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EPON关键技术全面解析

EPON是由OLT（光线路终端）、ONU（光网络单元）、以及ODN（光分配网络）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，下行方向（由OLT到ONU）采用广播方式，每一个ONU将接收到所有下行信息，根据其LLID提取有用信号；上行方向由（ONU到OLT）采用时分方式共享系统，通过接入控制机制将各个ONU有序接入。EPON的上、下行信息速率均为1Gb/s，由一根光纤采用波分复用实现全双工通信。

突发控制

1、突发发送

EPON的点对多点（P2MP）的特殊结构和时分多址（TDMA）的接入方式了决定了ONU发送机工作得突发发送模式下。ONU在什么时候发送数据，是由OLT来指示的，当ONU发送数据时，打开激光器，发送数据；当ONU不发送数据时，为了避免对其他ONU的上行数据造成干扰，必须完全关闭激光器。这样，ONU上的激光器就需要不断地快速（NS级别）打开和关闭。因此，传统的针对连续传输设计的APC（自动功率控制）回路，不能再突发模式发送的情况下正常工作。

2、突发接收

在EPON系统中，上行数据由各个ONU以突发形式到达OLT。OLT要接收来自不同距离的ONU的数据包，并恢复它们的幅度，但因ONU到OLT的距离不同，所以它们的数据包到达OLT时的功率变化很大，在极限情况下，从最近ONU发来的代表0信号的光强度甚至比从最远ONU传来的代表1信号的光强度还要大，为了正确恢复原有数据，必须根据每个ONU的信号强度实时调整接收机的判决门限。

测距技术

为确保每一个ONU的上行信元在OLT复用时能够插入指定的时隙且彼此不发生碰撞。OLT需要一套功能，测量每一ONU和OLT之间的距离，并指挥每个ONU调整发送时间，以确保该ONU的上行新园在OLT规定的时刻到达使之不致相互冲突。通过这个机制能把所以ONU都调整到和OLT相同的逻辑距离处。这种测量ONU的距离，然后把每个ONU都调整到OLT的相同“虚”距离处的过程就成为测距。

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MPCP

在采用点对多点（P2MP）通信的网络设备中，主单元和从段元之间要采用MPCP来实现数据的有效传输。EPON系统是一种典型的点到多点传输、接入设备。采用MPCP可以实现一个可控制的网络配置，MPCP在MAC控制层实现引入了5条新的控制消息。采用MPCP可以优化网络资源，通过P2P仿真，MPCP可以和现有的以太网兼容，传统的以太网帧格式仍然被保留。

自动化注册

在EPON系统中，最开始也是之光重要的一部就是要解决光网络单元（ONU）的注册问题。为实现PON系统良好的可扩展性和方便的操作维护管理。在系统开通运行后，随业务发展需要增加新的ONU或故障修复后的ONU要重新加入到系统时，希望这些ONU能够自动地加入而不影响到正常工作的ONU。因此ONU的自动加入是PON系统的关键技术之一。

OAM功能

EPON具有完善的OAM功能，除基本功能远端故障指示、远端环回、链路管理外，EPON

还必须提供OrganizationSpecificExtensive机制。OAM层的主要功能：

远端故障指示

1、指示对端本地接收通道处于不工作状态；

2、支持单向操作的物理层设备在故障器件可支持OAM远端故障指示；

3、用户接入物理层设备在故障器件可支持OLT至ONU的单向OAM远端故障指示操作；

4、处上面列出的物理层设备外，其他设备在故障期间不支持OAM远端故障指示、单向操作，一些设备在物理层有专门的远端故障指示机制。

链路监控

1、支持包括诊断信息的事件通知；

2、支持轮询MIB变量

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远端环回：提供了一种支持数据链路层帧一级环回模式的机制。

动态带宽分配（DBA）

在EPON系统的上行方向，采用TDMA（时分多址接入）方式实现多个ONU对上行带宽的多址接入，其带宽分配方案可分为静态带宽分配的和动态带宽分配。静态带宽分配方式的原理是OLT周期性为每个ONU分配固定的时隙作为上行发送窗口。其优点是实现简单，但存在带宽利用率低、带宽分配不灵活、对于突发性业务适应能力差等问题。

动态带宽分配（DynamicBandwidthAllocation，DBA）就是OLT根据ONU的实时带宽请求获取各ONU的流量信息，通过特定的算法为ONU动态分配上行带宽，保证各ONU上行数据帧互不冲突。DBA具有带宽效率高，公平性好、能够满足QoS要求的优点。

EPON优势

1、传输距离大，局端和用户驻地的距离可以达到20km；

2、兼容性比较强，兼容