简介

一个典型的EPON系统是由OLT(光线路终端)、ONU(光网络单元)、POS(无源分光器)三部分组成。OLT放在中心机房，ONU放在网络接口单元附近或与其合为一体。POS是一个连接OLT和多个ONU的无源设备。在EPON系统中，OLT是一个交换机或路由器，它向上提供到城域网(广域网)的接口，向下提供连接PON的接口。为了支持IP、ATM、FR甚至传统的TDM话音业务和T1/ E1业务， OLT可以分别提供吉比特以太网接口、ATM接口、SDH/SONET甚至WDM接口。OLT除了具有网络集中和接入的功能外，还支持带宽分配、QoS/SLA、网络安全等功能。

ONU接收从OLT来的光信号，向下提供各种应用接口(如10/100 Mbit/s以太网接口)，以支持数据、话音和视频等业务，同时它还负责将上行数据传送到OLT。另外，ONU还提供以太网第二层和第三层的交换功能，实现内部的路由选择。POS是一个简单的无源设备，用于连接OLT和多个ONU，并进行光功率分配，它不需要电源，可以置于全天候的环境中。一般一个POS的分线率为8、16或32，并可以多级连接。在一个1:16甚至1:32的EPON系统中， OLT到所有ONU间的设计距离最大可达10 km(甚至20 km，具体的传送距离取决于产品性能及网络结构)。

EPON在单根光纤上采用下行1 550 nm/上行1 310 nm波长组合的波分复用技术，以点到多点的方式来传输数据。在一个EPON系统中，下行数据以广播方式传输到各个ONU，ONU只接收目的MAC地址为自身地址的数据包，并向下交换到各端口。上行方向的数据传送则采用时分复用技术，各个ONU在OLT分配给它的时隙内顺序发送，POS集中数据统一传向OLT。为了避免碰撞，实现信号的同步，OLT和ONU之间要实现自动测距，并根据各个用户的服务水平协议(Service Level Agreement，SLA)进行带宽和时隙分配。

EPON具有以下优点:覆盖范围广，OLT到ONU的距离可达20 km;有效使用光纤资源，多个ONU可以最大限度地共用单根接入网骨干光纤;以较低的成本把光纤最大限度地向用户靠拢，提供更高的带宽;由于OLT和ONU之间没有有源器件，因此避免了供电和维护等问题，大大节省运行维护成本;具有较强的组播和广播能力;扩展性强，例如，广播方式有利于提供视频服务，灵活的无源光分配设计有利于分步实现光纤到大楼、光纤到办公室甚至光纤到户等。

应用模式

目前，宽带接入逐渐成为电信业新的业务增长点。由于EPON与以太网有很好的兼容性，并具有高带宽，传输距离远，设备之间没有有源器件，低成本等优点，因此可以作为一种很好的宽带接入方式。针对不同的用户需求，EPON可以有以下几种应用模式2:

光纤到路边的模式

无源分光器位于户外，ONU位于路边。这种模式主要应用于普通住宅小区，一套OLT可以覆盖大量用户，在ONU下使用二层交换机或VDSL设备分享带宽，从而降低每个用户的接入成本。因为EPON系统可以平滑升级，有利于按照用户的实际需求，布放节点，从而保护运营商的初期投资。

光纤到大楼的模式

无源分光器位于户外，ONU位于楼内。在一些高档写字楼不方便布放网线的情况下，可以采用EPON+ VDSL系统，通过ONU+ VDSL设备，利用楼内现有的电话线，为客户提供宽带接入和PSTN业务。

光纤到楼层的模式

无源分光器位于楼内，ONU位于楼层。这种方式一般可以用于高档写字楼，为商业大厦的商务用户提供可靠、高速的宽带接入。OLT可以放在某个中心机房，采用星形组网结构，延伸到附近的多栋大楼，通过ONU直接将带宽分配给多个用户终端，也可以在ONU下使用二层以太网交换机组成局域网。为了保证商业用户的数据安全，可以对用户设定不同的VLAN。针对商业用户对服务质量要求较高的特点，可以为其设置高优先级和高带宽，确保在系统繁忙时，用户仍有一定的QoS保证。

光纤到桌面的模式

无源分光器位于楼内，ONU位于每个用户的桌面。这种模式主要用于高档别墅和小区实现光纤到户(FTTH)，用户可以享受100 Mbit/s带宽接入因特网。OLT可以放在某个中心机房，系用的星形组网结构延伸到附近的多栋高档别墅和小区， ONU直接放在用户的家中。这种应用模式要求ONU的功能尽量简单，只需要为用户提供10/ 100 Mbit/ s以太网接入就可以了。考虑到有些地区房地产界的竞争日益白热化，光纤到户可以提升房地产价值，具有广告效应，所以房地产商也有可能分担设备投资进行。

在以上几种模式中，用户可享用的带宽从低到高，所需的费用也是从低到高。运营商可以根据用户的具体需求，混合使用多种模式。EPON还可以有效解决ADSL和LAN接入建设中面临的问题，以实现宽带接入的可持续发展。与点对点结构相比， EPON系统可以节省光电转换器以及大量的光纤，因此其综合成本具有较大的优势。如果将EPON与现有宽带技术如ADSL、LAN、VDSL等技术结合，可以充分发挥EPON的成本优势，从而以较经济的方式提高宽带接入的覆盖率。在受到出线率限制的区域，进一步发展ADSL的唯一出路是将DSLAM节点下移。但是，采用其它方式下移，将大量占用接入网光缆资源。如果采用EPON技术将DSLAM下移，将可以大大节省骨干光缆。LAN接入主要是用于信息化小区(大厦)的建设。目前的LAN接入结构是在城域网的接入层、园区中心机房、楼栋甚至楼层都需要设置以太网交换机，造成设备成本高、管理复杂、实装率低的局面。采用EPON技术，可以根据需要只在楼栋或楼层设置ONU，中间全部采用无源分光器，大大减少有源设备，具有设备种类少、组网灵活、管理方便等优点，也有利于提高设备实装率。

最后，采用EPON技术可以分步实现FTTH。在宽带接入业务起步阶段，EPON与ADSL、VDSL技术相结合，既可以在最短的时间内实现ADSL、VDSL的全覆盖，满足普通用户对于高速上网的简单宽带需求，又可以经济地利用ONU直接将商业用户连接到宽带网，实现FTTB和FTTO。随着10 Gbit/ s以太网技术的成熟，当设备成本下降、用户对FTTH的需求旺盛时，目前的吉比特EPON系统可以通过升级到10 Gbit/s或通过波分复用方式将带宽提高数倍，并通过EPON的级联平滑地向FTTH过渡。

关键技术和难点

光收发器的设计