EPON的基本工作原理和关键的实现技术分析
作者：贺杰
来源：《企业技术开发·下旬刊》2014年第06期
摘要：文章就EPON技术的工作原理进行了介绍，并分析了其工作特点以及应用优势等相关问题，对实现EPON的关键技术进行了重点分析，以便更多人对EPON技术有更深的了解。 关键词：EPON；基本原理；关键技术
中图分类号：TN929.1文献标识码：A文章编号：1006-8937（2014）18-0093-02
随着我国社会科技的快速发展，我国的信息化水平不断的提高。宽带入网技术是我国信息化建设的重要战略资源，也是推动我国信息化建设的关键。EPON技术是光纤联网的重要形式，也是实现网络FTTH的关键技术。随着我国科技水平的提高，网络信息化水平也会随机得到提升，网络的FTTH成为网络接入发展的必然趋势。 1EPON技术的基本原理
EPON技术是一种新型的宽带接入技术，且工作的基本原理是利用由一点到多点的结构以及采用无光源的光纤传输模式。利用以太网，EPON技术可以实现多种功能。EPON技术在物理层面上采用PON技术，在链路层上使用以太网协议，利用相应的拓扑结构帮助实现以太网接入。
1.1EPON技术的特点
EPON技术的特点主要表现在以下几个方面：①利用这一技术，在局端以及用户终端之间不用设置配电电源、机房等设施，利用光分路器等光源器件，就能实现光纤接入。②EPON技术在网络传输过程中，除了利用传统的传输格式，还有针对性的选用部分局域网、驻地网中相关的技术，将传统的传输格式与局域网、驻地网相关技术有机的结合起来。这样不仅能够有效的简化复杂的协议以及传输过程，还能降低客户使用成本。在具体使用方面，这种技术对光线要求低，可以利用一个OLT与主干光纤就能够完成网络传输功能，有效的降低了光纤的成本。③在结构方面，EPON技术具有一点对多点的结构特点，为技术的升级提供了便利。④在物理层方面，EPON技术采用单纤双向传输的方式，与PON光纤结构连接，并在物理编码的子层中，有效的借鉴了以太网原有的标准。 1.2EPON技术的优势
EPON技术的应用优势具体体现在以下几个方面：①EPON技术的应用范围较广，EPON技术采用一点对多点的结构进行网络连接，可以用最小的成本，为更多的客户提供服务，实现了网络服务范围扩充的效果；②利用EPON技术可以为客户提供高宽带，随着信息技术等的发展，FTTH成为了信息网络发展的必然趋势，而EPON技术作为一种长距离的光线传输，在FTTH模式下非常的适用，目前，这种光纤技术上，EPON能够为客户提供大约1.25 Gb/s的宽带。并且随着科技的发展，这个速度会进一步的发展；③利用EPON技术，无论是前期投资，还是后期的维护、升级投资方面，相对于其他技术都比较小。首先，这种技术不需要配备专门的机房，在设备方面也相对较少，在设计、铺设方面的操作也相对简单，这样就降低了投资成本；其次，这种技术下的网络故障发生率低，基本上不需要进行后期维修，这就大大降低了维修的成本。
2实现EPON的关键技术 2.1EPON上行复用技术
上行复用技术的选择时EPON技术实现中关键性问题。复用技术可以分为TDM、WDM以及CDM三种方式。下面对这三种方式的特点进行分析比较。
WDM方式是波分复用技术，这种方式能够提供较高的宽带，但是利用这种方式，每一个光网络单元都需要使用一个特定的激光收发器，与光网络单元相对应，这就给这种方式的应用造成一定的困难；CDM是码分复用技术，这种方式对用户的数量没有限制，也能确保网络使用的安全，但是随着用户数量的增多，信道间的干扰也会随之增多，并且这种方式下数据传输的效率一般较低；TDM就是时分复用技术，这种方式下，各个光网络单元可以共用同一波长的容量，只需要一个激光收发器，节约了实现成本。但是这种方式的机制较为复杂。 根据上诉三种方式的特点分析可以看出，从技术、现有基础设施以及成本等方面，TDM方式较为合理，这种方式实现方案主要包括静态时分多址以及统计复用动态自适应两种。每一种方案都各有优缺点，在选择上需要根据具体的要求以及各项指标进行考察。 2.2突发接受问题
在下行方向上，信号源只有OLT一个，广播帧的主要通过ONU接受。一般情况下，ONU的接受路径不会发生变化，接受信号电平相位的特性相对稳定，不会产生突发接受问题。在上行方向方面，由于存在多个ONU，所以每一个ONU与OLT之间的接受路线距离以及路径存在一定的差异，这样就造成了接受差异的存在，也会产生突发接受。
对于突发接受问题的解决方法有两种。一种是对ONU发送功率进行适当的调整，使OLT接受的各个ONU发送的信号电平相同。这种方法虽然能够在一定程度上解决突发接受问题，但同时也给ONU发送端设计提出了更高的要求，发送功率的调整还会对信号造成一定的不良
影响，会使得OLT与ONU之间的控制协议变得复杂，影响系统的整体性能。另一中方法是在OLT端使用突发接收机，利用多种突发接受技术来接受信号，常用的技术包快交流耦合、直流耦合等。
2.3EPON技术的安全问题
由于对EPON技术的使用具有无源特性，并且其传输数据的方式差异，会对EPON系统带来一定的安全隐患，包括OAM信息伪造、保密信息侦听等，所以需要采取有效的安全措施实施防护。
在网络高层使用中，可以对提出使用要求的用户进行身份验证，这样能够避免非法用户连接到网络中；如果系统允许客户进行操作设置，就可能导致设置错误情况的发生，因此，EPON系统赋予用户的权限要尽可能小，并且需要对MAC实体能够具有远程重置的功能。为了保证相关信息的保密性，可以对这些信息进行加密保护，其中利用AES加密算法可以在MAC层、物理层进行加密，有效保证信息的安全。
拒绝服务攻击类似于计算机网络中的DOS攻击，攻击者可以在网络之外对网络试试攻击，对于这种攻击，可以将攻击者局域化，并断开攻击者的连接，将不同的业务进行隔离。对于服务被盗用的问题，可以对服务器端口、设备等进行验证，避免未经授权的用户获得服务，同时对于一些计费信息，可以采用加密、验证等手段进行保护。 3结语
随着社会科技的发展，宽带技术逐渐发展壮大，为社会经济的发展起到了很大的推动作用。EPON技术是一种光纤接入宽带方式，具有成本低、功能稳定、技术齐全的优点，为网络的发展起到了一定的推动作用。
参考文献：
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EPON的基本工作原理和关键的实现技术分析
