以太无源光网(EPON) 工作原理与应用

　　EPON是以太无源光网(EthemetPassiveOptICalNetwork)的简称。
　　
　　技术与交流由置于局端的光线路终端(OLT)、用户端的光网络单元(ONU)和光纤分配网(ODN)组成。N个ONU共享一个OLT,并利用波分复用器工作于单纤双向传输方式。下行传输波长为1490nm,上行传输波长为1310nm。ONU安装到楼栋分配箱内，系统是光纤到楼(FTTB)。以后升级至FTTH后,ONU安装到用户家中（见附图）。
　　
　　无源光网（PON）、具有一点到多点的物理拓扑它与传统接入网的局端到用户端的点一点结构，节省了大量的光纤和光收发器，特别是使用无源光分路器的使用,节省了光交换机房的建设费用。
　　
　　一,EPON的工作原理
　　
　　在下行方向,变长以太包组成的连续数据流以广播的形式从OLT到达多个ONU。每个以太包带有逻辑链路标识符，标明该以太包是发给哪个ONU的。
　　
　　某些以太包还可能是发给所有ONU的（广播包）或发给特定的ONU组的。当数据到达一个ONU时，该ONU接受专门发给它的以太包而丢弃发给其他ONU的以太包。
　　
　　与传统点对点以太网相比,EPON工作的特殊点主要在上行方向，上行工作于时分多址(TDMA)方式。OLT为每个ONU分配—个时隙，让它们轮流发送数据。只有一个时隙到来时，某ONU才打开激光器发送数据，否则关闭激光器。各个时隙都保持同步，彼此间并留有间隙，使得各个ONU的数据汇合到共纤时不会发生碰撞。
　　
　　二、EPON的应用
　　
　　EPON是传输以太帧的数据网，以太帧包含着IP帧，任何封装在lP帧中的数据都能顺利通过EPON,这就为各种基于lP的业务,例如Intemet浏览、Emai、网络游戏、VoIP、IP-TV提供了自然的平台。
　　
　　在电话、数据、电视三大类信号中，电视信号占据的频带最宽，因此视频传送是FTTX的首要业务。
　　
　　视频传送的方法分成两类：IP传送的视频和射频叠加的视频，又分别称为IP-TV和RF-TV。
　　
　　IP-TV是把经过MPEG-2或H.264压缩编码的视频／音频传送流封装进lP数据包，通过lP网传送到用户,然后用lP机顶盒解码，还原为视，音频信号，供用户观看。IP-TV适用于个性化的视频点播。按点播要求把一个特定的视频流传递到观赏者,这属于交换的数字视频方式。虽然特定的视频流只占用较窄的带宽（一套DTV节目占据1.6MHz带宽,一套HDTV节目占据IOMHz~20MHz带宽）,通过双绞线上的ADSL即可实现,但在众多用户点播时将耗用大量网络资源。
　　
　　有线电视包括模拟和数字视频广播。采用对射频负载波的高效调制方式，一个8MHz的有线电视频道可传送l套模拟电视节目或12套DTV节目和2套HDTV节目,利用整个752MHz的CATV频段超过4.8Gbpa的视频数据能够被广播到每个家庭。RF-TV叠加网能够同时携带240多个MPEG-2视频流入每个家庭，用户通过RF机顶盒收看。这种广播方式的经济性是IP-TV无法比拟的。
　　
　　lP通道为RF-TV提供了机顶盒的回传通道，又提供了整个网络的网络管理通道。IP网络和RF网络的本质上的优点被最大限度地利用起来。射频网络携带所有广播式视频业务,包括模拟和数字电视。lP网络用在交互式、定向的业务，如视频点播。网络的带宽按如下原则最优化：把高带宽的广播内容安排在RF网络，而把lP网络的带宽给定向的视频业务和将来应用。
　　
　　RF-TV和IP-TV混合模式的承载网络就是射频叠加的EPON(RFOverlayEPON)。叠加可通过渡分复用技术实现。
　　
　　OLT和ONU之间通过无源光分配网双向传送数据,实现用户电脑到城域网的接人，下行用1490nm波长，上行用1310nm波长。有线电视前端通过电视调制器携带模拟电视节目。QAM调制器携带数字电视节目,合成的射频电视信号再调制光发送机，产生1550nm的光波,该光波可通过光波分复用器(WDM合波器)与EPONOLT发送的1490nm数据光波混合，经过同一个无源光分配网传输，到达各个ONU。在ONU内部合成光波被WDM分波器分成1490nm和1310nm两路,1490nm数据光波被ONU接收，输出以太帧给用户电脑。同时1550nm电视光波经过光接收机还原为射频信号,再经过机顶盒解调、解码，输出视、音频信号给用户电视机。也可以有线电视与E,PON相对独立，分别占用不同的光纤传输，在光终接单元分别经过光接收机和ONU来传送广播业务和数据业务。在楼栋以下接入网采用FTTB+EPON+LAN或FTTB+EPON+EOC方式人户。
　　
　　通过RFOverlayEPON,我们就将HFC和EPON集成为一个综合业务接入网。HFC部分只传输单向的电视广播，模拟和数字电视广播节目全部在射频频道传送。EPON部分传送所有交互式数据业务，包括Intemet接人、IP电话和视频点播(VOD)。
　　
　　以太无源光网(EPON)把光纤传输的高带宽、点到多点PON结构的经济性与以太协议的普及率结合在一起,形成了现在最优秀的宽带接入网,也可能将是广电接入网的最后归宿。

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