：低成本、高帶寬、

擴展性強、靈活快速的服務重組、與現有以太網的兼容性、方便管理等等。

EPON可以實現語音、數據、視頻、移動業務的融合。EPON系統主

要由OLT（光線路終端）、ONU（光網絡單元）、ONT（光網絡終端）和

ODN（光分配網）組成，它處于網絡的接入網層面，主要適用于寬帶業務

的光纖接入。

有源網絡設備包括中心局機架設備（OLT）和光網絡單元（ONU）。

光網絡單元（ONU）給戶提供數據、視頻和電話網絡與PON之間的接口。

ONU最初的作用是接收光路信號，然后轉換成用戶所需的格式（以太網、

IP廣播、電話、T1/E1等）。OLT設備則通過光纖連接到IP核心網絡。

光接入網的引入，其覆蓋范圍達到20km，保證了OLT從光接入網建網初

期就可以提升到傳統的城域匯聚節點處，從而簡化了接入網匯聚層的網絡

結構，也節省了端局的數量。另外，光接入網大容量、高接入帶寬、高可

靠性、多業務QoS等級支持能力的特點，也使接入網向統一、融合、高

效承載平臺的方向演進成為現實。

2．EPON網絡基本原理

EPON系統采用WDM技術，實現單纖雙向傳輸，用上行1310nm和

下行1490nm波長傳送數據和語音，CATV業務則使用1550nm波長承載。

OLT放置在中心局端，分配和控制信道的連接，并有實時監控、管理及維

護功能。ONU放置在用戶側，OLT與ONU間通過無源的光分配網絡按照

1：16/1：32方式連接。

為了分離同一光纖上多個用戶往返的信號，可采用以下2種復用技

術。

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1）下行數據流采用廣播技術。在EPON中，從OLT到多個ONU下

行傳輸數據的過程采用數據廣播方式發送。數據以變長信息包的形式，從

OLT下行廣播到多個ONU。每個信息包帶有1個EPON包頭，唯一標識

該信息包是發給ONU-1、ONU-2還是ONU-3。也可標識為廣播信息包發

給所有ONU或發給特定的ONU組（多點傳送信息包）。當數據到達ONU

時，ONU通過地址匹配，接收并識別發給它的信息包，丟棄發給其他ONU

的信息包。在ONU注冊成動后分配1個唯一的LLID；OLT接收數據時比

較LLID注冊列表，ONU接收數據時，僅接收符合自己的LLID的幀或者

廣播幀。

2）上行數據流采用TDMA技術。OLT接收數據前比較LLID注冊列

表；每個ONU在由局端設備OLT統一分配的時隙中發送數據幀；分配的

時隙（通過測距技術）補償了各個ONU距離的差距，避免了各個ONU

之間的碰撞。

3．EPON網絡組網開發及應用

在當前FTTB網絡大規模部署，運營商重組網絡融合推進的大背景下，

采用EPON接入技術的組網也開始規模化商用。對于新建小區網絡的部署

規劃通過EPON網絡建設實現小區數據和語音業務的全面接入，能夠了解

現有運營網絡的結構和演進方向，掌握現有網絡設備的硬件和軟件調試，

熟悉網絡協議和業務實現方式等。根據網絡光線路終端布放位置，組網一

般有以下3種方式：

①OLT放置于中心機房（如交換機房、數據機房等），其特點為覆蓋

范圍大，便于操作和管理，適于早期用戶比較少或集中管理的場景。

②遠端中心機房，其覆蓋范圍適中，便于操作和管理，可同時兼顧容

量和資源。

③戶外機房或小區機房，其特點為節省光纖，但管理和維護困難，覆

蓋范圍比較小，需要解決供電問題，一般不建議采用這種方式。

OLT位置的選擇，主要取決于實際的應用場景，一般建議將OLT放

置于中心機房，以便于維護與管理，節省成本，同時便于資源共享。在網

絡組建過程中，光纖傳輸線路的選擇需要考慮光纖衰耗的影響，在設計網

絡結構時要保證光功率在正常收發范圍之內。

EPON網絡在確定了OLT和ONU的網絡結構布放后，應主要考慮網

絡線路的設計，在光纖網絡的設計中應重點考慮光纖的衰耗設計要求。對

于EPON工程，可根據下列光接入網常用的工程數據估算本工程ODN的

傳輸損耗。

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工程建議ODN衰耗為10～26db（一般為22db）；單模光纖衰耗

≤0.34dB/km；光纖跳纖、尾纖插入損耗為0.1～0.3db；法蘭盤插入損耗

≤0.4db；1：2分光器插入衰耗為3db；1：4分光器插入衰耗為6db；1：

8分光器插入衰耗為9db；1：16分光器插入衰耗為12db；1：32分光器

插入衰耗為15？5db。

OLT光功率。接收為-1～-24db（1310nm）；發送為+2～-3db

（1490nm）。

ONU光功率。接收為-3～-24（1490nm）；發送為-1～+4（1310nm）。

對于OLT和ONU設備正常的收發光功率，在實際工程設計中要確保

網絡光功率衰耗值在相應設備的收發光功率范圍之內。

根據ONU（光網絡單元）布放原則，EPON網絡的組建模式可分為光

纖到戶（FTTH）、光纖到大樓（FTTB）、光纖到節點（FTTN）3種。

1）FTTH方式。

即光纖到戶方式，適用于用戶居住比較分散且對帶寬要求較高的區域

（如別墅區），而且開發商有積極性參與網絡建設。此時組網方式一般采

用從局端的OLT引出光纜到別墅區，在別墅區內一個相對中心的位置放

置分光器，然后通過小芯數管道光纜或新型的小芯數直埋光纜連至用戶家

中的ONU，同時可以根據用戶需求在用戶家中連接交換機或集線器（HUB）

供多個設備連接。

2）FTTB方式。

該方式適用于在單棟商務樓，用戶相對數量不多、帶寬要求不高的場

景。一般的組網方式為從局端OLT引出光纜到商務樓附近的光纜交接箱，

在光纜交接箱中放置分光器，再從交接箱引光纜至大樓。ONU放置在大

樓交接間，通過交換機為樓內用戶提供寬帶上網業務。在這種情況下，建

設時需要根據用戶的帶寬需求及數量選擇合理的分路比。

3）FTTN方式。

它是帶寬與投資的折衷，FTTN在滿足用戶帶寬需要的前提下，采用

最新的數字用戶線（DSL）技術，盡量使用長的雙絞線，以提高ADSL接

入復用器（DSLAM）節點的用戶容量，從而減少節點數量，減少投資和維

護成本。

4．EPON網絡組網及業務實現

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1）互聯網接入。提供普通Internet接入，對用戶上網應用有足夠

的帶寬保證。

2）VoIP。面向未來的NGN，提供網絡電話業務。

3）IPTV。實現單播或組播方式的視頻業務及機頂盒方式的IPTV

業務。

面對小區用戶寬帶業務需求情況的差異，工程初期首先為用戶提供寬

帶上網和VOIP語音業務，同時為后期將要開展的VOIP業務和相應的數

據增值業務做好準備。對于建成的網絡將可以為用戶提供足夠的帶寬，實

現高質量的數據接入業務、VOIP業務、IPTV流媒體業務。同時網絡要具

備良好的擴展和升級能力，在未來可以有效支持三網合一的業務需求。

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