EPON技術在電力通信網中的應用

摘要：EPON綜合了PON和Ethernet技術的優(yōu)點，為在智能電網中搭建通信信息平臺提供了良好的技術保障。介紹了EPON的技術原理，協議和上下行的傳輸特點。并根據其特點和優(yōu)勢，提出了一個在智能小區(qū)中的應用模型，可以使得綜合建網成本低，易于堆護，且安全性高。
關鍵詞：EPON；電力通信網；無源光網絡；接入網；網絡協議

無源光網絡(PON)具有節(jié)省光纖資源、對網絡協議透明的特點，在光接入技術中扮演著越來越重要的角色。而Ethernet技術在事實上被證明是承載IP數據包的最佳載體。而Ethernet和PON的結合，便產生了EPON，它同時具備了Ethernet和PON的優(yōu)點，正成為光接入網領域中的熱門技術。

1 EPON的原理
1．1 EPON的技術原理
EPON(Ethernet Passive Optcal Network)——基于以太網的無源光網絡。采用點到多點結構、無源光纖傳輸，在以太網之上提供多種業(yè)務。在物理采用了PON技術，在鏈路層使用以太網協議，利用PON的拓撲結構實現了以太網的接入。
一個典型的EPON系統由OLT、ONU、ODN等組成。OLT(Optical Line Terminal)放在中心機房，ONU(Optical Network Unit)放在用戶設備端附近或與其合為一體。ODN(OpticalDistribution Network)光分配網絡由分光器和光纖網絡組成。無源光纖分支器，是一個連接OLT和ONU的無源設備，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波。
1．2 EPON的協議
EPON是一種基于以太網技術的PON網絡，在現有的以太網MAC子層上定義了多點控制協議(MPCP)，對下行業(yè)務和上行業(yè)務進行有效地接納控制、帶寬分配，維護管理等功能。與OSI的關系如圖1所示。

EPON通過在以太網幀的前導碼中引入2字節(jié)的LLID對ONU進行匹配，每個ONU可以分配1個或多個LLID(鏈路層ID)。每個LLID對應OLT多點控制子層的1個MACsublayer(MAC子層)，此外，MPCP通過引入GATE、REPORT、REGISTER等MAC層控制幀來完成ONU的自動發(fā)現、注冊和注銷、帶寬管理、設備監(jiān)控擴展OAM運營等功能。

2 EPON的傳輸原理
為了分離同一根光纖上多個用戶的來去方向的信號，采用兩種復用技術：下行數據流采用廣播技術；上行數據流采用TDMA技術。
在EPON下行傳輸過程中，從OLT到多個ONU下行傳輸數據的過程采用數據廣播方式發(fā)送。數據以變長信息包的形式從OLT下行廣播道多個ONU。依據IEEE802．3協議，信息包最長為1 518字節(jié)。每個信息包帶有一個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，ONU通過地址匹配，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：1)在ONU注冊成功后，會分配一個唯一的LLID——邏輯鏈路標記；2)OLT在每個數據包開始傳輸之前，會根據LLID注冊列表，添加對應的LLID，替代掉兩個字節(jié)的前導字符；3)ONU接收數據時，只接收與自己匹配的LLID數據包。