摘（zhāi）要：本文闡述（shù）了EPON係統的相關技術以及在歐視邁(OZEAM)全數字可視對講係統中的應用和注意事項

      關鍵詞：EPON全數字可視對講係統（tǒng）歐視邁 OZEAM OLT ONU ODM

       EPON（以太無（wú）源光網絡，Ethernet Passive Optical Network）是（shì）一種新型（xíng）的（de）光纖接入網技術，它采用點到多點結構、無源光纖傳輸，在（zài）以太網之上提供多種業務。它在物理層采用了PON技術，在鏈路層使（shǐ）用（yòng）以（yǐ）太網協議，利用PON的拓撲結構實現（xiàn）了以太網的接入。因（yīn）此，它綜合了PON技術和以太網技術的優點：低成本；高帶寬；擴展性強，靈活快速（sù）的服務（wù）重組；與現有以（yǐ）太（tài）網的兼容性；方便（biàn）的管理等等。

      一（yī）.   PON技術發展

      光纖接入從技術（shù）上可分為兩大類：有（yǒu）源光網（wǎng）絡(AON，Active Optical Network)和無源光（guāng）網絡(PON，Passive Optical Network)。

      有源光網絡是指從局端設備到用戶分配單元之間均采用有源光纖傳（chuán）輸（shū）設備，即光電轉換設備、有源光電器（qì）件以及光纖（xiān）等。其典型代表是現在使（shǐ）用的LAN接入方式，如圖1-1所示:

圖1-1 LAN接入的（de）網絡結（jié）構

有源（yuán）光網絡的（de）優點是：

（1）傳輸（shū）容量大（dà）：155Mb/s或622Mb/s的接入速率

（2）傳（chuán）輸距離（lí）遠：不加中繼器，距離70多公裏

（3）技術成（chéng）熟，已廣泛應用

其缺點是：

（1）在用戶和中心機房之間，需要采（cǎi）用大量的通（tōng）信設備進行組網，這些設備需要專門的安裝環境甚至機房。

（2）需要解決（jué）供電問題

（3）維護成本高

無源光網絡(PON)一般指光傳輸段采用無源器件(無源光分路器等)，實現點（diǎn）對多點的光纖接入網。其特點是：

（1）信號（hào）在傳輸過（guò）程中無再生放大（dà）

（2）信號由光（guāng）分路器（qì）、無源光功率分配器等傳至用戶

（3）實現透明傳輸，信號處理全（quán）由局端和（hé）用（yòng）戶端設備（bèi）完成

與有源光（guāng）網（wǎng）絡比：

（1）覆蓋範圍和傳輸距離更小

（2）可靠性更高：由於戶外（wài）無有源設備，能避免戶外的電磁幹擾和雷電影響，減少線路和外部（bù）設備的故障率，提高係統的可靠性

（3）安裝維（wéi）護更方（fāng）便、維護成本更低

圖1-2 PON的組網結構

       目前PON技術主要有APON/BPON、GPON、EPON等幾（jǐ）種（zhǒng），其主要差異在於（yú）采用了不同的（de）二層技術。這（zhè）些（xiē）PON技術是當前（qián）應用的主（zhǔ）流，由於都（dōu）是通過時分複（fù）用的方式來（lái）提供業務，因此可以統稱為TDM PON。

       利用PON的（de）拓撲結構實現以太網接入（rù）的係統。它屬於IP接（jiē）入網，是PON技術與（yǔ）以太網技術相結合的產物。目前，IEEE組織已通過了EPON的相關標準。EPON技術的優勢：

     （1）與現有（yǒu）以太網的兼容性；

     （2）高帶寬；

     （3）低成本；

     （4）為靈活供應和快速的服務重組提供了方便；

      因此歐視邁(OZEAM)全數字可視對講（jiǎng）係統在別（bié）墅區和大的小區組網，首（shǒu）選EPON。

      二.   EPON的係統結構

      EPON係統由局側的光（guāng）線路終端（Optical Line Terminal，OLT）、用戶側的光網絡（luò）單元（Optical Network Unit ，ONU）和光分配網絡（Optical Distribution Network ，ODN）組（zǔ）成，為單纖雙向係統。在下行方向（OLT到ONU），OLT發送的信號通過ODN到達各個ONU。在上行方向（ONU到OLT），ONU發送的信號隻會到達OLT，而不會到達其他ONU。為了避免數據衝（chōng）突並提高網絡利用效率，上行方向采用時分多址接入（TDMA）方式並對（duì）各ONU的數據發送進行仲裁。ODN由光纖和一個或多個無源光分路（lù）器等無源光器件組成，在OLT和ONU間提供光（guāng）通道。

      EPON係統的參考結構如圖所示：

注（zhù）：ODN由光纖和一個或多個無源光分路器等無（wú）源光器件組成

圖2-1 EPON係統（tǒng）參考結構

按照ONU/ONT在接入網中所處的位置不同，EPON係統可以有幾種網絡應用類型：光纖到交接箱（FTTCab）、光纖到樓宇/分線盒（hé）（FTTB/C）、光纖到家庭用戶（FTTH）、光纖到公司/辦公室（FTTO）。

三.   EPON設備

3.1 OLT

OLT設備包含一個或者多（duō）個PON接口（kǒu），持以太網/IP業務，提供以太網上聯接口。運營商用的OLT還支持電路仿真方（fāng）式的TDM業（yè）務等多種業務（wù），並提供相應（yīng）的上聯接（jiē）口。

OLT的功能如（rú）下（xià）：

◆ 向（xiàng）ONU(光網絡分配單元）以廣播方式發送以太網數據（jù）；

◆ 發起並控製測距過程，並記錄測距信息； 

◆ 為ONU分配帶（dài）寬；即控製ONU發送數據的起始時間和（hé）發送窗口（kǒu）大（dà）小．

◆ OLT一方麵將承載各種業（yè）務的信號在局端進行匯聚，按照一定的信號格式送（sòng）入接入網絡（luò）以便向終端（duān）用戶傳輸，另一方麵將來自終端用戶（hù）的信號按照業（yè）務類型分（fèn）別送入各種業務網中

◆ OLT除（chú）了提供業務匯聚的功能外，還（hái）是集中網絡（luò）管理平台。在OLT上可以實（shí）現基於設（shè）備的網元管理和基於業務的安全（quán）管理和配置管理（lǐ）。不僅可以監測、管理設備及端口，還可以（yǐ）進行業務開通和用戶狀態監測，而且還能夠針（zhēn）對不同用戶的QoS/SLA要求（qiú）進（jìn）行帶寬分配。

3.2 ONU

ONU作為EPON係統的用戶端接入設備．主要完成的（de）功能（néng）可描述為（wéi）：

◆ 選擇接收OLT發送的廣播數據。

◆ 響應OLT發出的注冊和測距命令及功（gōng）率控製命令；並作相（xiàng）應的（de）調整。

◆ 對（duì）用戶的以太網數據進行緩存，向（xiàng）OLT報告緩存的隊列情況並在OLT分配的上行發送窗口中發送緩存的數據。

◆ 根據OLT發出的OAM幀，執行相應的OAM功能。

◆ 其它相關的以太網功（gōng）能。

ONU設備的物理接口如（rú）下：

3.3 無源光分路器

光分路器是PON 網（wǎng）絡ODN 至關重要的無源光器件，PON 網（wǎng）絡點對多點的無源（yuán）光網絡結構，正是由無源（yuán）光分路器在下行方向將光功率均分，在上行方向將光功（gōng）率合路來體現的。可以這麽說，無源光分（fèn）路器支撐了PON 的點對多點結構。

光分路器按（àn）照端口型式可分為星（xīng）形和樹形兩（liǎng）類，輸入端口數與輸出端口數相等的為星形光分路器，輸入端（duān）口數與輸出端（duān）口數不等的為樹形光分路器。PON網絡使用的是1×N 或（huò）2×N的光分路器，屬於樹（shù）形光分路器。

按照製造材料可分（fèn）為光纖熱熔拉（lā）錐（zhuī）光分路（lù）器和平（píng）麵波導光分路器。這兩種光分路器在PON 網（wǎng）絡上均有應用，通（tōng）常1×2 或1×4 有采用光纖熱熔拉錐光分（fèn）路器，1×4 以上采用波導型（xíng）光分路器。

按照工作帶寬來可分為單窗口窄帶分路器、單窗口寬帶分路器、雙窗口寬帶分路器以及全（quán）波段寬帶（dài）光分路（lù）器。一般來說，熱熔拉（lā）錐型光分（fèn）路器對應單窗口和雙窗口，PLC 平麵波導型光分路器的工作波長範圍為1250nm~1650nm，屬全波（bō）段寬帶光分（fèn）路（lù）器。

四.   EPON在歐視（shì）邁(OZEAM)全數字可視對講（jiǎng）係統中的應用考慮

考慮1. 采用何種架構？是FTTH還是（shì）FTTB？

（1）別墅小（xiǎo）區建議采用（yòng）FTTH。別墅小區地廣人稀，往往依（yī）山傍水，如果幾戶共享一個ONU，則ONU勢必放在公共綠地或者管（guǎn）井（jǐng）的防水弱電箱內，必須考（kǎo）慮ONU的供電、防潮、防水、防（fáng）雷等問題，如果這些工藝沒做好，則ONU容易損壞，影響係統的穩定（dìng）性。所（suǒ）有（yǒu）別墅小（xiǎo）區建議采用FTTH。

（2）高層、小（xiǎo）高層建（jiàn）議采用FTTB+LAN，這樣可（kě）以兼顧性（xìng）能和成本。

（3）OLT集（jí）中設置在局（jú）端機房內；光分路器采（cǎi）用1×32一級分光，集中放（fàng）置並盡（jìn）可能靠近用戶端；ONU盡量設（shè）置在室（shì）內，並加一個弱電盒。

考慮2. EPON設備如何選擇？

如果工程商自己建設EPON係統，在設備選擇方麵需考慮如下問題：

（1）EPON設備需支持組播（bō）功能，至少支持IGMP(Internet Group Management Protocol ，Internet組管理協議) V2協議，最好能夠（gòu）支持IGMP V3協議。歐視（shì）邁(OZEAM)全數字可視對（duì）講係統門口（kǒu）機的視音頻是（shì）通過組（zǔ）播方式發送出去的，室內機默認采用（yòng）的是IGMP V3協議。如果ONU隻支持（chí）IGMP V2協議，不支持IGMP V3協（xié）議，隻需將ONU的組播功能關閉，把組播信（xìn）號當做廣（guǎng）播信號傳輸即可。

（2）ONU的用戶側接（jiē）口隻（zhī）需FE以太網口，一般說來，4個FE口的ONU最為經濟。

（3）如果OLT沒有三層交換功能，則在OLT上聯電口接一台千兆三層交換機。

（4）為了管理方便（biàn），OLT建議配置網管卡。

（5）無源光分路器選擇1×32平麵波導光分路器（qì）

考慮3.如（rú）果電信（xìn）運營商（shāng）已經做到光纖入戶(FTTH)，全數字對講係統該怎（zěn）樣配合？

如果是運營商已經做到（dào）光纖入戶(FTTH)，隻需在ONU上留一個FE以太網口給可視對講係統（tǒng）設備（bèi），同時開（kāi）啟該端口的組播功能（néng）。OLT則需要根據網絡配置表劃分一下VLAN，設置一下路由功能即可。

考慮4.如何選擇光纜？

（1）饋線光纜的纜芯采用普通G.652光纖，主要考慮因素是路（lù）由狀況，在路由緊張的情況下推薦三種光纜：雨水管（guǎn）道光纜、開槽淺埋光纜和微（wēi）型氣吹光纜。

（2）對配線（xiàn）光纜的要求是組（zǔ）裝密度高，纜徑相對較（jiào）小（xiǎo），便於分歧和接續，在垂直布放時無油膏滴流隱患。

（3）入戶光纜要具有良好的（de）抗拉（lā）伸、抗彎曲和抗側壓特性，結構小巧便於在樓宇間穿管布放，同時要便於現場端接，纜芯一般采用具備微彎曲（qǔ）功能的G.657光纖。

考慮5.在FTTB的情況（kuàng）下，每個OLT的PON口下可以帶多（duō）少台室內機或門口機？

一（yī）個OLT PON口的帶（dài）寬是1000M，室內機可視對講時所占帶寬是2M，考（kǎo）慮到會有40%的分機同時進行雙向（xiàng）可（kě）視對講（實際上遠遠（yuǎn）低於這個（gè）數字），則：1000M總（zǒng）帶寬/2M用戶帶寬/0.4並發率（lǜ）=1250台終端,也就（jiù）是說（shuō）一個OLT PON口可以帶1250台室內機或者門口機。

五.   EPON在歐（ōu）視邁(OZEAM)全數字可視（shì）對講係統中的實際應用案例

惠州（zhōu）保利山水城項目作為保（bǎo）利集團在惠州的（de）第（dì）一個地（dì）產項目，也是政府重點支持建設項目，項目（mù）位於惠州惠博沿江路東江水利樞（shū）紐北側（cè），距惠州中心（xīn）城區約（yuē）10Km本項目（mù）以低層低密度住宅開發為主，主要產品類型涵蓋有別墅、情景洋房和（hé）高層洋房等（děng）產品。保利山水城分四期開發，總戶數為2542戶。一期別墅195戶，小高層341戶。

該項目的（de）EPON係統采用FTTB+LAN的組網（wǎng）架構（gòu）。光（guāng）纖到樓棟（dòng），樓棟內采用普通的交換機組網，OLT設置在管理中心機房，上聯電口接三層交換機，管理中心電腦也接到三層交換機上。ONU采用有4個FE以太網口的ONU。這樣既保證了可靠性（xìng），也降低了成本（běn）。

參考文獻：

[1]百度百科

[2]烽（fēng）火科技股份（fèn）有限公司.EPON技（jì）術原理初級教程，2007年

[3]中國電信.中國電信EPON 設備技術要求（V3.0） 2011年

[4]中興通訊.光（guāng）分路器介紹