基于以太网方式的无源光网络（EPON）技术要求
目 录
1 前言 (1)
2 范围 (2)
3 规范性引用文件 (3)
4 缩略语 (4)
5 参考模型 (6)
6 业务类型和设备类型 (7)
6.1业务类型 (7)
6.2OLT设备类型 (7)
6.3ONU设备类型 (7)
6.3.1类型一：ONU-1 (7)
6.3.2类型二：ONU-2 (7)
7 EPON协议要求 (8)
7.1协议栈 (8)
7.2PMD子层 (8)
7.3RS子层和PCS子层/PMA子层 (9)
7.4MPCP (9)
7.5OAM要求 (9)
8 SNI和UNI接口定义 (10)
8.1OLT侧SNI接口要求 (10)
8.2ONU侧UNI接口要求 (10)
9 以太网功能要求 (12)
9.1以太网基本要求 (12)
9.1.1MAC交换功能 (12)
9.1.2二层转发能力 (12)
9.1.3帧过滤功能 (12)
9.1.4二层隔离功能 (13)
9.1.5生成树功能 (13)
9.1.6流量控制 (13)
9.1.7网络侧本地汇聚功能 (13)
9.1.8链路汇集 (13)
9.2时间同步功能（可选） (14)
9.3VLAN 功能 (14)
9.3.1OLT的VLAN功能 (14)
9.3.2ONU的VLAN功能 (14)
9.4VLAN堆叠 (15)
9.4.1OLT的VLAN堆叠功能 (15)
9.4.2ONU的VLAN堆叠功能 (15)
10 动态带宽分配功能（DBA） (16)
10.1OLT 的 DBA功能要求 (17)
10.2ONU 的 DBA功能要求 (17)
11 多业务Qos保证 (18)
11.1多业务QoS总体要求 (18)
11.2服务等级协定（SLA） (18)
11.3业务流分类 (18)
11.4优先级标记 (19)
11.5优先级队列机制 (19)
11.6流限速 (20)
11.6.1上行业务流限速功能 (20)
11.6.2下行业务流限速功能 (20)
11.7优先级调度 (20)
11.7.1OLT的优先级调度功能 (20)
11.7.2ONU的优先级调度功能 (20)
11.8缓存管理 (21)
11.8.1OLT的缓存管理 (21)
11.8.2ONU的缓存容量 (21)
12 安全性 (22)
12.1PON接口数据安全 (22)
12.2MAC 地址数量限制 (22)
12.3过滤和抑制 (23)
12.4ONU 认证功能 (23)
12.5用户认证及用户接入线路（端口）标识 (24)
12.6业务隔离技术 (24)
12.7其他安全功能 (24)
13 组播功能 (25)
13.1组播实现方式 (25)
13.2组播协议 (25)
13.3组播控制 (26)
13.3.1OLT的组播控制功能 (26)
13.3.2ONU的组播控制功能 (27)
13.4组播性能要求 (27)
14 光纤保护倒换功能（可选） (28)
14.1光纤保护倒换功能要求 (28)
14.2光纤保护倒换类型（可选） (28)
14.3光纤保护倒换准则 (30)
14.4光纤保护倒换时间 (30)
14.5保护倒换返回机制 (31)
15 光链路测量和诊断功能（可选） (32)
16 业务承载要求 (33)
16.1系统传输距离和分路比 (33)
16.2以太网/IP业务承载及性能指标要求 (33)
16.3串行口业务性能指标要求 (33)
16.4配电监控业务承载及性能指标要求 (34)
16.5其他业务承载及性能指标要求（可选） (34)
17 操作管理维护要求 (35)
17.1OLT的操作管理和维护功能要求 (35)
17.2网元管理系统（EMS）要求 (35)
17.3ONU的远程管理功能 (36)
17.3.1扩展OAM方式管理 (36)
17.3.2SNMP over OAM方式管理（可选）（SNMP不能实现互配置功能） (36)
17.3.3ONU的批量配置、批量升级 (36)
17.3.4支持SSH方式 (37)
17.3.5图形化配置（可选） (37)
17.3.6WEB配置方式（可选） (37)
17.4ONU本地管理 (37)
18 其它要求 (38)
18.1环境要求 (38)
18.1.1光纤温度交变要求 (38)
18.1.2气候环境适应性 (38)
18.1.3机械环境适应性 (39)
18.1.4防尘要求 (39)
18.2电源要求 (39)
18.2.1OLT的电源要求 (39)
18.2.2ONU的电源要求 (40)
18.2.3ONU设备功耗要求 (40)
18.3ONU硬件要求 (40)
18.3.1指示灯要求 (40)
18.3.2开关与按钮 (40)
18.3.3外壳 (40)
18.4电气安全要求 (41)
18.4.1绝缘电阻 (41)
18.4.2设备接地要求 (41)
18.4.3ONU掉电通知功能 (41)
18.4.4过压、过流保护 (41)
18.4.5防雷设计 (41)
18.4.6电磁兼容性（参照中压PLC的标准） (41)
19 EPON系统的检测方法 (42)
19.1EPON测试项目 (42)
19.2测试系统配置及其参考点定义 (43)
19.2.1EPON系统参考配置 (43)
19.2.2EPON测试参考点定义 (43)
19.3测试环境及仪器 (43)
19.4OLT设备基本功能测试 (44)
19.4.1OLT 的 PON 光接口指标测试 (44)
19.4.2OLT 的测距功能及最大分路比 (46)
19.4.3OLT 对 ONU 的认证功能，即插即用。 (47)
19.4.4OLT 的三重搅动功能测试。 (48)
19.4.5上行带宽分配功能测试。 (48)
19.5OLT 的二层功能测试 (48)
19.5.1OLT帧过滤功能 (48)
19.5.2OLT 的链路聚集功能测试 (48)
19.5.3OLT 的 VLAN 功能测试 (49)
19.6OLT 的 QoS 功能测试 (49)
19.7OLT 的安全功能测试 (49)
19.7.1OLT 广播/组播抑制功能测试 (49)
19.7.2OLT的ACL功能测试 (50)
19.7.3业务板卡插拔功能测试 (50)
19.8OLT 基于 OAM 的管理功能测试 (50)
19.9ONU设备基本功能测试 (51)
19.9.1ONU PON-R 光接口测试 (51)
19.9.2ONU 的 MPCP 发现、注册功能 (52)
19.9.3非法 ONU 认证的静默功能 (52)
19.9.4ONU 的 OAM 发现功能 (52)
19.9.5ONU 的三重解搅动功能测试 (52)
19.9.6ONU 的二层功能测试 (53)
19.9.7ONU 的 QoS 功能测试 (53)
19.9.8ONU 的安全功能测试 (53)
19.9.9ONU 的远程管理功能测试 (54)
19.10 E1业务测试(可选，仅适用于具备TDM功能的EPON系统) (54)
19.11 EPON系统测试 (55)
19.11.1系统传输能力测试 (55)
19.11.2以太网业务性能（RFC2544）IP性能测试 (55)
19.11.3IP 业务验证测试 (56)
19.11.4系统保护功能 (57)
19.12 系统网管测试 (58)
20 标志、包装、运输和贮存 (59)
20.1外观 (59)
20.2机械结构 (59)
20.3标志 (59)
20.4机械强度 (60)
20.5接线柱和引出线的牢固性 (60)
20.6机壳防护等级 (60)
20.7包装件要求 (60)
图 5-1 EPON系统参考结构 (6)
图 7-1 EPON协议分层和OSI参考模型间的关系 (8)
图 14-1光纤保护倒换图：主干光纤冗余 (29)
图 14-2光纤保护倒换图：OLT PON口冗余 (29)
图 14-3 光纤保护倒换图：全保护 (29)
图 14-4 “手拉手”结构的全保护倒换示意图 (29)
图 14-5 OLT环网保护图 (30)
图 19-1 EPON测试系统参考配置示例 (43)
图 19-2 OLT接口的平均发送光功率测试连接图 (44)
图 19-3 OLT接口的激光器工作波长测试连接图 (45)
图 19-4 OLT接口的激光器灵敏度测试连接图 (46)
图 19-5 测距范围测试配置 (47)
图 19-6 OLT最大分路比测试配置 (47)
图 19-7 OLT对ONU认证的测试配置 (48)
图 19-8 OLT的链路聚集功能测试配置 (49)
图 19-9 ONU环回测试系统配置 (51)
图 19-10 ONU接口的平均发送光功率测试连接图 (52)
图 19-11 ONU光接收机灵敏度测试连接图 (52)
图 19-12 ONU的ACL功能测试连接图 (53)
图19-13 E1电路仿真业务测试连接图 (55)
表 18-1 气候环境适应性 (38)
表 18-2 振动适应性 (39)
表 18-3 冲击适应性 (39)
表 18-4 碰撞适应性 (39)
表 19-1 平均发送光功率 (44)
表 19-1 EPON系统激光器工作波长 (45)
表 19-3 EPON接收机灵敏度 (46)
表 19-3 EPON接收机过载功率（BER<10E-12） (46)
1前言
无源光网络（PON）是为了支持点到多点应用而发展起来的光接入技术，是当前接入网的主流技术。根据通信行业标准YD/T 1475-2006《接入网技术要求——基于以太网方式的无源光网络（EPON）》、YD/T 1771-2008《接入网技术要求—EPON系统互通性》，结合电力系统对边缘层信息点的接入要求以及电力行业对电工电子产品的安全性要求，特对电力EPON综合接入系统产品及其性能指标作相应规范。
差异性：
1)OLT网络侧增加10/100BASE-F接口要求。OLT应实现PON接口之间二层隔离。
2)ONU的用户侧接口方面，增加了对串行接口RS232/485接口的要求，低压电力线载波接口要
求；相对于其他行业标准，减少了DSL、Z/Za、CATV接口的要求
3)添加OLT环网保护。
4)安全防护方面，添加12.6节业务隔离技术要求；添加SSH功能的支持。
5)根据公司对业务系统安全的要求，对设备的配置做出具体要求，如某些ONU型号提供PON
口保护等。
6)针对电力特定应用场景，细化了对ONU环境温度要求等技术参数
7)各个网省公司基本建设了覆盖各个单位的网络系统，EPON系统如何与现有的通信网络互联，
在OLT出口与该节点的网络设备进行互联。（OLT上联接口差异）
8)为适应电力专网的使用环境，对ONU外形及安装方式提出要求。
9)DBA功能要求支持第三方定制加载（可选）。
2范围
本标准规定了电力EPON综合接入系统的技术要求、试验方法、检验规范、标志、包装、运输和贮存。
本标准适用于国家电网公司EPON光通信接入系统。
3规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T 7611-2001 数字网系列比特率电接口特性
GB 9254-1998 信息技术设备的无线电骚扰限制和测量方法
GB/T 14760-1993 光缆通信系统传输性能测试方法
GB/T 17618-1998 信息技术设备抗扰度限值和测量方法
YD/T 1771-2008 接入网技术要求—EPON系统互通性
YD/T 1475-2006 接入网技术要求——基于以太网方式的无源光网络(EPON)
ITU-T Y.1291（2004） 分组网络支持QoS 的结构框架
YD/T 1809-2008 接入网设备测试方法——EPON系统互通性
YD/T 1531-2006 接入网设备测试方法——基于以太网方式的无源光网络（EPON）
YDN 108-1998 V5.2接口一致性测试技术规范
IEEE 802-2001 局域网和城域网的IEEE 标准－概况和架构
IEEE 802.1D-2004 局域网和城域网的IEEE 标准－媒体访问控制网桥
IEEE 802.1Q-2005 局域网和城域网的IEEE 标准－虚拟局域网协议
IEEE 802.1ad 局域网和城域网的IEEE 标准－虚拟局域网协议－增补文件4：提供商网桥 IEEE Std802.3-2005 信息技术—系统间通信和信息交换—局域网和城域网特定要求—第3部
分:CSMA/CD接人方式和物理层规范。
4缩略语
下列缩略语适用于本标准。
ACL Access Control List 访问控制列表
AMR Automatic Meter Reading 自动抄表
CDT Cycle Data Transmitting 循环式远动规约
DA Destination Address 目的地址
DBA Dynamic Bandwidth Allocation 动态带宽分配
DNP Distributed Network Protocol 分布式网络规约
DTE Data Terminal Equipment 数据终端设备
EPD End_of_Packet Delimiter 帧结束定界符
EPON Ethernet Passive Optical Network 基于以太网方式的无源光网络 FCS Frame Check Sequence 帧校验序列
FEC Forward Error Correction 前向纠错
FTTB Fiber to the Building 光纤到大楼
FTTC Fiber to the Curb 光纤到路边
FTTH Fiber to the Home 光纤到户
FTU Feed Terminal Unit 馈线自动化终端设备
GMII Gigabit Media Independent Interface 千兆比媒质无关接口
IPG Inter-packet Gap 包间隔
LLID Logical Link Identifier 逻辑链路标识
MAC Medium Access Control 媒质访问控制
LU Local Unit 局端设备
MDI Medium Dependent Interface 媒质相关接口
MLM Multi-Longitudinal Mode 多纵模
MPCP Multi-point control protocol 多点控制协议
MPCPDU MPCP Protocol Data Unit MPCP 协议数据单元
NT Network Terminator 网络终端
ODN Optical Distribution Network 光分配网络
OLT Optical Line Terminal 光线路终端
OMA Optical Modulation Amplitude 光调制幅度
ONT Optical Network Terminator 光网络终端
ONU Optical Network Unit 光网络单元
OSI Open System Interconnection 开放系统互联
P2MP Point to Multipoint 点到多点
P2PE Point to Point Emulation 点到点仿真
PCS Physical Code Sublayer 物理编码子层
POS Pasaive Optical Splitter 无源光分路器
PMA Physical Medium Attachment 物理媒质附加（子层） PMD Physical Medium Dependent 物理媒质相关（子层） PON Passive Optical Network 无源光网络
RU Remote Unit 远端设备
SA Source Address 源地址
SCB Single Copy Broadcast 单拷贝广播
SFD Start of Frame Delimiter 帧起始定界符
SLA Service Level Agreement 服务等级协定
SLD Start of LLID Delimiter LLID 起始定界符
SLM Single-Longitudinal Mode 单纵模
SNI Service Node Interface 业务节点接口
TDP Transmitter and Dispersion Penalty 发射器色散代价
RTT Round Trip Time 往返时间
UCT Un-condition transition 无条件转移
UNI User Network Interface 用户网络接口
VLAN Virtual Local Area Network 虚拟局域网
5参考模型
以太网无源光网络（EPON）是一种采用点到多点（P2MP）结构的单纤双向光接入网络。EPON 网络可以灵活组成树型、星型、总线型等拓扑结构。
EPON系统由局侧的光线路终端（OLT）、用户侧的光网络单元（ONU）和光分配网络（ODN）组成，下行方向（OLT到ONU）采用广播的方式，OLT发送的信号通过ODN到达各个ONU。在上行方向（ONU 到OLT）采用TDMA多址接入方式，ONU发送的信号只会到达OLT，而不会到达其他ONU。
图 5-1 EPON系统参考结构
ODN为OLT与ONU之间提供光传输通道，其主要功能是完成光信号功率的分配。
无源光配线网为点到多点结构，按照其连接方式不同主要可分为星型、树型、总线型和环型结构。在选择结构时需要考虑多种因素，如配网结构、OLT和ONU之间的距离、不同业务的光通道、可用的产品与技术、光功率预算、波长的分配、升级的需要、可靠性和可用性、操作管理和维护、ONU供电、安全性、光缆容量、接续次数等。ODN的组成分为光纤光缆、无源光分路器（POS）、光连接器、光衰减器、ODF、光缆交接箱、分支接头盒、分纤盒、用户智能终端盒等。
6业务类型和设备类型
6.1业务类型
电力EPON综合接入系统可能承载的业务类型包括以太网/IP业务和RS232/485串口业务，电力EPON综合接入系统应具有承载以太网/IP业务和RS232/485串口业务的能力，支持IEC60870-5-101、IEC60870-5-104、61850（变电站自动化）、CDT、DNP、ModBus等多种电力通信规约（透传）。可选支持数据业务（语音业务、视频监控业务）、TDM业务等。
6.2OLT设备类型
OLT设备包含二个或者多个PON接口，应支持以太网/IP业务，提供以太网上联接口，可选支持STM-1、E1口。
OLT设备分为机架式、盒式两种。盒式应支持以太网/IP业务。
E1 1.5ms时延
6.3ONU设备类型
ONU设备可能有多种类型，本标准根据电力系统配电网业务的应用场景，规定以下ONU类型： 注：其他ONU类型参见YD/T 1475-2006标准要求。
6.3.1类型一：ONU-1
类型一ONU主要应用于自动抄表系统（AMR）中，具备承载以太网/IP业务的能力，提供1或4个FE以太网接口；提供一个或两个PON接口。
6.3.2类型二：ONU-2
类型二ONU主要应用于二次设备（变压器/FTU）监控中，具备承载以太网/IP业务，支持IEC60870-5-102/103/104、DNP等多种电力通信规约。具备承载RS232/485串口业务的能力，支持IEC60870-5-101/102/103、CDT等多种电力通信规约。建议支持两个PON接口上联。
7EPON协议要求
7.1协议栈
下图描述了EPON系统的协议分层以及与ISO/IEC OSI参考模型之间的关系。
FEC=前向纠错
GMII＝千兆比媒质无关接口MDI＝媒质相关接口
OAM＝运行、管理和维护OLT＝光线路终端
ONU＝光网络单元PCS＝物理编码子层PHY＝物理层
PMA＝物理媒质附加PMD＝物理媒质相关RS＝调和子层
LAN分层LAN分层
图 7-1 EPON协议分层和OSI参考模型间的关系
7.2PMD子层
电力EPON综合接入系统使用1000BASE-PX20（不采用1000BASE-PX10）接口物理层类型，支持20km传输。
EPON系统应使用符合ITU-T G.652、G.655要求的单模光纤。
EPON系统为单纤双向系统，上、下行应分别使用不同的波长，其中上行应使用1260nm～1360nm 波长，下行应使用1480nm～1500nm波长。
EPON系统的PMD子层应符合IEEE 802.3-2005中第60章和我国通信行业标准YD/T 1475-2006《接入网技术要求——基于以太网方式的无源光网络（EPON）》附录A的规定。
7.3RS子层和PCS子层/PMA子层
EPON系统的RS子层和PCS子层/PMA子层应符合YD/T 1475-2006《接入网技术要求——基于以太网方式的无源光网络（EPON）》附录C的规定。
7.4MPCP
多点控制协议（MPCP）定义了点到多点光网络的MAC控制，具体规定见YD/T 1475-2006《接入网技术要求——基于以太网方式的无源光网络（EPON）》附录B。
7.5OAM要求
OAM功能对于电力EPON综合接入系统是必须的，具体实现方式采用YD/T1475-2006附录D以及YD/T 1771-2008第8章的规定。
8SNI和UNI接口定义
8.1OLT侧SNI接口要求
OLT的网络侧必须支持GE接口，可选支持10/100BASE-T、10/100BASE-F接口、10GBASE-X接口。
当OLT存在多个PON接口时，应提供至少2个GE上联接口。对于提供TDM数据专线业务的多业务OLT设备，网络侧可选支持E1接口或者STM-1接口。
9GE接口
GE接口可以是1000BASE-LX、1000BASE-SX、1000BASE-CX和1000BASE-T接口中的一种或多种，各种接口类型均应符合IEEE 802.3-2005的规定。GE光/电口支持千/百兆光/电模块自适应。
910/100BASE-T接口
10/100BASE-T接口应符合IEEE 802.3-2005的规定。
910/100BASE-F接口
10/100BASE-F接口应符合IEEE 802.3-2005的规定。
910GBASE-X接口
10GBASE-X接口应符合IEEE 802.3-2005的规定。
9E1接口
E1接口应符合ITU-T G.703或GB7611-2001的规定。
9STM-1接口
STM-1接口应符合ITU-T G.707的规定。
8.2ONU侧UNI接口要求
ONU侧UNI接口必须支持FE接口，可选支持RS232串行接口、RS485串行接口、GE、E1接口等 9GE接口
GE接口可以是1000BASE-LX、1000BASE-SX、1000BASE-CX和1000BASE-T接口中的一种或多种，各种接口类型均应符合IEEE 802.3-2005的规定。GE电口支持十/千/百兆电接口自适应。
910/100BASE-T接口
10/100BASE-T接口应符合IEEE 802.3-2005的规定。
9 串行接口（RS232/ RS485接口）
RS232串口应符合EIA-RS232-C的规定。RS485串口应符合TIA/EIA-485-A的规定。
9E1接口（可选）
E1接口应符合ITU-T G.703或GB7611-2001的规定。
9以太网功能要求
9.1以太网基本要求
9.1.1MAC交换功能
9OLT的MAC地址交换功能
OLT应支持根据MAC地址进行交换，应支持MAC地址的动态学习，MAC地址学习能力不小于1000个/秒。
OLT的EPON接口板上每个PON接口的MAC地址缓存能力应不低于2K。对于最大PON口数大于等于16的OLT，汇聚交换部分的MAC地址缓存能力不低于32K，建议不低于2K×最大PON口数。对于最大PON口数小于16的OLT，汇聚交换部分的MAC地址缓存能力不低于16K或2K×最大PON口数。
OLT的MAC地址老化时间应可配置。
9ONU的MAC地址交换功能
对于具有多于一个以太网接口的ONU应支持根据MAC地址进行交换，应支持MAC地址的动态学习，MAC地址学习能力不小于1000个/秒，单播MAC地址缓存能力每端口应不低于64个。
ONU的MAC地址老化时间应可配置。
9.1.2二层转发能力
9OLT的二层交换能力
OLT应支持以太网业务二层交换功能，二层交换能力应确保上下行业务的线速转发。
9ONU的二层交换能力
对于具有多于1个以太网接口的ONU应支持以太网业务二层交换功能，二层交换能力应确保上下行业务的线速转发。
9.1.3帧过滤功能
9OLT的帧过滤功能
OLT应支持基于源和目的MAC地址的以太网数据帧过滤。
9ONU的帧过滤功能
ONU应支持基于物理端口、源和目的MAC地址、物理端口且源和目的MAC地址的以太网数据帧过滤，并且支持基于每个物理端口和MAC地址的以太网数据帧过滤功能的开启/关闭。
9.1.4二层隔离功能
9OLT的二层隔离功能
OLT应实现对各ONU之间的二层隔离；OLT应实现PON接口之间二层隔离。
9ONU的二层隔离功能
ONU应支持对各以太网端口之间的二层隔离。
9ONU的端口环路检测
ONU应支持UNI端口的环路检测功能。ONU检测到端口环路后应将该端口自动关闭并上报网管。
9.1.5生成树功能
9OLT的生成树功能
当OLT的网络侧具有多个GE或10/100Base-T接口时，应支持符合IEEE 802.1D要求的快速生成树协议（RSTP）和802.1Q多生成树协议（MSTP）。
9ONU的生成树功能
当ONU侧具有2个以上以太网接口时，应支持符合IEEE 802.1D要求的快速生成树协议（RSTP）。
9.1.6流量控制
9OLT的流量控制功能
OLT的网络侧接口应支持全双工方式下的IEEE 802.3x流量控制协议，其相关功能应可配置。
9ONU的流量控制功能
ONU的用户侧以太网接口应支持全双工方式下的IEEE 802.3x流量控制协议，其相关功能应可配置。
9.1.7网络侧本地汇聚功能
当OLT存在多个PON接口时，应支持对所有业务板的以太网业务二层汇聚功能。
9.1.8链路汇集
当OLT的网络侧具有多个GE或10/100Base-T接口时，应支持IEEE 802.3ad规定的链路汇集功能。应能够在单层VLAN或双层VLAN的条件下支持链路聚合，要求支持至少4个链路聚合组。
应支持上联板内的端口链路聚合和上联板间的端口链路聚合。
OLT上联口的链路聚合功能应支持1:1的备份保护，倒换时间应小于200ms，建议小于50ms。
OLT上联接口可选支持环路保护方案，倒换时间应小于200ms，建议小于50ms。