EPON技术浅析及应用（精选8篇）

EPON技术浅析及应用 第1篇

EPON技术浅析及应用

1引言

随着电信市场竞争的日益激烈，现有的以铜缆为传输介质、基于非对称数字用户线(ADSL)技术为基础的宽带接入建设模式将不能适应未来开展高清视频、安全监控等高速率带宽业务的需求。“光进铜退”作为实施网络转型和固网宽带化的有效措施，在提高接入带宽，提升网络对业务的支撑能力，增强运营商的核心竞争能力方面将发挥重要作用。作为接入网新技术，基于以太网技术的无源光网络(EPON)有效缓解了当前铜缆被盗严重、价格上涨较快、建设成本不断增加的状况。

2EPON技术介绍

2.1EPON概述

IEEE802.3ah工作小组从11月开始进行基于以太网的无源光网络(EPON)的标准化工作。

EPON(以太无源光网络)是一种新型的光纤接入网技术，它采用点到多点结构、无源光纤传输，在以太网之上提供多种业务。它在物理层采用了PON技术，在链路层使用以太网协议，利用PON的拓扑结构实现了以太网的接入。因此，它综合了PON技术和以太网技术的优点：低成本;高带宽;扩展性强，灵活快速的服务重组;与现有以太网的兼容性;方便的管理等等。

2.2EPON结构原理

一个典型的EthernetoverPON系统由OLT、ONU、POS(ODN)组成。其系统结构如图2-1所示。

图2-1EPON系统结构图

OLT(OpticalLineTerminal)放在中心机房，ONU(OpticalNetworkUnit)放在网络接口单元附近或与其合为一体。POS(PassiveOpticalSplitter)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。

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。根据以太网向城域和广域发展的趋势，OLT上将提供多个Gbit/s和10Gbit/s的以太接口，支持WDM传输。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的不同要求进行带宽分配，网络安全和管理配置。

POS是无源光纤分支器，连接OLT和ONU的无源设备，实现分发下行数据、集中上行数据的功能，由于是无源操作，环境适应能力强，维护简单，POS的分支数一般为2、4、8、16，可进行多级级联。

在EPON中，OLT到ONU间的距离最大可达20km，如果使用光纤放大器(有源中继器)，距离还可以扩展。ONU支持传统的TDM协议，通过支持E1接口来实现传统TDM话音接入。

EPON系统采用WDM技术，实现单纤双向传输。ITU-T定义的TDMPON允许采用双纤，但现实中很少采用。波长分配方案普遍遵循ITU-TG.983.3标准。如图2-2所示。

图2-2EPON波长分配方案

EPON下行数据以变长信息包的`形式从OLT下行广播到多个ONU，依据是IEEE802.3协议，信息包的长度最长为1518字节。每个信息包带有一个EPON包头，惟一标识该信息包是发给ONU-1、ONU-2还是ONU-3的。也可标示为广播信息包发给所有ONU的或发给特定的ONU组的。当数据到达ONU时，ONU通过地址匹配，接受并识别发给它的信息包，丢弃发给其他ONU的信息包。例如，ONU-1接收信息包1、2、3，但只将信息包1传输给最终用户1。如图2-3所示。

图2-3EPON下行工作原理

EPON上行数据传输采用时分复用技术，每个ONU上行数据分配一个专用时隙，使得在数据汇合到公共光纤的时候，从ONU来的信息包不会互相干扰。例如，ONU-1信息包在第一个时间间隙传输，ONU-2信息包在第二个非重叠的时间间隙传输，而ONU-3信息包在第三个非重叠的时间间隙传输。

图2-4EPON上行工作原理

2.3EPON技术优势

EPON是几个最佳的技术和网络结构的结合。EPON以以太网为载体，采用点到多点结构、无源光纤传输方式，下行速率目前可达到10Gb/s，上行以突发的以太网包方式发送数据流。另外，EPON也提供一定的运行维护和管理(OAM)功能。EPON技术和现有的设备具有很好的兼容性。而且EPON还可以轻松实现带宽10Gb/s的平滑升级。新发展的服务质量(QoS)技术使以太网对语音、数据和图像业务的支持成为可能。由于以太网的广泛应用，EPON一经出现就受到了众多设备厂商的青睐。EPON技术与APON、GPON技术相比有众多优势，见表2-1所示。

技术种类APONEPONGPON

特点ATM内核Ethernet内核GFP或者ATM

QOS高低高

成本(相对)高低不详

带宽中高高

成熟度高高中

其它无无供货厂家太少

表2-1EPON技术与APON、GPON技术比较

3目前应用

利用EPON技术是实现FTTN(光纤到节点)的有效网络解决方案，根据目前各运营商对于信息化的需求来看，大致可分为小区、工业区和边远地区几种接入方式，下面将逐一进行分析。

3.1在小区接入中的应用

在小区接入中，ONU可设置在用户端(FTTH)或楼道(FTTB)，光分路器可设置在楼道或小区机房。

对于FTTH模式，由于用户数不确定，为了提高设备的利用率、降低成本及方便维护，光分路器的设置应相对集中，采用一级分光，可选择在小区机房或者小区内的光交接箱。采用这种方式建设，无论用户数多或少，设备的利用率都是最大化的，但是用户数较多时对接入光缆的需求量相对较大。网络结构如图3-1所示。

图3-1光纤在小区介入中的应用

对于FTTB模式，ONU设置在楼道，一般需要配合楼道交换机进行业务的接入，光分路器的设置建议与FTTH方式相同。

3.2在工业区接入中的应用

工业区一般均为企业用户，建议将ONU设置在企业的接入机房，结合其内部交换机完成各类业务的接入。这种模式类似于小区接入中的FTTB模式，建议在工业区所属区域设置合适的接入汇聚节点，将OLT放置在接入汇聚节点;在工业区范围内，可采用树型结构，沿着主干道选择合适的点(机房或光交接箱)放置一级光分路器，再根据企业的分布情况布设二级分路器和ONU，以最大限度地节省光缆。网络结构如图3-2所示。

图3-2光纤在工业区接入中的应用

考虑到分路器的多级设置，每个分路器将覆盖一定范围内的企业用户，因此建议多设置光交接箱。若无法设置较多的光交接箱，则建议增大光缆芯数，便于未来大量企业的接入。此外，如果需要采用EPON的环路保护，则需要将从汇聚点引出的骨干光纤以成环方式建设。

3.3在边远地区接入中的应用

对于距离已有传输接入点较远、用户相对集中的边远地区，采用EPON技术将能够很好地发挥其技术优势。将OLT设置在汇聚节点，在用户集中的区域设置光分路器，ONU设置在用户接入点，利用ONU丰富的接口就可以利用极少量的光缆解决众多用户的各类业务需求。网络结构如图3-3所示。

图3-3光纤边远地区接入中的应用

这种模式适用于各运营商的信息化村通接入，将OLT设置在接入汇聚节点，光分路器放置在需要重点接入的区域，就可以在只占用2芯接入层光缆的情况下解决多个乡镇、村庄的语音和信息化接入。不过，考虑到EPON的接入距离一般在20km以内，如果需要大范围地使用EPON接入，则需要将OLT的位置往用户侧靠近，因此需要设置多个接入汇聚节点。

4结束语

尽管EPON技术仍存在着诸如资源管理、设备维护等问题，但我们有理由相信，随着技术的不断成熟，设备价格的不断下降EPON技术定会在未来高速信息化建设中发挥巨大的作用。

可以预见，通信接入网领域将出现完全基于广泛使用的光纤和以太网技术的设备。这种基于以太网的光传输结构将会成为在单一网络中捆绑传输话音、数据和图像业务(即三网合一)的主要方式。同时，这一技术会产生新的合作和战略伙伴，内容提供商、业务提供商、网络运营商和设备制造商都将使用EthernetPON这种前所未有的方式传输通信业务。

参考文献

1 陈洁.PON技术标准的发展和演进[J].电信技术,,(9):15-18.

2 陈雪.无源光网络技术[M].北京:北京邮电出版社,

3 阎德升等.EPON新一代宽带光接入技术与应用[M].北京:机械工业出版社,.

4 EPON技术应用探讨[EB/OL].

EPON技术浅析及应用 第2篇

一、EPON简介

EPON（以太无源光网络）是光纤接入网的主流技术，也是一种宽带综合接入技术，它延用了以太网和TDM的一些特性。从网络分层协议上来看，EPON属于L2的协议。具有高带宽、低成本、易维护、易扩展、等特点。一个典型的EPON 系统由 OLT、ONU、POS组成。

OLT（Optical Line Terminal光线路终端l）放在中心机房或模块局，它可以作为一个L2交换机或者L3路由器。在下行方向，它提供面向无源光纤网络的光纤接口；在上行方向，OLT将提供了GE接口。OLT还支持ATM, FR以及OC3/12/48/192等速率的SDH/SONET的接口标准，同时通过支持E1接口来实现传统的TDM话音的接入。

ONU（Optical Network Unit）又叫光网络单元，放在用户驻地侧（CPE），EPON中的ONU主要采用以太网协议。可以实现了成本低廉的以太网第二层交换甚至是第三层路由功能，并且可以通过堆叠实现高带宽的共享和大范围的用户接入。

POS（Passive Optical Splitter）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和集中上行数据。无源分光器的部署相当灵活、适应环境广。一般一个POS的分光比为8、16、32、64、128等，并可以进行多级连接。

EPON技术主要应用方式是FTTX，作为中国电信“光进铜退”的解决方案，它可以很好的实现现有业务（宽带、电话、IPTV等）的接入和现有网络（IP网、交换网、传输网等）的融合。

二、EPON的网络应用模式

1、EPON+DSLAM

EPON+DSLAM方式可以很好解决“最后一公里”问题，缩短宽带用户线的距离，也可作为DSLAM下移的解决方案。这种模式下，光纤敷设到小区或DSLAM，小区内采用ONU+DSLAM方式，也可采用ONU+DSLAM集成方式，利用小区内的铜缆资源就可以开展DSLX业务。这种方式旧小区改造和未进行以太网布线的 小区。

该应用模式融合了EPON的长距离、高带宽和DSLAM的低成本优点，节省骨干光纤资源和铜缆资源，并能很好的与现有网络融合。

2、EPON+VOICE EPON技术作为未来接入网主流技术，具有良好的综合业务接入能力，对于现有的语音业务，可以有多种接入方式。

1）、与NGN网互联

我省的NGN网现已投入运营，并且省公司明确要求新增用户优先上联NGN，对于不同的用户群，有三种方式实现语音业务的承载：

 利用ONU设备自带的语音接口直接入：现在很多厂家ONU设备都集成了语音接口，如中兴的F820最多可以扩充到24个语音接口，通过该类设备可以实现同时为用户提供宽带和语音业务，适用于新建小区网络建设；

 ONU+IAD方式接入：ONU+IAD方式可以弥补ONU语音端口不足的缺点，通过在ONU下下挂IAD设备可以提供更多的语音接口，满足大量用户的需要，该方式适用于写字楼、综合办公场所。

 ONU+AG:通过AG可以实现大规模语音用户的接入。AGS设备可以装在局端机房或小区内，如果装在小区内，可以减少大量的线缆投资费用。2）与PSTN互联

EPON系统利用基于分组交换网络的电路仿真技术（CESoP）可以实现TDM业务接入。这种组网方式下，通过ONU提供的TDM 2M接口将交换设

备接入，在局端利用OLT提供的155M板卡同SDH网络和现有PSTN网互联。

EPON方式实现语音业务的接入，要求EPON系统具有良好的多业务支撑能力和对语音业务提供QOS保障。

3、EPON+LAN

EPON+LAN模式下光纤敷设到楼（即FTTB），楼内采用ONU+LAN或ONU+LAN的集成设备，利用五类线接入用户，可以为用户提供双向高带宽接入，这种模式适用于布放五类线的小区。

该模式可为用户提供高带宽对称业务，能够满足用户需求，扩充性好，维护方便。相比于传统LAN接入方式，省去了模块局或小区机房。但对语音业务支持不灵活。

4、EPON+FTTH

EPON技术应用与FTTH模式通常是为了承载Triple play业务，实现三网合一的高等级接入。这种应用模式下，光纤到户，在用户端采用多端口的ONU终端，例如家庭网关，基于IP方式实现宽带、语音、IPTV业务的接入。适宜于高档小区、别墅、酒店、网吧、大客户单位等高ARPU值应用。

该模式综合业务提供能力强、带宽高、传输质量好，并能扩展支持增值业务的发展，由于采用无源光网络，覆盖范围广，省去机房建设投资和设备用电需求困扰。缺点是初期建设成本高，对网络的综合业务提供能力要强。

5、EPON+BS

EPON技术应用于无线网络的有线传输系统，在低成本解决基本的无线业务传输的同时，还可以充分发挥其高带宽的优势，同时提供各种宽带接入服务，使无线网络成为一个可以同时提供无线、有线业务的综合网络，其简单灵活的特点，则可以大大降低网络整体的拥有成本和维护费用。

EPON技术用于无线接入网络可以将多个基站(BS)的数据通过光纤汇聚到一起。OLT放置在中心局，与骨干网络连接；ONU放置在移动基站（BS）处。POS（无源光分路器）和光缆构成OLT和ONU之间的无源光纤传输网络。目前OLT侧每个PON接口最多可以连接128个ONU，也就是说，一个EPON网络可以覆盖128个基站。

该应用模式可以做为CDMA基站和WLAN的AP(无线接入点)的上行互联。

三、EPON的业务应用模式

EPON作为FTTH的 代表技术，能够适应于几乎现在所有宽带接入场所。利用其高带宽、长距离、少维护、省资源等优势，EPON是综合业务接入的最佳接入网技术，能够对多种业务应用提供支撑。

1、高端用户接入

高端用户具有较强消费能力，注重业务体验。通过EPON技术实现FTTH，为用户提供宽带上网、语音、IPTV、CATV等综合业务，提供正真意义上的宽带，为今后家庭网关的实现提供强有力的支撑平台，通过数字社区、数字家庭实现信息化。

2、大客户接入

商业楼宇、酒店宾馆、机关学校等大客户单位具有较高的开发价值，是电信运营商争夺的重点客户。该类用户需求的 共同特点是业务接入类型多、带宽高、服务质量要求高等。EPON技术具备完善的业务提供能力，利用EPON技术可以根据用户需求提供高速上网、语音、视频业务，以及E1专线业务，同时可以为用户组建自己的VPN网。使用一个网络就可以完全解决大客户的所有需求。

3、网吧接入

EPON技术应用于网吧接入，不但节约大量光纤资源，而且维护也更简单，通过局端网管实现对整个网络的统一管理，极大的降低网络的运营成本。

4、村通工程应用

农村信息化（村通工程）的投入产出问题一直困扰电信运营商，运营商迫切需要一种适应地域广、环境复杂、需求多样的农村信息化应用模式，EPON技术应用于农村信息化，可以充分发挥技术优势，解决两难局面。同时开发农村市场，为运营商提供新的业务增长点。该种应用模式可以节约大量光纤资源和施工成本，同时具有业务丰富、易于维护、扩充性好等特点。

5、视频监控应用

浅析EPON技术及其应用 第3篇

1 EPON技术的基本原理

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。

一个典型的EPON系统由OLT、ONU、POS组成。OLT (Optical Line Te rm inal) 放在中心机房, ONU (Optical Ne tw ork Unit) 放在用户设备端附近或与其合为一体。POS (Passive Optical Splitter) 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) 和以太接口, 可以支持WDM传输, 支持ATM、FR以及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系统中, 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。

2 EPON的技术优点

EPON的优点主要表现在以下几方面:

(1) 相对成本低, 维护简单, 容易扩展, 易于升级。EPON结构在传输途中不需电源, 没有电子部件, 因此容易铺设, 基本不用维护, 长期运营成本和管理成本的节省很大;EPON系统对局端资源占用很少, 模块化程度高, 系统初期投入低, 扩展容易, 投资回报率高;EPON系统是面向未来的技术, 大多数EPON系统都是一个多业务平台, 对于向全IP网络过渡是一个很好的选择。提供带宽高:EPON目前可以提供上下行对称的1.25Gbps的带宽, 并且随着以太技术的发展可以升级到10Gbps。

(2) 服务范围大, EPON作为一种点到多点网络, 可以利用局端单个光模块及光纤资源, 服务大量终端用户。

(3) 带宽分配灵活, 服务有保证。对带宽的分配和保证都有一套完整的体系。EPON可以通过DBA (动态带宽算法) 、Diff Serv、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Qo S。

3 EPON技术应用可行性分析

3.1 EPON技术设备初步成熟

自从2004年IEEE802.3ah定稿后, EPON技术获得了快速发展。目前市场上已经有多款芯片可供选择, 主流电信设备厂商均推出了相关产品。在日本、韩国已经获得了较多的应用。从国内外应用和广东电信FTTH现场试验的情况来看, EPON技术已经基本成熟。

3.2 EPON技术经济可用

根据中国电信FTTH-EPON现场试验中对EPON的各种应用模式的成本分析可以看出:

(1) 采用EPON实现FTTH目前的成本仍然远高于DSL、LAN等方式。因此对于普通公众客户, FTTH目前尚不具备大规模商用的条件;

(2) 对于商业客户, FTTH/O的建设成本相对于光纤直连 (MC) 已经可以接受, 甚至有一定的成本优势, 所以可以针对有需求的企业客户实施FTTO或者FTTB;

(3) 采用EPON系统实现FTTB+DSL/LAN接入的方式中, 综合成本与现有DSL和LAN的建设模式相比已经非常接近, 已经具备商用的经济条件。

4 EPON技术应用策略

4.1 EPON技术应用总体原则

根据前面的研究和分析, EPON设备和技术初步成熟, 但实现FTTH仍成本较高, 因此, 近期EPON的应用建议遵循“需求明确、成本不敏感、严格管理和控制”的总体原则。具体而言:

(1) EPON设备还具有互通性未解决等欠成熟的地方, 故在使用时应注意控制规模, 不能盲目推广, 必须在有明晰的业务需求时才能使用;

(2) EPON设备选用时应考虑经过测试和评估的厂家设备; (3) 目标用户对成本敏感度相对较低;

(4) 利用EPON系统实现FTTH/FTTO时, 要重视FTTH商业模式研究和分析, 加强与地方政府、房地产商、建筑行业的合作。

4.2 EPON技术应用场景建议

根据分析, 我们认为, EPON设备近期应主要用于以下场景。

4.2.1 EPON+LAN或EPON+DSL应用场景

(1) 新建LAN接入小区, 采用EPON+LAN的方式实现FTTB, 逐步减少光纤收发器在FTTB+LAN网络中的使用;

(2) 在ADSL宽带提速的网络改造中, 可使用EPON系统实现更为分散的DSLAM设备的可靠上联, 实现FTTC/B+DSL;

4.2.2 EPON实现FTTH、FTTO的应用场景

(1) 需求明显的商务写字楼、连锁网吧等, 采用EPON系统实现FTTO;并充分利用FTTH网络提供综合解决方案的特点, 通过差异化服务、个性化业务管理等方面, 提高商业客户的满意度和忠诚度;

(2) 新建高档别墅小区或高档楼盘, 房地产商有FTTH建设意向的前提下, 可直接采用EPON技术实现光纤到用户;

(3) 竞争需求的场景 (对方运营商已经开始采用EPON实现FT-TH, 且已经获得用户的认同) ;

(4) 少量大带宽需求的场景 (尤其是上行带宽需求大时, 现有DSL网络无法满足) 如视频监控等。

摘要：随着电信市场竞争的日益激烈, 现有的以铜缆为传输媒质、基于不对称数字用户线 (ADSL) 技术为基础的宽带接入建设模式将不能适应未来开展高清视频、安全监控等高速率带宽业务的需求。作为接入网新技术, 基于以太网技术的无源光网络 (EPON) 有效缓解了当前铜缆被盗严重、价格上涨较快、建设成本不断增加的状况。EPON将以太网技术与无源光网络 (PON) 技术结合起来, 其目标是用最简单的方式实现一个点到多点拓扑结构的千兆以太网光纤接入网络。EPON降低了初始成本和运行成本, 可以大量采用以太网技术成熟的芯片, 实现简单, 相对成本低, 维护简单, 容易扩展和易于升级, 本文结合实践, 探讨了EPON技术的原理与特点, 并分析了EPON技术的具体应用策略。

EPON技术浅析及应用 第4篇

一、EPON技术原理要点探究

（一）EPON结构系统主要分为OLT系统、ONU系统和ODN系统等，OLT系统主要位于局端位置之上，因为OLT为系统核心且主要负责接入网提供与核心网提供，同时其还兼顾城域网接口提供等，上述皆为向上提供式服务，而OLT向下提供服务则为多点式PON接口。ONC系统位于用户端，对相应光纤链路进行终结和调整，ODN还负责适配服务提供，使单一PON结构系统接口中的光纤传输宽带进行共享，在共享操作中，ONU数量相对较多，这就在一定程度上节省了基础性敷设成本。EPON技术实质上就是将多样化拓扑结构进行太网承载，之后才正式获取的。

（二）光纤接入网现下正面临着技术和业务上的双面问题，在用户需求影响下，此时行业整合机制也在不断发生变化，较为传统的电信运营商群体大多采用ADSL接入模式和LAN接入模式两种。现代化新型业务的出现，致使传统运行方式不能与之相符，因为其自身网络改造基础性支出成本相对较高。就网络运行商而言，光纤接入网络的基础性构建应为重点操作环节，业务开展能力多样化和多渠道化已是必然趋势，网络扩展也是当前我国电信运营商群体所要考虑到的运作环节之一。通信网络发展过程中主要分為两个核心发展方向，传输型全光网络发展和IP型业务整合，前者主要从核心层ASON技术到接入层FTTP技术，无不预示网络承载向光的演化，后者因为Internet的发展使IP成为最理想的业务承载协议。需要注意的是，MSTP技术和RPR技术以及相关MPSLS技术等皆是由传统传输网络与包交换网络的集体合成品，而后IPTV技术发展和VOIP技术发展也有效说明可IP大体承载方向。接入网系统的网络建设要把握技术和市场两个方面的发展趋势，选择合理的技术建设光纤接入网络。

二、EPON技术中MPCP技术详述

EPON技术基础为MPCP机制，而MPCP机制则为主要位于相关MAC控制子层内部之上，然后MPCP技术此时会通过系统消息、系统状态机和系统定时器来进行基础性P2MP2原有拓扑结构进行实时控制和实时访问。应该了解到，MPCP技术包括ONU发送时隙分配，因为ONU具有一定的自动发现功能、系统加入功能以及高层报告功能等，由于其具备上述特点，即可对宽带系统进行科学合理的动态分配和调整。而P2MP2拓扑结构系统内部中的单体ONU中都会含有MPCP实体，MPCP实体可将OLT中的具体MPCP实体原体进行适时的消息交换。MPCP技术是EPON技术中核心技术和重点操作项目，MPCP技术在OLT技术和对应ONC技术之间进行了系统运行细则规定，其本体数据发送和本体数据接收需要用控制机制来加以协调和变动以至达到预期运行效果，而在运行过程中，上行方向特定时间运行时只能允许单体ONU实施发送操作，高层设备则负责定时发送项目，不同类型的ONU本体发出的相关拥塞报告，其可对部分PON系统宽带进行优化和分配。

三、带宽分配机制要点详述

广义来讲，EPON技术系统结构中，其带宽主要分为两种静态接入控制方式和动态分配接入控制方式。此二种接入控制方式均在时隙下运行，以下是详细阐述：

（一）基于静态分配时隙的基础性接入控制手段要点分析

在此种控制方式下，OLT技术运行过程中不会考虑到ONC请求信息干扰，其会直接按照结构系统内部原定规则进行时隙分配，分配目标为单体ONU，此类实现方式相对简单。需要注意的是，此类方式带宽利用效率不及其他运行方式，在这里我们做出一个假设，若单体EPON网络结构系统内部含有众多ONC且带宽均被固定分配到每一个原定个体之上，那么在某一个时间段内，大多数ONC内部并无相应业务流量缠身，但是其中一个ONU总体业务流量就会显著上升，因为系统带宽分配会被ONU运行时所浪费的相关代带宽所固定且不能完全分配给对应ONU，这就会在一定程度上使得带宽利用率下降。

（二）基于动态分配时隙的基础性接入控制手段要点分析

DBA即为动态带宽分配，DBA可以按照ONU具体业务运行现状进行带宽分配操作与执行，此时带宽基础性利用率得到明显提升，我们也可根据计算机网络用户优先级进行服务等级设定以至满足不同用户需求。

四、EPON主要应用模型要点分析

在小区接入过程中，应将ONU设置在FTTH之上，有时也可将其安置在FTTB纸上，FTTH与FTTB分别表示用户端和楼道，而光分录器设备安装点则与前者不同，其主要被暗宅在楼道和机房。就FTTH模式而言，用户数值不定是其主要不稳定因素之一，要想使得其自身设备利用率有所提高以及为了使其成本降低，在进行光分路器设备安置时应严格遵循相对集中安置原则，这样则会方便细则维护，之后在此基础上以一级分光模式为主，安置点在小区机房处或者小区光交接箱处。集中式建设过程中不用考虑用户数值多少，因为无论用户值多少，其设备自设具体利用率都会达到最高。用户数量急剧增加，接入光缆的基础性需求量不断加大。

结束语

光纤接入网网络面临一系列技术和业务模式的革命和挑战，用户业务需求的变化和行业整合带来新的竞争局面，EPON技术基础为MPCP机制，而MPCP机制则为主要位于相关MAC控制子层内部之上，本文针对EPON技术发展现状和发展特点及发展方向，对EPON技术及其在接入网中的重点应用进行详细分析和阐述，希望为EPON技术的发展贡献出一份力量。

参考文献

[1]高双喜，曾惠斌，高峘.全球宽带接入技术发展分析[J].电信科学.2009（09）.

[2]钟秀芳，李树明，邵岩，王涛.EPON技术应用与产品现状分析及探讨[J].信息通信技术.2009（01）.

[3]唐建军. EPON技术及组网应用研究[J].中兴通讯技术.2008（04）.

EPON技术浅析及应用 第5篇

摘要

本文主要依据我国广电的现状，介绍了EPON技术的特点、发展、原理与标准。探讨了EPON技术在HFC网络中的应用原理及各种不同接入网络的构成形式，论述了EPON在HFC中应用的优势。

关键词：光纤同轴混合网(HFC);以太无源光网络(EPON)

1．绪论

.广电系统在视频业务、网络资源和用户资源方面拥有突出的优势，如何利用自身优势，把握市场发展并抢得用户需求的先机是广电赢取市场的关键。广电在光纤网络资源和入户线路资源方面占有很大优势，但旧有的单向HFC网络无法满足新业务的需求，EPON(Ethernet Passive Optipnal Network:EPON)技术的成熟为HFC网络的双向化改造带来了新的契机。EPON网络结构和HFC光传输网络结构类似，部署起来比较方便，用EPON技术实现双向HFC网络比传统的CableModem改造方式更具成本和业务能力的优势。EPON网络可以独立组网完成双向网络，实现互动电视业务的回传，还可以实现多种基于IP的数据、话音和视频业务。另外EPON也可以通过WDM技术和现有155Onm波长的有线传输网络结合，大大节省了光纤资源。

本论文结合我国有线电视的现状，介绍了EPON技术在HFC网络中的应用原理，并且研究了EPON技术在HFC双向光网络中的应用。

2．EPON技术简介

EPON是指采用点到多点结构，无源光纤传输方式，在以太网上提供多种业务。EPON是几个最佳的技术和网络结构的结合。

目前，IP/Ethernet应用占到整个局域网通信的95%以上。EPON由于使用了经济和高效的结构，是接入网中的一种最有效的通信方法。

2.1EPON的网络结构

EPON系统是一个典型的光接入网，一套典型的EPON系统由硬件和软件两大部分构成:硬件部分主要包括有源网络设备和无源光分配网两大部分。有源设备包括:光线路终端OLT;光网络单元/光网络终端ONU/ONT;无源光分配网主要包括无源光网络/光分配器PON/ODN。OLT位于根节点，通过PON/ODN与各个ONU相连。在下行方向，OLT提供面向无源光纤网络的光纤接口;在上行方向，OLT将提供eE(eigabitEthernet)。将来，OLT也会支持10Gbit/s以太网的高速接口。为了支持其他流行的协议，OLT还可支持A翎、FR以及oc3/12/48/192等速率的SDH/SONET的接口标准。OLT通过支持El接口来实现传统的TDM话音的接入。在EPON的统一网管方面，OLT是主要的控制中心，实现网络管理的主要功能。

2.2EPON工作原理

l、EPON的物理层

EPON的物理层由PCS、PMA和PMD三个子层构成。根据EPON应用于接入网的定位，IEEE802.3ah所规范的EPONPMD子层的基本目标是:①支持光纤、光分/合路器构成的点对多点的拓扑结构;②在分支比1:16时，支持在一根单模光纤上100oMbPs(数据速率)不小于20km的双向传输;③物理层接口的误码率小于等于10-2。IEEE802.3ah规定采用WDM技术实现在一根光纤上进行双向传输。

2、EPON的层次模型

对于以太网技术而言，PON是一个新的媒质。而对以太网做C层以及MAC层以上则尽量做最小的改动以支持新的应用和媒质。EPON是由OLT(光线路终端)、ONU(光网络单

元)以及ODN(光分配网络，由无源分光器和光纤组成)等单元构成的点到多点系统。其系统拓扑多为星型或树型分支结构。

OLT位于EPON系统的局端一侧，负责EPON系统外部资源与终端用户的连接，汇聚外部业务，协调远端ONU。外部资源包括语音、数据及视频业务。除了这些基本功能外，高等级的OLT还具备数据路由、交换和语音网关等功能。ONU负责用户的接入和业务的覆盖。下行方向(由OLT到ONU)采用广播方式，每一个ONtl将接收到所有下行信息，根据其袱C地址提取有用信号。上行方向(由ONU到OLT)采用时分方式共享系统。

3．EPON技术在HFC网络中的应用原理

3.1EpON与HFC网络结构的比较

EPON网络与HFC网络结构均主要有树枝型、星型、环型、混合型与总线型等几种。EPON网络的物理构造与HFC网络的体系结构没有差异，网络的结构都是点对多点的传输方式，即星型或多级星型的构造。且各分光器均可采用不对称分光比的分光器，保证每条链路在设备光接受灵敏度范围内。这样EPON系统很容易采用WDM技术叠加在HFC网络上，从而实现双向传输。

综上所述，HFC网络与EPON技术结合，可以快捷地实现网络双向改造，并可以为用户提供更大带宽，甚至向FTTH平滑过渡。较之于其它业务网络，最没有体系结构的差异，具有天然的优势，建设成本会最低，从而令HFC网络成为最具有竞争能力和广阔发展前景的宽带业务接入网。

3.2EpON技术在HFC网络的应用原理

EPON采用以太网帧结构、点到多点结构、无源光纤传输方式，极大地简化了网络结构。结合HFC的网络结构，采用EPON技术和HFC技术的结合，在广电网络原有网络基础上扩展新的宽带数据接入功能、迅速占领宽带接入市场提供了机会。

1、前端或分前端

有线电视网络能够开展的业务主要有:传统模拟、数字电视业务:以太网接入业务:交互电视数据回传;IP话音业务;IP视频业务:其它增值业务等。这就要求前端或分前端除了能够提供模拟、数字电视业务以外还要具有以上其它业务的接入功能。经过EPON技术改造的前端或分前端原理如图5一3。图中OLT为EPON的前端设备;路由器完成各种IP业务、电话业务及网管系统的接入;模拟、数字电视业务采用155Onm光波长送入光纤网。OLT的下行光波长为1490nm，上行光波长为1310nm。三个光波长通过WDM采用光波分复用的技术共用一根光纤。

2、光缆传输

WDM的使用，使系统采用的3个光波长能够在一根光纤中来传输全业务，而光缆中仅保留备用和预留光纤即可，或增加备份路由。PON技术的采用，使光节点的覆盖范围达到20km以内、数量16个以上。

光分路器(ODN)的使用，使网络成为点对多点的结构，大大降低了光纤(缆)的使用量。当前HFC网络的四芯光缆完全能够满足EPON网络对光纤的需求，并且可以完全保留原HFC网络的拓扑结构和光缆路由，仅需增加光接点而己。

3、用户端

对于预留了两线或具备重新布线条件的建筑，可采用EPON+LAN的技术使多个用户共用一个ONU，采用五类线入户方案。结合EPON技术与EoC(EthernetoverCoax)技术。

对于未预留网线又不具备重新布线条件(用户已完成室内的装修)或线路距离较长的用户，可以利用原同轴电缆代替5类线做基带传输(占用O~30翩z频带，10MbPs半双工)。即将以TV的RF信号和数据信号按照频分复用的技术来混频，在同轴电缆中传输，避免楼道内的线路改造、铺设，完成HFC网络的双向化。简单的说EoC就是一种通过有源或无源介

质变换器(合波器)在同轴电缆中传输以太网信号的技术。

3.3EPON在HFC中应用的优点

1、EPON网络局端(OLT)与用户(ONU)之间仅有光纤、光分路器等无源光器件，无需机房、无需配备电源、无需有源设备维护人员。

2、采用单纤波分复用技术仅需一根主干光纤和一个OLT，传输距离可达20公里。

3、上下行均为千兆速率，下行采用针对不同用户加密广播传输的方式共享带宽，上行利用时分多址接入(TD撇)共享带宽。

4、系统成本低，建设周期短。

5、EPON具有同时传输TDM、IP数据和视频广播的能力

6、协议转换成本低。

7、安全性高。

结束语

本论文论述的主要是就目前广电网络的发展。随着光纤进一步接近用户，光纤到户(FTTH)无疑是各个电信业务运营商追求的最终目标。采用EPON技术建设广电新一代双向接入网将是一种较好的方案。EPON系统及其构造，比较适应HFC网络的双向接入，与FTTH的发展方向吻合，从而确保了系统设备使用的长期性和减轻系统的维护量，代表了一个时期内的接入技术发展的方向。

参考文献

EPON技术浅析及应用 第6篇

＋＋

＋LAN改造方案

改造方案改造方案

改造方案?

??

?ONU

ONUONU

ONU可在光节点或进一步延伸到楼道

可在光节点或进一步延伸到楼道可在光节点或进一步延伸到楼道 可在光节点或进一步延伸到楼道

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建议建议

建议ONU

ONUONU

ONU放置到楼道

放置到楼道放置到楼道

放置到楼道，，减小网络层级

减小网络层级减小网络层级

减小网络层级内部公开▲EPON+EOC改造方案

改造方案改造方案

改造方案内部公开▲EPON方案特点

方案特点方案特点

方案特点EPON城域改造特点

城域改造特点城域改造特点

城域改造特点

–城域改造费用低

–1G双向高速带宽，满足未来带宽需求

–无源光分配网，与广电原有网络天然匹配

–无源光分配网，与广电原有网络天然匹配–EPON 方案最后

方案最后方案最后

方案最后100m方案

方案方案

方案

–LAN方案：价格低，带宽大，但需要重新铺设5类线 –有源EOC：初始投资小，无需布线；但带宽小，最

终成本高

–无源EOC（以太网on cable）：带宽大，无需布线； 但成本高内部公开▲EPONEPON技术原理

技术原理技术原理

技术原理技术原理

技术原理技术原理

技术原理（Ethernet Passive Optical Network）1490nm

1310nm

第三波长

第三波长第三波长

第三波长1550nmSplitter

SplitterSplitter

Splitter

1:32/64

1:32/641:32/64

1:32/64OLT

OLTOLT

OLT

ONT

ONTONT

ONT

ONU

ONUONU

ONU

ONT

ONTONT

ONT

SS/PSTN

SS/PSTNSS/PSTN

SS/PSTN

IP

IPIP

IP信号传输基于

IEEE 802.3以太网帧单纤波分复用，上下行对称1.25Gbps点到多点结构，分光比1：32（1：64）可叠加1550nm传送第三波长业务，如

CATVCESoP

技术解决TDM业务接入1310nmONT

ONTONT

ONTOLT：（Optical Line Terminal）－光线路终端ONU：（Optical Network Unit）－光网络单元ONT：（Optical Network Terminal）－光网络

终端ODN

：（Optical Distribution Network）－光分

配网内部公开▲有线电视承载方案一

有线电视承载方案一有线电视承载方案一

有线电视承载方案一（（（（合波

合波合波

合波/分波

分波分波

分波））））Splitter网管

网管网管

网管

CATV

IP

WDM

ONUWDMRF

coaxEDFAOLT

端通过EDFA模块对来自有线电视网的光信号进行放大，再通过WDM合波器

将EPON的两个波长（1310nm和1490nm）和EDFA发送过来的1550nm波长复用

在一起。ONU端通过WDM分波器将1550nm波长分离出来并进行光电转换和放大，提供RF接口连接电视机。

特点

特点特点

特点：

：：

：该方案仅共享了主干光纤资源

该方案仅共享了主干光纤资源该方案仅共享了主干光纤资源

该方案仅共享了主干光纤资源，，CATV和

和和

和EPON在设备层面没有融合在设备层面没有融合在设备层面没有融合在设备层面没有融合。

。

。SplitterOLT接入网

接入网接入网

接入网核心网

核心网核心网

核心网驻地网

驻地网驻地网

驻地网WDM

ONUWDM内部公开▲有线电视承载方案二

有线电视承载方案二有线电视承载方案二

有线电视承载方案二（（（（中兴

中兴中兴

中兴FTTB+EOC)-推荐

推荐推荐

推荐Splitter网管

网管网管

网管

ONU

CATV

IPFEEOC

交换机

EOC终端

光电转换coaxSplitter

1:32OLT

ONU接入网

接入网接入网

接入网核心网

核心网核心网

核心网驻地网

驻地网驻地网

驻地网EOC 交换机无源EOC采用频分复用技术，利用频率器件（高、低通滤波器）将以太数据IP

DATA信号和有线电视TV RF信号同时复用在同一根同轴电缆芯线里共缆传输。每 用户最大数据带宽10Mbps。

特点

特点特点

特点：

：：

：该方案数据和视频通过

该方案数据和视频通过该方案数据和视频通过

该方案数据和视频通过CABLE入户

入户入户

入户，，利用了广电现有楼内

利用了广电现有楼内利用了广电现有楼内

利用了广电现有楼内CABLE资源

资源资源

资源。

。

。EOC

终端内部公开▲有线电视承载方案三

有线电视承载方案三有线电视承载方案三

有线电视承载方案三（（（（中兴

中兴中兴

中兴FTTH方案

方案方案

方案)SplitterOLT

CATV

F425合波器

合波器合波器

合波器1550nm

1490nm

1310nmIP1:32网管

网管网管

网管接入网

接入网接入网

接入网核心网

核心网核心网

核心网

驻地网

驻地网驻地网

驻地网特点

特点特点

特点：

：：

：该方案不仅共用主干光纤

该方案不仅共用主干光纤该方案不仅共用主干光纤

该方案不仅共用主干光纤，，而且在终端设备上

而且在终端设备上而且在终端设备上

而且在终端设备上EPON和

和和

和CATV进行了融合进行了融合进行了融合进行了融合。

。

。F425内部公开▲有线电视承载方案四

有线电视承载方案四有线电视承载方案四

有线电视承载方案四OLT光发射器分光器

分光器分光器

分光器语音

CATVONU

终端

终端终端

终端cable

FE

PC

TV

1310nm

－5dbOLT分光器

分光器分光器

分光器数据在广电的现网中，视频多是采用1310nm进行广播的，因为1550nm的光发射器比 1310nm的光发射器要贵好多倍。但是我们的F425处理的第三波长是1550，所以针 对这种组网，我们没有合适的ONU设备。据说盛立亚ONU3375已经提供了这种功 能，上行提供一个PON口和一个1310的光口，内部公开▲ONU-EPON 终端简介

终端简介终端简介

终端简介内部公开▲中兴通讯基于

中兴通讯基于中兴通讯基于

中兴通讯基于EPON的双向网络改造解决方案的双向网络改造解决方案的双向网络改造解决方案的双向网络改造解决方案内部公开▲窄带业务实现方案

窄带业务实现方案窄带业务实现方案

窄带业务实现方案需进行NGN网络每个ONU的内置IAD要求配置NGN网络IP地址话音经OLT汇聚后直接进入城域网，城域网通过VPN连接至省公司SS。将所有话音业务置于统一VLAN内，并为其分配最高优先级。OLTEMS

EMSEMS

EMS网管

网管网管

网管城域网

城域网城域网

城域网

省公司

省公司省公司

省公司SS内部公开▲楼道

楼道楼道

楼道ONU设备供电解决方案

设备供电解决方案设备供电解决方案

设备供电解决方案有线电视网络中设备供电可采用集中供电(60V)或本地供电(220V)两 种方式。为了解决楼道内供电问题，可以通过同轴电缆对EPON设备

进行集中供电。光节点的干线放大器将CATV的射频信号和60V的电

源一同传送到楼道中，通过分离器将60V电源和CATV信号分开。将

分离出的60V电源对ONU设备进行集中式供电。中兴通讯

D400、D402、F401等设备

均可支持60V交流供均可支持60V交流供

浅析脉冲电子围栏技术发展及应用 第7篇

前言》

脉冲电子围栏作为最主流应用的一种实现公共安全的新型高科技智能周界报警产品，它与传统的红外、微波、静电感应等周界安防系统相比，具有误报率低、不受地形和环境限制、安全性高等显著优点，已被广泛应用于世博会、奥运会、变电站、工厂、小区、学校、别墅、仓库、机场、军事基地、看守所、监狱等各个行业。

随着网络技术的发展与信息化建设的深入，市场对周界安防要求不断提高，尤其对解决安防行业核心系统存在的技术漏洞需求最为明显。市场需求催生了创新的周界安防产品，第五代脉冲电子围栏产品—“T6/T8系列触网防旁路脉冲电子围栏主机”应运而生。T6/T8系列电子围栏主机采用Smart DEC智能算法（全称“防等电位破解技术”），新增单线触网报警、防旁路报警功能，终结了电子围栏行业长期存在的两大技术漏洞，且能通过识别前端触网信号，极大的降低误报率。从用户的角度考虑，第五代脉冲电子围栏主机最大程度上改善了用户体验，电子围栏技术发展及应用进入了下一个里程碑时代。

脉冲电子围栏的前世今身》

电子围栏发展可追溯到上世纪二三十年代，从最原始的牧场电子围栏到第五代智能触网防旁路型脉冲电子围栏的演化，这无疑是电子围栏近100年来无数次技术革新的成果。第一阶段：牧场电子围栏

电子围栏最早起源于英国英格兰的流动牧场，牧人为了放牧的需要，拉一根导线，通上直流电，就形成简单的电子围栏，使牲畜在一定范围内活动。战后在欧洲，牧业在农业中的比重是很高的，大量的牧业市场需求促进了“电子围栏”的开发和推广。牛羊等遇到“电子围栏”的电击阻挡而退回，很好地起到“牧羊人”的作用，同时也防止圈外的大型动物或猛兽跑进来，对当时的牧业发展起到了较大的促进，在一些畜牧业比较发达的国家仍然在发挥着较大的作用，姑且算是第一代电子围栏产品的雏形。第二阶段：报警电子围栏

随着整个“电子围栏”行业的发展和深入，产品附件和种类越来越多，90年代中后期具有阻挡和报警功能的智能型周界安防报警系统，开始专业用于社会公共安全领域，它具有断路、短路、失电报警功能同时又秉承了电子围栏的安全阻挡功能。该产品充分考虑了人的主动性和智慧性，能准确判断出无意触摸、蓄意破坏、非法闯入等各种情况，是现周界安防项目的比较好的选择。第三阶段：智能电子围栏

随着人们对产品性能和功能的要求越来越高，产品需要更加人性化，具有更多功能的产品开始出现。第二代产品输出脉冲电压恒定，当周界的长短出现变化时，前端的电压会随着周界的长度出现过高或过低的现象;同时当产品安装在围墙较低的别墅或小区时，白天会出现误击到小孩或附近工作人员的现象。基于以上问题，第三代可调节输出电压和可设定高压模式、安全模式切换功能的产品入市，如G3/T5系列脉冲电子围栏主机，它具有断路、短路、失电报警功能同时又秉承了电子围栏的安全阻挡功能，充分考虑了人的主动性和智慧性，能准确判断出无意触摸、蓄意破坏、非法闯入等各种情况。同时，这一阶段的产品还有的具有遥控操作、远距离操作等功能，为产品大规模地应用于别墅、小区提供了更好的产品。第四阶段：网络电子围栏

随着安防行业物联网的逐步深入，绝大部分周界报警系统仍停留在前端报警和单一设备的控制管理之上，存在无法进行联动的缺陷，致使安防系统处于“分散管理”的状态。由此网络电子围栏应运而生，以G5S/G5P系列脉冲电子围栏主机为例，其主要节点设备全网络电子围栏主机、智能控制终端和管理软件都可直接接入以太网，用户通过网络即可监管电子围栏，实现信息实时传递、数据交互和远程监管的功能需求。第四代产品的网络化与集成化程度达到了空前成熟水平，且具有方案灵活、施工简便、成本节省、传输稳定的特点。

三年磨一剑的技术突破》

智能感知磁场平衡波，弥补技术漏洞

脉冲电子围栏是通过主机的发射端口向前端围栏上的合金线发射脉冲电，由接收端接收脉冲电信号，使电子围栏系统形成一个完整的回路。一旦有人为入侵，造成相邻两根合金线的短路或者有人故意破坏剪断前端围栏合金线（开路），脉冲电子围栏主机会及时发出警报并通过通信线路传送至控制中心。

在脉冲电子围栏行业蓬勃发展的当下，却有着两个致命的技术弊端困扰着行业从业人员多年：单线触网不报警和旁路跨接不报警，为用户带来了极大的安全隐患。目前市面上的脉冲电子围栏产品单线触网虽然可以对入侵者产生电击，在电阻很小的时候有些产品也会产生报警，但当电阻很大的时候就不会报警。这也就是说，当入侵者穿着球鞋或带着塑胶手套以单线触网方式攀爬围栏，则市面上的电子围栏将不会产生报警，而入侵者所穿戴的绝缘材质物品也可阻挡其遭受前段围栏的电击，使其顺利翻越围墙，存在严重的防范漏洞。

旁路跨接不报警是现有电子围栏的另一技术弊端。旁路跨接分为单线旁路跨接（图1）和回路旁路跨接（图2），当入侵者用短路线分别连接电子围栏前端每根金属线的两端（单线旁路跨接），或用两

（四）条短路线在围栏网络接线跨接处分别连接相间隔的金属线（回路旁路跨接）后，电子围栏前端产生失效区，而当失效区金属线被剪断时，主机不报警，入侵者就可以趁这个“漏洞”翻越围栏，造成财产损失。

图1

图2 为了弥补电子围栏的缺陷及增加客户的安全保障，上海广拓耗时3年成功研发出全新的T6/T8系列触网防旁路型脉冲电子围栏，采用Smart DEC智能算法（全称“防等电位破解技术”），能通过识别前端触网情况，实现单线触网报警、防旁路报警、短路报警和断路报警这四类报警方式，从真正意义上解决了长久存在的技术漏洞，提升电子围栏的安全性。全析计算识别入侵信号，最大降低误报

电子围栏主机原则上是不允许有漏报，如何在没有漏报的基础上减少误报是目前各电子围栏技术急需解决的问题。现如今，减少误报普遍着力于对硬件的改进上，即传感器与前端关键元器件的提升。传感器负责对收集信号进行分析，传感器分析的程度越准确，就越能将各种误报的信号排除在外。从总的趋势来看，脉冲电子围栏正不断向数字化技术迈进，并成为一种主流趋势。与以往几代脉冲电子围栏在硬件上的更迭相比，现在数字化的技术越来越偏重于软件，即把一些产生误报、漏报的可能情况，比如小动物、风、雨、雪等干扰信号进行软件建模，通过软件算法识别出各种误报信号，这样就可以减少误报情况发生的机率。在这个方面，T6/T8系列脉冲电子围栏主机采用Smart DEC智能算法，通过感知电子围栏金属线上的磁场变化，并经由一系列精密运算，从而精准判断出前端围栏的触网情况，全面革新了电子围栏的报警技术。当前端围栏被碰触，搭载于主机内的Smart DEC智能算法能够通过计算围栏金属线上电磁场的变化量辨别出是人体还是小动物的触碰，并针对人为入侵行为向控制中心发出报警信号，极大减少电子围栏产品的误报率。同时，当入侵者使用短路方式对前端围栏进行接驳，围栏金属线上的电磁场平衡将被遭到破坏，Smart DEC智能算法通过对电磁场平衡波动的监测准确探知入侵者的旁路跨接行为（包含单线旁路跨接和回路旁路跨接），并即刻将报警信息发送控制中心，为安保人员进行处警提供绝佳的时间优势。

行业发展趋势》

网络化、数据化应用引发的市场大变革

基于物联网的渗入，未来周界安防的发展趋势，必然是以用户为核心而设计网络化、数据化等特征的综合信息操作系统。作为安防系统的第一道屏障，电子围栏需要一个数据化的系统操作从而更有效的来判断系统的稳定性及安全性。业内专家普遍认为，T6/T8系列触网防旁路型脉冲电子围栏主机采用独创的Smart DEC技术，智能识别入侵者触碰电子围栏前端的多种报警类型，其技术设计理念在周界的前端入侵探测领域具有显著创新性和先进性。

然而，电子围栏主机入侵探测传感模式与触发判断的技术革新仍不能完全满足日益增长的用户需求，周界安防解决方案更需要拥有强大的网络系统集成平台，这使得电子围栏主机在设计上考虑多种通信方式。以T6/T8系列主机为例，产品内置以太网，RS485丰富接口，最大程度提高了产品通讯连接能力和稳定性，适应用户与视频监控系统、语音对讲系统、灯光控制系统有效集成需求。便捷的通过智能键盘或控制软件调控用户服务器结构，如远程防区布撤防、模式切换、输出电压调整、灵敏度调节、报警响应时间调节等功能，顺利实现跨地区远程移动的安全警戒和管理。

当有人非法翻越围墙或破坏围栏时，脉冲电子围栏具有阻挡作用，联动视频监控系统弹出报警点视频画面，进行视频复核。通过智能控制终端配套的移动云警APP管理前端电子围栏防区信息一目了然，推送机制保障报警信息即时送达，报警信息列表轻松查看报警详情，随时随地处理警情。

EPON技术浅析及应用 第8篇

EPON开放式接入系统架构有2种业务模型:一种是通过L3业务复用交换设备与一个集成的业务提供商相连,同时提供多种宽带接入业务;另一种是通过L2带宽集中器直接与各业务提供商的IP router、VoIP Gateway、Video Server等相连,提供灵活的业务选择。此种架构可以最大限度提高EPON系统设计的灵活性,降低设备成本,保护现有投资,具有强大的扩容和升级能力,便于实现业务平面与承载平面的分离,易于开展多项增值业务。

在IEEE802.3ah中,定义了EPON系统的ISO/OSI参考模型。其中,与高层接口的是传统的MAC客户子层,负责将高层的业务流映射进EPON中进行传送;OAM子层是新增加的一项可选功能模块,主要用于传递OLT与ONU间的操作、维护和管理(OAM)消息;多点MAC控制子层则是EPON的核心功能层,负责一个OLT与多个ONU的通信控制和协调,利用MAC控制帧(如Gate、Report等)实现控制信息的交互;MAC子层则是通信的主体,与普通以太网MAC没有区别;适配子层(RS子层)则被用于实现点到点的仿真(P2PE:Point to Point Emulation),用于对EPON内部的逻辑链路标识(LLID)进行处理;数据链路层与物理层通过GMII接口通信;物理编码子层(PCS)则在完成传统PCS子层8B/10B编解码和字节同步的功能之外,新增加了可选的前向纠错(FEC)模块,以进一步提高系统的性能;PMA子层则主要完成串并和并串转换及时钟提取等功能,与普通千兆以太网技术一致;PMD子层则主要完成信号的光电转换,根据EPON自身的特点,要求OLT的光收发模块具有突发接收的能力,而ONU的光收发模块则必须具备突发发送的能力。由于EPON中各个ONU距离OLT物理距离的差异,到达OLT侧的不同ONU的光功率可能有很大的差异,因此要求OLT侧的光接收机具有自动阈值控制(ATC)的功能。此外,由于EPON上行为TDMA的工作方式,每个ONU只能在预先分配好的时段内发送数据,否则将在OLT侧造成接收冲突。因此要求ONU侧的光发射机具有突发发送的功能,在不属于自己的时段内应不发光或只发微弱的光(<-45dBm),在属于自己的发送授权到来时,能迅速将光发射功率调整到正常工作水平。

EPON是将传统的廉价的、易于管理的以太网技术与可靠的PON拓扑结构相结合而开发的一项新的接入技术。要实现IEEE802.3ah-2004规定的各项技术指标,满足运营商对网络可管理可维护可盈利的要求,首先必须解决诸如链路仿真技术、绝对时标技术、上下行带宽控制与服务水平协议(SLA)、动态带宽分配(DBA)等关键技术。

链路仿真技术是用于解决EPON点到多点的拓扑结构与传统以太网拓扑结构的兼容而开发的,可以在逻辑层面实现OLT与多个ONU的通信机制。IEEE 802系列标准定义了两种类型的媒质:共享的媒质和全双工。在共享媒质情况下,所有站点都连接到同一个访问域,每次最多只能有一个站点发送数据,但所有站点都可以一直接收数据。在全双工方式下,通常采用一个点到点的链路连接两个站点或一个站点与一个网桥,此时,每个站点都可以同时发送和接收数据。基于以上定义,网桥将不转发从一个端口发送回本端口的帧,即连接在同一网桥端口的所有站点可以在不需要网桥参与的情况下互相通信。这就会引起一个有趣的现象:同一E-PON系统内部连接到不同ONU的用户之间在没有3层处理的情况下无法实现相互通信。为了解决这一问题,同时易于与其他以太网的无缝集成,在EPON系统内引入了新的链路仿真技术,以实现同一EPON系统内连接到不同ONU的用户之间可以互相通信。

为了避免多个ONU上行突发发送时的冲突,EPON系统采用了先进的绝对时标(Absolute Timestamp)技术,即同一EPON系统内部所有设备的定时都以OLT侧的定时为基准。系统通过上下行MPCP帧的Timestamp域传递定时信息。GATE和REPORT操作是MPCP协议的两种操作模式在OLT侧,发送GATE帧(Discovery Gate和Normal Gate)的同时将本地时钟计数器的值插入该帧的时标域。在Normal Gate中,还将包含OLT分配给该ONU的发送起始和结束时刻。ONU接收到属于自己的Gate帧后,提取其时隙起始和结束时刻存入相应寄存器,并将本地定时寄存器的值改为GATE帧中的时标值,同时比较这两个时标值的差是否大于guard_threshold的值(IEEE规定该变量的默认值为4*16bits time),若大于该值,则认为时标发生了较大漂移,ONU将发起一次重新注册来修正。ONU则通过上行发送REPORT帧来报告本地时标和待发送的数据信息。发送REPORT帧的同时将本地时钟计数器的值插入该帧的时标域。OLT侧从接收到的REPORT帧中提取该ONU的时标信息,计算往返时间值(RTT:Round Trip Time)。

为了保证不同业务在EPON内部能够得到与其业务类型相匹配的服务,在ONU侧上行方向定义了不同的分类规则,查找引擎(LUE:Look Up Engine)利用这些规则确定从UNI端口发送过来的包的流向,以建立特定类型的包与所使用的队列的对应关系。而每个LLID又与某一个或某几个队列相对应,通常选择1个LLID对应1个队列。ONU侧每个LLID的上下行数据使用完全独立的队列进行处理,最大限度保证上下行业务的SLA和QoS。

众所周知,诸如语音等实时性业务对时延和时延的变化极其敏感。因此,除了在EPON下行方向应用一定的带宽管理策略,还必须保证实时性业务上行传送时的延时和抖动等指标要求。采用基于每个LLID的上行带宽分配算法可以很好解决这一难题。通常在EPON系统中,为了更好满足Triple-Play对QoS的要求,每个ONU最多可分配3个LLID,每个LLID又可以包括多个队列。

动态带宽分配即指在OLT侧,通过运行一定的带宽分配算法,根据不同ONU不同时刻的流量特性,结合用户服务水平协议(SLA),通过REPORT-GATE机制实现上行带宽的有效利用,同时保证不同优先级业务服务质量的一种高级功能。尽管各种动态带宽分配算法层出不穷,但是其实现归根结底都包括以下三个实现阶段:带宽信息收集、带宽分配和带宽执行。通过来自不同ONU的REPORT帧收集每个ONU等待发送的数据队列的大小,利用特定的带宽分配算法,综合考虑SLA、优先级和带宽利用率等因素,计算出分配给每个ONU的下一轮询周期的带宽数量,通过Normal GATE发送给每个ONU。ONU则根据接收到的发送起始和结束时间,合理安排各种优先级的数据突发发送。为了提高带宽分配的即时性和有效性,通常利用WFQ算法,为不同SLA的用户设定不同的权重。此外,还可以基于单独的LLID分配带宽,以支持多种业务的综合接入。在有实时性业务传送的情况下,要求TDM业务的轮询周期小于2ms,通常为1ms;视频业务的轮询周期通常设置为2～5ms;普通数据业务轮询间隔可以再长一些,通常为5～10ms,以实现在保证业务QoS要求的前提下,尽可能提高系统带宽利用率。

此外,为了支持多种不同的带宽分配策略,需要将带宽分配机制与具体带宽分配算法独立,采用一种具有硬件加速功能的带宽分配引擎。这种典型的DBA实现可以很好根据用户需求动态地改变每个LLID的授权带宽。

进入21世纪以来,全球信息技术发展迅猛,人们对宽带接入的需求也在不断提高。随着国家加大对下一代网络,三网融合,移动3G的投入,光纤接入技术已经成为未来光通信最炙手可热的方向之一。电信运营商要发展好宽带业务,了解与把握宽带时代下的用户需求趋势就显得非常关键。进入宽带时代用户所要求满足的功能已经不仅是文本通讯功能,或者简单的网页浏览等,而是更高级的娱乐功能、教育功能、医疗功能甚至是独具个性的内容和应用,由此用户更关注业务的多样性和差异化。另一方面,随着三网融合IPTV业务的全面展开,对接入承载网络提出了更高的带宽需求,标清IPTV带宽至少需要2Mbps以上,高清IPTV带宽至少需要6到8Mbps以上(MPEG4视频格式)。未来几年,各种PON技术光纤接入网都有其最佳使用场合和时机,EPON技术也朝着以更快的接入速率,更高的交换容量的GEPON方向发展,到那时,光纤到点的千兆级带宽带来的便利将带给我们更多的精彩。

参考文献

[1]中国移动xPON系统测试方案(内部资料)[Z].2007,28-29.

[2]EPON技术原理(内部资料)[Z].2009,37-39.

[3]施工及验收规范-中国电信741号(内部资料)[Z].2007,50-52.