EPON（以太无源光网络）是一种新型的光纤接入网技术
它采用点到多点结构、无源光纤传输，在以太网之上提供多种业务。它在物理层采用了PON 技术，在链路层使用以太网协议，利用PON的拓扑结构实现了以太网的接入。因此，它综合了PON技术和以太网技术的优点：低成本；高带宽；扩展性强，灵活快速的服务重组；与现有以太网的兼容性；方便的管理等等。
OLT: optical line terminal(光线路终端），用于连接光纤干线的终端设备。
ONU (Optical Network Unit) 光节点。ONU分为有源光网络单元和无源光网络单元。一般把装有包括光接收机、上行光发射机、多个桥接放大器网络监控的设备叫做光节点。
EPON（以太无源光网络）是一种新型的光纤接入网技术，它采用点到多点结构、无源光纤传输，在以太网之上提供多种业务。它在物理层采用了PON技术，在链路层使用以太网协议，利用PON的拓扑结构实现了以太网的接入。因此，它综合了PON技术和以太网技术的优点：低成本；高带宽；扩展性强，灵活快速的服务重组；与现有以太网的兼容性；方便的管理等等。
目录
简介
技术基础
技术的发展
接入系统的特点
技术特点
技术现状
技术的应用
公众客户综合接入
大客户、商业客户综合接入
“全球眼”等高带宽接入
村村通接入
功率预算
EPON的色散
EPON的时序要求
研发
测试进展
展开
简介
技术基础
技术的发展
接入系统的特点
技术特点
技术现状
技术的应用
公众客户综合接入
大客户、商业客户综合接入
“全球眼”等高带宽接入
村村通接入
功率预算
EPON的色散
EPON的时序要求
研发
测试进展
展开
编辑本段简介
EPON波分复用技术
EPON(Ethernet Passive Optical Network 以太网
EPON产品展示
无源光网络)IEEE802.3定义了以太网的两种基本操作模式。第一种模式采用载波侦听多址访问/冲突检测（CSMA/CD）协议而应用在共享媒质上；第二种模式为各个站点采用全双工的点到点的链路通过交换机连接到一起。相应的，以太网MAC可以工作于这两种模式之一：CSMA/CD模式或全双工模式。
EPON媒质的性质是共享媒质和点到点网络的结合。在下行方向，拥有共享媒质的连接性，而在上行方向其行为特性就如同点到点网络。
下行方向：OLT发出的以太网数据报经过一个1:n的无源光分路器或几级分路器传送到每一个ONU。N的典型取值在4～64之间（由可用的光功率预算所限制）。这种行为特征与共享媒质网络相同。在下行方向，因为以太网具有广播特性，与EPON结构和匹配：OLT广播数据包，目的ONU有选择的提取。
上行方向：由于无源光合路器的方向特性，任何一个ONU发出的数据包只能到达OLT，而不能到达其他的ONU。EPON在上行方向上的行为特点与点到点网络相同。但是，不同于一个真正的点到点网络，在EPON中，所有的ONU都属于同一个冲突域――来自不同的ONU 的数据包如果同时传输依然可能会冲突。因此在上行方向，EPON需要采用某种仲裁机制来避免数据冲突。
编辑本段技术基础
无源光网络（PON）的概念由来已久，它具有节省光纤资源、对网络协议透明的特点，在光接入网中扮演着越来越重要的角色。同时，以太网（Ethernet）技术经过二十年的发展，以其简便实用，价格低廉的特性，几乎已经完全统治了局域网，并在事实上被证明是承载IP 数据包的最佳载体。随着IP业务在城域和干线传输中所占的比例不断攀升，以太网也在通过传输速率、可管理性等方面的改进，逐渐向接入、城域甚至骨干网上渗透。而以太网与PON的结合，便产生了以太网无源光网络（EPON）。它同时具备了以太网和PON的优点，
正成为光接入网领域中的热门技术。
编辑本段技术的发展
2000年11月，IEEE成立了802.3EFM(Ethernet in the First Mile)研究组，业界有21个网络设备制造商发起成立了EFMA，实现Gb/s以太网点到多点的光传送方案，所以又称GEPON （GigabitEthernet PON）。EFM标准IEEE802.3ah；
EPON 就是一种新兴的宽带接入技术，它通过一个单一的光纤接入系统，实现数据、语音及视频的综合业务接入，并具有良好的经济性。业内人士普遍认为，FTTH 是宽带接入的最终解决方式，而EPON 也将成为一种主流宽带接入技术。由于EPON网络结构的特点，宽带入户的特殊优越性，以及与计算机网络天然的有机结合，使得全世界的专家都一致认为，无源光网络是实现“三网合一”和解决信息高速公路“最后一公里”的最佳传输媒介。
编辑本段接入系统的特点
局端（OLT）与用户（ONU）之间仅有光纤、光分路器等光无源器件，无需租用机房、无需配备电源、无需有源设备维护人员，因此，可有效节省建设和运营维护成本；
EPON采用以太网的传输格式同时也是用户局域网/驻地网的主流技术，二者具有天然的融合性，消除了复杂的传输协议转换带来的成本因素；
采用单纤波分复用技术（下行1490nm，上行1310nm），仅需一根主干光纤和一个OLT，传输距离可达20公里。在ONU侧通过光分路器分送给最多32个用户，因此可大大降低OLT 和主干光纤的成本压力；
上下行均为千兆速率，下行采用针对不同用户加密广播传输的方式共享带宽，上行利用时分复用（TDMA）共享带宽。高速宽带，充分满足接入网客户的带宽需求，并可方便灵活的根据用户需求的变化动态分配带宽；
点对多点的结构，只需增加ONU数量和少量用户侧光纤即可方便地对系统进行扩容升级，充分保护运营商的投资；
EPON具有同时传输TDM、IP数据和视频广播的能力，其中TDM和IP数据采用IEEE 802.3以太网的格式进行传输，辅以电信级的网管系统，足以保证传输质量。通过扩展第三个波长（通常为1550nm）即可实现视频业务广播传输。
EPON目前可以提供上下行对称的1.25Gb/s的带宽，并且随着以太技术的发展可以升级到10Gb/s.在北京举办的2009中国FTTH高峰发展论坛上，中兴通讯发布了全球首台“对称”10G EPON设备样机。
编辑本段技术特点
EPON技术由IEEE802.3 EFM工作组进行标准化。2004年6月，IEEE 802.3EFM工作组发布了EPON标
EPON模板
准——IEEE 802.3ah(2005年并入IEEE 802.3-2005标准)。在该标准中将以太网和PON技术相
结合，在无源光网络体系架构的基础上，定义了一种新的、应用于EPON系统的物理层(主要是光接口)规范和扩展的以太网数据链路层协议，以实现在点到多点的PON中以太网帧的TDM接入。此外，EPON还定义了一种运行、维护和管理(OAM)机制，以实现必要的运行管理和维护功能。
在物理层，IEEE 802.3-2005规定采用单纤波分复用技术(下行1490 nm，上行1310 nm)实现单纤双向传输，同时定义了1000 BASE-PX-10 U/D和1000 BASE-PX-20 U/D两种PON光接口，分别支持10 km和20 km的最大距离传输。在物理编码子层，EPON系统继承了吉比特以太网的原有标准，采用8B/10B线路编码和标准的上下行对称1 Gbit/s数据速率(线路速率为1.25 Gbit/s)。
在数据链路层，多点MAC控制协议(MPCP)的功能是在一个点到多点的EPON系统中实现点到点的仿真，支持点到多点网络中多个MAC客户层实体，并支持对额外MAC的控制功能。图1示意了EPON协议参考模型及多点MAC控制协议的位置。MPCP主要处理ONU的发现和注册，多个ONU之间上行传输资源的分配、动态带宽分配，统计复用的ONU本地拥塞状态的汇报等。
利用其下行广播的传输方式，EPON定义了广播LLID(LLID=0xFF)作为单拷贝广播(SCB)信道，用于高效传输下行视频广播/组播业务。EPON还提供了一种可选的OAM功能，提供一种诸如远端故障指示和远端环回控制等管理链路的运行机制，用于管理、测试和诊断已激活OAM功能的链路。此外，IEEE 802.3-2005还定义了特定的机构扩展机制，以实现对OAM功能的扩展，并用于其他链路层或高层应用的远程管理和控制。
相对于BPON和GPON，EPON协议简单，对光收发模块技术指标要求低，因此系统成本较低。另外，它继承了以太网的可扩展性强、对IP数据业务适配效率高等优点，同时支持高速Internet接入、语音、IPTV、TDM专线甚至CATV等多种业务综合接入，并具有很好的QoS保证和组播业务支持能力，是目前建设高质量接入网的重要备选技术之一。[1]
编辑本段技术现状
自EFMA(Ethernet First Mile Alliance，第一公里以太网联盟)在2004年6月发布EPON技术规范IEEE 802.3 ah以来，EPON技术得到快速发展，目前相关的芯片和设备均已基本成熟，并有较大规模的应用。在日本，NTT、KDDI、YahooBB等运营商从2004年开始部署EPON，采用FTTH、FTTB/C+VDSL/ADSL2+等多种组网方式，为用户提供高带宽互联网接入业务。目前，日本市场上已经部署了超过500万线的EPON设备，而且每月新增的FTTH用户数已经超过了DSL用户。
目前，EPON技术已经成熟，主要体现在以下方面：经过各标准化组织、设备和芯片制造商、运营商的共同努力，EPON商用芯片和光模块已经成熟，在中国电信的主导下，已经实现了EPON芯片级和系统级的互通测试;EPON产业链也在进一步成熟，形成了良性的市场竞争格局，设备成本进一步下降，已达到规模商用水平。[1]
编辑本段技术的应用
公众客户综合接入
对于公众用户来说，可以采用FTTH和FTTB/C/Cab等应用模式。
大客户、商业客户综合接入
对于商业用户，可以根据业务需求和用户规模的不同，采取不同的实施模式，如FTTO、FTTB或FTTC。
“全球眼”等高带宽接入
“全球眼”等对带宽(特别是上行带宽)要求比较高的应用可以采用EPON作为接入手段，具体组网方式如图5所示。PON替代了原来模拟组网方案中的二/三层交换机，同时还节省大量的光纤收发器，并且不需要视频光端机设备。
村村通接入
在光纤资源短缺的情况下，如村村通工程中，可采用多级分光且分光功率不等的光分路器方案，即在只有一芯或几芯光缆资源的情况下采用功率不等光分路器逐点汇聚。[1]
编辑本段功率预算
按照IEEE802.3ah-2004的约定：OLT侧发射功率大于2dBm，接收灵敏度<-27dBm；对于ONU发射功率大于-1dBm，接收灵敏度<-24dBm，整个光链路的损耗上行<24dB，下行<23.5dB。EPON上行1310nm和下行1490nm波长在G.652光纤中的损耗约为0.3dB/km。综上可见功率预算对于长距离EPON来说是最为重要的因素。为了提高传输距离，除了减少线路插入损耗外，还可以采用光放大的手段来提高光功率预算，具体包括以下两类方法：光放大器(图1)和中继器（OEO，optical-electrical-optical，光电光）（图2）。光放大器方案在上下行方向均需要使用到Diplexer（WDM复用/解复用器）和OA（OpticalAmplifier,光放大器），而OBF(Optical Bandpass Filter, 光带通滤波器)则是可选的，使用OBF主要是为了克服OA的自发辐射效应，以提供更好的性能。中继器方案则直接采用两个光模块背靠背互连，并使用本地的控制器来控制两个光模块的发光，从而达到简单的OEO中继的目的，成本较低。但图2的方案仍然不够精细，因为OEO会带来延时，而我们知道EPON上行方向是突发的，这样会带来一些时序上的轻微措施，在长距离的情形下，表现将更加明显。为此对于更长距离的应用将需要内置智能单元以截获MPMC层的消息，来计算分析并弥补突发开销。
编辑本段EPON的色散
EPON系统中上行使用1310nm波长，下行使用1490nm波长，采用的光纤维ITU-TG.652光纤，我们知道G.652光纤的零色散波长为1300~1324nm区间，上行波长正好在这个区间内，因此对于ONU的光谱特性要求不高，可以使用FP激光器。对于下行1490nm不在零色散波长区间，对于长距离EPON系统，OLT必须使用谱宽较窄的DFB激光器以减小色散代价。编辑本段EPON的时序要求
EPON协议中有三个时间是很重要的一个是系统最大RTT（图5），一个是注册开窗时间还有一个是DBA轮询周期。当加长传输距离后，距离OLT最远的那个ONU的RTT最大，假设最远ONU为70km，则RTT为2×（70000/2*10^8）=700us（光信号在真空中速度为3×10^8m/s，在光纤中速度按照2×10^8计），因此该情形下EPON系统的注册开窗时间至少应该在700us 以上。由上分析可见随着传输距离的加长，注册时间将不可避免的加长。另外需要考虑的是DBA的轮询周期，从图6可以看出DBA轮询周期至少应该大于系统最大的RTT（即最远ONU 的往返时间），可见在长距离情形下，DBA的效率是较低的，在大多数情况下，建议采用SBA （静态带宽分配）算法来代替DBA。[2]
编辑本段研发
10G EPON继承了EPON和以太网技术简洁、廉价和产业链成熟的优点，随着标准和产业链的快速成熟，10GEPON规模商用日趋临近。据主流运营商预测，10GEPON将在1年内规模部署。而EPON标准和技术已经成熟，EPON迅速进入了大规模商用阶段。目前中国市场EPON部署规模已经超过2000万线，中兴通讯是EPON的最主要供应商，并在EPON部署的过程中，针对EPON网络的新特点，提出了成熟的EPON运维解决方案。
EPON运维解决方案是长期的技术积累沉淀而成，正日渐得到市场的认可。而10GEPON 标准与EPON标准一脉相承，基于成熟的EPON运维方案，目前10GEPON运维方案已经水到渠成。10GEPON即将规模发展，成熟而完善运维方案是其有力保障。
EPON运维方案厚积薄发
在研究开发PON产品的过程中，针对EPON网络运维的新问题，中兴通讯一直同步研究解决FTTx网络的运维问题。中兴通讯EPON运维解决方案是深厚的技术积累沉淀而成，推出后得到了市场的认可，已在多省市应用。EPON运维方案在设备开通方面，做到了设
备即插即用、即开即通、现场零配置；管理地址容易规划、容易配置；设备出现故障后，更换工作量小。
在业务发放方面，方案支持业务集中、批量、快速发放；支持多种业务配置。
在设备管理方面，方案支持设备集中、统一管理；管理系统操作简单、性能优异、易用性良好。
在服务保障方面，方案提供故障及时预警、故障远程诊断、故障远程处理。
在网络监控方面，方案提供设备远程监控、运行环境监控。
在网络安全方面，方案提供设备认证、端口定位、用户绑定和反查。
通过提供完善的EPON网络运维解决方案，中兴通讯正帮助运营商顺利推进中国“光进铜退”的建设。
10G EPON运维方案水到渠成
EPON和10GEPON在标准定义方面一脉相承。IEEE802.3av在波长规划、控制协议和管理机制等方面都进行了完善的考虑，10GEPON几乎完全继承了现有的EPON标准，仅仅是对EPON 的MPCP协议（IEEE802.3）进行扩展，增加了10Gbps能力的通告与协商机制，保证了10G EPON可以充分利用现有EPON的运维方案和管理机制。
标准充分考虑了10GEPON网络与现有EPON网络的兼容和平滑演进。因此在EPON运维方案日渐成熟，广泛应用的基础上，10GEPON的运维方案可谓水到渠成。
一是EPON、10GEPON有相似的业务模型。
在设备类型、应用场景、VLAN模型、业务标示映射方面，10GEPON与EPON相似，因而10GEPON的业务模型更容易学习，更容易接受。针对ONU设备类型，电信市场定义了不同的ONU设备类型，如SFU、HGU、SBU、MDU、MTU等，应用于不同的业务场景。10GEPON 沿用原EPON的ONU设备类型，对各类型的接口定义稍作修改，而用户模型和业务模型沿用EPON的模型。
二是EPON、10GEPON有相似的业务参数。
10EPON和EPON的配置、性能、告警参数来源于同一规范，业务模型比较简单，10GEPON 仅增补相关参数。EPON有较完善的故障诊断手段，10GEPON可以完全沿用EPON的故障诊断参数方法，只需要通过简单配置，修改精度和范围。在带宽规划参数方面，EPON规范中定义了3种带宽类型：固定带宽、保证带宽、尽力而为带宽。10GEPON带宽类型与EPON 一致，只有少量参数待修改，如DBA可配置带宽、精度、步长。此外，10GEPON只需要修改少量的参数即可沿用EPON的配置、性能、告警。
三是10GEPON与EPON有一致的认证方式、一致的认证流程、一致的开通流程。
如图1所示，在管理模式上，EPONONU具有多种管理模式，包括扩展OAM、扩展OAM+ SNMP、扩展OAM+TR069三种方式。10G EPON管理模式沿用EPON的扩展OAM定义，增加10G EPON相关的扩展OAM定义。
在北向接口上，10GEPON的北向接口与EPON完全兼容，10GEPON完全重用EPON接口参数。10GEPON接口无需重新开发，业务支撑系统无需修改，整个运维流程不变。
运维护航，10GEPON 乘风破浪会有时
作为EPON下一代技术，10GEPON技术及产业链呈现出蓬勃发展的态势。
国内外主流运营商都非常关注10GEPON技术，部分运营商在进行10GEPON技术和设备的评估，如日本的NTTdocomo、韩国的KT、法国电信、意大利电信、中国台湾中华电信等。部分运营商已经开展10GEPON的现场试验。[3]
编辑本段测试进展
中国移动的首次FTTx集采结果尚未落定之时，其10GGPON测试却已悄然启动。1月20日，中国移动、工信部电信研究院、多家厂商的碰头会议，拉开了这一测试的序幕。
仅在1个月前，早已实现GPON商用的Verizon刚刚完成全球首次电信运营商层面的10GGPON测试。而中国移动对于10GGPON技术的快速跟进，进一步体现出这家运营商对于GPON的长期兴趣。
技术跟踪测试
知情人士透露，中国移动此次测试由电信研究院通信标准研究所具体操作，计划于农历春节前完成。测试主要在物理层和链路层，验证其互通性等性能。
通信标准研究所相关人士向记者介绍，与Verizon的测试类似，此次中国移动的测试只是技术验证，以确认目前10GGPON的技术规格，而非产品测试。
按照某参与测试厂商人士的说法，目前“10GGPON估计从全球也找不出10套设备”，仅华为、阿尔卡特朗讯等两三家企业拥有。
因此，“此次测试规模不大，只算是技术跟踪测试，商用还有一段路”。
不过，中国移动对于GPON后续技术的迅速跟进还是让专注于GPON的厂商稍显兴奋。受访的另一家厂商人士向记者表示：“虽然只是没有什么利益关系的小型测试，我们还是做了充分的准备，运营商对GPON的这种兴趣和热情让我们感到更有信心。”
“价格排名可能为最终排名”
就在去年底，中国移动启动了自身的首次FTTx集采，据称2010年第一季度建设量将达300万线。
据了解，此次集采涉及GPON（2.5GGPON）、EPON（1GEPON）两个领域，而它也成为GPON在国内的首次规模集采和规模部署。阿尔卡特朗讯、爱立信、华为、烽火、中兴通讯、摩托罗拉等主要厂商均参与竞标。
截至记者发稿时，此次集采的技术标和商务标都已评完，但正式结果还未公布。不过，由于此前已进行集采的公开唱标，参与竞标厂商人士认为价格排名可能就是最终排名，因为此次招标“技术和综合实力占分比重不大”。
从本次集采公开唱标的价格来看，主流厂商GPON设备的价格水平已经与EPON设备相差无几。
前述参与集采竞标的厂商人士认为，此次竞标各厂商在价格方面事实上做了“很大的牺牲”，因此“GPON再不出头，也说不过去了”。
此前，业界人士对于GPON方面的质疑，设备价格高和标准未定是其中重要的两项。而就在去年9月，FSAN在由Finisar及马来西亚电信主办的季度会议上发布了NG-PON1白皮书——意味着10GGPON主体标准基本完成；同时，可供全球设计、规模部署的10GGPON技术标准终稿也将于今年年中发布。
而此次中国移动FTTx集采，主流设备厂商对于设备价格做出极大的让步，一定程度上也为未来国内运营商GPON集采的价格水平定下了基调。
因此，有接近另两家运营商的人士表示，此前已规模集采EPON的中国电信和中国联通，“风向似乎也正稍有调整”。
EPON和GPON区别在哪里？
两种都是用光纤传输的形式，不过两者有个区别：EPON和GPON采用的标准不一样，可以说GPON更高级点，可以传输更大的带宽，可带的用户也比EPON 更多。
GPON源自光纤通信早期的APON\BPON技术，由此发展过来，传输码流用的是ATM帧格式。
EPON的E指的是互联以太网，所以EPON诞生之初就是要求能够同互联网直接无缝衔接，所以EPON的码流走的是以太网的帧格式。当然，为了适应光纤上传输，所以在以太网帧格式的帧的外面，包了一层EPON定义的帧格式。
因为问题比较大，所以概略来说：EPON和GPON在光传输上的码流格式不相同，由此导致不同的芯片设计方式和产品表现特征。
GPON源自光纤通信早期的APON\BPON技术，由此发展过来，传输码流用的是ATM帧格式。
EPON的E指的是互联以太网，所以EPON诞生之初就是要求能够同互联网直接无缝衔接，所以EPON的码流走的是以太网的帧格式。当然，为了适应光纤上传输，所以在以太网帧格式的帧的外面，包了一层EPON定义的帧格式。具体的帧格式，比较多，这边就不写了，网络上可以很方便查询到。或者也可以来信：strive_wu@https://www.doczj.com/doc/915837220.html,
10G EPON又有不同。
最初的1G EPON，码流效率比较低，不如GPON的高，所以支持GPON的人士就以此来诟病EPON。因为GPON和EPON的诞生发展，两者是基本并行的。所以可以理解肯定各有特点。
但是，10G EPON的诞生，与EPON和GPON都间隔了很久的时间，那时EPON 和GPON的技术和应用情况都随着长时间市场反馈而成熟稳定。所以，10G EPON得以参考EPON和GPON的技术特长，兼取两者。因此，10G EPON 在光纤上传输的码流，（我个人意见）可以说是参考了GPON的码流优势的，然后又继续保持了EPON对以太网无缝接入的特长。从而诞生了10G EPON的码流特征。
大概应该是这样...
以太网无源光网络介绍(EPON) 原理： EPON是一种光纤接入网技术，它采用点到多点结构、无源光纤传输，在以太网之上提供多种业务。它在物理层采用了PON技术，在链路层使用以太网协议，利用PON的拓扑结构实现了以太网的接入。因此，他有低成本；高带宽；扩展性强，灵活快速的服务重组；与现有以太网的兼容性；方便的管理 以下是网络拓扑图：. 接入系统的特点 系统由局端机房设备﹙OLT﹚、用户终端设备（ONU）、光配线网（ODN）三个部分组成。 局端（OLT）与用户（ONU）之间仅有光纤、光分路器等光无源器件，无需租用机房、无需配备电源、无需有源设备维护人员，因此，可有效节省建设和运营维护成本； 采用单纤波分复用技术（下行1490nm，上行1310nm），仅需一根主干光纤和一个OLT，传输距离可达20公里。因此可大大降低OLT和主干光纤的成本压力；
设备介绍 华为 SmartAX MA5680T(OLT) 华为 SmartAX MA5680T-EPON/GPON系统OLT光接入设备是华为EPON/GPON系统中OLT （Optical LineTerminal）设备，和终端ONU（Optical NetworkUnit）设备配合使用，可以提供EPON/GPON接入业务，满足FTTH（Fiber To The Home）光纤到户、FTTB（FiberTo The Building）光纤到楼、基站传输、IP专线互联、批发等组网需求。MA5680T拥有海量的交换容量达到400G，每槽位带宽高达10G，并且支持20G的上行带宽。MA5680T是目前业界第一款T比特（1000G）的宽带接入产品。 MA5680T支持目前所有的光接入方式，包括：EPON、GPON、千兆光以太网、百兆光以太网，只需插入不同的接口板就可以支持不同的光接入方式，各种光接口板可以随意的混插，为运营商提供了一个极其灵活的光接入平台：可以提供EPON和GPON的接入方式，实现FTTX，并且可以避免技术选择的风险；可以提供千兆光以太网接口，作为DSLAM或交换机的光汇聚设备；可以提供百兆光以太网接口，作为大客户的高速接入；MA5680T作为接入层光纤接入的汇聚平台，可以为运营商提供丰富的光纤接入手段，满足接入层多样化的接入需求和多元的光接入手段相配套的，是多样化的远端ONU，根据光纤延伸的位置不同，MA5680T可以提供不同类型的ONU，包括家庭型、楼道型、户外型等，为运营商提供完整的FTTX解决方案。特别是MDU设备，上行支持EPON/GPON/GE接口，下行支持ADSL2+/VDSL2双绞线接入，与MA5680T配合，实现光进铜退，在现有的铜缆网上提供高速的宽带接入。 光分路器（ODN）：光网络系统也需要将光信号进行耦合、分支、分配，这就需要光分路器来实现。光分路器又称分光器，是光纤链路中最重要的无源器件之一，是具有多个输入端和多个输出端的光纤汇接器件，常用M×N来表示一个分路器
无源光网络（PON）和有源光网络（AON）技术比较 深圳市首迈通信技术有限公司 摘要：本文对无源光网络（PON）和有源光网络（AON）在网络结构和技术性能进行比较，分析两者在我国FTTH市场的适应性，阐述我国对FTTH接入技术的选择。 光纤到户（Fiber To The Home——FTTH）接入技术作为未来最终的、一劳永逸的宽带接入解决方案，在日本和美国已得到广泛应用（共有用户约500万）。在我国FTTH尚处于明芽阶段，尚未有商用的FTTH接入网络，但FTTH在我国已得到了越来越多的关注。现有的FTTH技术主要包括无源光网络（Passive Optical Network——PON）和有源光网络（Active Optical Network——AON），AON 接入技术又称小区交换有源光网络接入技术（Remote Office AON——RAON），它们各有优势，适合于不同的应用环境。本文在对它们的网络结构和技术性能进行比较，并结合我国住宅小区的特点，比较上述两种FTTH技术在我国住宅小区应用的优劣，浅析我国住宅小区对FTTH接入技术的选择。 1. 几种FTTH接入技术 最早的FTTH技术是光纤从电信运营商中心机房拉至用户家里以点对点（P2P）的方式组网，如图1.1所示。其能轻易提供100M或1G带宽，网络结构简单，运营维护成本低，支持数据、话音和视频等多种业务，支持目前和未来各种宽带应用的能力。但这种接入方式显然有其明显缺点：过分依赖光缆资源，光纤链路过长过多；由于中心机房离用户较远（一般平均距离在4—5km），这种大芯数远距离光缆铺设成本非常高，尤其在国内城市几乎不可能；一般中心机房覆盖区域大，用户众多，设备和光缆配线集中在中心机房需要大量空间。目前，这种P2P的FTTH技术只应用在大客户（如大型企业、重点单位等），在FTTH接入中将很少使用。 目前谈论最多的FTTH接入技术是基于一点对多点（P2MP）网络拓扑结构的无源光网络（Passive Optical Network—PON）的FTTH接入网，如图1.2所示，在靠近用户时使用光分配器（Splitter）实现一点对多点（P2MP）的网络结构。PON根据其传输协议的不同又分为基于ATM的APON、基于Ethernet的EPON、和基于General Frame Protocol的GPON三种技术标准。下行采用广播方式，而上行采用TDMA方式。PON从中心机房至用户的整个接入网为无源网络，具有易于维护、节约大量光缆资源、减少中心机房设备与配线等技术优势，同样具有支持数据、话音和视频等多种业务的能力。但PON自身存在的缺陷也制约了它的发展。首先，多种技术标准的存在，何种将成为未来主流标准尚无法确定；其次，系统的光发射模块要求高功率激光器和突发性收发能力，要求系统具有测距、带宽动态分配和信号加密等复杂功能，使设备成本高昂；再次，多用户共享有限带宽（一般16或32个用户共享622M或1.25G），带宽升级技术复杂。迄今为止，PON在世界范围内尚未能得到大规模应
1 全光网络技术及发展 一、前言 21世纪的到来，人类社会进入了信息化高速发展的时代，随着Internet的迅速发展，信息网络的应用渗透到社会的各个领域。信息通讯量的急剧增加和全业务服务的需要，使得现有的基础网络难以适应。现有通信网络中，各个节点要完成光/电、电/光的转换，而其中的电子器件在适应高速、大容量的需求上，存在着带宽限制、时钟偏移、严重串话、高功耗等缺点，因此产生了通信网中的“信息瓶颈”现象。而光纤通信技术凭借其巨大潜在带宽容量的特点，成为支撑通信业务中最重要的技术之一。为了充分发挥光纤通信的极宽频带、抗电磁干扰、保密性强、传输损耗低等优点，人们提出了全光网的概念。 二、全光网的概念 全光网的含义是指网络中端到端用户节点之间的信号通道保持着光的形式，信号传输与交换全部采用光波技术，即数据从源节点到目的节点的传输过程都在光域内进行，在各网络节点的交换则使用高可靠、大容量和高度灵活的光交叉连接设备。由于网络中不用光电转换器，允许存在各种不同的协议和编码形式，信息传输具有透明性。为区别于现有光通信网络，上述性能的光通信网络我们称为全光网。
三、全光网的主要技术 全光网的主要技术有光纤技术、SDH、光交换技术、OXC、光复用／去复用技术、无源光网技术、光纤放大器技术等。 3.1光纤技术 光纤作为传输光信息的载体，光纤技术的发展直接决定着光网络技术的发展。当光纤的直径减小到一个光波波长时，光在其中无反射地沿直线传播，这种光纤称为单模光纤。单模光纤传输具有内部损耗低、带宽大、易于升级扩容和成本低的优点。下面介绍一下单模光纤传输的特性及对传输速率的影响： 1、频带宽，通信容量大。目前可用的850nm波长区、1310nm波长区和1550nm波长区所对应的固定带宽就有约60THz。巨大的频带带宽是光纤最突出的优点，这对传输各种宽频带信息意义十分重要。 2、损耗低，中继距离长。单模光纤的衰减特性有随波长递增而减小的总趋势，除了靠近1385nm附近由OH根造成的损耗峰外，在1310nm-1600nm间都趋于平坦。现在一般都使用1310nm波长区和1550nm波长区，由于最低衰减常数（0.2dB/km）位于1550nm附近，因此长距离光纤传输系统仍就都采用1550nm波长区。 3、色散。色散是指光脉冲在光纤中传播的过程中会散开的现象。随着传输速率的提高，色散成为传输系统中不可忽视的因素。它会导致脉冲间的干扰，造成不可接受的误码率，其数量和波长有关。 4、非线性效应。系统中使用EDFA，使送进光纤的光功率增强很多，
以太网的技术 1以太网的发展 以太网是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准，组建于七十年代早期。Ethernet(以太网）是一种传输速率为10Mbps的常用局域网（LAN）标准。在以太网中，所有计算机被连接一条同轴电缆上，采用具有冲突检测的载波感应多处访问（CSMA/CD）方法，采用竞争机制和总线拓朴结构。基本上，以太网由共享传输媒体，如双绞线电缆或同轴电缆和多端口集线器、网桥或交换机构成。在星型或总线型配置结构中，集线器/交换机/网桥通过电缆使得计算机、打印机和工作站彼此之间相互连接。由于其简单、成本低、可扩展性强、与IP网能够很好地结合等特点，以太网技术的应用正从企业内部网络向公用电信网领域迈进。以太网接入是指将以太网技术与综合布线相结合，作为公用电信网的接入网，直接向用户提供基于IP的多种业务的传送通道。以太网技术的实质是一种二层的媒质访问控制技术，可以在五类线上传送，也可以与其它接入媒质相结合，形成多种宽带接入技术。以太网与电话铜缆上的VDSL相结合，形成EoVDSL技术；与无源光网络相结合，产生EPON 技术；在无线环境中，发展为WLAN技术。 以太网技术作为数据链路层的一种简单、高效的技术，以其为核心，与其它物理层技术相结合，形成以太网技术接入体系。EoVDSL方式结合了以太网技术和VDSL技术的特点，与ADSL和（五类线上的）以太网技术相比，具有一定的潜在优势。WLAN技术的应用不断推广，EPON技术的研究开发正取得积极进展。随着上述“可运营、可管理”相关关键技术问题的逐步解决，以太网技术接入体系将在宽带接入领域得到更加广泛的应用。 同时，以太网技术的应用正在向城域网领域扩展。IEEE802．17RPR技术在保持以太网原有优点的基础上，引入或增强了自愈保护、优先级和公平算法、OAM等功能，是以太网技术的重要创新。对以太网传送的支持，成为新一代SDH设备（MSTP）的主要特征。10G以太网技术的迅速发展，推动了以太网技术在城域网范围内的广泛应用，WAN接口（10Gbase－W）的引入为其向骨干网领域扩展提供了可能。 随着网络的发展，传统标准的以太网技术已难以满足日益增长的网络数据流量速度需求。在1993年10月以前，对于要求10Mbps以上数据流量的LAN应用，只有光纤分布式数据接口（FDDI）可供选择，但它是一种价格非常昂贵的、基于100Mbps光缆的LAN。1993年10月，Grand Junction公司推出了世界上第一台快速以太网集线器Fastch10/100和网络接口卡FastNIC100，快速以太网技术正式得以应用。随后Intel、SynOptics、3COM、BayNetworks等公司亦相继推出自己的快速以太网装置。与此同时，IEEE802工程组亦对100Mbps以太网的各种标准，如100BASE－TX、100BASE－T4、MⅡ、中继器、全双工等标准进行了研究。1995年3月IEEE宣布了IEEE802.3u 100BASE－T快速以太网标准（Fast Ethernet），就这样开始了快速以太网的时代。 快速以太网与原来在100Mbps带宽下工作的FDDI相比它具有许多的优点，最主要体现在快速以太网技术可以有效的保障用户在布线基础实施上的投资，它支持3、4、5类双
H3C S3600-2P-OLT 以太网无源光网络（EPON） 产品 1 产品概述 H3C S3600-2P-OLT 是杭州华三通信技术有限公司（以下简称H3C公司）推出的新一代盒式OLT设备，同时兼备EPON接入和二层交换机功能。 H3C EPON系列产品包括机架式光线路终端（OLT：Optical Line Terminal）设备和S3600-2P-OLT 1U盒式OLT设备，及ET系列、 S31系列光网络单元（ONU：Optical Network Unit）设备。 H3C S3600-2P-OLT设备提供上行2 GE电口+2 SFP Combo接口。下行2个千兆EPON 接口，分光器最大提供64个光分支，系统最大可支持128个ONU。产品主要面向电信运营商提供最后一公里光纤接入，大客户宽带接入解决方案，同时也适用于广电企业HFC双向改造，以及政府、公安、大型企业的高清晰视频监控传输和融合语音、视频综合接入的三网合一应用。 该产品基于H3C自主知识产权的Comware V5操作系统，充分考虑稳定性、维护性、易用性和可操作性，在提高用户生产效率的同时，保证了网络最大正常运行时间，从而降低了客户的总拥有成本（TCO）。 2 产品特点 z高可靠性设计： 上行链路支持Smart-Link双上行控制协议，支持链路聚合负载分担；PON接口支持光纤备份。上下行链路均支持保护机制，无单点故障。 z丰富的软件功能： S3600-2P-OLT设备支持丰富的2层协议，如ACL、MSTP、Smart-Link、RRPP、DLDP、LACP等，满足多业务运营需要。 z完善的安全保护机制： 内置安全机制，可从控制、管理、转发三平面全方位保障网络设备的安全。内置协议报文攻击识别模块，防止协议报文攻击；安全的SNMPv3网管协议；IP、VLAN 、MAC和端口等多种
以太网技术的最初进展来自于施乐帕洛阿尔托研究中心的许多先锋技术项目中的 一个。人们通常认为以太网发明于1973年，当年罗伯特.梅特卡夫(Robert Metcalfe)给他PARC的老板写了一篇有关以太网潜力的备忘录。但是梅特卡夫本人认为以太网是之后几年才出现的。在1976年，梅特卡夫和他的助手David Boggs发表了一篇名为《以太网：局域计算机网络的分布式包交换技术》的文章。 1979年，梅特卡夫为了开发个人电脑和局域网离开了施乐，成立了3Com公司。3com对迪吉多, 英特尔, 和施乐进行游说，希望与他们一起将以太网标准化、规范化。这个通用的以太网标准于1980年9月30日出台。当时业界有两个流行的非公有网络标准令牌环网和ARCNET，在以太网大潮的冲击下他们很快萎缩并被取代。而在此过程中，3Com也成了一个国际化的大公司。 梅特卡夫曾经开玩笑说，Jerry Saltzer为3Com的成功作出了贡献。Saltzer在一篇与他人合著的很有影响力的论文中指出，在理论上令牌环网要比以太网优越。受到此结论的影响，很多电脑厂商或犹豫不决或决定不把以太网接口做为机器的标准配置，这样3Com才有机会从销售以太网网卡大赚。这种情况也导致了另一种说法“以太网不适合在理论中研究，只适合在实际中应用”。也许只是句玩笑话，但这说明了这样一个技术观点：通常情况下，网络中实际的数据流特性与人们在局域网普及之前的估计不同，而正是因为以太网简单的结构才使局域网得以普及。梅特卡夫和Saltz er曾经在麻省理工学院MAC项目(Project MAC)的同一层楼里工作，当时他正在做自己的哈佛大学毕业论文，在此期间奠定了以太网技术的理论基础。 它不是一种具体的网络，是一种技术规范。 该标准定义了在局域网（LAN）中采用的电缆类型和信号处理方法。以太网在互联设备之间以10~100Mbps的速率传送信息包，双绞线电缆10 Base T以太网由于其低成本、高可靠性以及10Mbps的速率而成为应用最为广泛的以太网技术。直扩的无线以太网可达11Mbps，许多制造供应商提供的产品都能采用通用的软件协议进行通信，开放性最好。 [编辑本段] 以太网的分类和发展 一、标准以太网 开始以太网只有10Mbps的吞吐量，使用的是带有冲突检测的载波侦听多路访问（CSMA／CD，Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection）的访问控制方法，这种早期的10Mbps以太网称之为标准以太网。以太网可以使用粗同轴电缆、细同轴电缆、非屏蔽双绞线、屏蔽双绞线和光纤等多种传输介质进行连接，并且在I EEE 802.3标准中，为不同的传输介质制定了不同的物理层标准，在这些标准中前面的数字表示传输速度，单位是“Mbps”，最后的一个数字表示单段网线长度（基准单位是100m），Base表示“基带”的意思，Broad代表“带宽”。
(单选题)1: 管理单元（AU）是提供高阶通道层和复用段层之间适配的（）。 A: 网络结构 B: 通路 C: 信息结构 D: 逻辑结构 正确答案: (单选题)2: 光纤通信指的是（）。 A: 以电波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式 B: 以光波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式 C: 以光波作载波、以电缆为传输媒介的通信方式 D: 以激光作载波、以导线为传输媒介的通信方式 正确答案: (单选题)3: （）主要完成城域网内部信息的高速传送与交换，实现与其他网络的互联互通。 A: 核心层 B: 通道层 C: 汇接层 D: 接入层 正确答案: (单选题)4: 目前实用的（）骨干网是由高速光纤传输通道相连接的大容量（）路由器构成的。 A: 核心、SDH B: 分组、共享 C: 数据、高端 D: 传送、交换 正确答案: (单选题)5: 光网络是由（）、城域网和光接入网构成。 A: 骨干网 B: 交换网 C: 管理网 D: 业务网 正确答案: (单选题)6: 在波分复用系统中的OTU负责将（）光信号转换成符合G.957技术标准的光信号。 A: 非标准波长 B: 放大 C: 整形 D: 非线性 正确答案:
(单选题)7: 多业务传送平台的英文缩写是（）。 A: WDM B: SDH C: ASON D: MSTP 正确答案: (单选题)8: 宽带城域网分为核心层、汇聚层和( )。 A: 通道层 B: 接入层 C: 复用段层 D: 应用层 正确答案: (单选题)9: （）负责将MAC客户的帧、OAM PDU和环回帧分别传递给相应的实体。A: 复用器 B: 传送器 C: 解析器 D: 控制器 正确答案: (单选题)10: 不属于无源光器件的是（）。 A: 光定向耦合器 B: 半导体激光器 C: 光纤连接器 D: 光衰减器 正确答案: (多选题)11: 光耦合器的性能指标包括（）。 A: 插入损耗 B: 附加损耗 C: 反射损耗 D: 方向性和均衡性 正确答案: (多选题)12: LMDS可采用的波道配置方案有4种，基本信道间隔为（）。 A: 3.5MHz B: 7MHz C: 14MHz D: 28MHz 正确答案: (多选题)13: MSTP支持多种业务接口，主要包括（）。
计算机网络应用 标准以太网 标准以太网也常被称为传统以太网或共享式以太网，它是最早时期的以太网类型，其带宽只有10Mbps ，它使用载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD ）访问控制方法，解决了连接在同一总线上的多个网络节点有秩序的共享同一传输信道的问题，提高了局域网共享信道的利用率，因此得以发展和流行。 以太网的传输介质主要以双绞线为主，所有的以太网都必须遵循IEEE 802.3标准，如表5-1所示为IEEE 802.3定义的标准以太网标准。 表5-1 IEEE 802.3 标准以太网标准 在该标准中，前面的数字表示数据传输速率，单位是“Mb/s ”，最后一个数字表示一段网线的长度（基准长度为100m ），Base 表示“基带”，Broad 表示“带宽”。下面详细介绍10Base-5、10Base-2、10Base-T 、10Base-F 和10Base-36标准。 1．10Base-5和10Base-2 10Base-5是最早的以太网IEEE 802.3标准，它采用直径为10mm 、电阻为50Ω的粗同轴电缆进行连接，允许每段有100个站点，最大传输距离为500m ，在设计时需要遵循5-4-3标准。 提 示 在5-4-3标准中，数字5表示网络中任意两个端到端的节点之间最多只能有5个电缆段；数字 4表示网络中任意两个端到端的节点之间最多只能有4个中继器；数字3表示网络中任意两个 端到端的节点之间最多只能有3个共享网段。 在使用10Base-5标准以太网时，站点必须使用收发器连接到电缆上，或者使用介质连接单元（MAU ），这些设备用一个“吸血鬼”龙头压倒电缆上，其安装规则如下： ● 网段的最大长度为500m ； ● 电缆最大长度为2500m ； ● 收发器间的最短距离为2.5m ； ● 网段两端必须使用终结器，一端还必须接地； ● 收发器电缆不能超过45m 。 10Base-2与10Base-5基本相同，如在使用的传输介质、传输速度及遵循5-4-3标准等方面。其主要的不同就是10Base-2采用细同轴电缆，电缆段上工作站间的距离为0.5m 的整数倍，每个电缆段内最多只能使用30台终端，且每个电缆段不能超过185m 。
无源光网络（PON）系统概述2008年12月12日 23:38 中电网 述PON技术沿革 第一代的PON采用TDM信号，例如DS1/E1信号等。其下行帧(downstream frame)是一个TDM帧，其时间槽是被指派给每一ONT之数据资料。对任何TDMA协定来说，上传的数据资料必需被分割成几个区块，以脉冲的方式传输。这些早期的PON从它们的上传TDM时间槽收集数据资料，并在所指定的上传脉冲时间槽中以较高的速度传送。对语音信号来说，这样可反应出许多语音样品。对封包数据资料来说，在一个对应的点对点信号中，就只是包在帧里要传输的一堆封包字节。 第二代的PON采用ATM，在将上传资料分割成区块做上传脉冲时提供了一个方便的协议。ATM则提供一个运载TDM流量和封包的机制来支持QoS。此时的ATM被认为是下一代网路的基础，并已经被用在DSL系统中的宽带接入。由OLT分配给ONT的上传脉冲时间槽主要是所允许传送的ATM信元数目。ITU-T G.983 Broadband PON (B-PON) 系列定义了一个由Full-Service Access Network (FSAN) 联盟所发展出的ATM PON (APON) 系统和协定。 由於IP封包包括更多的用户数据资料，同时IP封包一般都是在以太网帧中，因此在路由的过程中采用封包技术是有道理的。所以為了避免复杂性以及和ATM相关的高带宽用量，第三代的PON系统就采用了以太网帧。两个主要的高速PON标准包括了ITU-T(G.984 系列)的Gigabit PON(GPON)和 IEEE(802.3ah)的Ethernet PON (EPON)。 一、B-PON 目前大部份在北美和欧洲所采用的PON系统包括了Verizon的雄心勃勃的FiOS专案，它采用ITU-T G.983系列的B-PON。此G.983系列包括ONT和OLT功能区块的规格、上行和下行帧率及格式、TDMA上行接入协议、实体接口、ONT管理以及控制接口、存活度之强化、以及DBA。表一是B-PON功能特性之摘要。 下行传输是一串ATM信元的传输，对于155Mbit/s的下行速率，一个下行帧包含56个单元槽，每个单元槽发送53个字节；对于622 Mbit/s 的下行速率，下行帧含有4 x 56=224个单元槽。每28个单元槽中有一个物理层OAM(PLOAM)信元。PLOAM包含一个帧定位比特(framing bit)以找出PLOAM 信元。此外，PLOAM信元是可程控的，并包括一些资讯，例如上行带宽以及OAM消息。这些ONT使用ATM VPI/VCI地址在下行信号中找出它们的数据资料。 上行帧包含53个时间槽，每个时间槽发送56个字节。每一个时间槽包含一个ATM/PLOAM信元和24比特(3字节)的其他用量。该用量包括了防护时间(guard time)、一个前导码(preamble)好让OLT来复原计时以及信号水平，还有一个分隔符号来指示此资料的终点。该资料群之长度及内容可由OLT来程控。ONT会根据OLT的要求定时传送PLOAM信元。 从OLT分配的带宽资料会告知每一ONT会使用哪一个上行时间槽(upstream time slots)来传送它的上行资料。B-PON DBA 协定可让OLT 知道ONT带宽的需求，方式是经由ONT明确的报告或观察ONT传送出来的ATM 空闲信元数目。在ONT传送空闲信元时OLT会减少其分配带宽，在ONT的上行时间槽中充满了数据资料时，OLT则会增加其带宽。 OLT会定期中止上传，因此可以请任何新的ONT来宣告自己。新的ONT在此期间传来一个反应，如果有多个新ONT时，会使用随机时间延迟以降低碰撞的风险。该OLT会给新的ONT发送一个范围的讯息并测量接到此反应之时间，来确定至每一新ONT的距离。然后该OLT会发送给该ONT一个等化的延迟时间值，让每一个 ONT都会有相同的来回和等化延迟。如此可使从各ONT出来的上行传输译最小的防护时间到达OLT。 表1 – B-PON、GPON和EPON之特性比较
一、问答题（每小题10分，共60分） 1.简述PON网络中的OLT的作用 OLT的作用是为光接入网提供网络侧与业务节点（对于窄带业务，业务节点设备就是本地交换机）之间的接口， 并经一个或多个 ODN与用户侧的ONU通信，OLT与ONU的关系为主从通信关系。OLT可以位于交换局内，也可位于远端。 2.简述PON网络中，ONU的服务功能模块的功能 ONU服务功能块提供用户端口功能，包括提供用户服务接口并将用户信息进行有效的适配（将其适配到64kbps或 N×64kbps。）。该功能可以提供给单个用户或一群用户，也能按照物理接口来提供信令变换功能。 3.简述低幅伪随机码测距法测距过程 测距时，OLT先向需测距的ONU发出测距指令；ONU收到指令后，向上发出特定的一个幅度很小的伪随机码。由于此信号幅度很小，相对于业务数据不会产生误判，所以测距过程中不用中断其他在ONU中运行的业务。在OLT接收端，利用相关检测的方法，将信号到达相位提取出来从而得到ONU的环路时延。 4.简述多点MAC控制子层产生的MAC控制帧有哪几种？ 有5种 ：分别是 授权MAC控制帧 ： 报告MAC控制帧 ：注册请求MAC控制帧 ：注册MAC控制帧 ：注册确认MAC控制帧 ： 5.简述GPON核心模块组成及各部分功能 GPON 由ONU、OLT 和无源光分配网组成 OLT 为接入网提供网络侧与核心网之间的接口, 通过ODN与各ONU 连接。 作为PON 系统的核心功能设备, OLT 具有集中带宽分配、控制各ONU、实时监控、运行维护管理PON 系统的功能。ONU 为接入网提供用户侧的接口, 提供话音、数据、视频等 多业务流与ODN 的接入, 受OLT 集中控制。 在同一根光纤上, GPON 可使用波分 复用(WDM)技术实现信号的双向
第20次课：以太网 教学目的 ①让学生了解网络结构，包括以太网的标准和实施； ②了解逻辑链路控制子层的功能； ③了解介质访问控制子层的功能； ④掌握传统以太网和当前以太网各自的特点，区别； ⑤掌握以太网的帧格式。 重点和难点 重点： ①构成网络的设备； ②连接设备的介质； ③以太网的帧格式； ④以太网的2个子层； ⑤传统以太网的工作原理。 难点： ①以太网帧格式； ②了解逻辑链路控制子层的功能； ③了解介质访问控制子层的功能； ④CSMA/CD技术 教学时间：2学时 课前准备 ①制作“传统以太网与当今以太网”等相关动画，以备上课时给学生观看 ②按要求准备演示程序软件，课前调试就绪 ③编写教案 教学建议
学生课后任务 ①完成课程学习记录中与课堂活动相关的内容。 ②结合课堂笔记进行课后总结和复习。 ③按照教材中实验模块要求准备实验——“检查思科交换机MAC地址表”、“中间设 备用作终端设备”。 总结和回顾 ①以太网是一种高效并且得到广泛采用的TCP/IP网络访问协议。其常用的帧结构已 经通过一系列介质技术（包括铜缆和光缆）得到实现，成为当今最普及的LAN协 议。 ②作为IEEE 802.2/3标准的一种实现形式，以太网帧提供MAC编制和错误检测功能。 ③早期的以太网采用共享介质技术，必须通过CSMA/CD机制来管理多台设备介质的 使用。 ④本地网络中的集线器换成交换机后，半双工链路中的帧冲突机率明显减少。但当 前及未来的以太网版本在本质上是全双工通信链路，不需要如此细致地管理介质 竞争。 ⑤以太网提供的第2层编址支持单播，多播和广播通信。 ⑥以太网使用地址解析协议来确定目的设备的MAC地址，并针对已知的网络层地址 映射它们。
无源光网络[浏览次数：约272次] ?无源光网络（PON）技术是为了支持点到多点应用而发展起来的光接入技术。 由于采用光纤作为传输媒质，并使用无源光分配网，P ON避免了外部设备的电磁干 扰和环境影响，减少了线路和外部设备的故障率，提高了系统的可靠性，同时节约了维护成本。窄带PON几乎没有怎么实际应用就被宽带PON（BPON）取代了，BPON目 前出现了APON、EPON和GPON这3种技术。 目录 ?无源光网络优势与核心构成 ?无源光网络原理 ?无源光网络（PON）需要FPGA设计的支持 ?无源光网络发展趋势 无源光网络优势与核心构成 目前，作为新一代接人技术的PON已经成为当前实现丌Tx的首选方案，下属BPON、EPON、GPON和WPON等多种技术，其应用范围也包含了宽带接人、TDM专线和基站回传等多个领域。与传统的网络结构相比，PON技术具有以下优点： (1)PON是无源的，因此会节省更多的网络建设费和网络运营维护费。 (2)PON可以实现多用户分担成本。PON协议所固有的安全性和带宽共享机制，可以确保用户共用线路的安全和透明。 (3)为相同数量客户提供业务的PON设备的体积更小，占用中心局的空间更少。 (4)PON同时支持传统语音业务和宽带业务，具备良好的业务扩展性，能平地滑向NGN 网络演进，还能轻松加载各种增值业务。 (5)PON支持所有住宅用户和许多商业用户共享一个接入网(包括物理层和协议层)，因而减少了分散的接入网的数量。 PON中最主要的三个部分，包括位于局端的OLT(OpticalLineTerminal，光线路终端)、终端ONU(OpticalNetwork Unit，光网络单元)以及ODN(Optical Distribution Network，光配线网)。PON“无源”是指ODN全部由光分路器(Splitter)等无源器件组成，不含有任何电子器件及电源。如图1所示。
计算机网络传统以太网 传统以太网也被称为标准以太网或共享式以太网是最早期的以太网，，它使用载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）访问控制方法。 传统以太网的核心思想是在共享的公共传输媒体上以半双工传输模式工作，其吞吐量只有10Mb/s。传统以太网，在同一时刻只能发送数据或者接收数据，但不能同时发送和接收数据，其传输介质通常采用双绞线。 1．10 Base-5 10 Base-5是最早的以太网IEEE 802.3标准，它使用直径为10mm、电阻为50Ω的粗同轴电缆进行连接，它允许每段有100个站点。因此在一个网段上所有站点有经过一根同轴电缆进行连接，其最大长度为500m。在设计时需要遵循5-4-3标准，在该标准中各数字代表的意义为： ●5表示网络中任意两个端到端的节点之间最多只能有5个电缆段。 ●4表示网络中任意两个端到端的节点之间最多只能有4个中继器。 ●3表示网络中任意两个端到端的节点之间最多只能有3个共享网段。 在使用10 Base-5标准以太网时，站点必须使用收发器连接到电缆上，或者使用介质连接单元（MAU），这些设备用一个“吸血鬼”龙头压倒电缆上。 2．10Base-2 10Base-2是一个细缆以太网标准，被人们戏称为“廉价网”，它采用的传输介质是基带细同轴电缆，电阻为50Ω，数据传输速率为10Mb/s，拓扑结构为总线型，电缆段上工作站间的距离为0.5m的整数倍，每个电缆段内最多只能使用30台终端，每个电缆段不能超过185m。它也遵循5-4-3标准，电缆长度最大为925m。 10Base-2细缆可以通过BNC-T型连接器，网卡BNC连接插头直接与网卡连接。为了防止同轴电缆端头的信号反射，在同轴电缆的两个端头需要连接两个阻抗为50Ω的终端匹配器。 3．10Base-T 1991年IEEE 802.3工作组发布了以太网10Base-T标准。它与使用同轴电缆作为传输介质的以太网不同，在10Base-T网络中采用了总线和星型相结合或单独使用星型的拓扑结构，即所有的站点均连接到一个中心集线器上，其中每个电缆段长度不能超过100m。它也遵循5-4-3标准，整个网络最大跨距为500m。 10Base-T以太网的优点之一是故障检测较为容易，只需使用双绞线，从根本上改变了传统局域网不易布线和维护的困难，而且不降低数据的传输速率，在使用时应注意以下规则： ●集线器与集线器间的最大距离为100m； ●任何一条线路都不能形成环路； ●双绞线与网络接口及集线器之间均采用RJ-45标准接口； ●传输介质均采用非屏蔽双绞线； ●一条链路最多可以串联4个集线器。 4．10Base-F 10Base-F是光缆以太网标准，它基于光缆互联中继器，即通过光缆链路以达到扩展传输距离的目的。它遵循5-4-3标准，但由于受到CSMA/CD的限制，其整个网络的最大跨距为4000m。 10Base-F使用两条光缆，其中一条光缆用于接收，另一条光缆用于发送，并定义了FOIRL、10Base-FP、10Base-FB和10Base-F1规范。
OLT提供网络侧接口并连至一个或多个ODN，完成下行电到光、上行光到电的转换，以及分配和控制各信道的连接，并对各个光电接口实施监控，提供OAM功能。ODN为OLT和ONU提供光传输手段，主要功能是完成光信号功率的分配，完全出光纤无源器件组成，这也是PON名称的由来。ONU提供用户侧接口并和ODN相连，完成下行光到电和上行电到光的转换，还要完成对语音信号的数／模和模／数转换、复用、信令处理和维护管理功能，实现各类业务的接入。AF(Adaption Facility适配设施)为ONU和用户设备提供适配功能，它可以包含在ONU内，也可以完全独立。 无源光网络中采用的接入方式主要有：光纤到家(FTTH：Fiber to the Home)、光纤到 大楼(FTTB：Fiber to the Building)、光纤到路J,2／(FTTC：Fiber to the Curb)、光纤到办公室 (F’兀O：Fiber to the Office)、光纤到小区(FTTZ：Fiber to the Zone)及光纤到节点(FTTN：Fiber to the Node)等等。各种接入方式的主要区别在于ONU放置的位置不同，其中最典型的方 式是FTTB、FTTC和FTTH。 PON在下行方向(从OLT到ONU)是点对多点网络，OLT始终拥有整个下行带宽。在上行方向(ONU到OLT)，PON是多点对一点的网络，多个ONU都向一个OLT发送数据，共享干路光纤带宽资源。因此，在上行方向应该采用信道分割机制来避免发生碰撞，公平 有效地利用主干光纤的传输资源。根据信道分割机制的不同，实用的PON技术大致分为两类：一是基于时分复用技术的无源光接入网(TDM．PON)；二是基于波分复用技术的无源光接入网(WDM—PON)。 PON网络的突出优点是消除了户外的有源设备，所有的信号处理功能均在交换机和用户宅内设备完成，避免了外部设备的电磁干扰和雷电影响，减少了线路和外部设备的故障率，提高了系统可靠性，同时节省了维护成本。而且这种接入方式的前期投资小，大部分资会可以等到用户真J下接入时才投入。它的传输距离比有源光纤接入系统的短，覆盖的范围较小，但它造价低，无需另设机房,维
以太网接口 Quidway? R系列路由器产品上的以太网接口分为传统以太网接口和快速以太网接口两种。 传统以太网接口符合10Base-T物理层规范，工作速率为10Mbit/s，有全双工和半双工两种工作方式。 快速以太网接口符合100Base-TX物理层规范，兼容10Base-T物理层规范，可以在10Mbit/s、100Mbit/s两种速率下工作，有半双工和全双工两种工作方式。它具有自动协商模式，可以与其它网络设备协商确定工作方式和速率，自动选择最合适的工作方式和速率，从而可以大大简化系统的配置和管理。 传统以太网接口的配置与快速以太网接口的配置基本相同，但前者配置简单，配置项较少。 具体模块 ●低端R1600/2500E/4001E系列路由器的固定以太网口，都是10M以太网口。 ●R2600/3600/1700系列支持的以太网口包括：1FE和2FE两种。 1FE/2FE是1/2端口10Base-T/100Base-TX快速以太网接口模块的简称，其中FE（Fast Ethernet）是快速以太网的英文缩写。FE模块主要用于完成路由器与局域网的通信。 ●R1760、R2611支持的SIC接口卡（小卡）：SIC-1FEA
图4 以太网电缆 因使用情况不同又可将以太网线分为标准网线（即直通网线）和交叉网线两种，分别介绍如下： ● 标准网线：又称直通网线，两端RJ-45接头压接的双绞线的线序完全相同，用于 终端设备（如PC 、路由器等）到HUB 或LAN Switch 的连接。路由器随机提供的网线为标准网线。 ● 交叉网线： 两端RJ-45接头压接的双绞线的线序不相同，用于终端设备（如PC 、 路由器等）到终端设备（如PC 、路由器等）的连接。用户需要可以自行制作。
2020吉大网络教育无源光网络技术及应用大作业解答 (说明：前面是题目，后面几页是答案解答部分) 一综合题 1. 叙述OLT主备盘倒换步骤。 2. 叙述开窗测距具体测距过程。 3. 叙述EPON是怎样通过单纤实现数据报文双向传送的？ 4. 简单画出EPON二波长结构，并通过结构图说明EPON二波长结构的光路波长分配。 二名词解释题 5. FTTO： 6. PON的上行： 7. BOD： 8. FTTB： 9. GPON： 10. PON： 11. VLAN： 12. 多通道SCMA：
13. 丢包率： 14. FTTN： 三简答题 15. 什么是VLAN？VLAN的作用是什么？ 16. 画出WLAN、家宽、语音、数据专线GPON网络和城域网拓扑图。 17. 用户可以正常访问网络，但是网络速度很慢，达不到用户的开通速率。请分析故障原因。 18. 简述ONU不能正常注册的常见处理方法。 19. 某PON端口下的ONT终端无法自动发现，请列举出可能的情况。以下是解答部分 一综合题 1.答： （1）实施主控盘主备倒换前，先检查主控盘的软件版本、编译时间是否一致。 （2）倒换前，先在主控盘根目录下，showcard，检查目前主控盘情况
及当前操作界面所在主备位置（注意：MATCH/M才是主用，MATCH/S是备用）。 （3）倒换前，检查主备主从通信状况。在service目录下长ping以下备用盘私网地址，哪个盘是主用就ping对方的私网地址（注意：9号盘私网地址：10.25.100.253；10号盘的私网地址：10.25.100.254）。（4）倒换前，检查一下主用和备用盘的上联端口配置一致性。在主用的device，show port all，在备用的device下，show port all，记录并对比。 （5）倒换前，检查一下主用盘和备用盘的管理VLAN配置一致性。在主用的service 目录下，show manage vlan all，在备用盘的service 目录下，show manage vlan all，记录并对比。 （6）执行完以上步骤后，登录主用盘，在根目录下执行命令行“save”，然后导出OLT当前主控盘的配置并备份。 （7）先重启备用盘，在备用盘重启完毕后再ping检查，建议在主控盘service目录下长ping。从下发备盘重启命令开始，直到备用盘启动成功后，状态由timeout变为正常响应，建议务必等备盘正常响应数分钟后再切换到备盘，因为大配置的站点需要加载配置的时间较长。待备盘上线后，最后进行主备切换。若此时切换提示倒换不成功，是由于主备配置还未完成同步，请继续等待数分钟后再进行切换。一般情况下，禁止直接在OLT侧进行拔插机盘倒换。 （8）倒换完成后，在service目录下，ping -t 10.25.100.254 (或
在电力系统中分配电能的网络称为配电网，它是将高压电变成农业用电、商业用电和居民用电的电网，由架空线或配电线路、配电所或柱上降压器构成。配电自动化系统（DAS，Distribution Automation System）利用现代计算机及通信技术，将配电网的实时运行、电网结构、设备、用户以及地理图形等信息进行集成，实现配电网运行状态监控及管理的自动化、信息化。DAS主要由配电主站系统、配电子站监控系统、通信系统、配电网现场终端组成。其中，现场终端包括：安装在变电站、开闭所的站内监控终端，即RTU（Remote Terminal Unit,远方终端单元）；安装在线路环网柜内、柱上开关上的线路监控终端，即FTU(Feeder Terminal Unit,馈线终端单元)；安装在配电变压器上的配变监测终端，即TTU （Transflrmer Terminal Unit,变压器终端单元）。这些终端向主站传送断路器、负荷开关、变压器等配电设备的运行数据，接收主站控制命令，完成开关的操作。综上所述，DAS需要借助有效的通信手段将控制中心的命令准确地传送到远方终端，并将反映远方设备运行状况的数据信息收集到控制中心。由于DAS中远方终端数量庞大，因此，如何合理选取通信方式来最大限度在满足DAS的性价比要求是值得关注的一个问题。 1.EPON技术介绍 1.1概述 EPON（以太网无源光网络）是一种新兴的宽带接入技术，由IEEE 802.3 EFM 研究组提出，在物理层采用了PON技术，在链路层使用了以太网协议，利用PON 的拓扑结构实现了以太网的接入，因此，它综合了PON技术和以太网技术的优点，即频带宽、扩展性强、灵活快速的服务重组、与现有以太网的兼容性、方便的管理等 一个典型的EPON系统由光线路终端（OLT）、光网络单元（ONU）和无源光分路器（POS）组成，系统结构如图1所示。
在传统以太网中,为什么要有最小帧长度和最大帧长度的限制? 以太网(IEEE 802.3)帧格式： 1、前导码：7字节0x55,一串1、0间隔，用于信号同步 2、帧起始定界符：1字节0xD5(10101011)，表示一帧开始 3、DA(目的MAC)：6字节 4、SA(源MAC)：6字节 5、类型/长度：2字节，0～1500保留为长度域值，1536～65535保留为类型域值(0x0600～0xFFFF) 6、数据：46～1500字节 7、帧校验序列(FCS)：4字节，使用CRC计算从目的MAC到数据域这部分内容而得到的校验和。 以CSMA/CD作为MAC算法的一类LAN称为以太网。CSMA/CD冲突避免的方法：先听后发、边听边发、随机延迟后重发。一旦发生冲突，必须让每台主机都能检测到。关于最小发送间隙和最小帧长的规定也是为了避免冲突。 考虑如下的情况，主机发送的帧很小，而两台冲突主机相距很远。在主机A发送的帧传输到B的前一刻，B开始发送帧。这样，当A的帧到达B时，B检测到冲突，于是发送冲突信号。假如在B的冲突信号传输到A之前，A的帧已经发送完毕，那么A将检测不到冲突而误认为已发送成功。由于信号传播是有时延的，因此检测冲突也需要一定的时间。这也是为什么必须有个最小帧长的限制。 按照标准，10Mbps以太网采用中继器时，连接的最大长度是2500米，最多经过4个中继器，因此规定对10Mbps以太网一帧的最小发送时间为51.2微秒。这段时间所能传输的数据为512位，因此也称该时间为512位时。这个时间定义为以太网时隙，或冲突时槽。512位＝64字节，这就是以太网帧最小64字节的原因。 512位时是主机捕获信道的时间。如果某主机发送一个帧的64字节仍无冲突，以后也就不会再发生冲突了，称此主机捕获了信道。 由于信道是所有主机共享的，如果数据帧太长就会出现有的主机长时间不能发送数据，而且有的发送数据可能超出接收端的缓冲区大小，造成缓冲溢出。为避免单一主机占用信道时间过长，规定了以太网帧的最大帧长为1500。 100Mbps以太网的时隙仍为512位时，以太网规定一帧的最小发送时间必须为5.12μs。1000Mbps以太网的时隙增至512字节，即4096位时，4.096μs。