有线宽带接入技术

8.4.1　ADSL接入技术

XDSL是美国贝尔研究所于1989年为推动视频点播业务开发出的宽带接入技术。XDSL由HDSL、SDSL、VDSL、ADSL以及RSDSL等技术组成，这些不同的技术主要是在传输速率、传输距离、对称性方面有所差异。在XDSL技术中，非对称数字用户线系统ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line）是目前最有活力的技术，是大多数电信运营商为家庭提供宽带接入的首选技术。

ADSL是一种速率非对称的铜线接入网技术，ADSL采用FDM（频分复用）技术和DMT（离散多音调制）技术以及新的数据压缩技术，在现有铜质电话线上实现了较高的数据传输速率，同时还能不受干扰地在同一条线上进行常规话音业务。

ADSL在铜质电话线上创建了可以同时工作的3个信道，即供数据传输的下行信道、上行信道以及供话音通信的话音信道，使得在传统电话线上能实现数据和话音信号互不干扰的同时传输。

针对网络业务访问的特点，ADSL采用不对称的带宽实现数据的双向传输，即从ISP端到用户端采用较大的带宽传输，（下行），而从用户端到ISP端（上行）采用较小的带宽传输，从而获得有效的带宽利用。目前，ADSL能够向终端用户提供8Mbit／s的下行传输速度和1Mbit／s的上行传输速度，远远大于传统Modem或者ISDN的速度。

为了在电话线上分隔有效带宽，产生多路信道，ADSL调制解调器采用频分复用FDM技术和离散多音调制技术DMT实现上下行信道和话音信道。FDM在现有带宽中分配一段频带作为语音通道，一段频带作为数据下行通道，同时分配另一段频带作为数据上行通道，具体划分情况如下：

将铜缆线路的0～1104kHz频带划分为3个频段，其中0～4kHz的频段为话音频段，用于普通电话业务的传输，其他的频带被分成255个子载波，子载波之间的频率间隔为4.3125kHz。在每个子载波上分别进行QAM调制（正交振幅调制）形成一个子信道，其中低频部分的一部分子载波用于上行数据的传输，其余子载波用于下行信号传输，上下行载波的分离点由具体设备设定。

ADSL的接入模型主要由用户ADSL Modem和话音、数据分离／整合器，以及交换局端模块接入多路复用系统DSLAM组成（如图8-8所示）。

图8-8 ADSL的接入模型

在用户端传输数据时，ADSL Moderm将计算机的数据和电话信号整合（调制）后通过一条双绞线传输到局端。达到局端后重新被分离成话音信号和数据信号，话音信号送到公用电话网PSTN，数据信号送到数据网Internet。

DSLAM（DSLAM多路复用器）是提供ADSL服务的局端设备，类似局端的程控交换机，DSLAM将多个ADSL接入数据复接成一高速数据流经高速骨干网进行传输。

话音、数据分离／整合器是一个重要的部分。在局端DSLAM输出的数据信号和来自电话网的话音信号通过话音分离／合成器将二者整合在一条线路进行远距离传输，传输到了用户端后再通过用户端的话音、数据分离／整合器将数据信号和语音信号分离，分出的数据信号经数据线送到计算机，分离出的语音信号经电话连接线，送到电话机。

从接入网的角度来认识ADSL技术，用户计算机使用ADSL Moderm接入ADSL系统，ADSL Moderm连接计算机的接口就是用户网络接口UNI，通过局端的多路复用器DSLAM接入Internet，多路复用器DSLA与Internet网络间的接口就是业务网络接口SNI，处于SNI和UNI间的ADSL系统部分就是接入网。

ADSL能够向终端用户提供8Mbps的下行传输速率和1Mbps的上行速率，比传统的56 Kbp调制解调器快几十倍，也是传输速率达128Kbps的ISDN（综合业务数据网）所无法比拟的。

特别不容忽视的是，目前，全世界有将近7.5亿铜制电话线用户，而且还在不断地剧增，ADSL技术由于无须改动现有铜缆网络设施就能提供宽带网络业务，加上它的技术成熟、价格低廉，成为家庭用户接入网络的首选技术。

8.4.2　HFC接入技术

HFC（Hybrid Fiber-Coaxial）混合光纤同轴电缆网络是目前电视网络公司广泛采用的有线网络系统，与传统有线电视网CCTV网络是单向系统，只能实现电视节目下传不同，HFC使用双向放大器，并在一条线路上采用频分多路复用技术实现双向传输，能满足网络业务双向传输的需要。

HFC是综合应用模拟和数字传输技术，采用同轴电缆和光纤作为传输介质的宽带接入网络。HFC除了传输有线电视视频节目，还能实现话音、数据的通信，使用户在家中利用电视网络线路，就能实现收看电视、访问网络，及在家庭闭路电视线路上实现视频通信和数据通信。

HFC系统由光纤干线网、同轴电缆分配网以及用户引入线路几部分构成，如图8-9所示。光纤干线网采用星型拓扑结构，同轴电缆分配网采用树形结构。HFC利用光纤的宽频特性实现主干线路上大容量的信息传输，利用同轴电缆相对的宽带特性和低造价实现服务区的信息传输，使整个系统具有较高的性价比，能同时传输数据业务和视频业务，在一个网络系统内实现了视频、数据业务的传输。

图8-9 HFC系统

在HFC系统中，电视信号和网络数据信号从业务提供端经合成器合成后转变成光信号在光纤干线网上传输，到达住宅服务区域后把光信号转换成电信号，经由同轴电缆配线网分配后送到各楼宇分线盒，再从各楼宇分线盒经用户引线路引入用户室内。

HFC网络采用的是光纤到服务区的结构，一个光纤节点可以连接多个服务区，构成星型拓扑结构，而在服务区内通过同轴电缆分配到各楼宇，各楼宇使用楼宇分线盒经用户引线路引入用户室内，构成树型结构。在服务区内连接到各楼宇的所有用户共享一根同轴电缆，服务区内用户越多，每个用户分到的带宽越窄，所以HFC对一个服务区的用户数有所限制。一般一个服务区内可以接入126～500用户，一个光纤节点可以连接4个服务区，一个光纤节点可以接入500～2000用户。

为了实现双向传输，HFC采用频分复用技术，对同轴电缆的频带进行了划分，低端的5M～65MHz的频段用来供数据传输的上行信道使用，65M～550MHz频段用来供现有的电视CCTV信号传输使用，550M～750MHz频段用来供数据传输的下行信道使用，高于750MHz的频段用于各种双向通信业务。

除了干线网、配线网和用户引入线路外，HFC系统还涉及电缆调制解调端接系统CMTS（Cable Modem Terminal System）和电缆调制解调器CM（Cable Modem）。系统的连接如图8-10所示。

电缆调制解调器CM俗称机顶盒，是用户终端设备，放在用户的家中，通过网络接口、电视接口实现用户计算机、电视机接入HFC网络。

用户端的电缆调制解调器的基本功能就是将用户计算机输出的上行数字信号调制成5M～65MHz射频信号进入HFC网络的上行通道，同时，CM还将下行的调制信号解调为数字信号送给用户计算机。此外CM还将完成从65M～750MHz的电视频段范围内解调出模拟电视信号，供电视机使用。

图8-10 HFC系统的连接

电缆调制解调端接系统CMTS是管理控制CM的设备，上行时它负责将来自光纤的分离出数字信号并还原成网络数据包送往网络；下行时负责将网络的数据信号和CCTV的电视图像信号调制在不同的频段上，再经过电光转换，转换成光信号送到光纤主干传输，到达服务区的光节点处，再将光信号转换成电信号，经同轴电缆传输到用户端CM，通过CM恢复成图像、数据信号分送给计算机和电视机。

CMTS其配置可以通过Console接口或以太网接口完成。它可以设置上下行频率、调制方式等参数。通过主干网、配线网、用户引入线路以及CMTS和CM的协调工作，HFC网络实现了网络访问、电视收看的数据、视频业务。

从接入网的角度来认识HFC技术，用户计算机使用电缆调制解调器CM接入HFC系统，CM连接计算机的接口就是用户网络接口UNI，通过电视网络中心的电缆调制解调端接系统CMTS接入Internet，CMTS与Internet网络间的接口就是业务网络接口SNI，处于SNI和UNI间的HFC系统部分就是接入网。

1998年3月，ITU组织接受了MCNS的DOCSIS标准，确定了在HFC网络内进行高速数据通信的规范，为电缆调制解调器CM系统的发展提供了保证。与ADSL不同，HFC的数据通信系统CM不依托ATM技术，而直接依靠IP技术，所以很容易开展基于IP的业务。通过CM系统，用户可以在有线电视网络内实现国际互联网访问、视频会议、视频点播、远程教育、网络游戏等功能。通过HFC网络在有线电视网上建立数据平台，已成为有线电视事业发展的必然趋势。

8.4.3　以太网接入技术

以太网技术相对简单，它支持有线、无线接入和基于可变帧长度传输，以及简约的域内广播等特性、能与IP协议天然匹配的性能，使得以太网技术取得了突飞猛进的进步。以太网技术已经成为局域网的主流技术，甚至是唯一的技术。

以太网最早的标准是DIX标准，经历了DIX Ethernetv1.0和DIX Ethernetv2.0两个版本，DIX Ethernetv2.0通常称为Ethernet II标准。Ethernet的出现，推动了局域网标准的制定。1980年2月，IEEE公布了与以太网规范兼容的IEEE802.3标准。

由于IEEE802.3标准的帧结构必须是配合IEEE802.2标准使用，使其减小了应用的灵活性，一度IEEE802.3标准并不占上风。1998年，IEEE802.3工作组对IEEE802.3标准做了重大改进，定义了类型域，从而可以在以太帧中灵活封装多种协议数据，为高效处理IP包建立了良好的基础，从而在应用中完全取代了Ethernet II，使IEEE802.3成为以太网权威的、唯一的标准。

以太网的另一个重大发展是以太网交换机的出现，以太网交换机的出现使得以太网从共享总线的网络成为了交换式以太网络。交换式以太网通过交换在通信的两个端口间建立了独立的传输通道，不再是共享信道传输方式，使得CSMA／CD协议不再需要，这种改变使得以太网的总体性能有了成百上千的提高，推动了以太网络的快速发展。

自1982年IEEE正式发布了以太网的标准以来，经过20多年的发展，以太网推出许多新的标准，网络速度能支持百兆、千兆、万兆，传输介质集中到双绞线和光纤两种。

双绞线早就用在电话通信中传输模拟信号，它安装容易、价格便宜，是一种简单、经济的物理介质。相对来说，它的带宽较小，高频时损耗较大，一般传输距离为几百米，对于远距离的传输要加中继器，对外界噪声的抗干扰能力也较弱。

以太网问世后，双绞线作为以太网的传输介质一直得到不断地发展，从支持10M以太网的3类线，到支持100M以太网的5类线、超5类线以及到支持1000M以太网的6类线、超6类线不断推出。

目前以太网双绞线常用的接口标准是100BASE-T和1000BASE-T。光纤常用的接口标准是既支持多模、也支持单模光纤上的长波激光的千兆以太网标准1000BaseSX，支持短波传输的万兆以太网标准10GBASE-SR和长波传输的万兆以太网标准10GBASE-LR以及支持远距离传输的万兆以太网标准10GBASE-ER、10GBASE-ZR、10GBASE-EW、10GBASE-ZW等。

以太网的接入主要是通过楼宇的综合布线系统和接入交换机接入到以太局域网，再通过以太局域网的边界路由器实现和互联网的连接。典型的接入应用如图8-11所示。

图8-11 以太网的典型的接入应用

8.4.4　光纤接入技术

光纤通信具有通信容量大、质量高、性能稳定、防电磁干扰、保密性强等优点。在高性能的主干网络中，光纤作为主要使用的传输介质扮演着重要角色。

光纤的最大优点就是无限的带宽。现代光纤传输系统在单个波长上得传输速率可以达到10Gbps，采用波分复用技术可达64×10Gbps，而采用密集波分复用传输速率可达Tbps，目前64个波长和1Tbps的DWDM已经进入商用。实验室已经做到256个波长和单个波长速率10Gbps的水平。光纤的传输衰减很小，利用光纤无需中继就能实现信号的远距离通信。

目前在高性能主干网上，光纤通信已经成为主流。对于接入网而言，光纤接入已经成为发展的重点，正在显示出前所未有的光明前景。光纤接入网指的是接入网中的传输介质为光纤的接入网。由于光纤的带宽特性，基于光纤的接入网被认为是今后宽带接入网的发展趋势和唯一选择。

（1）光纤的接入延伸—FTTx

在光纤接入网中，光纤的接入是从运营商到最终用户逐渐延伸的。目前营运商的接入光纤通常连接到路边的分线盒，在分线盒处还需设置光网络单元ONU（Optical Network U-nit）完成光／电转换、完成用户信息分接和复接等功能。由于早期光纤的价格较为昂贵，主要用于网络主干的传输介质使用，随着生产技术的不断发展，光纤价格在不断下降。现在价格在不断减低，光纤开始进入底层网络，进入接入网，所以接入网中采取光纤接入是一个逐渐演进的过程，这个过程就是ONU不断地向前延伸。光纤在接入网中首先是用于接入的前馈部分，用馈线光纤代替馈线电缆，继而演进到光纤用于分配网络，并最终向光纤用于用户挺进，即实现光纤入户。光纤接入网的最终目标是ONU将直接设置在用户住宅，实现光纤纯接入网。

目前根据ONU的位置，光纤接入网OMA（Optical Access Network）的方式可分为如下几种：

①FTTC（光纤到路边）：Fiber to the Curb；

②FTTB（光纤到大楼）：Fiber to the Building；

③FTTH（光纤到用户）：Fiber to the Home。

FTTC通常用于为多个用户接入，FTTC的ONU设置在公共道路路边的交接箱或配线盒处，ONU到用户之间仍然采用同轴电缆或双绞线；如果用户接入是采用ADSL，则接入采用的是FTTC＋ADSL形式，此种情况下，ONU到用户之间采用的是电话双绞线，如果用户接入是采用HFC，则接入采用的是FTTC＋HFC形式，此种情况下，则ONU到用户之间采用同轴电缆。

FTTB的ONU直接放在居民住宅或单位办公大楼旁边，然后通过5类双绞线或更高等级的双绞线通过布线系统到用户家中或办公大楼的各个房间。FTTB比FTTC的光纤化程度更高，光纤已经铺设到大楼，更适合于高密度用户区。

FTTH直接将光纤铺设到用户大楼并直接光纤入户，即光纤直接进入用户房间，ON将直接设置在用户房间，FTTH可以采用无源光传输设备实现，真正实现了纯光纤接入用户，是接入网的终极目标。

（2）光接入网的基本结构

国际联盟定义了光接入网OAN（Optical Access Network）的基本结构，如图8-12所示。

光接入网一般是一个点对多点的结构，包括光线路终端OLT（Optical Line Terminal）、光分配网ODN（Optical Distribution Network）、光网络单元ONU以及适配功能AF。

光线路终端OLT面向网络则为OAN，OLT提供与中心局的接口，将来自中心局的业务数据电信号转变成光信号，通过光纤介质进行传输，同时OLT提供与ODN的光接口，光网络是点对多点的结构，一个ODN往往连接着多个ONU，在网络中，一个OLT可以连接若干个ODN，从而形成不同的OAN拓扑结构。

图8-12 光接入网的基本结构

在光接入网络中，OLT、ODN担任着上下行传输的复用和分用的任务。下行时，OLT通过与中心局的接口接收业务数据，完成光电转换后交给ODN，ODN将来自OLT的不用业务传递给不同的ONU。上行时，ODN将来自各ONU的数据汇集成数据流，交给OLT，由OLT并完成光信号到电信号的转换，通过与中心局的接口提交给中心局。ONU在用户侧提供用户在接入网的接口，完成光电转换，连接ODN，ONU终结来自ODN的光信号，并为用户提供多个业务接口，完成速率匹配、信令转换等功能。

ODN位于OLT与ONU之间，在OLT和ONU之间提供光传输技术。ODN由光连接器和光分路器组成，完成光信号功率的分配及光信号的分接、复接功能。组成ODN的设备可以是有源设备、也可以是无源设备。ODN设备是有源设备时，对应的是有源光网络AON（Active Optical Network），ODN设备是无源设备时，对应的是无源光网络PON（Passive Optical Network）。

（3）光接入网的传输技术

光接入网是一种共享介质的点到点的网络结构。下行传输时，OLT通过广播方式向各个ONU传输信息。OLT先将要送至各ONU的信号时分复用成时隙流，然后经光纤送到ODN的光分路器进行功率分路后，再广播到各个ONU，各个ONU在规定的时隙接收自己的信息。上行通信时，由于是多个ONU共享一根传输光纤，而每个ONU发送的信号又是突发性的，为了避免上行信号的碰撞，需要按照控制策略进行时隙分配，保证任意时刻只有一个ONU发送信号，通过各个ONU之间轮流发送信号，实现传输信道的共享。

在光接入网中，通常采用空分复用、时分复用和波分复用技术进行传输。

①空分复用SDM（Space Division Multiplexing）：

在光传输网中，空分复用技术在上下行方向各使用一根光纤，两个传输方向的通信独立进行，互相不影响。但空分复用由于使用双倍的光缆，成本较高。

②时分复用TDM（Time Division Multiplexing）：

在光传输网中，时分复用在同一光波的波长上，把时间分成多个时隙，给每个ONU分配一个固定的时隙，各个ONU在分配给自己的时隙期间进行数据传输。

由于OAN中每个ONU到OLT额度距离不等，传输时延不同，到达OTL的相位也不同，为了防止在光路中出现碰撞，要求OLT必须有完善的测距技术，测定他与各ONU的相对距离以实现发送时间的定时调整，保证传输同步，保证OLT准确接收各个ONU的信号。

③波分复用WDM（Wavelength Division Multiplexing）：

波分复用将每个ONU的信息调制在不同的波长，把这些不同波长的光信息通过一根光纤进行传输，每个波长作为一个独立的通道进行信息的传输。

8.4.5　有源光网络AON和无源光网络PON

（1）有源光网络AON

在有源光网络AON（Active Optical Network）中，其ODN为含有光放大器等有源器件，OLT和ONU通过ODN有源光传输设备相连。它实质是主干网技术在接入网中的延伸，通常基于SDH实现传输。AON具有传输容量大、传输距离远的特点，接入速率可达155.520Mbps或622.080Mbps，传输距离不加中继就可达到70km。AON在主干网中得应用已经很成熟，并得到了广泛的应用。

由于光网络是点对多点的传输，一个OLT通过ODN连接着多个ONU，AON传输时往往采用复用技术进行传输。AON中的OLT和ONU之间的传输又分为上行和下行两个方向。信号从OLT到ONU的传输为下行，从ONU到OLT的传输为上行。下行通信时，OLT向各个ONU的传输采用广播方式，OLT先将要送至各个ONU的信号时分复用成时隙流，经光分路器进行功率分路后，再广播到各个ONU，各个ONU在规定的时隙接收子自己的信息。上行时，由多个ONU共享一根光纤传输，可以采用时分复用技术和波分复用技术实现上行传输。

采用时分复用技术时，每个ONU被分配一个固定的时隙，规定每个ONU只能在所分配的时隙内向OLT上传数据。上行数据经复用后形成一个持续的数据流，交给OLT，OLT按照给每个ONU分配的时隙分离出各ONU信号，并完成光电转换后，向网络侧提交。

采用波分复用技术时，每个ONU的信号被复用在不同的波长通过一根光纤向OLT传输数据，到达OLT后再由OLT分分光器分成各个ONU光信号，通过光电检测器恢复成各个ONU电信号，向网络侧提交。

（2）无源光网络PON

无源光网络PON（Passive Optical Network）是专门为接入网发展的技术，PON是一种纯介质网络，全部由无源器件组成。PON能很好地避免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PON大大节省了维护成本，是电信维护部门长期期待的技术。

PON的业务透明性较好，原则上可适用于任何制式和速率信号。特别是基于ATM的无源光网络（APON）可以利用ATM的集中和统计复用，再结合无源分路器对光纤和光线路终端的共享作用，使成本可降至比SDH接入系统低20%～40%。

PON的系统结构如图8-13所示。PON同样由光线路终端OLT、光分配网络ODN和光网络单元ONU三个部分组成。多个ONU经ODN连到OLT，共享OLT的光传输介质和光电设备，以降低接入成本。

图8-13 PON的系统结构

根据SNI端连接的网络是ATM网络，或者是以太网。PON又分为APON、EPON等，APON（ATM PON）是基于ATM的无源光网络，EPON（Ethernet PON）是基于以太网的无源光网络。

（3）基于ATM的无源光网络APON

早在1995年“互联网时代”之前，国际上的电信运营商就开始讨论发展一种能支持话音、数据、视频的接入网全业务解决方案。当时有两个符合逻辑的选择：协议层采用ATM，物理层采用PON。经过以电信运营商为主的FSAN（全业务接入网）集团的不懈努力，1998年10月通过了全业务接入网采用的APON格式标准——ITU-T G.983.1。

ATM技术能为接入网提供动态的带宽分配，从而更适合宽带数据业务的需要。可以运行在多种物理层技术上，XDSL技术和PON技术均可为ATM的运行提供物理平台。

APON采用ATM信元的形式来传输信息的，APON建立的是一个点到多点的系统，不仅可以利用光纤的巨大带宽提供宽带服务，还可以利用ATM进行高效的带宽业务管理。

APON的系统结构如图8-14所示。APON由ONU、OBD和OLT组成，OBD（Optical Branching Device）是光分路器，这里起到ODN的作用。一个ODN可以支持32个ONU。APON是在PON上传输ATM信元，APON的物理层采用PON技术，数据链路层采用ATM技术。APON在ONU与OLT之间传输ATM信元，APON的网络一侧是ATM交换机，ONU可以通ISDN、LAN等与用户终端接口。

图8-14 APON的系统结构

ATM技术能为接入网提供动态的带宽分配，从而更适合宽带数据业务的需要。可以运行在多种物理层技术上，xDSL技术和PON技术均可为ATM的运行提供物理平台。

APON在下行方向，采用TDM技术传送连续的时隙流。每个时隙为53字节，装载一个ATM信元，由ATM交换机来的信元先交给OLT，OLT将要送往各个ONU的下行业务组装成连续的的下行帧，以广播的方式发送到下行信道上，各个ONU收到该广播帧后，根据信元头部信息中得虚电路号VCI取出自己的信息。

APON在上行方向上，由OLT轮询各个ONU，得到ONU的上行带宽要求，经OLT分配带宽后，以上行授权的形式允许ONU发送上行信元，即只有收到有效上行授权的ONU才有权利在上行帧中使用指定的时隙。

（4）基于以太网络的无源光网络EPON

由于APON在物理层使用PON技术，在数据链路层使用ATM技术，曾经被认为是最佳组合。但随着以太网技术的不断发展，以太网呈现出许多优势，ATM网逐渐被以太网取代，EPON技术的研究成为热点。

2000年，IEEE成立了研究组，开展了EPON标准化的制定工作，2004年推出了EPON的标准IEEE802.3ah，IEEE802.3ah标准定义了两种光接口标准。1000Base-PX10-U／D、1000Base-PX20-U／D。标准还制定了多点控制协议MPCP（Multi-Point Control Protocol）。

EPON是一个点对多点的光接入网络，在物理层采用PON技术，在数据链路层采用以太网技术，它利用PON实现以太网的接入，在PON上传送以太帧，相比较APON，EPON在数据链路层用以太帧代替了ATM帧，具有更高的带宽、更低的成本和更广的服务范围。

EPON的系统结构如图8-15所示。EPON系统主要分成3个部分，OLT、ODN和ONU／ONT。其中OLT为光线路终端，OLT放在局端，实现和以太网接口，POS（Passvie Optical Splitter）为无源光纤分支器（这里起到ODN的作用），实现ONU和OLT的连接，ONU光网络单元，ONT（Optical Network Terminal）为光网络终端，ONT的功能与ONU类似，只是ONT直接位于用户端，ONU与用户间可能还有其他网络，如以太网。

图8-15 EPON的系统结构

在EPON中，在下行方向，OLT提供面向无源光网络的光纤接口，将来自OLT的信号通过POS分发给各ONU。在上行方向，POS将来自各个ONU的信号复接后集中送给OLT，通过OLT的高速以太网接口送往以太网。ONU与ONT为用户提供EPON接入功能，选择接收OLT发送的以太数据，并在OLT分配的发送传送窗口中向上行方向发送数据以及实现其他以太网功能。

在物理层，EPON使用1000Base以太网的物理层标准，同时在PON的传输机制上，控制ONU与OLT之间的通信，在数据链路层，EPON采用成熟的全双工以太技术，采用TDM技术在规定的时隙内发送数据。

同APON一样，EPON也存在下行帧和上行帧两种帧。下行帧每帧帧长度为2毫秒，每个帧中由若干时隙构成，每个时隙分配给一个ONU，帧的传输速率1.25Gbps。传输时，每个帧的开头是同步标示，占1个字节，每2毫秒发送一次，用于ONU与OLT同步，数据帧遵循802.3协议格式，数据长度可变。

上行数据传输时，所有ONU在分配给自己的时隙内发送信息，各个ONU发出的信息通过光耦合器耦合进入光纤，经过POS复用成一个帧，以连续的数据流发给OLT，通过OLT传输给以太网。

EPON采用多点控制协议MPCP（Multi-Point Control Protocol）进行时隙分配，在EPON的每个ONU中都包含了一个MPCP实体，MPCP通过与OLT的通信，完成上下行时，向每个ONU分配时隙。

EPON由于采用了光纤直接接入，可以实现更远的传输距离，更高的传输速率，可以实现1000Mbps到用户，EPON采用无源器件实现传输，不需考虑供电问题，使其容易部署、维护简单，EPON由于采用可变长帧进行传输，可以支持各种业务，传输中采用了QoS机制，带宽分配机制，使服务质量得到保障，这些优点使得它具有广阔的应用前景。EPON目前可以提供上下行对称的1.25Gb／s的带宽，随着以太技术的发展已经升级到10Gb／s。