HCIA-Access V2.5_8_1_EPON原理_PON基本概念

前言

 考虑到未来许多带宽的应用，越来越多的国家认识到必须尽早突破接入瓶颈，铜缆的xDSL技术已经走到了尽头，而光纤是迄今发现的最好的传输介质，所以PON网络的应用也是越来越多，本章主要介绍EPON系统原理及相关技术，

目标

学习本课程您将能够了解PON网络的发展背景， 接入网的架构，EPON主要协议，关键技术及业务发放模式

PON网络基本概念

距离与带宽的矛盾

前面也讲过xDSL技术的发展， 先后出现了ISDN,HDSL,ADSL,ADSL2+,VDSL2还有后面的G.fast技术，这些技术的传输速率是越来越快，但是它能提供的传输距离并没有成正比增长，而且很难解决距离和带宽的矛盾，所以就提出了光进铜退的思想，用光纤实现数据传输。

光纤接入网的接入方案

 包括点到点，路边交换机，还有无源光网络。首先看一下点到点的网络，点到点的网络其实就是从CO（中心机房），一根纤直接部署到用户家中，这种组网该用户独占这根光缆，用户能够得到很好的带宽体验，便是这种组网有一个问题，就是浪费光缆资源，成本相对较高，所以为了降低传输成本，就有了第二种方案，也就是路边交换机的方案，那么这种方案的话就是中心机房，一根纤到路边交换机，交换机放在靠近用户侧，由它分出多个接口跟用户互联，那么这种组网方式的话降低了传输成本，节约了主干光纤的资源，因为主干光纤只有一根纤，这种方案有什么问题呢？因为中间接了一个交换机，交换机是一个有源设备，是需要配置，需要维护，所以无形中增加了一个故障点。第三种方案就是采用PON网络进行组网，中心机房一根纤，通过分光器互联，分光器分成多束光，连接到多个用户，对于分光器而言，它是一个物理分光，无需要加电，无需要配置，而且出故障的概率也很低，所以这种组网它不仅节约了主干光纤的资源，而且还避免了故障点，所以接入网基本上都采用PON网络架构，个别场景会采用点到点的方案。

为什么选择PON

 那么PON网络除了能够节约光缆资源，避免故障点，还有没有什么其它的优势呢？如图就对比了几种xDSL技术，首先可以看到02年的时候主要用ADSL和ADSL2+技术，这个技术能够提供的带宽大概是20M左右，覆盖半径大约是5公里以内，能够提供互联网，视频会议和远程控制等业务，03年以后就开始出现了VDSL和ADSL2+这些技术，那么这些技术在发展的时候最大可以达到百兆带宽，覆盖的半径不足一公里，可以满足标清电视，视频会议和游戏等需求，而06年之后开始大规模部署PON网络，PON网络它能够提供的带宽可达上G,覆盖半径可达到20公里，能够实现HDTV,4K,8K还有VR等业务需求，从上面几种技术可以看出，PON网络的一些优势，主要体现在这三个方面，第一个就是传输距离，EPON最高可达20公里，第二个就是能够提供更高的带宽，EPON是上下行对称的，上下行都可以达到1.25G，第三个就是PON网络其实是采用P2MP这种组网，节约了主干光纤的资源，那么这个就是为什么我们会选择PON网络的原因。

PON网络的架构

 PON网络其实主要有三个部分组成，OLT ONU还有中间的ODN网络，它是采用P2MP的架构，ONU通过用户接口接入底下的用户，然后通过分光器跟OLT对接，OLT再通过上行口跟上层的IPTV VoIP,因特网对接。

 前面已经学过了GPON网络，那GPON跟EPON有什么区别呢？我们可以看到首先 EPON和GPON它的标准是不一样的，GPON是由ITU-T提出来的一个全新的二层技术，而EPON它是由IEEE定义的，那么第二个的话就是速率不一样，速率的话GPON是上下行不对称的，下行是上行的两倍，而EPON它的上下行都是1.25G,第三个就是分光比，GPON最大可支持1:128的分光比，但实际上用不到这么大，然后EPON最大分光比可以支持1:64,不同的单板它支持的最大分光比是不一样的，有的单板只能够达到1:64,有的只能够达到1:32,所以具体的情况得看单板。第四个的话就是承载的业务类型不一样。对于GPON它可以承载ATM,以太网，TDM等信号，EPON的话主要用于承载以太网业务，当然它也可以承载TDM业务，当然除此之外的话，其实还有可以看到QoS,对于GPON来说，它能够给用户起到更好的服务，特别是在DBA的使用上面，GPON可以针对ONU的不同的T-CONT做调度，也就是说它可以针对不同的业务来做调度，而EPON只能针对ONU来做调度，这是不区分业务的，当然除此之外还有光模块不一样，管理协议不一样，GPON是采用OMCI消息进行管理，而EPON采用OAM消息进行管理。