EPON的基本工作原理和關(guān)鍵的實(shí)現(xiàn)技術(shù)分析

摘要：文章就EPON技術(shù)的工作原理進(jìn)行了介紹，并分析了其工作特點(diǎn)以及應(yīng)用優(yōu)勢等相關(guān)問題，對實(shí)現(xiàn)EPON的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了重點(diǎn)分析，以便更多人對EPON技術(shù)有更深的了解。

關(guān)鍵詞：EPON；基本原理；關(guān)鍵技術(shù)

中圖分類號(hào)：TN929.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-8937（2014）18-0093-02

隨著我國社會(huì)科技的快速發(fā)展，我國的信息化水平不斷的提高。寬帶入網(wǎng)技術(shù)是我國信息化建設(shè)的重要戰(zhàn)略資源，也是推動(dòng)我國信息化建設(shè)的關(guān)鍵。EPON技術(shù)是光纖聯(lián)網(wǎng)的重要形式，也是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)FTTH的關(guān)鍵技術(shù)。隨著我國科技水平的提高，網(wǎng)絡(luò)信息化水平也會(huì)隨機(jī)得到提升，網(wǎng)絡(luò)的FTTH成為網(wǎng)絡(luò)接入發(fā)展的必然趨勢。

1EPON技術(shù)的基本原理

EPON技術(shù)是一種新型的寬帶接入技術(shù)，且工作的基本原理是利用由一點(diǎn)到多點(diǎn)的結(jié)構(gòu)以及采用無光源的光纖傳輸模式。利用以太網(wǎng)，EPON技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)多種功能。EPON技術(shù)在物理層面上采用PON技術(shù)，在鏈路層上使用以太網(wǎng)協(xié)議，利用相應(yīng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)幫助實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)接入。

1.1EPON技術(shù)的特點(diǎn)

EPON技術(shù)的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①利用這一技術(shù)，在局端以及用戶終端之間不用設(shè)置配電電源、機(jī)房等設(shè)施，利用光分路器等光源器件，就能實(shí)現(xiàn)光纖接入。②EPON技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中，除了利用傳統(tǒng)的傳輸格式，還有針對性的選用部分局域網(wǎng)、駐地網(wǎng)中相關(guān)的技術(shù)，將傳統(tǒng)的傳輸格式與局域網(wǎng)、駐地網(wǎng)相關(guān)技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來。這樣不僅能夠有效的簡化復(fù)雜的協(xié)議以及傳輸過程，還能降低客戶使用成本。在具體使用方面，這種技術(shù)對光線要求低，可以利用一個(gè)OLT與主干光纖就能夠完成網(wǎng)絡(luò)傳輸功能，有效的降低了光纖的成本。③在結(jié)構(gòu)方面，EPON技術(shù)具有一點(diǎn)對多點(diǎn)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，為技術(shù)的升級(jí)提供了便利。④在物理層方面，EPON技術(shù)采用單纖雙向傳輸?shù)姆绞?，與PON光纖結(jié)構(gòu)連接，并在物理編碼的子層中，有效的借鑒了以太網(wǎng)原有的標(biāo)準(zhǔn)。

1.2EPON技術(shù)的優(yōu)勢

EPON技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①EPON技術(shù)的應(yīng)用范圍較廣，EPON技術(shù)采用一點(diǎn)對多點(diǎn)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接，可以用最小的成本，為更多的客戶提供服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)范圍擴(kuò)充的效果；②利用EPON技術(shù)可以為客戶提供高寬帶，隨著信息技術(shù)等的發(fā)展，F(xiàn)TTH成為了信息網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然趨勢，而EPON技術(shù)作為一種長距離的光線傳輸，在FTTH模式下非常的適用，目前，這種光纖技術(shù)上，EPON能夠?yàn)榭蛻籼峁┐蠹s1.25 Gb/s的寬帶。并且隨著科技的發(fā)展，這個(gè)速度會(huì)進(jìn)一步的發(fā)展；③利用EPON技術(shù)，無論是前期投資，還是后期的維護(hù)、升級(jí)投資方面，相對于其他技術(shù)都比較小。首先，這種技術(shù)不需要配備專門的機(jī)房，在設(shè)備方面也相對較少，在設(shè)計(jì)、鋪設(shè)方面的操作也相對簡單，這樣就降低了投資成本；其次，這種技術(shù)下的網(wǎng)絡(luò)故障發(fā)生率低，基本上不需要進(jìn)行后期維修，這就大大降低了維修的成本。

2實(shí)現(xiàn)EPON的關(guān)鍵技術(shù)

2.1EPON上行復(fù)用技術(shù)

上行復(fù)用技術(shù)的選擇時(shí)EPON技術(shù)實(shí)現(xiàn)中關(guān)鍵性問題。復(fù)用技術(shù)可以分為TDM、WDM以及CDM三種方式。下面對這三種方式的特點(diǎn)進(jìn)行分析比較。

WDM方式是波分復(fù)用技術(shù)，這種方式能夠提供較高的寬帶，但是利用這種方式，每一個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元都需要使用一個(gè)特定的激光收發(fā)器，與光網(wǎng)絡(luò)單元相對應(yīng)，這就給這種方式的應(yīng)用造成一定的困難；CDM是碼分復(fù)用技術(shù)，這種方式對用戶的數(shù)量沒有限制，也能確保網(wǎng)絡(luò)使用的安全，但是隨著用戶數(shù)量的增多，信道間的干擾也會(huì)隨之增多，并且這種方式下數(shù)據(jù)傳輸?shù)男室话爿^低；TDM就是時(shí)分復(fù)用技術(shù)，這種方式下，各個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元可以共用同一波長的容量，只需要一個(gè)激光收發(fā)器，節(jié)約了實(shí)現(xiàn)成本。但是這種方式的機(jī)制較為復(fù)雜。

根據(jù)上訴三種方式的特點(diǎn)分析可以看出，從技術(shù)、現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施以及成本等方面，TDM方式較為合理，這種方式實(shí)現(xiàn)方案主要包括靜態(tài)時(shí)分多址以及統(tǒng)計(jì)復(fù)用動(dòng)態(tài)自適應(yīng)兩種。每一種方案都各有優(yōu)缺點(diǎn)，在選擇上需要根據(jù)具體的要求以及各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行考察。

2.2突發(fā)接受問題

在下行方向上，信號(hào)源只有OLT一個(gè)，廣播幀的主要通過ONU接受。一般情況下，ONU的接受路徑不會(huì)發(fā)生變化，接受信號(hào)電平相位的特性相對穩(wěn)定，不會(huì)產(chǎn)生突發(fā)接受問題。在上行方向方面，由于存在多個(gè)ONU，所以每一個(gè)ONU與OLT之間的接受路線距離以及路徑存在一定的差異，這樣就造成了接受差異的存在，也會(huì)產(chǎn)生突發(fā)接受。

對于突發(fā)接受問題的解決方法有兩種。一種是對ONU發(fā)送功率進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，使OLT接受的各個(gè)ONU發(fā)送的信號(hào)電平相同。這種方法雖然能夠在一定程度上解決突發(fā)接受問題，但同時(shí)也給ONU發(fā)送端設(shè)計(jì)提出了更高的要求，發(fā)送功率的調(diào)整還會(huì)對信號(hào)造成一定的不良影響，會(huì)使得OLT與ONU之間的控制協(xié)議變得復(fù)雜，影響系統(tǒng)的整體性能。另一中方法是在OLT端使用突發(fā)接收機(jī)，利用多種突發(fā)接受技術(shù)來接受信號(hào)，常用的技術(shù)包快交流耦合、直流耦合等。

2.3EPON技術(shù)的安全問題

由于對EPON技術(shù)的使用具有無源特性，并且其傳輸數(shù)據(jù)的方式差異，會(huì)對EPON系統(tǒng)帶來一定的安全隱患，包括OAM信息偽造、保密信息偵聽等，所以需要采取有效的安全措施實(shí)施防護(hù)。

在網(wǎng)絡(luò)高層使用中，可以對提出使用要求的用戶進(jìn)行身份驗(yàn)證，這樣能夠避免非法用戶連接到網(wǎng)絡(luò)中；如果系統(tǒng)允許客戶進(jìn)行操作設(shè)置，就可能導(dǎo)致設(shè)置錯(cuò)誤情況的發(fā)生，因此，EPON系統(tǒng)賦予用戶的權(quán)限要盡可能小，并且需要對MAC實(shí)體能夠具有遠(yuǎn)程重置的功能。為了保證相關(guān)信息的保密性，可以對這些信息進(jìn)行加密保護(hù)，其中利用AES加密算法可以在MAC層、物理層進(jìn)行加密，有效保證信息的安全。

拒絕服務(wù)攻擊類似于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的DOS攻擊，攻擊者可以在網(wǎng)絡(luò)之外對網(wǎng)絡(luò)試試攻擊，對于這種攻擊，可以將攻擊者局域化，并斷開攻擊者的連接，將不同的業(yè)務(wù)進(jìn)行隔離。對于服務(wù)被盜用的問題，可以對服務(wù)器端口、設(shè)備等進(jìn)行驗(yàn)證，避免未經(jīng)授權(quán)的用戶獲得服務(wù)，同時(shí)對于一些計(jì)費(fèi)信息，可以采用加密、驗(yàn)證等手段進(jìn)行保護(hù)。

3結(jié)語

隨著社會(huì)科技的發(fā)展，寬帶技術(shù)逐漸發(fā)展壯大，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了很大的推動(dòng)作用。EPON技術(shù)是一種光纖接入寬帶方式，具有成本低、功能穩(wěn)定、技術(shù)齊全的優(yōu)點(diǎn)，為網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展起到了一定的推動(dòng)作用。

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