EPON技術(shù)在電力通信網(wǎng)中的應用

摘要：EPON綜合了PON和Ethernet技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，為在智能電網(wǎng)中搭建通信信息平臺提供了良好的技術(shù)保障。介紹了EPON的技術(shù)原理，協(xié)議和上下行的傳輸特點(diǎn)。并根據其特點(diǎn)和優(yōu)勢，提出了一個(gè)在智能小區中的應用模型，可以使得綜合建網(wǎng)成本低，易于堆護，且安全性高。
關(guān)鍵詞：EPON；電力通信網(wǎng)；無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )；接入網(wǎng)；網(wǎng)絡(luò )協(xié)議

無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )(PON)具有節省光纖資源、對網(wǎng)絡(luò )協(xié)議透明的特點(diǎn)，在光接入技術(shù)中扮演著(zhù)越來(lái)越重要的角色。而Ethernet技術(shù)在事實(shí)上被證明是承載IP數據包的最佳載體。而Ethernet和PON的結合，便產(chǎn)生了EPON，它同時(shí)具備了Ethernet和PON的優(yōu)點(diǎn)，正成為光接入網(wǎng)領(lǐng)域中的熱門(mén)技術(shù)。

1 EPON的原理
1．1 EPON的技術(shù)原理
EPON(Ethernet Passive Optcal Network)——基于以太網(wǎng)的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )。采用點(diǎn)到多點(diǎn)結構、無(wú)源光纖傳輸，在以太網(wǎng)之上提供多種業(yè)務(wù)。在物理采用了PON技術(shù)，在鏈路層使用以太網(wǎng)協(xié)議，利用PON的拓撲結構實(shí)現了以太網(wǎng)的接入。
一個(gè)典型的EPON系統由OLT、ONU、ODN等組成。OLT(Optical Line Terminal)放在中心機房，ONU(Optical Network Unit)放在用戶(hù)設備端附近或與其合為一體。ODN(OpticalDistribution Network)光分配網(wǎng)絡(luò )由分光器和光纖網(wǎng)絡(luò )組成。無(wú)源光纖分支器，是一個(gè)連接OLT和ONU的無(wú)源設備，它的功能是分發(fā)下行數據并集中上行數據。EPON中使用單芯光纖，在一根芯上傳送上下行兩個(gè)波。
1．2 EPON的協(xié)議
EPON是一種基于以太網(wǎng)技術(shù)的PON網(wǎng)絡(luò )，在現有的以太網(wǎng)MAC子層上定義了多點(diǎn)控制協(xié)議(MPCP)，對下行業(yè)務(wù)和上行業(yè)務(wù)進(jìn)行有效地接納控制、帶寬分配，維護管理等功能。與OSI的關(guān)系如圖1所示。

EPON通過(guò)在以太網(wǎng)幀的前導碼中引入2字節的LLID對ONU進(jìn)行匹配，每個(gè)ONU可以分配1個(gè)或多個(gè)LLID(鏈路層ID)。每個(gè)LLID對應OLT多點(diǎn)控制子層的1個(gè)MACsublayer(MAC子層)，此外，MPCP通過(guò)引入GATE、REPORT、REGISTER等MAC層控制幀來(lái)完成ONU的自動(dòng)發(fā)現、注冊和注銷(xiāo)、帶寬管理、設備監控擴展OAM運營(yíng)等功能。

2 EPON的傳輸原理
為了分離同一根光纖上多個(gè)用戶(hù)的來(lái)去方向的信號，采用兩種復用技術(shù)：下行數據流采用廣播技術(shù)；上行數據流采用TDMA技術(shù)。
在EPON下行傳輸過(guò)程中，從OLT到多個(gè)ONU下行傳輸數據的過(guò)程采用數據廣播方式發(fā)送。數據以變長(cháng)信息包的形式從OLT下行廣播道多個(gè)ONU。依據IEEE802．3協(xié)議，信息包最長(cháng)為1 518字節。每個(gè)信息包帶有一個(gè)EPON包頭，唯一標識該信息包是發(fā)給ONU-1、ONU-2還是ONU-3。當數據包到達ONU時(shí)，ONU通過(guò)地址匹配，接收并識別發(fā)給它的信息包，丟棄發(fā)給其他ONU的信息包。如圖2所示。有以下特點(diǎn)：1)在ONU注冊成功后，會(huì )分配一個(gè)唯一的LLID——邏輯鏈路標記；2)OLT在每個(gè)數據包開(kāi)始傳輸之前，會(huì )根據LLID注冊列表，添加對應的LLID，替代掉兩個(gè)字節的前導字符；3)ONU接收數據時(shí)，只接收與自己匹配的LLID數據包。