EPON基本原理.doc

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1、EPON基本原理一、EPON系统简介以太网无源光纤网络（EPON）是一种采用点到多点（P2MP）结构的单纤双向光接入网络，其典型拓扑结构如下图所示：图1 EPON系统EPON系统由局侧的光线路终端（OLT）、用户侧的光网络单元（ONU）和光分配网络（ODN）组成，为单纤双向系统。在下行方向（OLT到ONU），OLT发送的信号通过一个1:n的无源光分路器（或几个分路器的级联）到达各个ONU；在上行方向（ONU到OLT），一个ONU发送的信号只会到达OLT，而不会到达其他ONU。为了避免数据冲突并提高网络利用效率，上行方向采用TDMA多址接入方式并对各ONU的数据发送进行仲裁。二、EPON传输原理

2、EPON系统采用WDM技术，实现单纤双向传输。其中上行波长1310nm，下行波长1490nm,用于传递数据业务。另外光纤上还可以传送1550nm的波长，这个波长主要是用来传递CATV信号。图2 EPON上下行传输EPON 从OLT 到多个 ONU 下行传输数据和从多个ONU到OLT上行数据传输是十分不同的。下行传输从OLT 到多个ONU 以广播式下行（时分复用技术TDM ）每一个数据帧的帧头包含前面注册时分配的、特定 ONU 的逻辑链路标识（LLID ），该标识表明本数据帧是给ONU（ONU1 、ONU2 、ONU3.ONUn ）中的唯一一个。另外，部分数据帧可以是给所有的ONU（广播式）或者

3、特殊的一组ONU（组播）。如下图，ONU1 收到包 1、2、3，但是它仅仅发送包1 给终端用户1 ，丢弃包2和包3。图3 EPON下行传输上行传输从多个ONU到OLT上行数据，采用时分多址接入技术（TDMA ）分时隙给ONU 传输上行流量。当ONU 在注册时成功后，OLT会给ONU分配特定的带宽。带宽对于PON层面来说，就是多少可以传输数据的基本时隙，每一个基本时隙单位时间长度为16ns 。在一个OLT 端口（PON端口）下面，所有的ONU与OLT PON 端口之间时钟是严格同步的，每一个ONU 只能够在OLT 给他分配的时刻上面开始，用分配给它的时隙长度传输数据。通过时隙分配和时延补偿，确保多个ONU的数据信号耦合到一根光纤时，各个ONU 的上行包不会互相干扰。图4 EPON上行传输三、EPON协议栈EPON系统对应OSI模型中的数据链路层和物理层，如下图所示：图5 EPON层次模型EPON的物理层包括：RS 子层、PCS 子层、PMA 子层、 PDM 子层EPON 物理层通过GMII 接口与RS层相连，担负着为MAC层传送可靠数据的责任。物理层的主要功能是将数据编成合适的线路码；完成数据的前向纠错；将数据通过光电、电光转换完成数据的收发。