无源光网络EPON技术浅谈

上行的数据流采用时分多址（TDMA）技术，把上行的时间分成了许多的时间片，根据ONU分配的带宽和业务的优先级给ONU的上行数据流分配不同的时间片，每个时间点上光纤上只传送一个ONU的上行数据流。通过OLT和ONU之间协商，避免了ONU上行数据流之间的冲突，不会造成数据丢失。如图3所示。

图3　EPON上行数据流

2、MPCP多点控制协议

多点控制协议（MPCP）定义了点到多点光网络的MAC 控制机制，它是OLT和ONU之间的一种控制机制，用于协调数据的有效发送和接收，是EPON的关键技术。

MPCP主要功能是：

·下ONU的自动发现和加入；

·下测距；

·下向高层报告拥塞情况以便动态分配带宽，在MAC控制层完成。

MPCP引 入 了 新 的 MAC控 制 信 息 ， GATE和REPORT用于分配和请求带宽，REGISTER信息用来控制自动发现过程。OLT能够实现对ONU的自动发现和加入。如图4所示。

图4　ONU自动注册过程

ONU的测距主要为确保ONU获得足够的授权发送上行数据流，避免冲突的阻塞。如图5所示。

图5　ONU测距

3、DBA动态带宽分配协议

DBA是OLT和ONI之间的动态带宽分配协议，它可以起到提高系统上行带宽利用率以及保证业务公平性和QoS的作用。

在带宽控制方面DBA将给ONU分配的带宽分成三种属性：

·固定带宽（Fixed Bandwidth）；

·保证带宽（Assured Bandwidth）；

·尽力而为带宽（Best Effort Bandwidth）。

DBA为规定了针对上传数据的业务公平性机制，在保证用户规定的带宽属性基础上，可以按照优先级进行剩余带宽的加权分配；也可以按照与不同用户所签署的SLA的保证带宽进行剩余带宽的加权分配；还可以按照ONU类型（如商业客户、住宅用户；类型1/2、类型3的ONU）进行剩余带宽的加权分配，以充分提高上行带宽利用率，以及保证业务公平性。

在QoS保证方面，DBA是由OLT全局控制的，不同于以太网的带宽争用机制，OLT基于ONU对其本地队列状态信息的汇报进行上行带宽分配，并且ONU应能够在DBA分配的带宽授权基础上，基于本地的队列状态进行上行业务的优先级调度。

四、EPON技术优势

随着EPON技术的成熟，业界主流的运营商已经开始大规模部署EPON系统，展开FTTX应用，并在此基础上实现Triple Play（三重播放，提供语音、数据和视频业务），构建三网合一的接入平台。

自2004年起，在FTTH最发达的日本、韩国、台湾以及美国、欧洲等国家和地区，EPON技术得到了大规模的应用，并进一步刺激了IPTV业务的繁荣。在中国市场，目前EPON产品已经在所有省份都有了试点和商用。

EPON技术采用波分复用（WDM）技术在单根光纤上实现对称1Gbps的带宽，并且且可以在接近客户段实现分光下行，大量节省了骨干光纤资源。目前达到的最大分光比是1：64。EPON系统的另一个优势在于其强大的覆盖能力，在1:32的分路比下最远覆盖可达20 km，在1：64分光比下，最远覆盖范围是10km，这充分保证了设备的覆盖范围。在1：32分光比下，每个ONU用户的平均带宽可达30M以上，使得视频业务得到了足够的带宽保证。

无源光分支器的使用，节省了大量的维护资源，节省了机房、电源配套等资源，整体降低了FTTX网络的建设成本和维护成本。近年来的光纤成本的下降，为FTTX提供了缆线配套成本的下降。

目前各运营商提供的宽带接入业务主要是ADSL和LAN接入两种，此外，随着带宽需求的不断增加，VDSL也逐渐成为一种选择。下面将对EPON和这三种接入方式进行技术和经济性的比较。其它的接入方式，如Cable Modem，电力线接入等由于市场占有量不大并且受行业资源限制，在此不做讨论。