郭开华
深业置地有限公司 广东省深圳市 518000
摘要：EPON即Ethernet Passive Optical Network，是以太网无源光网络。 介绍了EPON技术在智能建筑建设中网络通信平台的解决方案，阐述了EPON技术的主要设备及技术组网方案，设计了一套适用于智能建筑的EPON网络通信系统，简要介绍了EPON组网与传统以太网的优劣势，以期望推动EPON在智能建筑建设中的日益广泛的应用。
关键词：EPON、以太网、网络
EPON是基于以太网的PON技术。它采用点到多点结构、无源光纤传输，在以太网之上提供多种业务。在EPON标准中将以太网和PON技术结合，在物理层采用PON技术，在数据链路层使用以太网协议，利用PON的拓扑结构实现以太网接入。因此，它综合了PON技术和以太网技术的优点：低成本、高带宽、扩展性强、与现有以太网兼容、方便管理等。
一、EPON主要设备及技术分析
1.光线路终端-OLT设备：
以广播方式向ONU发送数据，汇聚ONU上发的数据并向上传输；发起并测算OLT到ONU距离，控制ONU的注册并对ONU进行管理。为ONU分配带宽、控制ONU发送数据的起始时间和发送窗口大小；光电转换；单PON口可下联32台ONU设备。
2.光网络单元-ONU设备：
业务接入终端，1口、4口、8口、16口、24口可选，可选PoE供电；（可视对讲、AP、摄像头、信息发布、电话宽带等）；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。
3.光分路单元-无源分光器：
基于TDMA时分复用技术的无源分光器，将主干光纤的光信号分发到每个ONU上，并集中上行ONU的光信号。支持均分与非均分（级联组网）两种，可以支持1:32分光。
4.TDMA时分复用技术【上行数据1310nm/1.25G】
1）原则：任一时刻只能有一个ONU发送上行信号；
2）不同的ONU分配不同的时隙，轮流发送上行数据，每个ONU发送上行数据的时隙可以是动态的，时隙的大小和多少表现为带宽的大小；
3）由于数据速率非常高，因此细微的由ONU的距离不同而产生的时延应该在发送上行数据的时候予以考虑—OLT自动测距；
5.广播寻址下行技术【下行数据1490NM/1.25G】
1）在ONU注册成功后分配一个唯一的LLID；
2）在每一个以太网帧前添加一个LLID，替代以太网前导符的最后两个字符（不改变原有的帧结构）；
3）ONU接受数据时，仅接受符合自己的LLID的帧或者广播帧；
6.EPON组网结构
? 树型组网
?星型组网
?级联组网
二、EPON设备专网方案
以下是一个仓库堆场案例，需要加装安防摄像头，由于场区各个监控点分布分散，且数量较多，若采用传统的收发器传输方式，机房的尾纤数量和设备数量都比较多，占用大量机房空间，且设备功耗很大，采用EPON系统星型组网，可节省大量的光纤资源、机房空间和用电量，并可减少设备系统维护费用。
堆场共有108个监控视频点，根据摄像头的分布位置划分为左右两块，OLT设备设2个PON口，1个PON口管理左边ONU，1个PON口管理右边ONU，可平均分配。每个ONU都连接响应的摄像头。
设备安装：可将ONU设备安装放置在几个摄像头的中间位置，ONU设备供电为AC220V，光纤接头均为SC/PC，分别与网络摄像头相连接。
三、EPON特点
EPON组网方式多用于运营商，而且比较适合驻地用户，比传统的xDSL技术带宽略高、距离更长。EPON提供上下行对称1Gbps的速率；1:32分光时，每ONU为31M带宽，当然每个ONU还可以视情况接入1至多个用户，所以，现在对于成本优先且需提高接入带宽的运营商来说，EPON是一个比较不错的选择。
与光纤以太网交换机及光纤转换器技术比，最大的优势是采用单光线双向传输且分光器为无源非智能设备，所以可以节省一半的光纤资源并减少设备配置维护量
在安全性方面，EPON在接入层仅能提供简单的端口隔离方式来保证安全，而以太网交换机除此之外，还可以基于应用的需要，在保持灵活互通性的情况下通过多种技术提供足够的安全，例如DAI、ARP check、Anti-ARP spoof等功能全方位保证网络的安全性。
EPON虽然需要维护的设备数量较少，但对于网络业务而言，从配置到开通操作复杂，配置繁琐。且部分设备管理不便，如分光器本身是无源的，无法在网络中被发现等。所有这些问题要求有一套功能强大的、封闭的运营商网管系统进行统一的部署、监控和故障排查。（不是运营商的用户很少使用）
与传统的以太组网方式相比，具有以下的优缺点：
四、结语
EPON的主要出发点是三网融合，这种组网方式具有组网简单、节约成本等优势，但也有带宽受限、维护不便等缺点。目前较适合在住宅小区等对带宽要求不高、系统不复杂的场所推广使用。
论文作者:郭开华
论文发表刊物:《防护工程》2018年第14期
论文发表时间:2018/10/10
标签：以太网论文; 无源论文; 设备论文; 技术论文; 数据论文; 光纤论文; 带宽论文; 《防护工程》2018年第14期论文;