EPON分層

介紹了EPON的分層和不同層的作用

基本介紹

• 中文名：以太無源光網路分層
• 外文名：EPON Layer

EPON簡介

EPON（Ethernet Passive Optical Network）以太無源光網路，是一種新型的光纖接入網技術，它採用點到多點結構、無源光纖傳輸，可以提供多種業務。它在物理層次用了PON技術，在鏈路層使用乙太網協定，利用PON的拓撲結構實現了多點乙太網的接入。因此它綜合了PON技術和乙太網技術的優點：成本低、高頻寬；擴展性強，靈活快速的服務重組；與現有的乙太網兼容性；方便的管理等等。

Ethernet的802.3標準系列是乙太網的基礎標準。EPON也是以IEEE802.3體系結構為基礎。

EPON分層模型

EPON的分層結構模型如圖1所示。

圖1 EPON分層結構模型

1 EPON數據鏈路層

數據鏈路層控制物理傳輸媒質的訪問。這是EPON最重要的一層，相對傳統的點對點乙太網，主要引入MPCP協定，完成在共享網路點到多點的媒體接入和控制。這是EPON最核心的技術。

1.1OAM子層

OAM（Operation & Administration & Management）運行管理維護子層。OAM給網路管理員提供了一套網路健壯性監測和鏈路錯誤定位，以及出錯狀況分析的方法。

1.2 多點MAC控制子層

多點MAC控制子層主要負責ONU的接入控制，通過MAC控制幀完成對ONU的初始化、測距和動態頻寬分配，採用申請/授權（request/grant）機制，執行一整套多點控制協定（MPCP）。

多點MAC控制定義了點對多點光網路的MAC控制操作。多點MAC控制子層取代了MAC控制子層，以延伸支持多客戶端和附加MAC控制功能。

多點MAC控制協定支持幾個MAC和客戶端接口。每次僅一個MAC接口和客戶端接口用來進行傳輸信號。在一個MAC業務接口和一個客戶端接口之間有緊密的映射關係。

1.3 MAC子層

MAC（Media Access Control）媒體接入控制子層，由於PON系統在上行方向共享傳輸媒質，不同ONU傳送的信息在OLT處有可能發生衝突，所以必須進行媒質接入控制（MAC）。MAC子層將上層通信傳送的數據封裝到乙太網的幀結構中，並決定數據的安排、傳送和接收。

在EPON協定中，由於擴展了MAC控制子層的功能，因此新增了五種MAC控制幀，其中用於註冊過程中的MAC控制幀有四種，即註冊允許幀（Discovery Gate）、註冊請求幀（Register Request）、註冊幀（Register）和註冊確認幀（Register ACK）。

2 EPON物理層

EPON物理層由RS、PCS、PMA、PMD組成。

2.1RS子層

通常一個OLT內的多個MAC一定要一個GMII，然而同樣在ONU上單一MAC一定要有GMII。多點控制協定（MPCP）確保任何一個時刻僅傳送一個MAC。但相對而言，在任何時候只有一個PLS_DATA.請求原語是激活狀態。激活的PLS_DATA.請求被映射給GMII信號、TXD<7:0>、TX_EN、TX_ER和GTX_CLK。RS用傳送的MAC的MODE和LLID變數的數值來替代8位組前導碼。

3 各層之間的接口

PCS層與MAC層的接口定義為GMII（Gigabit Medium Independent Interface），是位元組寬度的數據通道。

PMD層與物理媒質的接口為MDI，是串列比特的物理接口。

EPON相關分層如圖2所示。

圖2