下图描绘了EPON体系的协议分层及其与OSI参看模型之间的联络。
EPON数据链路层：操控物理传输媒质的拜访，包括LLC、OAM(可选)、MAC Control(可选)和MAC四个子层。
EPON物理层(PHY)：经过GMII接口与RS层相连，为MAC层传送牢靠数据。物理层界说了PCS、PMA和PMD三个子层。其间，PCS将GMII发送的数据进行编码/解码，使之合适在物理媒体上载送；PMA生成并接纳线路上的信号；PMD供应与传输介质的物理联接。
从图中能够看出，EPON协议分层与传统的千兆以太网分层构造比照，物理层界说简直一样(首要改动是添加功率操控功用)，首要的差异是在拓展了三个子层：MAC操控子层、RS子层及OAM子层。多点接入子层用于支撑上行和下行链路的多点接入；仿真子层将一点对多点的通讯等效为传统以太网的对等实体的通讯(P2P)；安全子层首要用于下行链路的MAC帧加密(仿真子层和安全子层在MAC层下)。仿真子层对以太网帧贴上每个ONU所特有的标签，这些标签称为“链路ID”，加在每个帧的前导码里。在EPON内，MAC被它们的LLID所仅有地标识。为确保链路ID的仅有性，在初始化注册时期，OLT为每个ONU分配一个或多个标签。
在MAC Control层添加了MPCP子层作为EPON的操控层，MAC层不做改动。MPCP子层运用了MAC操控子层的作业机制和一些界说，支撑多个MAC Client和EPON特定的MAC操控功用。MPCP子层还拓展了MAC操控的机制，使其能够一同操控下面的多个MAC层。非实时的、静态(如MAC操作参数的装备)的操控能够由层处理来完结。关于EPON，PMD层也会有必定的改动。悉数的层依然运用标准接口。
在接纳方向，MAC子层将上层通讯发送的数据封装为以太网帧，并抉择数据的摆放、发送和接纳办法。MPCP则将从MAC转发过来的帧中的前导码中的LLID去掉，并进行剖析，将数据帧转发到相应的MAC Client，将操控帧转发到相应的处理进程。在发送方向，从Client来的数据帧和从遍地舆进程来的操控帧将向MPCP中的复接操控功用块宣告恳求。假定被容许，则将操控帧加上LLID，打上时刻戳，和数据帧一同发送到MAC层。

图 EPON协议分层和OSI参看模型间的联络
EPON体系中OAM子层的功用包括远端缺点显现(经过本端、本地设备的接纳回路有缺点)、远端回环测验、链路查看和答运用户拓展以使上层更便当的处理。OAM给网管供应了一套网络强健性监测、链路过错定位及犯错情况剖析的办法。OAM音讯在慢协议帧(即OAMPDU)中传递。OAMPDU包括必定的链路顶用来监控、测验和过错查找的操控和情况信息。OAM子层解析接纳帧，并把OAMPDU发送到OAM客户端。OAMPDU在对等的OAM实体(客户端或子层)之间经过一条单一的链路进行传输，因而不会被MAC客户机(如桥接器或沟通机)转发。

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