第三章_PON技术

第三章PON技术

第一节PON技术原理

随着以太网技术在城域网中的普及以及宽带接入技术的发展，人们提出了速率高达1Gbit/s以上的宽带PON技术，主要包括EPON和GPON技术：“E”是指Ethernet，“G”是指吉比特级。

1987年英国电信公司的研究人员最早提出了PON的概念。1995年，全业务网络联盟FSAN(Full Service Access Network)成立，旨在共同定义一个通用的 PON 标准。1998年，国际电信联盟ITU-T工作组，以155Mbps的ATM技术为基础，发布了G.983系列APON(ATMPON)标准。这种标准目前在北美、日本和欧洲应用较多，在这些地区都有APON产品的实际应用。但在中国，ATM本身的推广并不顺利，所以APON在我国几乎没有什么应用。

2000年底，一些设备制造商成立了第一英里以太网联盟(EFMA)，提出基于以太网的PON概念——EPON(Ethernet Passive Optical Network)。EFMA还促成电气电子工程师协会(IEEE)在2001年成立第一英里以太网(EFM)小组，开始正式研究包括1.25Gbit/s的EPON在内的EFM相关标准。EPON标准IEEE 802.3ah在2004年6月正式颁布。

2001年底，FSAN更新网页把APON更名为BPON(Broadband PON)。实际上，在2001年1月左右EFMA提出EPON概念的同时，FSAN也已经开始了带宽在1Gbps以上的PON，也就是Gigabit PON标准的研究。FSAN/ITU推出GPON技术的最大原因是由于网络IP化进程加速和ATM技术的逐步萎缩导致之前基于ATM技术的APON/BPON技术在商用化和实用化方面严重受阻，迫切需要一种高传输速率、适宜IP业务承载同时具有综合业务接入能力的光接入技术出现。在这样的背景下，FSAN/ITU以APON 标准为基本框架，重新设计了新的物理层传输速率和TC层，推出了新的GPON技术和标准。2003年3月ITU-T颁布了描述GPON总体特性的G.984.1和ODN物理媒质相关(PMD)子层的G.984.2GPON标准，2004年3月和6月发布了规范传输汇聚(TC)层的

G.984.3和运行管理通信接口的G.984.4标准。

一、PON组成

PON，Passive Optical Network，无源光网络。

如图3-1，PON由光线路终端（OLT）、，光合／分路器（Spliter/ODN）和光网络单元（ONU）组成，采用树形拓扑结构。OLT放置在中心局端，分配和控制信道的连接，并有实时监控、管理及维护功能。ONU放置在用户侧，OLT与ONU之间通过无源光合／分路器连接。

所谓无源，是指在OLT(光线路终端)和ONU(光网络单元)之间的ODN(光分配网络)没有任何有源电子设备。

图3-1 PON 组成结构

PON 使用波分复用（WDM ）技术，同时处理双向信号传输，上、下行信号分别用不同的波长，但在同一根光纤中传送。OLT 到ONU/ONT 的方向为下行方向，反之为上行方向。下行方向采用1490nm ，上行方向采用1310nm 。如图3-2。

图3-2 PON 单纤双向传输原理

二、PON拓扑

PON系统的组网方式如下图3-3。有树型拓扑、环型拓扑、总线型拓扑、树型干冗余拓扑等4种，其中最常见的是树形拓扑。其中最常见的是树形拓扑。

图 3-3 PON拓扑

三、PON优势

相对成本低，维护简单，容易扩展，易于升级。PON结构在传输途中不需电源，没有电子部件，因此容易铺设，基本不用维护，长期运营成本和管理成本的节省大。

无源光网络是纯介质网络，彻底避免了电磁干扰和雷电影响，极适合在自然条件恶劣的地区使用。

PON系统对局端资源占用很少，系统初期投入低，扩展容易，投资回报率高。提供非常高的带宽。EPON目前可以提供上下行对称的1.25Gb/s的带宽，并且随着以太技术的发展可以升级到10Gb/s。GPON则是高达2.5Gb/s的带宽。

服务范围大。PON作为一种点到多点网络，以一种扇出的结构来节省CO的资源，服务大量用户。用户共享局端设备和光纤的方式更是节省了用户投资。

带宽分配灵活，服务有保证。G/EPON系统对带宽的分配和保证都有一套完整的体系。可以实现用户级的SLA。

四、EPON上下行工作原理

EPON只在IEEE802．3的以太数据帧格式上做必要的改动，如在以太帧中加入时戳（Time Stamp）、PON－ID等内容。

图3-4 下行链路

如图3-4，下行采用纯广播的方式：

（一）OLT为已注册的ONU分配标示号；

（二）由各个ONU监测到达帧的标示号，以决定是否接收该帧；

（三）如果该帧所含的标示号和自己的标示号相同，则接收该帧；反之则丢弃。

图3-5 EPON下行工作原理

如图3-5，上行采用时分多址接入（TDMA）技术：

1、OLT接收数据前比较标示号注册列表；

2、每个ONU在由局方设备统一分配的时隙中发送数据帧；

3、分配的时隙补偿了各个ONU距离的差距，避免了各个ONU之间的碰撞。

图3-6 EPON下行工作原理

随着EPON技术的规模应用和芯片成本的不断降低，以及光纤铺设规模的不断扩大，EPON技术将很快成为FTTx的主要接入方式之一。

五、GPON技术原理

GPON传输网络可以是任何类型，如SONET/SDH和ITU-TG.709（ONT）；用户信号可以是基于分组的（如IP/PPP，或EthernetMAC），或是持续的比特速率，或者是其它类型的信号；而GFP则对不同业务提供通用、高效、简单的方法进行封装，经由同步的网络传输；对于最靠近用户的接入层来说，

GPON具有前所未有的高比特率、高带宽；而其非对称特性更能适应未来的FTTH宽带市场。因为使用标准的8kHz（125μ）帧，从而能够直接支持TDM业务。

PCBd

n

Slot 0Slot

1

Slot

R

Downstream

Upstream

PCBd

n+1

Slot

R

Slot

US Virtual Frame TX Interval

2^n byte

T

P-Frame

= 125 uS

Payload n

Slot

1

Payload

n+1图3-7 GPON传输结构

GPON传输网络支持如下对称和非对称的线路速率选择。

上行速率下行速率

0.15552 Gbit/s up 1.24416 Gbit/s down

0.62208 Gbit/s up 1.24416 Gbit/s down

1.24416 Gbit/s up 1.24416 Gbit/s down

0.15552 Gbit/s up 2.48832 Gbit/s down

0.62208 Gbit/s up 2.48832 Gbit/s down

1.24416 Gbit/s up

2.48832 Gbit/s down

GPON拥有高速宽带及高效率传输的特性。GPON采用全新的传输汇聚层协议“通用成帧协议”（GFP，Generic FramingProtocol），实现多种业务码流的通用成帧规程封装；另一方面又保持了G.983中与PON协议没有直接关系的许多功能特性，如OAM管理、DBA等。

GFP基本的帧格式主要由两部分组成：4B的帧头（CoreHeader）和GFP净负荷（其范围从4～65535B）。Core Header域由2B的帧长度指示（PLI，PDU LengthIndicator）和2B的帧头错误检验（HEC，Header ErrorCheck）组成。

GFP的净负荷中又分为净负荷的帧头（Payload Header）、净负荷本身及4B 的FCS（Frame CheckSequence）可选项。PayloadHeader用来支持上层协议对数据链路的一些管理功能，由类型（Type）域及其HEC检验字节和可选的GFP扩展帧头（ExtensionHeader）组成。在Type域中提供了GFP帧的格式、在多业务环境中的区分以及Extension Header的类型。目前，GFP定义了三种ExtensionHeader（Null、Linear、Ring），分别用于支持点对点和环网逻辑链路上的GFP帧的复用，在相应的ExtensionHeader域中会给出源/目的地址、服务类别、优先权、生存时间、通道号、源/目的MAC端口地址等。当没有数据包传输时，GFP会插入空闲帧（IdleFrame），Idle Frame是一种特殊的GFP控制帧，只有4B的CoreHeader（PLI值为0）。

GPON的下行帧结构：

图3-8 GPON下行帧结构

GPON的上行帧结构：

图3-9 GPON下行帧结构

GFP简单灵活尤其适合于在字节同步通信信道上传输块编码和面向分组的

数据流，它成功吸收了ATM中基于帧描述的差错控制技术来适应固定或可变长度的数据业务。GFP不需要预先处理客户的字节流，不需要象8B/10B或64B/66B 那样需要插入数据控制比特，也不需要HDLC帧结构中的标志符，它仅依赖于当前净荷的长度及帧边界的差错控制校验，有效的确认这两类信息并在GFP的帧头中传输是决定数据链路同步及进入下一帧字节数的关键。为了方便的在同一时间里处理到达的随机字节块，GFP充分减少了数据链路的映射解映射的处理。通过使用具有低比特错误率的新型光纤来作为传输介质，GFP进一步减少了收端的逻辑处理。这减少了运行的复杂性，使得GFP特别适合于点到点的SONET/SDH的高速传输链路及OTN的波长信道。

GFP允许执行共存于同一传输信道中的多传输模式。一种模式是帧映射GFP，这种模式适合于PPP、IP、MPLS及以太网业务。另一种模式是透明映射GFP，它可用于对延迟敏感的存储域网，也可用于光纤信道、FICON及ESCON业务。

总之，GPON继承了G.983的成果，具有丰富的业务管理能力。GPON的核心基础是GFP，它具有覆盖任何可能出现的新业务的适配能力，包括数字视频、存储网络（SAN）、电子商务等。GPON具有面向未来的、可升级的多业务环境，能为将来的业务提供清晰的转移路线，而不需要中断和改变现有的GPON设备，也

不需要以任何方式改变其传输层。

六、GPON与EPON的区别

EPON和GPON作为光网络接入的两个主力成员,各有千秋,互有竞争,互有补充,互有借鉴,下面在各个方面对它们作个比较:

（一）速率

EPON 提供固定上下行1.25 Gbps,采用8b/10b线路编码,实际速率为1Gbps，GPON支持多种速率等级，可以支持上下行不对称速率，下行2.5Gbps或1.25Gbps，上行1.25Gbps或622Mbps，根据实际需求来决定上下行速率，选择相对应光模块,提高光器件速率价格比。

（二）分路比

所谓分路比是指一个OLT端口(局端)带多少个ONU(用户端)，EPON标准定义分路比1：32。GPON标准定义分路比下列几种1:32；1:64；1:128。其实，技术上EPON系统也可以做到更高的分路比,如1：64，1:128，EPON的控制协议可以支持更多的ONU。分路比主要是受光模块性能指标的限制,大的分路比会造成光模块成本大幅度上升；另外，PON插入损失15～18dB，大的分路比会降低传输距离; 过多的用户分享带宽也是大分路比的代价。

（三）QOS

QOS(Quality of Service)即服务等级，EPON在MAC层Ethernet包头增加了64字节的MPCP多点控制协议（multipointcontrolprotocol），MPCP通过消息、状态机和定时器来控制访问P2MP点到多点的拓扑结构,实现DBA动态带宽分配。MPCP涉及的内容包括ONU发送时隙的分配、ONU的自动发现和加入、向高层报告拥塞情况以便动态分配带宽。MPCP提供了对P2MP拓扑架构的基本支持,但是协议中并没有对业务的优先级进行分类处理,所有的业务随机的竞争着带宽。

GPON则拥有更加完善的DBA,具有优秀QoS服务能力。GPON将业务带宽分配方式分成4种类型，优先级从高到低分别是固定带宽（Fixed）、保证带宽（Assured）、非保证带宽（Non-Assured）和尽力而为带宽（BestEffort）。DBA 又定义了业务容器（traffic container,T-CONT）作为上行流量调度单位,每个T-CONT由Alloc-ID标识。每个T-CONT可包含一个或多个GEM Port-ID。T-CONT 分为5种业务类型，不同类型的T-CONT具有不同的带宽分配方式，可以满足不同业务流对时延、抖动、丢包率等不同的QoS要求。T-CONT类型1的特点是固定带宽固定时隙，对应固定带宽（Fixed）分配,适合对时延敏感的业务，如话音业务；类型2的特点是固定带宽但时隙不确定，对应保证带宽（Assured）分配,适合对抖动要求不高的固定带宽业务，如视频点播业务；类型3的特点是有最小带宽保证又能够动态共享富余带宽，并有最大带宽的约束，对应非保证带宽（Non-Assured）分配,适合于有服务保证要求而又突发流量较大的业务，如下载业务；类型4的特点是尽力而为（BestEffort），无带宽保证，适合于时延和

抖动要求不高的业务，如WEB浏览业务；类型5是组合类型，在分配完保证和非保证带宽后，额外的带宽需求尽力而为进行分配。

（四）OAM

OAM（Operation Administration and Maintenance）即操作、管理和维护，EPON没有对OAM进行过多的考虑,只是简单的定义了对ONT远端故障指示、环回和链路监测。并且是可选支持.GPON在物理层定义了PLOAM（Physical Layer OAM）,高层定义了OMC（ONT Management and Control Interface）,在多个层面进行OAM管理。PLOAM用于实现数据加密、状态检测、误码监视等功能。OMCI信道协议用来管理高层定义的业务，包括ONU的功能参数集、T-CONT业务种类与数量、QoS参数，请求配置信息和性能统计，自动通知系统的运行事件,实现OLT对ONT 的配置、故障诊断、性能和安全的管理。

（五）业务承载

如图3-5所示，EPON沿用了简单的以太网数据格式，只是在以太网包头增加了64字节的MPCP点到多点控制协议来实现EPON系统中的带宽分配,带宽轮讯，自动发现，测距等工作。对于数据业务以外的业务（如TDM同步业务）的支持没有作过多研究，很多EPON厂家开发了一些非标准的产品来解决这个问题，但是都不理想，很难满足电信级的QoS要求。

GPON基于完全新的传输融合（TC）层，该子层能够完成对高层多样性业务的适配，如图二所示，定义了ATM封装和GFP封装（通用成帧协议），可以选择二者之一进行业务封装．鉴于目前ATM应用并不普及,于是一种只支持GFP封装的GPON。lite设备应运而生,它把ATM从协议栈中去除以降低成本。GFP是一种通用的适用于多种业务的链路层规程,ITU定义为G.7041。GPON中对GFP作了少量的修改,在GFP帧的头部引入了Port ID，用于支持多端口复用；还引入了Frag （Fragment）分段指示以提高系统的有效带宽。并且只支持面向变长数据的数据处理模式而不支持面向数据块的数据透明处理模式GPON具有强大的多业务承载能力。GPON的TC层本质上是同步的，使用了标准的8kHz（125μm）定长帧，这使GPON可以支持端到端的定时和其他准同步业务，特别是可以直接支持TDM业务，就是所谓的NativeTDM，GPON对TDM业务具备“天然”的支持。

图3-10 GPON与EPON协议栈比较

第二节典型的PON终端

根据PON网络现网应用情况，本章从PON终端的型号、产品功能、产品接口及功能以及指示灯几个方面学习典型的中兴、华为ONU设备，以便于今后的业务开通及维护。

一、中兴EPON系列小型终端

图3-11 中兴EPON系列小型终端

以上图标列举了中兴EPON系列小型终端，其主要应用于集团单位宽带业务接入，提供的接口类型和数量相对较少，无法扩展。

以上图表中终端接口类型说明如下：

POTS接口：接入电话机；以太网接口：接入局域网络；WiFi接口：接入无线终端；USB：接入USB存储设备或打印机；CATV：接入IPTV；E1接口：接入SDH网络终端。

二、中兴ZXA10 F460

中兴ZXA10 F460作为中兴小型ONU系列的一款，主要应用于集团单位语音、有线宽带、无线宽带综合接入。

1、产品接口及功能如下表：

型号端口功能

ZXA10 F460B 4个GE口、2个POTS口、1个

WIFI口、2个USB口

支持VOIP功能、支持WLAN功能

2、前面板及指示灯：

图3-12 指示灯

3、指示灯功能：

指示灯状态描述

LAN1 LAN2 LAN3 LAN4 绿灯常亮网口已连接，无数据传输灭系统未上电或网口未连接网络设备闪烁有数据传输

VoIP1 VoIP2 绿灯常亮已经成功注册到软交换机，但无业务流

灭系统未上电或无法注册到软交换机闪烁有业务流传输

电源指示灯蓝灯常亮系统正常上电灭系统未上电

WLAN指示灯绿灯常亮无线接口已启用灭系统未上电或无线接口被禁用闪烁有数据传输

LOS 故障指示灯红灯常亮光链路连接故障

闪烁

设备故障或下载版本时，与运行指示灯交替闪

烁

PON状态指示灯（仅仅对EPON接入设备）绿灯常亮ONU/T的OAM链路已经激活灭ONU/T未完成OAM发现和注册闪烁ONU/T正在试图建立连接

4、后面及侧面设备接口图：

图3-13 侧面设备接口图

5、接口及按键说明：

端口、按钮描述

LAN1 LAN2 LAN3 LAN4 RJ-45LAN网络接口，通过RJ-45网线连接至本地网络

POTS1 POTS2 RJ-11电话接口，通过RJ-11电话线连接至电话机，POTS 接口仅能连接到电话，不能连接到PSTN

PON SC/UPC单模光纤插口,用于接入光纤

USB USB HOST接口，连接带USB接口的存储设备或者打印机设备

UPS 备用电源接口，此接口未使用

POWER 电源插槽，连接至所附的电源适配器，DC 12V WPS WPS接入开关

WLAN WLAN按键，进行WLAN的开启/关闭功能

RESET 复位按键，设备处于上电激活状态，用细针按住孔内按键10秒以上，设备将恢复出厂默认值

三、中兴PON综合型终端(EPON、GPON)

图3-14 PON综合型终端

以上图标列举了中兴PON综合型终端(EPON、GPON)，其主要应用于小区语音、有线宽带综合接入，接口类型和数量具有一定扩展性，可根据实际网络规模进行配置。

四、中兴ZXA10 F822-24(EPON、GPON)

图3-15 中兴ZXA10 F822(EPON、GPON)

中兴ZXA10 F822(EPON、GPON)主要应用于FTTB＋LAN小区语音、有线宽带综合接入，提供丰富的上联和级联接口，为用户提供多类型宽、窄带服务。

1、产品接口及功能介绍如下：

ZXA10 F822可以提供24线LAN用户，24线POTS用户，并提供xPON或者Ethernet上联接口，和GE级联接口，特别适合新型城市的住宅楼宇与商用楼宇的宽带和语音接入。

2、产品接口及功能如下图:

图3-16 接口功能图

3、指示灯功能

指示灯状态描述

HOOK 绿灯亮有语音用户摘机

灭无语音用户使用业务

L1 绿灯常亮PON口的光链路都正常灭PON口的光链路不正常

PWR 蓝灯常亮系统正常上电灭系统未上电

RUN 绿灯常亮单板自检通过，但还未从主控板闪烁单板的一切功能运行正常

五、华为GPON系列终端

图3-17 华为GPON系列终端图

以上图标列举了华为GPON系列终端，其中MA5606T系列提供xDSL、POTS 接口或FE、POTS接口，MA5620系列提供FE、POTS接口，MA5626系列只提供FE 接口，OT928-G系列可提供GE、FE、E1、POTS接口，OT925-G可提供GE、FE、E1接口，其接口数量根据不同系列有所区别。

六、华为OT928G

图3-18 华为OT928G

华为OT928G主要满足VoIP（Voice over Internet Protocol）电话服务和TDM专线接入、以太网专线接入、基站传输和FTTB（Fiber To The Building）光纤到楼等组网需求。

1、产品接口及功能介绍如下：

OT928G提供多种类型的接口：

1个GPON上行接口，提供光纤高速接入。

8个E1/T1接口，用于上行提供TDM专线和基站接入。

1个GE接口，用于连接到局域网交换机、路由器等设备。

4个FE接口，用于连接到计算机或者交换机等设备。

8个POTS接口，提供电话机接入和VoIP服务。

2、面板接口及指示灯：

图3-19 面板接口及指示灯图

3、指示灯功能：

名称颜色状态说明

ALM

红色常亮设备温度达到告警阈值。

（系统告警灯）熄灭设备无告警。

PWR

绿色常亮系统正常上电。

（电源指示灯）熄灭系统掉电。

VoIP指示灯绿色常亮VoIP电话服务正常。熄灭VoIP电话服务中断。

POTS指示灯绿色常亮POTS电话拿起。熄灭POTS电话挂断。

AUTH(认证状态指

示灯）绿色

常亮认证通过。

闪亮正在认证过程中。

熄灭认证没有通过。

LINK （链路指示灯）绿色

常亮PON线路正常。

熄灭PON线路信号丢失。

FE、GE 指示灯LINK 绿色

常亮链路正常连接。

熄灭链路中断或未连接。ACT 黄色

常亮或闪亮正在进行数据传输。

熄灭无数据收发。

E1/T1指示灯红色

/

绿色

熄灭E1/T1端口未使用。

红色常亮E1/T1通道发生E1/T1_LOS告警。

红色闪亮

E1/T1通道发生严重告警，但不包括

E1/T1_LOS告警。

绿色常亮E1/T1通道使用，且无任何告警。

4、接口说明：

接口数量说明

接地点 1 藉由导线与地壳有良好的导通。

电源接口 1 通过电源线连接电源接口。

INIT口 1 用于复位设备，或将设备恢复默认设置。

POTS接口8 提供8路RJ-11接口，用于连接POTS电话设备。

PON接口 1 提供1路PON上行端口，用于光信号输入。

FE接口 4 提供4路FE接口，用于连接到计算机或者交换机等设备。GE接口 1 提供1路GE接口，用于连接到局域网交换机、路由器等设备。

E1/T1接口8 提供8路E1/T1接口，用于连接PBX、无线基站、节点机等设备。

第三节FTTB+LAN（PON）业务开通

FTTB+LAN(简称FTTB)：即Fiber to The Building（光纤到楼），是一种基于优化光纤网络技术的宽带接入方式，我们称为FTTB+LAN的宽带接入网（简称FTTB）。它是利用数字宽带技术，光纤直接到小区里，再通过双绞线（超五类双绞线或4对非屏蔽双绞线）到各个用户。FTTB提供最高上下行速率是10Mbps（独享）,这是一种最合理、最实用、最经济有效的宽带接入方法。传统的“FTTB＋LAN”的模式基本上是基于点到点有源以太网光纤，这种模式光纤需求量大，光纤利用率低，组网不灵活，中间有过多的有源设备，而采用PON部署“FTTB+LAN”,不仅节约光缆资源，组网灵活，还为用户提供语音接入业务。

一、FTTB+LAN典型线路图

图3-20 FTTB+LAN线路图

FTTB+LAN线路铺设过程是，从就近的光交接箱（或从就近接入光缆中破）铺设光缆至小区接入点，并从小区接入点铺设光缆至小区各栋住宅楼信息汇聚点，各信息汇聚点安装。

二、FTTB+LAN设备连接图

（一）传统的以太网交换机接入模式：

图3-21 传统的以太网交换机接入模式

FTTB+LAN传统的以太网交换机接入模式，是采用点对点的接入模式，即从汇接局到每个小区需要独立纤芯，同时小区内安装园区汇聚交换机，各楼道交换机通过小区光缆上联至园区汇聚交换机。

（二）PON网络接入模式：

图3-22 PON网络接入模式

FTTB+LAN PON网络接入模式，是采用一点对多点的接入模式，即多个小区至汇接局可共享1芯主干纤芯（接入到汇接局OLT设备同一PON口下）。在小

区就近接入点（或就近光交接箱）安装分光器，并通过小区光缆将各楼道的ONU 设备接入网络。

（三）两种接入模式的比较：

1、传统的以太网交换机接入模式需要在小区设置园区汇聚交换机，成本投资高，而采用PON网络接入，只需在小区接入安装分光器（分光比以接入的ONU 数量而定），相比交换机接入模式成本投资低。

2、传统的以太网交换机接入模式的楼道交换机很多情况是通过光电转换器接入园区汇聚交换机，增加了故障点及维护成本。而采用PON网络接入模式，各楼道安装的是ONU，ONU设备直接可以接入光纤，增强了网络安全和稳定性。

3、传统的以太网交换机接入模式只能为终端用户提供宽带上网业务，而采用PON网络接入模式，不仅可以为终端用户提供宽带上网业务，而且还可以提供语音、IPTV等多种业务。

因此，采用PON网络实现FTTB+LAN具有很大的优势。

三、分光器的安装

分光器根据实际应用情况，可选择安装到：

光交接箱

ONU综合机柜

ODF架

四、ONU的安装

ONU设备安装于楼道弱电井或楼梯间等信息汇聚点位置的ONU综合机柜内，ONU综合机柜内提供配线架、防雷插座、熔纤盘等配套设备。

图3-23 ONU的安装

五、分光器、ONU安装注意事项

1、分光器安装于光交箱、ODF架时，要将不用分支纤芯编扎盘好，做到整齐美观，将分光器安装到交接箱、ODF架内有较大空间的位置（便于后期业务扩展），同时有扎带固定好。安装于ONU综合机柜内的，需采用带有挂耳的专用

ONU综合机柜分光器，通过挂耳将分光器固定到机柜内固定架上。

2、ONU安装到ONU综合机柜内，通过ONU挂耳将ONU固定到机柜内固定架上。同时做好ONU电源接入，以及将ONU接地端子接入机柜接地端子。

图3-24 ONU电源接入图

六、FTTB＋LAN开通调试步骤:

（一）线路跳通

1、用跳纤将汇聚机房ODF架主干光缆待用纤芯与OLT设备PON口相连，再将光干光缆上待用纤芯通过光交接箱依次跳通，直至小区接入点。在小区接入点，将分光器的主芯接入接入光缆，并通过分光器的分芯连通小区各住宅楼信息汇聚点的小区光缆，在进行各端光缆跳通时，需使用光功率计测试各端光缆使用纤芯至汇聚机房的衰耗值在正常范围内，以保证业务开通。OLT、ONU发送接受光灵敏度范围（参考）：

OLT光模块

发送光功率：1.5~5dBm

接收灵敏度：-28~-8dBm

ONU光模块

发送光功率：0.5~5dBm

接收灵敏度：-27~-8dBm

PON系统简介

PON系统简介交流材料
汇报人: 徐继晖
湖北邮电规划设计有限公司 2007年12月

目
录
1
PON 技术原理 2 3 4 EPON关键技术 EPON系统网元 商用EPON设备简介
2

PON技术的含义
PON技术是一种宽带接入网技术
PON ODN Splitter
Passive Optical Network 无源光网络 Optical Distribution Network 光配线网 光分路器
无源光网络 (PON) 无源光网络 (PON) 指光配线网 (ODN) 不含有任何电子器件及电子电源，全部由光分路 指光配线网 (ODN) 不含有任何电子器件及电子电源，全部由光分路 器 (Splitter) 等无源器件组成，不需要贵重的有源电子设备。 器 (Splitter) 等无源器件组成，不需要贵重的有源电子设备。 是一种点到多点的光纤接入技术。 是一种点到多点的光纤接入技术。 本质特征 本质特征 光配线网 (ODN) 全部由无源光器件组成。 光配线网 (ODN) 全部由无源光器件组成。 3

PON的技术种类
点对多点光纤接入技术 点对多点光纤接入技术— —PON PON技术发展 技术发展
相同的拓扑——无源P2MP
APON z ITU-T标准化 标准已经成熟； z ATM技术； z目前提供的接入速率 相对较低，业务提供 能力有限，没有得到 市场认可。
EPON z IEEE EFM工作组 标准化，编号 802.3ah； z 以太网封装； z 标准完善； z 产品开始在市场上 迅速应用。
GPON z FSAN提出，ITU-T 标准化； z ATM、GEM封装； z 标准较完善； z 支持厂家较少。
协议不同
各种 各种PON PON技术的主要差异在于采用了不同的二层技术 技术的主要差异在于采用了不同的二层技术 4

PON技术原理

第一章PON技术原理 随着以太网技术在城域网中的普及以及宽带接入技术的发展，人们提出了速率高达1 Gbit/s 以上的宽带PON 技术，主要包括EPON 和GPON 技术：“E”是指E thernet，“G”是指吉比特级。 1987 年英国电信公司的研究人员最早提出了PON 的概念。1995 年，全业务网络联盟F SAN(Full Service Access Network)成立，旨在共同定义一个通用的PON 标准。1998 年，国际电信联盟ITU-T 工作组，以155Mbps 的ATM 技术为基础，发布了G.983 系列APON(ATM PON)标准。这种标准目前在北美、日本和欧洲应用较多，在这些地区都有A PON 产品的实际应用。但在中国，ATM 本身的推广并不顺利，所以A PON 在我国几乎没有什么应用。 2000 年底，一些设备制造商成立了第一英里以太网联盟(EFMA)，提出基于以太网的PON 概念——EPON(Ethernet Passive Optical Network)。EFMA 还促成电气电子工程师协会(IEEE)在2001 年成立第一英里以太网(EFM)小组，开始正式研究包括1.25Gbit/s 的EPON 在内的EFM 相关标准。EPON 标准IEEE 802.3ah 在2004 年6月正式颁布。 2001 年底，FSAN 更新网页把APON 更名为BPON(Broadband PON)。实际上，在2001 年1月左右E FMA 提出E PON 概念的同时，FSAN 也已经开始了带宽在1Gbps 以上的P ON，也就是G igabit PON 标准的研究。FSAN/ITU 推出GPON 技术的最大原因是由于网络IP 化进程加速和ATM 技术的逐步萎缩导致之前基于ATM 技术的APON/BPON 技术在商用化和实用化方面严重受阻，迫切需要一种高传输速率、适宜I P 业务承载同时具有综合业务接入能力的光接入技术出现。在这样的背景下，FSAN/ITU 以APON 标准为基本框架，重新设计了新的物理层传输速率和TC 层，推出了新的G PON 技术和标准。2003 年3月I TU-T 颁布了描述GPON 总体特性的G.984.1 和ODN 物理媒质相关(PMD)子层的G.984.2GPON 标准，2004 年3 月和6 月发布了规范传输汇聚(TC)层的G.984.3 和运行管理通信接口的G.984.4 标准。

PON系统知识简介

1PON基础知识 1.1 PON技术概念 PON(Passive Optical Network)即无源光网络，一种基于点到多点(P2MP)拓扑的技术。“无源”指ODN(光分配网络)中不包含有任何电子器件及电子电源，ODN全部由光分路器Splitter等无源器件组成，不需要贵重的有源电子设备。 目前的PON技术分为以下几种： ●APON：ATM PON，基于ATM的无源光接入技术。上世纪90年代 中期由ITU和FSAN提出并标准化，由于容易被用户认为只能提供ATM业务，2001年被改称BPON.遵循ITU-T G.983系列标准。 ●EPON：Ether PON，基于以太网的无源光接入技术。2000年11月成 立IEEE研究小组(即后来的EFM工作组)，2004年4月工作组形成IEEE 802.3ah系列标准。现统称为IEEE 802.3-2005。 ●GPON：Gigabit(千兆) PON，基于ATM/GEM的无源光接入技术。 FSAN在2001年初提出，ITU和FSAN进行标准化，遵循ITU-TG.984系列标准。 ●WDM-PON：基于波分复用的无源光接入技术，尚无统一标准。 PON是一种接入网技术，定位在常说的“最后一公里”，即在服务提供商、电信局端和商业用户或家庭用户之间的解决方案。 PON网络的突出优点是消除了户外的有源设备，所有的信号处理功能均在交换机和用户宅内设备完成。而且这种接入方式的前期投资小，大部分资金可以等到用户真正接入时才投入。它的传输距离比有源光纤接入系统的短，覆盖的范围较小，但它造价低，无需另设机房，维护容易。因此这种结构可以经济地为居家用户服务。 ●优点： 1)多业务：PON系统要求提供语音，数据，视频等业务接入，业务透 明性好，实现真正意义的全业务接入与“三网合一” 。 2)高带宽：EPON目前可以提供上下行对称的1.25Gb/s的带宽，并 且随着以太技术的发展可以升级到10Gb/s。GPON则是高达 2.5Gb/s的带宽。 3)长距离接入：光纤的传输距离高达数百公里，所以实际上物理传输 层的距离瓶颈在收发光信号的设备光器件上，目前PON标准规定距离为20km，这样的长度对社区网络来说已是绰绰有余； 4)成本相对低：由于PON系统的ODN部分没有电子部件，无需电源 供应，因此容易铺设，基本不用维护，建设维护成本低。设备相对简单，系统对局端的资源占用很少，系统初期投入低，扩展容易，

PON技术介绍(精)

基于PON技术的宽带接入 1PON技术的概念 1.1PON技术的概念以及特点 无源光网络（PON）(PassiveOpticalNetwork，无源光网络) 技术是一种一点到多点的光纤接入技术，它由局侧的OLT（光线路终端）、用户侧的ONU（光网络单元）以及ODN（光分配网络）组成。所谓“无源”是指在ODN中不含有任何有源电子器件及电子电源，全部由光分路器（Splitter）等无源器件组成。 无源光网络（PON）是一种纯介质网络，避免了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，同时节省了维护成本，是通信行业长期期待的技术。同有源系统比较，PON技术具有节省光缆资源、带宽资源共享，节省机房投资，设备安全性高，建网速度快，综合建网成本低等优点。 1.2PON技术的工作原理 （1）工作原理框图如图1所示，PON系统由位于中央局端的一个光线路终端（OLT）和位于客户端的一组关联光网络终端（ONT）组成，在它们之间是由光纤和无源分光器或连接器组成的光分配网络（ODN）。

（2）基于TDM/TDMA的上行/下行流量管理。在PON中，OLT与ONU之间采用的数据传输方式包括WDM/WDMA、SCM/SCMA、CDM/CDMA和TCM/TCMA，实际应用中一般采用TDM/TDMA方式，图2、3表明在PON系统中从OLT到多个ONU其下行采用TDM广播方式、上行采用TDMA（时分多址）方式的数据传输过程。 2PON技术的分类以及在FTTx中的应用 2.1FTTx技术 FTTx技术分为FTTB、FTTC、FTTZ、FTTH、FTTO、FTTF 等。其中最主要的是FTTB（光纤到大楼）、FTTC（光纤到路边）、FTTH（光纤到用户）三种形式。随着软交换与光缆技术进一步成熟，FTTH将成为我们通信接入方式的最终目标。 有源光纤接入技术如PDH、SDH、MSTP、点到点以太网系统因机房建设、有源设备建设、维护成本高等原因而渐渐被淘汰；PON技术则因为无源化带来的维护成本低，以及无机房建设产生的建设成本低，愈加受到行业欢迎。在目前众多的光纤接入技术中，PON技术比较适合FTTH的大规模发展。 2.2各种PON技术的特点 PON技术始于20世纪80年代初，目前市场上的PON产品按照其采用的技术，主要分为APON／BPON（ATMPON／宽带PON）、EPON（以太网PON）和GPON（吉比特PON）。

PON技术详细介绍

EPON EPON（以太无源光网络）是一种新型的光纤接入网技术，它采用点到多点结构、无源光纤传输，在以太网之上提供多种业务。它在物理层采用了PON技术，在链路层使用以太网协议，利用PON的拓扑结构实现了以太网的接入。因此，它综合了PON技术和以太网技术的优点：低成本；高带宽；扩展性强，灵活快速的服务重组；与现有以太网的兼容性；方便的管理等等。 1.简介 EPON波分复用技术EPON(Ethernet Passive Optical Network 以太网无源光网络)IEEE802.3定义了以太网的两种基本操作模式。第一种模式采用载波侦听多址接入/冲突检测（CSMA/CD）协议而应用在共享媒质上；第二种模式为各个站点采用全双工的点到点的链路通过交换机连接到一起。相应的，以太网MAC可以工作于这两种模式之一：CSMA/CD模式或全双工模式。 EPON媒质的性质是共享媒质和点到点网络的结合。在下行方向，拥有共享媒质的连接性，而在上行方向其行为特性就如同点到点网络。 下行方向：olt发出的以太网数据报经过一个1:n的无源光分路器或几级分路器传送到每一个ONU。N的典型取值在4～64之间（由可用的光功率预算所限制）。这种行为特征与共享媒质网络相同。在下行方向，因为以太网具有广播特性，与EPON结构和匹配：OLT广播数据包，目的ONU有选择的提取。 上行方向：由于无源光合路器的方向特性，任何一个ONU发出的数据包只能到达OLT，而不能到达其他的ONU。EPON在上行方向上的行为特点与点到点网络相同。但是，不同于一个真正的点到点网络，在EPON种，所有的ONU 都属于同一个冲突域――来自不同 的ONU的数据包如果同事传输依然可能会冲突。因此在上行方向，EPON需要采用某种仲裁机制来避免数据冲突。 2.技术基础 无源光网络（PON）的概念由来已久，它具有节省光纤资源、对网络协议透明的的特点，在光接入网中扮演着越来越重要的角色。同时，以太网（Ethernet）技术经过二十年的发展，以其简便实用，价格低廉的特性，几乎已经完全统治了局域网，并在事实上被证明是承载IP数据包的最佳载体。随着IP业务在城域和干线传输中所占的比例不断攀升，以太网也在通过传输速率、可管理性等方面的改进，逐渐向接入、城域甚至骨干网上渗透。而以太网与PON的结合，便产生了以太网无源光网络（EPON）。它同时具备了以太网和PON的优点，正成为光接入网领域中的热门技术。 3.技术的发展 2000年11月，IEEE成立了802.3 EFM(Ethernet in the First Mile)研究组，业界有21个网络设备制造商发起成立了EFMA，实现Gb/s以太网点到多点的光传送方案，所以又称GEPON（GigabitEthernet PON）。EFM标准IEEE802.3ah；EPON 就是一种新兴的宽带接入技术，它通过一个单一的光纤接入系统，实现数据、语音及视频的综合业务接入，并具有良好的经济性。业内人士普遍认为，FTTH 是宽带接入的最终解决方式，而EPON

下一代PON技术介绍

下一代PON技术介绍 中兴通讯学院方案规划部

目录 xPON ?新技术 ?10GEPON G O ?NGPON

xPON新技术 ?PON是APON/BPON、EPON、GPON等多种技术的统称， 各种PON技术的主要差异在于采用了不同的技术，另外还 技术的主要差异在于采用了不同的技术另外还有几种新的PON技术，如WDM-PON和Long Reach PON （），目前主要在韩国有部分应 LR-PON WDM-PON KT (10万线规模，不到5万用户），尚没有相应的国际标准， Long Reach PON目前还出于预研和理论探索阶段，其中 以英国电信BT提出的Super PON最有代表性。 信有 ?EPON当前主要是进行向10GE PON的演进研究；GPON 当前主要任务是制定有关中间过渡标准（G.984.enh和 G984h G.984.ext ），G.984.enh主要研究如何在尽量不改变现有 G PON的ODN的基础上引入WDM PON。G.984.ext主要 G-PON WDM-PON G984ext 讨论如何在尽量不改变现有GPON的ODN的基础上扩大 GPON的传输距离。

APON BPON GPON WDM PON LR PON EPON 10GEPON

新技术进展 xPON—10GEPON

?标准草案已发布，10GEPON 标准802.3av 计划2009年发布正式标准? 802.3av 标准和802.3ah 标准完全兼容，目前EPON 规模建设的FTTB 可平滑演进到10GEPON ? 802.3av 10Gbps ，上行带宽为1G 的下行带宽为p ，行带宽为或10Gbps C RF Video ? 利用C 波段和L 波段用于WDM 以及RF Video 的传输芯片和产品?部分芯片商和设备商已预研10GEPON 芯片和产品，2009-2010年推出相应产品

PON技术介绍

PON技术介绍 一、什么是pon 无源光网络（PON）技术是一种点到多点的光纤接入技术，它由局侧的OLT（光线路终端）、用户侧的ONU（光网络单元）以及ODN（光分配网络）组成。一般其下行采用TDM 广播方式、上行采用TDMA（时分多址接入）方式，而且可以灵活地组成树型、星型、总线型等拓扑结构（典型结构为树形结构）。所谓“无源”，是指ODN中不含有任何有源电子器件及电子电源，全部由光分路器（Splitter）等无源器件组成，因此其管理维护的成本较低。 EPON的标准化工作主要由IEEE的802.3ah即EFM（EthernetFortheFirst Mile，第一英里以太网）工作组来完成，其制定EPON标准的基本原则是尽量在802.3体系结构内进行EPON 的标准化工作，工作重点放在EPON的MAC协议上，最小程度地扩充以太网MAC协议。该标准目前还是草案，EFM计划在2004年正式发布EPON的相关标准。我国目前正在积极进行EPON的标准化工作，通信行业标准《接入网技术要求－基于Ethernet的无源光网络（EPON）》正在制订中。 GPON是ITU提出的G比特级的无源光网络。ITU在2003年正式通过并颁布了GPON标准系列中的三个标准：G.984.1、G.984.2和G.984.3。由于GPON标准是ITU在APON标准之后推出的，因此G.984标准系列不可避免的沿用了G.983标准的很多思路。GPON与EPON 都是千兆比特级的PON系统，与EPON力求简单的原则相比，GPON更注重多业务和QoS 保证，因此更受运营商的青睐。但由于GPON标准复杂且开发较晚，技术尚不成熟，因此目前GPON产品还未到商品化阶段。 目前IEEE提出的EPON实现方案是：在与APON类似的结构和G．983的基础上，设法保留APON的物理层PON，而以Ethernet技术代替ATM技术作为数据链路层协议，构成一个可以提供更大带宽、更低成本和更强业务能力的新的结合体EPON。而ITU提出的GPON 技术的主要目标是实现Gbit速率，并能支持多种业务，对所有业务最优化。 二、为什么选择PON技术 PON技术的引入是接入网络的又一次革命，该技术可以为用户提供30～100Mbit/s的带宽，接入距离可达10～20km。它的主要优势表现在： (1)用PON技术可以解决FTTH、FTTO等问题，为通信网络向全光网络演进提供必要条件； (2)用PON技术可以提供“全业务”接入，充分满足视频娱乐和家庭办公所需的带宽需求； (3)PON技术采用可级联的无源光分路器，不仅节约主干光缆，而且大大简化了网络结构，提高了网络健壮性； (4)用PON技术的FTTH解决方案不仅具备光纤的高可靠性，而且非常适合广播/组播、视频/音频业务的开展。 三、PON技术部署策略