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EPON是一項釆用點到多點拓撲結構，利用光纖和光無源器件進行物理層傳輸，在以 太網協(xié)議的基礎上開發(fā)了新的數據鏈路層協(xié)議來提供多種服務的寬帶接入新技術。這項技 術充分結合了無源光網絡技術和以太網技術的優(yōu)勢，為在局端中心機房和終端客戶現場之 間配置寬帶接入光纖線路提供了一種高效低成本的方法。這種經濟高效的結構和技術，為 接入網最終用戶提供了一種最有效的寬帶方式，并且隨著吉比特以太網的迅速普及和十吉 比特以太網主干和城域環(huán)的應用，EPON將成為未來寬帶互聯(lián)網中比較理想的最后一公里 解決方案。 下行數據傳輸 在EPON中，OLT傳輸下行數據到多個ONU,完全不同于從多個ONU上行傳輸數據到 OLTo上下行傳輸采用不同的技術。下行采用TDM傳輸方式；上行傳輸采用TDMA傳輸方 式，如圖2-8所示。

圖2.8 EPON下行傳輸原理

OLT將數據以可變長度的數據包廣播傳輸給所有在EPON上的ONU,每個數據包帶有 一個包含目的地ONU標識符的信頭。此外，有些包可能要傳輸給所有的ONU （廣播）或指 定的一組ONU （多播）。在光分路器處，流量分成獨立的3組信號，每一組包含所有指定ONU 的信號。當數據信號到達該ONU時，它接收分配給它的包，丟棄那些傳輸給其他ONU的包。 上行數據傳輸 EPON在上行傳輸時，釆用TDMA技術將多個ONU的上行信息組織成一個TDM信息 流傳輸到OLT,如圖2-9所示。TDMA技術是將合路時隙分配給每個ONU,每個ONU的信 號在經過不同長度的光纖（不同的時延）傳輸后，進入光分路器的共用光纖，正好占據分配 給它的一個指定時隙，以避免發(fā)生相互碰撞干擾。

圖2-9 EPON上行傳輸原理

釆用時分復用技術（TDM）分時隙給ONU管理上行流量，時隙是同步的，以便當數 據信號耦合到一根光纖時各個ONU的上行包不會互相干擾。ONU在ONU指定的時隙上 傳輸數據給OLT,釆用時分復用避免數據傳輸沖突，即上行釆用爭用方式，下行釆用廣 播方式。
EPON網絡采用點到多點的拓撲結構，取代點到點結構，大大節(jié)省了光纖的用量、管理 成本。無源網絡設備代替了傳統(tǒng)的ATM/SONET寬帶接入系統(tǒng)中的中繼器、放大器和激光器, 減少了局端所需的激光器數目，并且OLT由許多ONU用戶共享。EPON利用以太網技術， 釆用標準以太幀，無須任何轉換就可以承載目前的主流業(yè)務（即IP業(yè)務）。因此，EPON + 分簡單、高效、建設費用低、維護費用低，是最適合寬帶接入網需求的技術。 幀格式 EPON和APON的主要區(qū)別是：在EPON中，根據IEEE 802.3以太網協(xié)議，傳送的是可 變長度的數據包，最長可為1518個字節(jié)；而在APON中，根據ATM協(xié)議的規(guī)定，傳送的 是53字節(jié)的固定長度信元。顯而易見，APON系統(tǒng)不能直接用來傳送IP業(yè)務信息。IP要求 將待傳數據分割成可變長度的數據包，最長可為65 535個字節(jié)，其中典型的長度為576字節(jié)。 以太網適合攜帶IP業(yè)務，與ATM相比，極大地減少了開銷。吉比特以太網全雙工設備仍將 繼續(xù)使用常規(guī)的以太網96位幀間隔（IFG, InterFame Gap）和64字節(jié)的最小包長度。以太 網的幀格式如圖2-10所示。

圖2.10以太網幀格式

EPON幀格式與IEEE 802.3的以太網數據幀格式兼容，并在以太網幀格式中加入了時間 戳、LLID等信息。ONU根據MAC幀中的邏輯鏈路標識（LLID）確認數據包的歸屬，此EFMA 對原有MAC幀結構做了部分修改，將原802.3幀結構中的前導（Preamble）和幀定界符（SFD, Start of Frame Delimiter）修改為 LLID 定界符（SLD, Start of LLID Delimiter）與 LLID 以及 8位循環(huán)冗余校驗（CRC）碼，使EPON中ONU可以通過LLID進行數據包識別，如圖2-11 所示。

圖2-11 EFMA定義的EPON幀格式

下行數據傳送釆用廣播的方式,OLT為已注冊的ONU分配LLID.ONU接收與自己LLID 相匹配的下行數據幀。上行采用時分多址（TDMA）接入技術，ONU僅在OLT分配的時間 窗口發(fā)送數據。
EPON下行幀結構如圖2-12所示。它由一個被分割成固定長度幀的連續(xù)信息流組成，其 傳輸速率為1 Gbit/s （經8B/10B編碼后變?yōu)長25Gbit/s）,每幀又攜帶多個可變長度的數據包 （時隙）。每幀的開頭是同步標識符，占一個字節(jié)，攜帶時鐘信息，用于ONU與OLT的同步, 每2ms發(fā)送一次（即每秒5 000幀）。按照IEEE 802.3組成可變長度的數據包，給各ONU分 配數據包，每個數據包由信頭、可變長度凈荷和誤碼檢測域組成。