EPON技术及语音、数据业务配置

贺 琼，杨 钊

（十堰职业技术学院电子工程系，湖北十堰442000）

以太网（Ethernet）技术经过二十年的发展，以其简便实用，价格低廉的特性，几乎已经完全统治了局域网，并在事实上被证明是承载IP数据包的最佳载体。互联网技术也在不断冲击、改变传统的电信概念和体系结构。由于接入网是整个电信网的重要组成部分，与用户联系比较密切，在巨大的市场潜力驱动下，接入网技术也在不断高速发展。

1 EPON技术简介

1.1 PON技术是发展的必然

目前接入Internet的方式主要还是以铜缆接入xDSL为主，尤其是在传统的双绞线（电话线）基础上发展起来的宽带接入技术——ADSL（非对称的用户环路）在我国尤为普遍。这种接入网络的方式很简单，不用对原有的电话线路系统进行大规模替换，只需在普通电话线一端安装相应的ADSL终端设备就可以享受宽带技术，安装便捷，使用简单，可避免用户因线路改造而引起的布线困难和破坏室内装修等诸多问题的困扰。但是这种接入方式对希望高速率、大带宽的潜在客户存在致命的弱点。ADSL技术上行最高带宽可达1Mbps，下行最高带宽可达8Mbps［1］。其传输最大距离只有4～5km。实际上，当距离超过2km时，其带宽消耗非常大，也就是意味着其上网速率会急剧下降。即便是在2 km以内，相比干线的千兆、吉比特速率来说，仍然非常低，成为严重制约整个网络传输速率、限制传输带宽瓶颈的“最后一公里”。

因此，迫切需要寻求一种新的网络体系，不仅能够持续提升带宽，能开通多种业务服务，并发掘新的业务增长点，还能有效节约网络建设和维护成本，适应人们不断变化的业务发展需求。

光纤通信具有通信容量大、传输距离长、衰耗低、质量高、性能稳定、防电磁干扰、保密性强等优点，我国在骨干网上已经全部实现光纤化。近年来，国际市场“铜”价格节节攀升、居高不下，而光纤的价格却逐年不断下调，光设备也因技术逐渐发展价格不断新低，接入网的“光进铜退”也逐渐成为关注的重点。

如何将光纤引入接入网呢？历史上有多种方案，比如FTTC（光纤到路边）、FTTB（光纤到大楼）、FTTH（光纤到户）等等，其区别其实就是光纤化程度不同。前两者不同程度需要传统的铜缆（双绞线或同轴电缆），并没有从根本上解决“最后一公里”的瓶颈问题。后者FTTH可以实现全光化，充分满足广大用户高速率、多需求、多业务，真正宽带的要求。实现光纤到户FTTH的光接入网包括有源光网络（AON）和无源光网络（PON）。长久以来，人们普遍认为无源器件稳定性好、安装管理维护方便、容易实现且成本低。

因此PON成为发展的必然。

1.2 EPON技术原理

无源光网络（PON）有包括以ATM为基础的APON、以Ethernet为基础的EPON和GPON（G指吉比特级）三种技术。其中APON技术是1998年由ITU－T发布的标准，早年在北美、欧洲和日本应用较广泛，但因为其复杂性和传输速率低，在竞争中已经逐渐退出市场，在我国几乎没有什么应用。我国XPON技术主要是EPON和GPON，EPON的标准出台较早，技术相对比较成熟，价格相对便宜，主要在中国电信和联通使用。

EPON提供固定上下行1.25Gbps带宽，采用8b／10b线路编码，实际速率为1Gbps。支持10～20 km的传输距离，分光比理论最大值可达1：64（换句话说如果都采用光纤到户技术的话，一根光纤可以支持64家用户高速宽带业务），实际常用设备如中兴、华为等可以达到1：32的分光比。

EPON由光线路中端（OLT）、光合／分路器（Spliter）和光网络单元（ONU）组成。所谓无源，是指在OLT和ONU之间的ODN没有任何有源电子设备。OLT放置在中心局端，分配和控制信道的连接，并有实时监控、管理及维护功能。ONU放置在用户侧，OLT和ONU之间通过无源光和／分路器连接。其网络结构如图1所示。

图1 EPON组成结构

图中EPON使用波分复用技术（WDM）在同一根光纤上同时处理双向信号的传输，上下行信号分别用不同的波长。其中OLT到ONU／ONT的方向为下行方向，反之为上行方向，下行方向采用1 490nm，上行采用1 310nm。

下行方向采用广播方式，OLT为已注册的每个ONU分配一个LLID（数据链路标识），由各个ONU监测到达帧的LLID，以决定是否接收该帧，如果该帧所含的LLID和自己的LLID相同，则接收该帧，反之，则丢弃。

上行方向众多ONU信息采用时分多址接入（TDMA）技术：OLT接收数据前比较LLID注册列表。每个ONU在局方设备统一分配的时隙中发送数据帧。分配的时隙补偿了各个ONU的距离，避免了各个ONU之间的碰撞。

OLT（光网络单元）作为EPON核心，主要实现以下功能：向ONU以广播方式发送以太网数据；发起并控制测距过程，并记录测距信息；发起并控制ONU功率控制；为ONU分配带宽，即控制ONU发送数据的起始时间和发送窗口的大小；其他相关的以太网功能。

ODN：由无源光分路器和光纤构成，实现合光和分光的功能。

ONU／ONT为用户提供EPON接入功能：选择接收OLT发送的广播数据；响应OLT发出的测距及功率控制命令，并作相应的调整；对用户的以太网数据进行缓存，并在OLT分配的发送窗口中向上行方向发送；其他相关的以太网功能。

2 EPON在语音、数据业务上的配置

在国内，EPON的主流设备提供商主要是中兴和华为两大厂家，本文主要以中兴设备为例作简单介绍。

2.1 基本硬件及网络规划

本操作主要使用设备是ZXA10C200（OLT）和ZXA10F420（ONU），另外使用到1：32的分光器（Splitter）、Cisco 2960交换机、计算机两台、网线若干。其中ONU（ZXA10F420）下联通过POST口接电话（传输话音）、LAN口接PC电脑（传输数据），上联通过分光器至ZXA10C200（OLT）的第0机框2号槽位的第1个PON口上。ZXA10C200（OLT）上联板口上联至交换机CISCO 2960。

通过VLAN区分业务，网管设VLAN 88，数据业务设VLAN 110，语音设VLAN 20，IPTV设VLAN 100。知道ONU F420的MAC地址为001E.73E5.FB62，给定OLT的带外网管为192. 168.1.1／24，带内网管为192.168.88.1／24。

2.2 数据、语音业务配置

2.2.1 OLT配置

用网线连接PC和OLT的Q口，配置PC的IP与OLT的带外网管在同一网段（一般为192.168.1.0），ping通，telnet登陆，电脑中出现如下符号并直接在后输入操作命令：

2.2.2 ONU配置

3 小结

上述是笔者亲自配置并成功开通语音和数据业务的操作。光纤接入网是未来的发展方向，PON技术也是电信、联通、移动等多家通信运营商未来的发展重点，是未来实现“三网融合”的基础。上面的配置对“三网融合”有着积极的意义。

［1］乔桂红.数据通信［M］.北京：人民邮电出版社，2005：254.