EPON基本原理与产品介绍(PPT共62页）

1、EPON网络技术培训胶片Page 2内容概述EPON基本原理什么是PONEPON基本原理EPON网络组织架构OLT产品介绍ONU产品介绍ODN介绍EPON网络拓扑图EPON组网应用案例介绍Page 3什么是 PON PON是以点到多点为特征的单纤双向无源光网络； PON包括三个组件：Optical Line Terminal (光线路终端OLT), Optical Network Unit (光网络单元ONU)和Passive Optical Splitter（POS无源分光器）； ODN中的无源光分路器可以是一个或多个光分路器的级联。Passive Optical NetworkOLTONU

2、Optical Line TerminalOptical Network Unit Passive Optical Splitter PSTNInternetCATVONUONUPassive Optical Splitter PON（无源光网络）是指光配线网中不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。一个无源光网络包括一个安装于中心控制站的光线路终端（OLT），一级一批配套的安装于用户场所的光网络单元。在OLT与ONU之间的光配线网（ODN）包含了光纤以及无源分光器或者耦合器。Page 4EPON基本原理EPON的标准是I

3、EEE802.3ah，标准中定义了EPON的物理层、MPCP(多点控制协议)、OAM(运行管理维护)等相关内容。IEEE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，最小程度地扩充标准以太网的MAC协议。这就最大程度地继承了以太网经过长期、大规模实践检验积累下来的宝贵技术经验。 1490nm1310nmEPON系统采用TDM技术，实现单纤双向传输（强制）采用以下两种技术：下行数据流采用广播传输技术；上行数据流采用TDMA传输技术。Page 5OLT连续广播发送，ONU选择性接收：GPON根据VPI/VCI(ATM)或者GEM PORTID（GEM）EPON根据

4、LLIDPON基本技术下行差错检测域Error detection field净荷Variable-length packet信头Header 802.3 FramePage 6PON基本技术上行上行信号：分时突发发送，采用测距技术保证上行数据不发生冲突EPON上行帧以时分复用的形式由各个ONU发送的数据包组成。各个ONU发送的上行数据流通过光分路器耦合进共用光纤，以TDM的方式复合成一个连续的数据流。每个ONU有一个TDM控制器，它与OLT的定时信息一起控制上行数据包的发送时刻，避免复合时数据发生碰撞和冲突。当ONU没有数据发送时，也需要填充OLT分配给自己的时隙。Page 7内容概述EPO

5、N基本原理什么是PONEPON基本原理EPON产品介绍OLT产品介绍ONU产品介绍ODN介绍EPON组网应用案例介绍Page 8OLT在网络中位置处于网络接入层支持P2P和P2MP支持FTTH和FTTB/FTTCOLTONTOLTMDUOLTMini DLSAMOLT基本功能核心部分：包括汇聚分发、业务处理和ODN适配功能业务部分：提供业务接口功能，包括接口适配、接口保护等，以及在需要时具有特定业务的信令处理和媒质传输制式的转换功能公共部分：包括供电与OAM功能Page 9MA5680T机柜室内型机柜 N63-22600mm300mm2200mm典型配置Page 10MA5680T机框MA56

6、00T机框530mm275.8mm447.2mm 业务框最大功耗是1425W，2框配置最大2850W20 个业务插槽21” ETSI 机柜（机架）直流电源冗余备份主控板冗余备份Page 11MA5680T配置描述EPBAEPBAEPBAEPBAEPBAEPBAEPBAEPBAEPBAEPBAEPBAEPBAEPBAEPBAEPBAEPBASCULSCULGICDX1CAPRTAPRTACITA业务端口EPON上行 1.25Gbit/s下行 1.25Gbit/s兼容 IEEE 802.3ah光接口特性满足PX10/PX201:32 分光比网络侧端口10GE 光口GE 光、电口维护端口FE电口RS

7、-232系统容量支持 64 个EPON 接口支持 2048 个EPON ONUSCUL: 主控板EPBA: 4PON口的EPON业务板GICF: 2GE 光接口上行板GICG: 2GE 电接口上行板X1CA: 10GE 光接口上行板X2CA: 2 10GE光接口上行板PRTA: 电源板CITA: 通用接口板Page 12MA5680T主控板SUL10GE交换芯片CPU时钟模块 16*10GE调试网口维护串口背板总线接口业务槽位总线上行槽位总线4*10GEPCI监控串口SCUL是超级控制单元板，主要功能是系统控制和处理宽带业务。SCUL通过带宽10GE的总线接口与业务板通信，以此完成对设备的配置

8、、管理和控制，同时实现简单路由协议等功能，同时通过带内网管通道实现告警信息的处理，SCUL与业务板之间存在高层协议，SCUL单板软件通过此协议从业务板上报的信息中分离出告警等管理信息进行相关的识别处理。COMETHESCSCUL为全10GE交换矩阵，交换能力双向400GPage 13MA5680T业务板EPBA EPBA 单板支持4 个EPON 端口 支持1000Base-PX10/PX20 光模块 ，支持最远20km 的传输距离 支持最大分光比1：32，一个EPON 端口可最大同时支持32 个ONT交换芯片CPULocal BUSMACMAC背板上行4GEEPBA单板SC/PC光接口Serd

9、esOptic ModuleSerdesOptic ModulePCIMACMACSerdesOptic ModuleSerdesOptic ModuleGMIIGMIIGMIIGMIIPage 14CPU电源模块 GICF单板2*GE光口背板总线接口上行槽位总线2*GESFPSFP控制总线5V输出3.3V输出EEPROM指示灯信号MA5680T上行板GICFGICF 是上行接口板，提供上行或级联的光接口。GICF 提供2 路GE 光接口，插在ETSI业务框的19、20 槽位。Page 15MA5606T机箱挂耳1：适用于ETSI 标准的机柜；挂耳2：适用于19 英寸的机柜；2U高MA5606

10、T既可以做OLT，又可以做ONUPage 16MA5606T机箱挂耳1：适用于ETSI 标准的机柜；挂耳2：适用于19 英寸的机柜；2U高MA5606T既可以做OLT，又可以做ONUPage 17MA5606T配置业务板与分离器板同时使用时，分离器板只能插在2 槽位，业务板插在3 槽位。单框满配置最大功耗：150WPage 18MA5606T主控板小规模控制单元板，提供对业务板的管理，并通过扣板实现业务上行。插在MA5606T 机箱的1 槽位，不支持双配。主控板提供系统控制及上行接口，提供环境监控串口。通过O2FN扣板提供2个FE光接口，传输距离为15km（单模）、2km（多模）。通过O2GN

11、扣板提供2个GE光接口，传距离为10km（单模）、500m（多模）。通过EP1A扣板提供1个EPON光接口，传输距离为20km（单模）。Page 19内容概述EPON基本原理什么是PONEPON基本原理EPON产品介绍OLT产品介绍ONU产品介绍ODN介绍EPON组网应用案例介绍Page 20基本功能依托EPON上行，提供中小规格的多业务接入网方式。如：ADSL2+、VDSL2、POTS、LAN等方便灵活的组网应用简便快捷的安装高可靠性和可维护性ONU概述产品分类MDU（MA5606T、MA5620E/MA5626E、MA561X)ONT(HG810e、HG813e、HG850e）Page 2

12、1ONU产品在网络中位置处于网络接入层的尾端主要用于FTTB/FTTC应用，即OLTMDUOLTMini DLSAMOLT+ONT应用。Page 22MDUMA5606T做MDU使用作为EPON系统的MDU（Multi-Dwelling Unit）设备，提供EPON上行，与OLT（Optical Line Terminal）设备配合提供FTTN（Fiber To The Neighborhood）解决方案。支持的业务如下：主控板仍然为MCUA，加载不同的版本选择作为OLT或MDU使用。Page 23MA5606T业务板最多提供64路ADSL2+用户Page 24MDUMA5620E/MA562

13、6E产品介绍上行EPON，下行FE+POTS（可选）接入用户的盒式接入产品系列产品应用于楼内，通过以太网接入普通住宅用户前面板维护：光纤、电源、用户电缆前出线设计MA5620E-24MA5620E-16FE+POTSMA5626E-24MA5626E-16FEPage 25MA5620E/MA5626E硬件配置产品名称用户接口上行接口MA5620E-2424FE+24POTSEPON口MA5620E-1616FE+16POTSEPON口MA5626-24 24FEEPON口MA5626-16 16FEEPON口1）MA5626E/MA5620E的外观尺寸为19英寸220mm1U（宽深高）2）电

14、源只有交流配置，没有直流配置。电源有两种规格：54W和135W，前者用于MA5626E系列，后者用于MA5620系列；2）低温地区（环境温度低于10）需要配置加热板；Page 26MA5620E/MA5626E设备尺寸和重量型号尺寸（宽深高）机箱尺寸（不带加热板，不带挂耳）442mm220mm43.6mm机箱尺寸（不带加热板，带挂耳）482.6mm220mm43.6mm机箱尺寸（带加热板，不带挂耳）442mm220mm85.2mm机箱尺寸（带加热板，带挂耳）482.6mm220mm85.2mm配置重量MA5620E3.2kgMA5626E2.45kg加热装置1.7kgPage 27MA5620

15、E/MA5626E设备环境、电源和功耗参数 环境参数参数值工作环境温度-10+55-25+55（外挂加热装置）工作环境湿度5%RH95%RH气压环境70kPa106kPa海拔高度2000m以内电源参数指标供电方式交流供电工作电压范围100V240V功耗参数指标MA5620E50WMA5626E18WPage 28MDUMA5616产品介绍分为直流和交流两种供电方式Page 29MA5616典型配置Page 30MDUMA5610产品介绍MA5610分为直流和交流两种供电方式Page 31MA5610典型配置Page 32网络接口1个GEPON接口: SC/PC接头单纤双向波长承载 符合1000

16、BASE-PX20用户接口1个10/100/1000BASE-T接口，RJ45接头符合IEEE 802.3ab协议支持CTC GEPON Standard，IEEE 802.3ah支持IEEE 802.3ah OAM和CTC OAM扩展上下行FEC，下行Triple-Churning加密业务特性支持802.1Q，全范围VLAN支持VLAN操作和QoS 支持802.1p，每个以太端口至少4个优先级队列支持IGMP Snooping，可同时支持16个组播节目支持802.1D，至少128个MAC地址L2/L3业务流分类工作环境室内型SFU，桌面或壁挂安装工作温度：0 to 45C 湿度：5 to 9

17、5 %（无凝结）供电市电供电：100240VAC，50/60HzONT HG810ePage 33网络接口1个GEPON接口: SC/PC接头单纤双向波长承载 符合1000BASE-PX20用户接口4个10/100FE接口，RJ45接头符合IEEE 802.3ab协议支持CTC GEPON Standard，IEEE 802.3ah支持IEEE 802.3ah OAM和CTC OAM扩展上下行FEC，下行Triple-Churning加密业务特性支持802.1Q，全范围VLAN支持VLAN操作和QoS 支持802.1p，每个以太端口至少4个优先级队列支持IGMP Snooping，可同时支持1

18、6个组播节目支持802.1D，至少128个MAC地址L2/L3业务流分类工作环境室内型SFU，桌面或壁挂安装工作温度：0 to 45C 湿度：5 to 95 %（无凝结）供电市电供电：100240VAC，50/60HzONT HG813ePage 34网络接口1个GEPON接口: SC/PC接头单纤双向波长承载 符合1000BASE-PX20用户接口4个10/100FE接口，RJ45接头2个POTS接口符合IEEE 802.3ab协议支持CTC GEPON Standard，IEEE 802.3ah支持IEEE 802.3ah OAM和CTC OAM扩展上下行FEC，下行Triple-Chur

19、ning加密支持SIP业务特性支持802.1Q，全范围VLAN支持VLAN操作和QoS 支持802.1p，每个以太端口至少4个优先级队列支持IGMP Snooping，可同时支持16个组播节目支持802.1D，至少128个MAC地址L2/L3业务流分类工作环境室内型SFU，桌面或壁挂安装工作温度：0 to 45C 湿度：5 to 95 %（无凝结）供电市电供电：100240VAC，50/60HzONT HG850ePage 35内容概述EPON基本原理什么是PONEPON基本原理EPON产品介绍OLT产品介绍ONU产品介绍ODN介绍EPON组网应用案例介绍Page 36ODN简介ODN是光分配

20、网络的简称，又称光配线网。它是光纤接入网中设置在光线路终端(OLT)和光网络单元(ONU)之间的线路和设备的总称，用来分配光信号功率，在OLT和ONU之间提供光信号传输的物理通道。ODN主要由光纤光缆、光衰减器、光纤接头、光连接器、分光器等无源光器件组成。 ODN工程中使用的光配线架，光交接箱，光配线箱，光分路器、光分纤盒等设备，内部集成了不同数量，不同种类的无源光器件，以满足光纤部署和管理的需求。Page 37ODN基本结构下面是一个基本的ODN结构示意图。Page 38ODN中主要光无源器件光纤光分路器光纤连接（包括活动连接器，热熔接，冷接子）Page 39光分路器器件简介分光器分两大类：

21、一、熔融拉锥式分光器（FBT） 二、平面光波导功率分光器（PLC）分光比：12、14、18、116、132、164 22、24、28、216、232、264Page 40光分路器器件简介性能指标：箱体内置光分路器、光纤适配器和走纤装置；19”安装，可适合安装于300mm深机柜；托盘+翻盖结构，适合光口保护及产品运维；分光比1：21：64，其它规格可定制；环境温度：-40 +85环境湿度：95（+40时） 大气压力：70kPa 106kPa Patch cordSplitterSC/PC ConnectorSC/PC ConnectorPatch cordSplitter Unit Page 4

22、1ODN常用器件光损耗参数ODN产生的光功率损耗主要包括光纤损耗、连接点损耗、分光器损耗等。不同器件的损耗参数如左表所示。表中可以看出上行1310nm波长的损耗大于下行1490nm波长的损耗。实际估算光纤衰减时，统一取上行1310nm波长的每公里平均损耗（0.35dB）做为光纤损耗参考值，这其中已经包括光纤接续的熔接损耗。1550nm波长应用于CATV传输，光纤损耗最低。有关CATV的链路功率预算需另外计算，Class B标准不涉及。 名称平均损耗(dB)连接点连接器0.25热熔接0.08冷接点0.3分光器1:6419.71:3216.51:1613.51:810.51:47.21:23.2光

23、纤(G.652)1310nm(km)0.351490nm(km)0.251550nm(km)0.2Page 42CLASS B+标准Table G.984.2 Classes for optical path lossClass AClass BClass BClass CMinimum loss5 dB10 dB13 dB15 dBMaximum loss20 dB25 dB28 dB30 dBNOTE The requirements of a particular class may be more stringent for one system type than for anoth

24、er, e.g. the class C attenuation range is inherently more stringent for TCM systems due to the use of a 1:2splitter/combiner at each side of the ODN, each having a loss of about 3 dB.根据Class B标准中的相关参数，可计算出：ODN最大损耗= Mean launched power MIN Minimum sensitivity 28dB；ODN最小损耗=Mean launched power MAX Mini

25、mum overload13dB；上、下行方向相同。Page 43EPON接口参数指标（Class B+）ItemsUnitSingle fibreOLT: OLT最小平均发送功率 Mean launched power MINdBm+1.5最大平均发送功率 Mean launched power MAXdBm5接收灵敏度 Minimum sensitivitydBm-28过载光功率 Minimum overloaddBm-8ONU: ONU最小平均发送功率 Mean launched power MINdBm0.5最大平均发送功率 Mean launched power MAXdBm5接收灵

26、敏度 Minimum sensitivity dBm-27过载光功率 Minimum overloaddBm-8Page 44安装测试步骤Page 45步骤一：总损耗预算根据部署的 PON 类型（B级 PON 的总损耗预算为 28 dB），测试前应认真检查网络的每个元件： 1)分路器的损耗（1:4、1:8、1:16、1:32），通常是系统的主损耗，1:32 分路器的损耗典型值为 16.5dB。 2)WDM 的损耗，每个 WDM 耦合器的损耗通常约为 0.7 到 1.0 dB。 3)连接器和熔接损耗，从 OLT 到 ONT 的整个链路的损耗通常约为 2.0 到 3.0 dB。 4)光纤损耗，等于

27、衰减 x 距离。最大距离受最坏衰减波长（1310 nm 的衰减约为 0.35 dB/km）下的损耗预算 限制。最大长度范围通常从 4 到 20 km。 5)1550nm波长应用于CATV传输时，链路功率预算需另外计算， 1550 nm 的衰减约为 0.2 dB/km，CATV接收机光功率最小为8 dBm.Page 46步骤二：链路测试(单个光纤)：在此步骤中，必须测量损耗和光纤衰减以确保符合供应商规范（以及要点 1 中建立的损耗预算）。每一光纤都应在中心局的 OLT 和光分路器（熔接前）之间以及在光分路器（也在熔接前）和 ONT 之间进行测试。如有可能，应进行双向测试。进行双向测试非常重要，因

28、为这样可以取损耗值的平均值，且许多事件（如纤芯大小不匹配）会根据光来源方向的不同而得出不同的损耗级别。这些测量可确保每个波长（1310 nm、1490 nm 和 1550 nm）都有足够的光纤衰减。请注意，光纤衰减应使用 OTDR 来测量。G.652 光纤的典型衰减值，是：0.35 dB/km (1310 nm)， 0.25dB/km (1490 nm) ，0.20 dB/km (1550 nm) Page 47步骤三：光分路器端口损耗和回损测试1）将光分路器连接来自中心局的光纤后，建议（如果时间允许）对光分路器的插耗和回损进行测试，以确保这些测量值符合步骤一的点 1 中所述的制造商规范。该鉴

29、定是通过 OTDR 来执行的。用来测试从光分路器输出端口到中心局OLT 之间的光纤，以鉴定每个端口在 1310、1490 和 1550 nm 下分路器端口的损耗。注意需使用能穿透光分路器的OTDR进行测试，否则分路器的损耗将处于 OTDR 的死区，致使无法进行测试。 2）按照 ITU-T G.983.1规定，光分路器端口的回损应为 32 dB 或更大。Page 48步骤四：端到端损耗和回损测试在光分路器输出端口连接光纤，以及连接 ONT 和 OLT 位置的光纤后，对PON网络的安装执行总体测试。实际上，在此阶段将测量总的端到端损耗、熔接损耗、连接器损耗、光回损。从 OLT 到 ONT 的双向端

30、到端损耗测试是通过 1310/1490/1550 nm 光源和功率计完成的，并在这些波长下进行校准和参考。此测试包括 OLT、ONT 和分路器输出端口（如果没有熔接）的连接器。PON光功率计能够根据预设制造商的 OLT 阈值功率值给出每个传输 波长 (1310/1490/1550 nm) 的通过/未通过功率读数结果，在此阶段将起很大作用，因为此时不需要解释任何数据。 B级 PON 的最大端到端损耗应小于 28dB。 熔接损耗和连接器的光回损可通过使用从 ONT 到 OLT 之间的 OTDR 进行测试。OTDR 将定位熔接、连接器或 ORL 较小的任何其它事件。当然，更大的 ORL 将有助于避免

31、以后的劣化超出指标允许范围。回损测量标准：按照 ITU-T G.983.1规定，光分路器端口的回损应为 32 dB 或更大。熔接损耗应小于 0.1 dBPage 49步骤五：OLT 和 ONT开通对光网络进行鉴定后，即可开通 OLT。在ONT 开通之前，应在在ONT处测试每个传输波长(1310/1490/1550 nm)的 光功率，看其是否满足ONT技术规范的要求。按照 ITU-T G.984.2 CLASS B+规定： ONT处发射光功率（1310nm）:+0.5+5dBm（需能在突发模式下工作的光功率计） ONT处接收光功率（1490nm）:-8 -27dBm ONT处接收光功率（1550

32、nm）:-8 +2dBm (如有CATV业务) Page 50业务开通测试用户业务激活过程ONT 安装光纤引入线安装ONT 加电使用PON光功率计进行光信号测量 (必须符合相应指标)Page 51所用设备PON 功率计LCD 同时显示所有3个波长功率LEDs 显示三个波长的 通过/未通过信息绿色 = 通过黄色 = 告警红色 = 未通过 Page 52测试位置已建成网络允许有多个测试点: 测试点 1: 在分光器位置测试下行视频1550nm信号功率下行数据1490nm输出功率每一个端口都可以独立进行测试OLTCODTONTFDHParkingPage 53测试点 2: 在接头盒处下行视频1550n

33、m信号功率下行数据1490nm输出功率从CO经过分光器的信号每一个端口都可以独立进行测试OLTCODTONTFDHParking测试位置Page 54测试点3: 在 ONT 处(需要穿通测试)下行视频和数据信号功率测试上行数据信号功率测试 PON网络中经过各器件后信号功率 PON光功率计为用户业务激活而设计的具有穿通功能。OLTCODTONTFDHParking1310nm1490nm1550nm测试位置Page 55对于完全熔接的网络只有两个测试点:在 CO在 ONTOLTCOFDHDTONT测试位置Page 56内容概述EPON基本原理什么是PONEPON基本原理EPON产品介绍OLT产品

34、介绍ONU产品介绍ODN介绍EPON组网应用案例介绍Page 57济南网通FTTB(EPON+LAN)应用 济南网通伟东小区工程MA5680T+MDU(24FE+24POTS)组网，为小区内14栋楼，1248个用户提供语音、数据、多媒体等业务。 改变了传统的FTTB楼宇交换机的建设模式，减少设备故障节点，即插即用减轻维护压力，无风扇的设计更贴近了最终用户。1 x N局端MA5680T小区机房EPONPC用户大楼PhoneMA5620E视频电话PC用户大楼PhoneMA5620ESplitterSS城域网 软交换FAXPage 58济南网通FTTH应用东山小区省委宿舍济南网通在东山小区省委宿舍建设中，采用光纤直接到户，为高端用户提供高速的数据业务和VOIP业务，很好的满足了客户对于业务