EPON技術(shù)白皮書武漢郵電科學(xué)研究院

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1、EPON技術(shù)白皮書（初稿）武漢郵電科學(xué)研究院何巖目錄EPON國內(nèi)外應(yīng)用或市場(chǎng)現(xiàn)狀EPON的結(jié)構(gòu)EPON標(biāo)準(zhǔn)EPON物理層實(shí)現(xiàn)EPON數(shù)據(jù)鏈路層實(shí)現(xiàn)技術(shù)EPON局端數(shù)據(jù)鏈路層實(shí)現(xiàn)EPON遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)鏈路層實(shí)現(xiàn)結(jié)束語1.1EPON國內(nèi)外應(yīng)用或市場(chǎng)現(xiàn)狀基于千兆以太網(wǎng)的寬帶無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（EPON）是當(dāng)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的日益發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)向客戶提供的業(yè)務(wù)逐漸從分離的業(yè)務(wù)向IP為基礎(chǔ)的綜合業(yè)務(wù)過渡，形成綜合的多媒體環(huán)境，可向用戶提供從窄帶到寬帶的多種業(yè)務(wù)服務(wù)?，F(xiàn)有的大部分業(yè)務(wù)是通過雙絞線網(wǎng)傳輸，有線電

2、視業(yè)務(wù)通過同軸電纜網(wǎng)傳播。隨著DWDM技術(shù)及計(jì)算技術(shù)的迅猛發(fā)展，核心網(wǎng)和用戶網(wǎng)已經(jīng)得到了如同雨后春筍般的發(fā)展。而建立一個(gè)新的與之相對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)“最后一公里”的網(wǎng)絡(luò),成為網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的迫切要求。為了有效滿足社會(huì)對(duì)綜合業(yè)務(wù)的需求，迅速開發(fā)一種能夠大規(guī)模推廣以降低成本、能夠與IP業(yè)務(wù)緊密結(jié)合的以保護(hù)投資、能盡量有效地利用已有信息基礎(chǔ)設(shè)施以減少重復(fù)投資、還能夠便于未來網(wǎng)絡(luò)升級(jí)的寬帶業(yè)務(wù)接入網(wǎng)平臺(tái)已成為擺在我國和其它各國面前的緊迫課題。EPON就是這個(gè)熱點(diǎn)領(lǐng)域的熱點(diǎn)技術(shù)。顧名思義，EPON就是利用PON的光網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)以

3、太網(wǎng)的接入。在光接入網(wǎng)技術(shù)中，無源光網(wǎng)絡(luò)是一種很有吸引力的純介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，避免了外部設(shè)備的電磁干擾和雷電影響，減少了線路和外部設(shè)備的故障率，提高了系統(tǒng)可靠性，同時(shí)節(jié)省了維護(hù)成本，是電信維護(hù)部門長期期待的技術(shù)。近幾年，由于IP的迅速崛起，以太網(wǎng)取代ATM成了最理想的鏈路層協(xié)議，而PON作為接入網(wǎng)物理層仍然是比較理想的，于是依據(jù)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合的原則，將鏈路層的以太網(wǎng)和物理層的PON技術(shù)結(jié)合在一起，有助于開發(fā)出新一代的無源光網(wǎng)絡(luò)EPON兼具了無源光網(wǎng)絡(luò)獨(dú)特的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)和以太網(wǎng)的低成本優(yōu)勢(shì)。EPON與現(xiàn)有以太網(wǎng)的兼容性因

4、而容易被市場(chǎng)接受：以太網(wǎng)技術(shù)，是迄今為止最成功和成熟的局域網(wǎng)技術(shù)。EPON只是對(duì)現(xiàn)有IEEE802.3協(xié)議作一定的補(bǔ)充，基本上是與其兼容的?？紤]到以太網(wǎng)的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，EPON與以太網(wǎng)的兼容性是其最大的優(yōu)勢(shì)之一。以太網(wǎng)技術(shù)也是不斷更新和發(fā)展的。百兆/千兆以太網(wǎng)是繼承原來以太網(wǎng)的核心遺傳因子，使得以太網(wǎng)的速率提高了一兩個(gè)數(shù)量級(jí)。EPON的思想也是繼承以太網(wǎng)的核心遺傳因子，將以太網(wǎng)最核心的最本質(zhì)部分保存下來，添加多址接入和遠(yuǎn)距離傳送的成分，使得傳輸距離和接入拓?fù)渖先〉猛黄啤Ｔ贓PON出現(xiàn)之前，已有稱為APON的寬

5、帶PON技術(shù)出現(xiàn)，而且在1998年由ITU－T制定了標(biāo)準(zhǔn)，但由于技術(shù)復(fù)雜、成本高、帶寬有限、APON系統(tǒng)并未如預(yù)期的那樣發(fā)展起來，而EPON以以太網(wǎng)為基礎(chǔ)，具有低成本，高帶寬，更適應(yīng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸?shù)忍攸c(diǎn)可以更徹底地解決寬帶接入的問題。EPON與APON的主要不同之處在于鏈路層協(xié)議，APON的鏈路層協(xié)議采用ATM，EPON的鏈路層采用以太網(wǎng)協(xié)議，而它們都采用PON作為接入物理層，事實(shí)上，EPON是在與APON類似的結(jié)構(gòu)和G.983的基礎(chǔ)上，設(shè)法保留APON的精華部分---PON，而以以太網(wǎng)代替ATM作為數(shù)據(jù)鏈

6、路層協(xié)議，構(gòu)成一個(gè)可以提供更大帶寬、更低成本和更寬業(yè)務(wù)能力的新的結(jié)合體—EPON。1.2EPON在國外的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及產(chǎn)品現(xiàn)狀美國電氣與電子工程師學(xué)會(huì)（IEEE）于2000年底成立了EFM研究組（EthernetintheFirstMileStudyGroup），開始研究一種新的接入技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)－EthernetPON（以下簡稱EPON）。EPON是利用PON（無源光網(wǎng)絡(luò)）的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)的接入。2001年7月IEEE的局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)（LMSC-802LAN/MANStandardsCommittee）

7、批準(zhǔn)了EFM研究組的項(xiàng)目認(rèn)定請(qǐng)求（PAR），成立并授權(quán)EFM任務(wù)實(shí)施組（802.3ahEFMTaskForce）負(fù)責(zé)起草用戶接入網(wǎng)的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)供IEEE標(biāo)準(zhǔn)協(xié)理事會(huì)討論批準(zhǔn)。EFM研究組有幾個(gè)主要的研究議題提交給EFM任務(wù)實(shí)施組,一是不小于10M以太網(wǎng)利用現(xiàn)有的銅線點(diǎn)到點(diǎn)的傳送750米,二是1000Mbps以太網(wǎng)利用光纖傳送點(diǎn)到點(diǎn)的10公里,三是1000兆速率的以太網(wǎng)點(diǎn)到多點(diǎn)的光傳送方案（即EPON），傳輸距離為10公里。EFM任務(wù)實(shí)施組的任務(wù)是定義操作管理和維護(hù)研究，包括故障指示、遠(yuǎn)端環(huán)回和鏈路檢測(cè)等等

8、。來自世界各地的80個(gè)公司的200名技術(shù)人員參加了研究組的活動(dòng)，比較活躍的公司有AgereSystems(AGR.A),Alloptic,Avaya(AV),Broadcom(BRCM),BCiscoSystems,Com21(CMTO),Corning(GLW),ExtremeNetworks(EXTR),Fiberintheloop,Finisar(FNSR),IkanosCommunications,InfineonTe