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EPON技术在弱电智能化系统中的应用举例

摘要：采用EPON光纤无源分光网络作为弱电智能化系统的承载网络，可以实现多个弱电子系统融合传输，覆盖距离广，节约光纤，带宽高，还具有高可靠、抗干扰、维护方便的优点。
关键字：光纤，无源分光网络，弱电智能化系统。
一．概述
以上海某信息产业园项目为例，园区配置的弱电系统主要包括：数字化视频安防监控系统、数字化可视对讲系统、报警系统、一卡通系统。
为了满足信息产业园未来发展的需要，结合智能建筑信息化、数字化建设的发展趋势，我们设计的园区网络系统是采用基于EPON无源光分配技术的全光纤结构IP数据网络来实现弱电系统组网。超前设计为弱电系统的数字化应用提供了有力的保证。
“弱电智能化系统”是将传统的弱电科技与现代数字处理技术、通讯技术、计算机网络技术相结合，具有智能化程度高、处理速度快、存储容量大、数据查询快捷并且准确的特点。
“弱电智能化系统”建设的核心是建设以信息网和弱电监控网为中心的园区网络系统，通过高效、便捷、安全的网络系统实现弱电信息的高度集成与共享，实现安全环境监控和智能化监控。
所有的弱电系统都基于中心控制平台进行管理．这是弱电系统发展的趋势，也是最适合园区弱电系统的管理方式。中心管理控制平台首先是对各系统的信息进行收集、汇总．掌握现场情况，由控制中心人员对紧急情况进行处理，合理分配资源，提高弱电系统的效率，有效防止意外事件的发生。
基于EPON系统构建的IP数字弱电网络系统，将园区各组团弱电信息机房、安保中心机房和各建筑楼弱电间通过无源分光网络互连，为园区各弱电子系统提供网络数据支撑平台。

二．EPON无源光网络系统

EPON(EthernetPassiveOpticalNetwork)（以太无源光网络）是一种新型的光纤网络技术，是PON技术中最新的一种，由IEEE802.3EFM(EthernetfortheFirstMile)提出。EPON采用一点到多点网络结构、无源光纤传输方式，中心端到设备末端最大距离为20公里，接入系统总的传输容量为上行和下行各155Mbps/622M/1Gbps，由各末端设备共享，每个末端设备使用的带宽可以以64kbps步进划分。特点是传输速率高，可以实现高速率的网络应用（音频、视频、高速数据传输等）。
中心机房汇聚交换机（OLT）(OpticalLineTerminal)与终端设备（ONU）(OpticalNetworkUnit)之间仅有光纤（Fiber）、光分路器(ODN)(OpticalDistributionNetwork)等光无源器件，无需带电源的中继设备、无需配备电源及其维护人员。因此，可大大地减少运营维护成本。由于采用单光纤波分复用技术，上行波长1310nm，下行波长1490nm，仅仅只要一根单芯主干光纤和一台OLT，在终端设备ONU侧通过无源光分路器，就可以将信息分送给多达32个终端设备（ONU），因此可有效地降低OLT和主干光纤的建设费用。
典型的EPON系统由OLT、ODN、ONU组成：

ONU
EPON系统：
OLT光线路终端
ODN光分发网络
ONU（ONT）光网络单元
EPON系统组成

OLT(OpticalLineTerminal)放置在中心机房，它即可以是一个交换机，或者是一台路由器。在上行方向上，OLT将提供GE(GigabitEthernet)；在下行方向上，它提供面向无源光网络的光纤接口。未来10Gbit/s的以太网技术成熟后，OLT也将会支持类似的高速接口。OLT还支持ATM，FR以及OC3/12/48/192等速率的SDH/SONET的接口标准。在EPON系统的统一网络管理方面，由作为主要控制中心的OLT来实现网络管理的功能。在OLT上，通过定义网络带宽数据参数来控制通讯业务质量，通过编制访问控制列表来实现网络安全控制管理，通过读取信息库来获取系统状态信息，通过系统设置还可以提供有效的端口隔离。
(ODN)(OpticalDistributionNetwork)是无源光纤分配网络，是一个连接OLT和ONU的无源设备。它的主要作用是收集上行数据和分发下行数据。可以灵活地安排无源分光器的位置，由于是无源作业，具有良好的环境适应能力，同时能够进行多级连接。
ONU(OpticalNetworkUnit)光网络单元放置在终端侧，EPON中的ONU由于使用以太网协议，在通信过程中，不需转换协议，即可实现高速的数据转发，实现ONU对网络数据的透明传送。
EPON是面向未来的技术，带宽分配灵活，服务有保证也是EPON不可忽视的一个方面。EPON可以根据需要对每个终端设备甚至每个端口实现基于连接的带宽分配(区别于普通交换机的基于端口的速率限制)。
EPON通过划分VLAN（虚拟局域网）对连接到的ONU端口的各个弱电