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EPON是一項(xiàng)釆用點(diǎn)到多點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，利用光纖和光無(wú)源器件進(jìn)行物理層傳輸，在以 太網(wǎng)協(xié)議的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了新的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議來(lái)提供多種服務(wù)的寬帶接入新技術(shù)。這項(xiàng)技 術(shù)充分結(jié)合了無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和以太網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，為在局端中心機(jī)房和終端客戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)之 間配置寬帶接入光纖線路提供了一種高效低成本的方法。這種經(jīng)濟(jì)高效的結(jié)構(gòu)和技術(shù)，為 接入網(wǎng)最終用戶(hù)提供了一種最有效的寬帶方式，并且隨著吉比特以太網(wǎng)的迅速普及和十吉 比特以太網(wǎng)主干和城域環(huán)的應(yīng)用，EPON將成為未來(lái)寬帶互聯(lián)網(wǎng)中比較理想的最后一公里 解決方案。 下行數(shù)據(jù)傳輸 在EPON中，OLT傳輸下行數(shù)據(jù)到多個(gè)ONU,完全不同于從多個(gè)ONU上行傳輸數(shù)據(jù)到 OLTo上下行傳輸采用不同的技術(shù)。下行采用TDM傳輸方式；上行傳輸采用TDMA傳輸方 式，如圖2-8所示。

圖2.8 EPON下行傳輸原理

OLT將數(shù)據(jù)以可變長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)包廣播傳輸給所有在EPON上的ONU,每個(gè)數(shù)據(jù)包帶有 一個(gè)包含目的地ONU標(biāo)識(shí)符的信頭。此外，有些包可能要傳輸給所有的ONU （廣播）或指 定的一組ONU （多播）。在光分路器處，流量分成獨(dú)立的3組信號(hào)，每一組包含所有指定ONU 的信號(hào)。當(dāng)數(shù)據(jù)信號(hào)到達(dá)該ONU時(shí)，它接收分配給它的包，丟棄那些傳輸給其他ONU的包。 上行數(shù)據(jù)傳輸 EPON在上行傳輸時(shí)，釆用TDMA技術(shù)將多個(gè)ONU的上行信息組織成一個(gè)TDM信息 流傳輸?shù)絆LT,如圖2-9所示。TDMA技術(shù)是將合路時(shí)隙分配給每個(gè)ONU,每個(gè)ONU的信 號(hào)在經(jīng)過(guò)不同長(zhǎng)度的光纖（不同的時(shí)延）傳輸后，進(jìn)入光分路器的共用光纖，正好占據(jù)分配 給它的一個(gè)指定時(shí)隙，以避免發(fā)生相互碰撞干擾。

圖2-9 EPON上行傳輸原理

釆用時(shí)分復(fù)用技術(shù)（TDM）分時(shí)隙給ONU管理上行流量，時(shí)隙是同步的，以便當(dāng)數(shù) 據(jù)信號(hào)耦合到一根光纖時(shí)各個(gè)ONU的上行包不會(huì)互相干擾。ONU在ONU指定的時(shí)隙上 傳輸數(shù)據(jù)給OLT,釆用時(shí)分復(fù)用避免數(shù)據(jù)傳輸沖突，即上行釆用爭(zhēng)用方式，下行釆用廣 播方式。
EPON網(wǎng)絡(luò)采用點(diǎn)到多點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，取代點(diǎn)到點(diǎn)結(jié)構(gòu)，大大節(jié)省了光纖的用量、管理 成本。無(wú)源網(wǎng)絡(luò)設(shè)備代替了傳統(tǒng)的ATM/SONET寬帶接入系統(tǒng)中的中繼器、放大器和激光器, 減少了局端所需的激光器數(shù)目，并且OLT由許多ONU用戶(hù)共享。EPON利用以太網(wǎng)技術(shù)， 釆用標(biāo)準(zhǔn)以太幀，無(wú)須任何轉(zhuǎn)換就可以承載目前的主流業(yè)務(wù)（即IP業(yè)務(wù)）。因此，EPON + 分簡(jiǎn)單、高效、建設(shè)費(fèi)用低、維護(hù)費(fèi)用低，是最適合寬帶接入網(wǎng)需求的技術(shù)。 幀格式 EPON和APON的主要區(qū)別是：在EPON中，根據(jù)IEEE 802.3以太網(wǎng)協(xié)議，傳送的是可 變長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)包，最長(zhǎng)可為1518個(gè)字節(jié)；而在APON中，根據(jù)ATM協(xié)議的規(guī)定，傳送的 是53字節(jié)的固定長(zhǎng)度信元。顯而易見(jiàn)，APON系統(tǒng)不能直接用來(lái)傳送IP業(yè)務(wù)信息。IP要求 將待傳數(shù)據(jù)分割成可變長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)包，最長(zhǎng)可為65 535個(gè)字節(jié)，其中典型的長(zhǎng)度為576字節(jié)。 以太網(wǎng)適合攜帶IP業(yè)務(wù)，與ATM相比，極大地減少了開(kāi)銷(xiāo)。吉比特以太網(wǎng)全雙工設(shè)備仍將 繼續(xù)使用常規(guī)的以太網(wǎng)96位幀間隔（IFG, InterFame Gap）和64字節(jié)的最小包長(zhǎng)度。以太 網(wǎng)的幀格式如圖2-10所示。

圖2.10以太網(wǎng)幀格式

EPON幀格式與IEEE 802.3的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀格式兼容，并在以太網(wǎng)幀格式中加入了時(shí)間 戳、LLID等信息。ONU根據(jù)MAC幀中的邏輯鏈路標(biāo)識(shí)（LLID）確認(rèn)數(shù)據(jù)包的歸屬，此EFMA 對(duì)原有MAC幀結(jié)構(gòu)做了部分修改，將原802.3幀結(jié)構(gòu)中的前導(dǎo)（Preamble）和幀定界符（SFD, Start of Frame Delimiter）修改為 LLID 定界符（SLD, Start of LLID Delimiter）與 LLID 以及 8位循環(huán)冗余校驗(yàn)（CRC）碼，使EPON中ONU可以通過(guò)LLID進(jìn)行數(shù)據(jù)包識(shí)別，如圖2-11 所示。

圖2-11 EFMA定義的EPON幀格式

下行數(shù)據(jù)傳送釆用廣播的方式,OLT為已注冊(cè)的ONU分配LLID.ONU接收與自己LLID 相匹配的下行數(shù)據(jù)幀。上行采用時(shí)分多址（TDMA）接入技術(shù)，ONU僅在OLT分配的時(shí)間 窗口發(fā)送數(shù)據(jù)。
EPON下行幀結(jié)構(gòu)如圖2-12所示。它由一個(gè)被分割成固定長(zhǎng)度幀的連續(xù)信息流組成，其 傳輸速率為1 Gbit/s （經(jīng)8B/10B編碼后變?yōu)長(zhǎng)25Gbit/s）,每幀又?jǐn)y帶多個(gè)可變長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)包 （時(shí)隙）。每幀的開(kāi)頭是同步標(biāo)識(shí)符，占一個(gè)字節(jié)，攜帶時(shí)鐘信息，用于ONU與OLT的同步, 每2ms發(fā)送一次（即每秒5 000幀）。按照IEEE 802.3組成可變長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)包，給各ONU分 配數(shù)據(jù)包，每個(gè)數(shù)據(jù)包由信頭、可變長(zhǎng)度凈荷和誤碼檢測(cè)域組成。