摘要：随着近年来通信技术的迅猛发展，人们对带宽需求的不断增加，推动了光接入技术的发展应用。随着EPON技术的成熟，EPON作为目前已具备成熟应用条件的光接入技术手段，可有效提高接入层带宽，推动了各电信运营商接入层的网络建设和业务接入能力。本文着重介绍EPON技术组网应用。
关键词：EPON技术 建设模式 规划要点
一、EPON技术特点及优势
EPON全称为Ethernet Passive Optical Network，即基于以太网、点到多点PON网络拓朴结构的无源光纤传输网络。它是随着IP的发展而出现的，由IEEE制定与标准化，能够提供多种综合业务的宽带接入，并且具有高性能、高可靠性，已经逐渐成为当今主流的宽带接入技术。EPON系统采用WDM技术，实现单纤双向传输，为了分离同一根光纤上多个用户来去方向的信号，采用两种复用技术：下行数据流采用广播技术，下行中心波长 1490nm；上行数据流采用TDMA技术，上行中心波长 1310 nm。
EPON的技术优势主要体现在：OLT端与ONU端进行连接时不需要对机房进行占用，也不需要专门的电源配备以及维护人员，主要的就是一些无源光器件，例如光纤、光分支器等等。这样就使得EPON系统的建设与运行维护的成本要比其他的接入技术少很多[1]。其次，EPON能够提供长距离传输，符合大局所的建设思想；而EPON采用光纤无源传输，无源ODN体积小、环境适应性好，无电磁干扰和雷电干扰，降低了故障率， 它的上行与下行带宽也都非常大，并且能够根据具体的需要能够对带宽进行动态的分配，具有灵活的网络部署、扩容便利，可以满足不同用户的需求。 同时，由于EPON采用无源光接入技术，避免有源节点级联，网管一步到底，简化了机房，降低了供电、维护费用。另外，EPON具有低成本、高密度的接入能力，大量节省了光缆资源，而且传输速率很高，可达1.25GB/s的上下行相等的高带宽，且随着10G以太网技术的成熟，最大速度可达10GB/s，可以支持10km和20km两种最大传输距离。
二、EPON系统构成
一般而言，一套典型的EPON系统主要由OLT（光线路由终端）、ONU（光网络单元）和ODN（光分配网络）等构成。OLT位于中心局，为EPON系统与服务提供商之间提供核心数据、视频以及电话网络之间的接口。ONU位于用户端，为用户提供数据、视频、电话网络与EPON系统之间的接口，可以根据需要灵活组成各种网络拓扑结构。ODN为OLT和ONU之间提供光传输通道，不含任何有源电子器件及电源，全部由光纤、光分路器等无源器件连接，无需租用机房、无需配备电源[2]。在一个EPON系统中，OLT既是一个交换机或路由器，又是一个多业务提供平台（MSPP），它提供面向无源光纤网络的光纤接口，是整个EPON系统的核心部件。
三、EPON建设模式
EPON目前主要有以下几种建设模式：FTTH（光纤到户）、FTTB（光纤到楼）、FTTO（光纤到办公室）、FTTN（光纤到节点）等，在实际工程建设中，应根据用户业务需求，结合光纤接入位置和OUN的位置进行建设模式的选择。 对于高端、或聚集密度大、或新建的居民用户，为创建运营商品牌形象需要，建议采用FTTH建设模式；对于普通居民小区（包括新建的），为控制前期投资成本，建议采用FTTB+LAN建设模式，或采用FTTH簿覆盖方式进行建设；对于原有铜缆老旧用户提速改造，为充分利用原有资源，建议采用FTTN+DSL建设模式，或采用FTTB+LAN建设模式；如原用户密集度高且宽带需求旺盛，则考虑采用FTTH建设模式一次改造到位；对于郊区和农村信息化用户，为控制投资成本和防盗问题，建议采用FTTN+DSL建设模式，需求旺盛、居住集中的用户，可考虑采取FTTB或FTTH建设模式。
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四、EPON组网规划要点
EPON在工程规划中主要考虑：OLT节点规划、光缆网络节点的规划、ONU配置类型。
（1）OLT节点规划及分光器的部署放置，将极大地影响EPON组网布局及投资成本。例如，OLT布放在局端则会占用部分主干光缆，布放在小区内又受到局房资源和配套费用限制。发展初期，应将OLT布放在局端。OLT节点应选择机房条件好、管道或杆路资源丰富的现有机房，当机房覆盖用户范围较大时，可考虑OLT节点下移，下移的OLT节点应部署在2-4公里内，能够密度覆盖2-5万的用户，对于用户分布密度低的区域，OLT节点部署规划密度覆盖至少在1万用户以上。在选择分光器规划总署时，应结合用户的分布情况及不同用户的带宽要求，对于密集用户群和分散用户群区别对待，同时综合考虑前期投资成本、PON端口及光分路器端口利用率，兼顾中远期业务扩容发展的需要，预留光分路器的安装位置。常用光分路器的分路比有1×N 和2×N(N 为2、4、8、16、32、64等)，不同的分装位置，可以选择不同封装结构的分光器，比如安装在综合机柜内时，如为适配型，则选用机架式封装的分光器，如为尾纤型，则选用托盘盒式分光器。当安装在光交箱时，可采用托盘式或插片式封装的分光器。当安装在缆缆终端盒或分纤箱（盒）时，可采用托盘式或插片式封装的分光器，也可采用微型封装结构的分光器。
（2）光缆的布放方案、纤芯选择以及入户方式，是EPON组网过程中关键的问题，将直接影响整体投资、设备利用率、光缆利用率和管道利用率。采用EPON接入技术，对目前的光纤组网方式提出要求较高，尤其是在小区内用户光缆的布放上。如对每个用户单独布放一条光缆，则小区内需要大量光缆，将大量消耗小区内的管道资源，投资成本也会上升。因此在建设前期需做好用户光缆网络的规划工作，主要包括主干光缆路由、纤芯数等方面，尽量避免浪费资源。 在进行路由选择时，优先利用原有路由资源，同时考虑施工方便，维护方便、安全稳定可靠的原则。在对纤芯数进行设计时，宜自下而上进行规划，即先设计光节点能够以簿厚两种覆盖方式的用户数，一根纤芯能够带动16-24户的用户，预留一根备用纤芯用作日后扩容。各光节点覆盖用户后，光纤逐层统一汇聚在光分纤箱（盒）或光交箱内，即可计算出所需最少纤芯数。
（3）ONU设备选型，要结合接入区域线缆的布放方式进行选择。ONU设备主要有POS+DSL方式、POS+LAN方式、GF方式。如果小区内楼宇布线只有双绞线时，ONU将采用POS+DSL方式，语音通过软交换接入，宽带用DSL方式接入；小区内楼宇布线采用五类线布线时，ONU将采用POS+LAN方式设备，对于写字楼宇、单位、园区有综合布线的，ONU则采用具有LAN接口的设备。而当用户已经为FTTH方式接入或已进行FTTH改造，则ONU采用GF端口接入方式。
（4）光链路网络中光衰耗问题。EPON系统中为保证每条光路符合ONU设备要求，光衰减必须保证在-8dbm至-26dbm内，并且光路无较大波动。EPON系统组网中，作分光器作为无源器件，必然会引起插入衰减。光通道ODN损耗是最重要的网络性能指标。EPON组网中光功率衰减的主要影响因素有:①光缆本身的损耗，与光缆长度有关；②分光器的插入损耗(不同分光比有不同的插入损耗)；③尾纤/跳纤通过适配器端口连接耦合的插入损耗；④光缆熔接点损耗。光通道损耗为以上因素引起的损耗总和，在工程设计时，必须控制ODN中最大的衰减值。
五、 结束语
随着用户带宽需求的日益增长、无源光网络技术的成熟，EPON接入技术将我们带入光网络时代。EPON技术作为一种崭新的接入技术，能够以相对低廉的成本提供长距离、高可靠、高传输速率、灵活方便部署、可管理、节省光纤资源、免除供电、便于运维的接入服务，这些优势条件的存在可以有效的推动其大范围的推广应用，是公认的实现“三网合一”和解决宽带接入“最后一公里”的最佳接入方式。
参考文献：
[1]朱大鹏、丁明媚. EPON通信技术应用探讨 [J]科技传播.2014（9）
[2]孙慧雯. EPON技术在通信网络中的应用 [J]中国新通信.2013（4）
论文作者:冯梅娟
论文发表刊物:《基层建设》2016年19期
论文发表时间:2016/12/6
标签：无源论文; 用户论文; 光纤论文; 光缆论文; 技术论文; 节点论文; 方式论文; 《基层建设》2016年19期论文;