EPON 技术的标准化与测试
1. 引言
随着宽带业务的飞速发展，IPTV 等新型宽带业务逐渐被大家所重视和期待，这些宽带业 务的大规模应用无疑离不开宽带接入网技术的支持。作为向FTTH 过渡的一种宽带光接入技 术，PON 从它一被提出就得到了市场极大的关注。 目前市场上主流的PON 技术以及标准化情况如表 1 所示。
EPON技术首先是由IEEE 802.3ah项目组，即EFM（Ethernet in First Mile，第一英里以太网） 提出并进行标准化，EFM的主要目标是为了推动以太网技术在用户接入网络中的应用。该标 准是对IEEE 802.3标准的增补，并尽可能的沿用IEEE 802.3原有的MAC子层、MAC控制子层以 及相关的各物理子层。另外，该标准还包括了网络操作、管理和维护（OAM）机制的内容， 以便于网络的运维和故障处理。 EFM定义了两种EPON接口，即1000BASE-PX10和1000BASE-PX20，两种接口的基本特性见表 2。1000BASE-PX20-D可以和1000BASE-PX10-U互通，以支持从10km的P2MP网络升级 到20km的网络的需求。
EFM同时也给出了EPON支持的点到多点（P2MP）的拓扑结构，其可通过单一splitter拓扑、 树型结构拓扑以及混合介质拓扑这三种方式实现，分别如图 1、图 2和图 3所示。其中混合 介质拓扑方式结合了点到点（P2P）、P2MP的光连接和铜线链接。
国内的EPON 标准草案主要参考了IEEE Std 802.3ah-2004 对EPON 系统的PMD 子层、 RS 子层、OAM 子层和MPCP 协议等内容的要求，并结合了国内的实际应用需求对相关内容 进行了修改，同时还增加了对EPON 系统的业务能力、业务接口类型、系统功能和网管等方 面的规范。
3. EPON 设备的测试技术
EPON 设备的测试项目与A-PON 设备的很多测试项目都是相近的，对相近的测试项目的 测试方法也是类似的，因而对EPON 设备的测试方法可以参考YD/T 1250-2003 《接入网设备 测试方法——基于ATM 的无源光网络（A-PON）》中的大部分内容。
3.1 EPON 设备的主要测试内容
对EPON 设备的测试主要包括接口测试、对ODN（光分配网络）特性的测试、测距测试、 设备性能测试、功能测试、网管测试、环境适应性测试、电气安全性测试和抗雷击测试等。 EPON 的测试参考结构如下图 4 所示。
PON 接口的基本特性参见表 2。SNI 接口测试包括GE 接口测试、E1 接口测试以及V5.2 接口测试，V5.2 接口测试还应包括V5.2 协议一致性测试。UNI 接口测试应包括10/100M 以太网接口测测试、E1 接口测试以及接入网远端Z 接口测试等。ODN 主要是由无源光分路器、无源光衰减器、光纤以及光接头等无源器件组成，对ODN 的测试主要是针对分路器的测试，以及最大光纤传输距离的测试。对分路器的测试，主要包括分路器插入损耗、分路器均匀一致性以及最大分路比的测试等。
测距是PON 系统为了无冲突的传输上行信号所必需的功能。测距测量的是每个ONU 和 OLT 之间的逻辑距离。当每个ONU 接收到与其连接的OLT 的发送授权时确定发送定时。对测距的测试主要包括测距能力、静态测距能力、动态测距能力以及测距精度。
EPON 系统可能承载的业务类型包括IP 业务、TDM 业务，可选支持CATV业务，其中TDM业务包括语音业务和数据专线业务，对EPON 系统的性能测试主要IP 传输性能测试、E1 通路性能测试以及平均信号传输时延测试。
EPON 系统的主要功能包括VLAN、动态带宽分配功能（DBA）、业务QoS 保证、加密功能、组播功能、认证功能、VLAN Stacking 以及光纤保护倒换功能等，其中最后三种功能为EPON 系统可选功能。对于功能的测试，主要采用功能验证的方法。
由于篇幅所限，本文仅对EPON 测试中的难点做重点介绍，其他测试项目以及测试方法可参考YD/T 1250-2003。
3.2 EPON 设备的测试难点
上、下行方向的PON 接口的发送光功率测试都有测试方面的特殊要求。
在下行方向，当EPON 系统提供CATV业务时，下行方向就会有1490nm（Ethernet 业务 用）和1550nm（CATV业务用）两个波长共存在一根光纤上，这样就需要选用可选波长的光 功率计来分别测试这两个波长的光功率。和我们现在所使用的普通光功率计有所区别的是， 该种光功率计应具有两个高隔离度的1490nm 和1550nm 滤波器，以精确的测试这两个波长上 的光功率。
上行PON 接口发射光功率有两种方式，一种上行光信号光功率信号只能被下行信号激活， 另外一种情况是上行信号只有在某些预先定义的时隙内（即是成帧的）是被激活的。测试所 面临的主要问题就在于用标准的平均光功率测试法将不再适用于上行光信号的这两种方式。 如果要测试上行发射光功率，前一种方式要求OLT 与ONU 之间必须保持在连通状态，这样 就要求用来测试的光功率计支持through（透传）模式，这样才能既保证光链路的连通，又可 以同时测试上行光功率。后一种方式要求光功率计具有对突发模式的信号的测试能力。
PON 接口测试的示意图见和图 5。目前，市场上已经出现了一些针对PON 接口的这些特 殊性的光功率计产品。
4. 小结
EPON 的标准化推动了EPON 系统的更广泛的应用，而反之EPON 系统的应用也促进了 EPON 技术的发展和完善，随着EPON 成本的进一步下降，EPON 技术必将推动FTTH 的快速 发展。
对于EPON 系统的全面深入的测试是保证EPON 技术良性发展的有利手段，同时也是对 EPON 系统的质量进行监督的有效途径。随着EPON 的国内外标准的逐渐成熟，EPON 的测试 技术也将得到不断的完善。
文章出处：中国泰尔实验室
