PON系统简介

一、FTTH及PON基础知识1.1 PON系统基本原理PON无源光网络是指OLT光线路终端和ONU光网络单元之间的ODN光分配网络全部采用无源设备的光接入网络;PON是一种点对多点P2MP的光接入系统,它能够节省光纤资源、ODN无需供电、用户接入方便和支持多业务接入,是运营商目前大力推行的宽带光纤接入技术,主要有EPON和GPON两种技术;PON系统采用WDM密集波分复用技术,实现单纤双向传输;为了分离同一根光纤上多个用户的来去方向的信号,采用以下两种复用技术：●下行数据流采用广播技术；●上行数据流采用TDMA技术；●每PON口可以实现最大上行1.25G,下行2.5G传输速度;1.1.1 PON典型网络结构PON系统主要由OLT、ODN和ONU三部分组成,其中ODN不包含有源设备,OLT至ONU之间通过光分路器连接形成P2MP点到多点的结构;1.1.2 PON系统传输方式上行方向为TDMA方式各ONU上行数据分时发送,各ONU的发送时间与长度由OLT集中控制;下行方向为广播方式下行数据广播发送,每个ONU根据下行数据的标识信息接收属于自己的数据,丢弃其他用户的数据;1.2 PON系统组成PON系统的基本组成有：●局端的光线路终端OLT设备●ODN,指用于连接局端OLT设备和远端ONU设备之间的光分配网络,ODN只包含无源器件或设施●光网络单元ONU/ONT;1.2.1 OLT设备介绍OLT是PON的核心功能模块,OLT在物理上一般以机架的形式呈现;机架式OLT大型采用插板式结构,功能复杂、容量大,实现难度高;包括如下板卡:●接口板或者称为线卡●主交换板●主控板主控和主交换板可能合在一个板卡●上联板GE/10GE盒式OLT小型：1U高一体化小设备：2－4个PON口,1－2个上联GE口.功能简单,容量小,实现容易1.2.2 ONU设备介绍ONU位于用户终端和ODN之间,提供用户接口和多业务接入,ONU上联口PON口为光口,用户侧接口有：●以太网接口FE GE●POTS接口RJ11●E1接口●CATV接口ONU设备框图如图所示,其中PON接口模块是核心部分,语音处理模块以VoIP的方式提供语音业务,CPU负责整个ONU的控制和管理包括与OLT及网管的通信;1.2.3 FTTH ONU设备分类ONU设备根据用户端的应用方式不同,可分为下列几种类型：1SFU单住户单元型ONU ：主要用于单独家庭用户,仅支持宽带接入终端功能,具有1或4个以太网接口,提供以太网/IP业务,可以支持VoIP业务内置IAD或CATV业务,主要应用于FTTH的场合可与家庭网关配合使用,以提供更强的业务能力;2HGU家庭网关单元型ONU：主要用于单独家庭用户,具有家庭网关功能,相当于带EPON 上联接口的家庭网关,具有4个以太网接口、1个WLAN接口和至少1个USB接口,提供以太网/IP业务,可以支持VoIP业务内置IAD或CATV业务,支持TR-069远程管理;主要应用于FTTH的场合;3SBU单商户单元型ONU：主要用于单独企业用户和企业里的单个办公室,支持宽带接入终端功能,具有以太网接口和E1接口,提供以太网/IP业务和TDM业务;主要应用于FTTO的场合;1.3 ODN简介ODN位于ONU和OLT之间,为OLT与ONU提供光传输手段,完成光信号的传输和功率分配任务;ODN通常呈树型分支结构,主要包含下列设备：●局端配线设施：光配线架等;●光分配点设施：光配线架、光交接箱、光分线盒、光分路器、光分歧接头盒等;●光用户接入点设施：光分路器、光分线盒、光分歧接头盒等;●用户端接设施：用户智能终端盒、光纤信息面板;●其他基本器材：光缆、光纤连接器、尾纤等;1.4 FTTH在PON中的实现根据光纤到达用户侧的位置不同,宽带光接入网的应用方式建设模式包括以下几种,这些模式统称为FTTx,主要包含：1FTTN ：Fiber To The Node,光纤到节点2FTTZ ：Fiber To The Zone,光纤到小区3FTTCab：Fiber To The Cabinet,光纤到交接箱4FTTC ：Fiber To The Curb,光纤到路边5FTTB： Fiber To The Building,光纤到楼6FTTP： Fiber To The Premise,光纤到用户驻地7FTTH： Fiber To The Home,光纤到户8FTTO： Fiber To The Office,光纤到办公室其中最主要的应用方式有FTTH、FTTB/C、FTTCab,FTTH、FTTO、FTTP 以全程光纤的方式实现最终用户的接入,是最为理想的宽带光纤接入方式;1.5 FTTH典型组网结构FTTH的典型组网结构如图所示,根据用户的不同业务需求及家庭布线情况,家庭网络可采用不同的家庭组网方式,既可采用有线也可采用有线+无线AP的接入方式,可方便灵活地接入语音、宽带数据、IPTV、WLAN等业务;1.6 EPON和GPON技术比较下图展示了EPON和GPON技术未来发展的方向、各自的协议栈及支持的业务类型;GPON和EPON的主要技术指标对比：1.7 10G-EPONIEEE 802.3 av 规定了10Gb/s 下行、1Gb / s 上行的非对称模式10/1GBASE -PRX 和10Gb/s 上下行对称模式10 GBASE - PR 两种速率模式;10G-EPON标准标准●EEE802.3av,2009.9发布●在1G EPON标准基础上增补主要改进●定义了新的PMD子层光接口●对MPCP协议进行增补,扩展了ONU的发现方式,支持不同速率ONU的共存●采用了新的编码方式和FEC10G-EPON工作波长●10Gb/s下行：1575～1580nm1577nm●10Gb/s上行：1260～1280nm1270nm●1Gb/s上行： 1260～1360nm1310nm不同速率信号的共存物理层●下行：10G与1G信号以WDM方式共存●上行： 10G与1G信号以TDM方式共存多点控制协议增补数据链路层●OLT为不同类型的ONU打开不同的发现窗口●10G、1G注册采用不同的广播LLID二、FTTH线路要求及传输指标2.1 PON系统光链路损耗计算●光路损耗=所有分光器插损值之和+光纤长度KM0.4+熔纤点数目0.1+法兰盘个数0.5●ONU接收侧光功率＝ OLT发射光功率- 光路损耗只有当ONU接收侧光功率> ONU最小接收光功率时,ONU才能正常工作;●光链路中还要有一定的富余度：当传输距离≤5公里时,光纤富余度不少于1dB；当传输距离≤10公里时,光纤富余度不少于2dB；当传输距离＞10公里时,光纤富余度不少于3dB;2.2 影响光通道衰耗的几个因素以上图为例进行全径路光功率计算,红色点表示法兰盘,光通道全长3KM,光缆共有4个熔接点;2.3 各种分光器衰耗情况实测2.4 两种分光比的对比2.5 盒式分光器采用小盒子封装,可根据需求引出SC\FC\LC等不同的尾纤;2.6 分光器的选择●目前FTTH小区一级分光一般采用1：32的分光器,二级分光一般采用1：2+1：32/1：4+1：16/1：8+1：8 的分光器组合方式;●在机房机柜中,为了便于固定,选用机架式分光器;●在FTTH光交箱、光分线箱内,为了节约托盘的位置,一般选用盒式分光器;●对于新建小区,在计算分光器端口时,要有一定的余量,1个1：64的分光器只能覆盖60～62户,1：32 的分光器只能覆盖30户;三、FTTH装维标准3.1 FTTH开通必备工具FTTH装机必备工具：1、设备类：ONT光猫、FTTH光缆热熔机、光源光功率计、红光笔、手电筒、电钻、插排2、线路类：皮线光缆根据装机环境不同携带室内或室外皮线光缆、尾纤FC-FC\FC-SC、法兰适配器3、工具类：光缆切割刀、螺丝刀一字/十字、斜口钳、米勒钳子、皮线光缆开拨器、酒精、脱脂棉、热缩管、扎带、魔术粘扣、钢丝穿线使用、开孔器、锤子、梯子4、标记类：圆珠笔非水性/油性笔、标签纸3.2 FTTH 一级分光组网FTTH一级分光：用户与汇聚设备OLT之间只有1个分光器的组网方式被称为一级分光;一般将大分光比分光器1：32/1：64安装于FTTH覆盖区域光缆交接箱中,通过束状尾纤光缆延伸至用户楼宇安装的光纤分线箱中;至用户家中的皮线光缆通过与束状尾纤连接法兰盘,再通过安装于光交箱中的分光器汇聚后上联至机房OLT设备;FTTH一级分光组网方式光衰耗相对较小,一般用于密集覆盖区域,该分光方式网络节点较少易于维护,用户端口受限于光交箱至楼宇光缆数量;机房---光交箱分光器---楼宇分线箱---用户一级分光方式示意图:3.3 FTTH 二级分光组网FTTH二级分光：用户与汇聚设备OLT之间存在2个及以上非特殊情况下不建议存在两个以上分光器分光器的组网方式被称为二级分光;一般将小分光比分光器1：2/1：4/1：8安装于FTTH覆盖区域光缆交接箱中,通过光缆延伸至用户楼宇安装的光纤分线箱中,于光纤分线箱中安装级联分光器1：32/1：16;至用户家中的皮线光缆通过与二级分光器相连,再通过安装于光交箱中的一级分光器汇聚后上联至机房OLT设备;FTTH二级分光组网方式光衰耗相对较大,一般用于全光覆盖小区,该分光方式光缆敷设少,易于扩容,用户端口受限于楼宇内分光器分光比;机房--光交箱分光器--楼宇分线箱分光器--用户二级分光方式示意图:。

目
系统管理 拓扑管理 流量管理 ODN测试 告警管理 资源管理 性能管理 报表管理 故障测试
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OLT配置一览表，展示了所属区域的全部OLT设备及其基本信息。 点击OLT名称超链接，可以查看该OLT设备的详细信息（设备流量信息、 端口流量信息、板卡信息、端口信息、光模块信息、下联ONU）；点 击用户数超链接，可以查看该设备下 用户的详细信息。
目
系统管理 拓扑管理 流量管理 ODN测试 告警管理 资源管理 性能管理 报表管理 故障测试
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报表分类：流量报表、故障报表、资源报表、综合查询。
流量报表：端口流量统计、忙时PON流量统计、接入点忙时PON口统计、 接入点忙时PON口详单。 端口流量统计：按日统计、最忙4小时均值流量、峰值流量分布情况。大 于50%提供了详单和趋势图查看。
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流量管理：流量TOP（OLT上联口、OLTPON口、ONUPON口、ONU 用户口）、流量监视
流量管理：流量TOP（OLT上联口、OLTPON口、ONUPON口、ONU 用户口）、流量监视
目
系统管理 拓扑管理 流量管理 ODN测试 告警管理 资源管理 性能管理 报表管理 故障测试
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ODN测试：ODN诊断、性能预警。
PON综合测试系统功能介绍
苏州科大恒星信息技术有限公司
w w w. s t a r i t . c o m . c n
网络监视 实时测试 故障定位 优化网络

目
系统管理 拓扑管理 流量管理 ODN测试 告警管理 资源管理 性能管理 报表管理 故障测试
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安全管理作为系统管理的主要模块，负责人员的管理 域与设备域的权限控制以及工作室定义
系统维护还包括门限配置、EMS监控、日志查 询、在线用户管理几大功能。

PON产品介绍及其典型应用场景无源光网络系统（Passive Optical Network, PON）由光线路终端（OLT）、光分配网（ODN）、光网络单元/终端（ONU/ONT）组成的信号传输系统，简称PON系统。

ONU设备类型有很多，根据接入用户类型的不同，ONU可以分为SFU（Single Family Unit）、HGU（Home Gateway Unit）、SBU（Single Business Unit）、MDU（Multi Dwelling Unit）＞ MTU（Multi Tenan Unit）等。

面向不同用户和厂家，相应的说法也不相同，实际设备本身形态也会有所差别。

SFU （单住户单元）型ONU主要用于单独家庭用户，当商业用户不需要TDM业务时候, SFU可用于商业用户。

SFU仅支持宽带接入终端功能，具有1个或4个太网口，提供以太网/IP业务，可以支持VOIP业务或CATV业务，可以配合家庭网关使用。

HGU （家庭网关单元）型ONU主要用于单独家庭用户，具有家庭网关功能，相当于带PON J：联接口的家庭网关，具有4个以太网接口、1个WLAN接口和至少一个USB接口，提供以太网/IP业务，可以支持VOIP业务或CATV业务，支持TR-69远程管理。

SBU （单商户单元）型ONU主要用于单独企业用户或企业里的单个办公室，支持宽带接入终端功能，具有以太网接口和E1接口，提供以太网/IP业务和TDM业务，可选支持VOIP 业务。

MDU （多住户单元）型ONU主要用于多个住宅用户，具有宽带接入终端功能，具有多个（至少8个）用户侧接口（包括以太网接口、ADSL2+接口或VDSL2接口），提供以太网/IP 业务，可以支持VOIP业务或CATV业务。

MTU （多商户单元）型ONU主要用于多个企业用户或一个企业内的多个个人用户，具有宽带接入终端功能，具有多个以太网接口（至少8个）、E1接口和POTS接口，提供以太网/IP业务、TDM业务和VOIP业务。

特点
EPON具有高带宽、低成本、易扩展和标准化程度高等优点，广泛应用 于接入网领域。
GPON技术
定义
GPON（千兆比特无源光网络）是一种基于千兆比特速率 的无源光网络，它能够提供更高的带宽和更远的传输距离。
工作原理
GPON采用ITU-T G.984标准，通过OLT和ONU之间的无 源光分配网络，实现数据的上下行传输。GPON支持多种 传输速率和传输距离，满足不同业务需求。
PON网络与5G的融合
5G前传
PON网络作为5G前传的主要传输方 式，能够提供大带宽、低时延、高可 靠性的传输通道，满足5G网络的需求。
5G回传
PON网络与5G回传相结合，可以实 现灵活的组网和低成本的网络建设， 提高网络覆盖和容量。
PON网络的智能化发展
AI在PON网络中的应用
利用人工智能技术对PON网络进行智能分析和优化，提高网络性能和用户体验。
特点
APON具有传输质量高、支持多媒 体业务和标准化程度高等优点，但 由于技术复杂度高、成本较高等因 素，应用相对较少。
EPON、GPON和APON的比较
带宽和速率
GPON具有更高的带宽和速率，能够满足未来更高带宽的需求。
传输距离
GPON支持更远的传输距离，适合覆盖范围较大的区域。
业务支持
APON主要应用于电信级多媒体业务，而EPON和GPON则支持多种业务类型。
网络维护问题
总结词
PON网络的维护涉及到多个方面，需要采取有效的措施来确保网络的 稳定性和可靠性。
1. 故障诊断与排除
建立完善的故障诊断和排除机制，及时发现和解决PON网络中的故障 和问题。
2. 定期巡检与维护
对PON网络设备和线路进行定期巡检和维护，确保设备和线路的正常 运行。

pon工作原理Pon工作原理解析1. 什么是PonPon是一种用于光接入网的技术，全称为Passive Optical Network，即被动光网络。

它是一种简化的光纤传输网络架构，将传输和多路复用功能集中在中央办公室（CO）处，通过光纤将高容量的信号传输到用户的终端。

Pon通过光分配器（ODN）将信号分发给用户，实现了高速、高带宽的传输。

2. Pon的工作原理Pon的工作原理主要包括以下几个步骤：光线传输Pon通过光纤将信号从中央办公室传输到用户终端。

光的传输是通过光模块和光纤完成的。

光模块将电信号转换成光信号，光信号经过光纤传输，最后再被光模块转换回电信号，供用户使用。

光分配在用户终端，Pon通过光分配器将光信号分发给多个用户。

光分配器是一种 passiv device，它将从中央办公室传来的光信号分发给不同的用户。

一根光纤从中央办公室传输到光分配器处，然后通过不同的输出接口将信号分发给用户。

多路复用与解复用Pon利用波分复用技术实现多用户共享光纤资源。

在传输过程中，Pon使用多路复用器将用户的数据信号合并在一条光纤上进行传输。

在用户终端，使用相应的解复用器将光信号分解成不同的用户信号，供各个用户使用。

光功率补偿与调节在Pon系统中，光信号会经过不同长短的光纤传输，会导致光功率的衰减。

为了保证传输质量，Pon系统通常使用光功率补偿和光功率调节技术，对光信号进行补偿和调节，确保每个用户都能够获得相应的光功率。

3. Pon的优势和应用Pon具有以下几个优势：•高带宽：Pon可以提供高速的数据传输能力，满足用户对于大带宽的需求，适用于高清视频、在线游戏等应用。

•长传输距离：Pon系统可以实现较长的传输距离，光信号可以传输数十公里，可以覆盖更广的区域。

•低成本：Pon系统的设备和维护成本相对较低，光分配器和用户终端设备简单，降低了建设和运营的成本。

Pon广泛应用于以下领域：•家庭宽带接入：Pon可以提供高速宽带接入服务，满足家庭用户对于高速上网的需求。

ITU 是 GPON 标准的制定组织。在 GPON 的演进路线中出现了演进分化。 GPON 先以单波扩容至 10G 的方式演进到非对 称的 10G-GPON 阶段，然后出现演进分 化，部分标准制定者支持以合波方式继 续演进到非对称的 40G-TWDM PON 阶段；部分标准制定者支持演进到 对称的 XGS-PON 阶段。40G-TWDM PON 或 XGS-PON 之后，GPON 将以波分 技术为主向 100G-PON 阶段演进
FASN （全业务接入网论坛)
FSAN 主导完成了 APON， BPON， GPON 设备标准，对于 PON 技术的演 进分为两种方案： NG-PON1 和 NG-PON2。 NG-PON1 是一种共存模式方案，即 在兼容现有 ODN 的基础上，通过标准扩展将 GPON 过渡到 NGPON，其中又分为 XG-PON1 和 XG-PON2两种模式。 NG-PON2 则被称为下一代 PON，是全新的用于 满足长期发展的演进方案，其目标是提供一个独立的下一代光网络接入方案， 如 WDM PON。相关标准正在订定中。
⑤10G-EPON 和 EPON 的指标对比
13
10G-GPON 技术
①XG-PON 系统参考模型
②XG-PON 速率模式 XG-PON只支持一种速率模式，下行9.95328Gbit/s ，上行2.48832Gbit/s 。
③XG-PON 的原理及上下行波长 XG-PON 标准是对 GPON 标准的拓展，其原理与 GPON 相同， 在下行方向采用广播 方式，在上行方向采用 TDMA 方式， 主要在波长上有所区别。
PON基本原理
PON系统采用WDM（波分复用）技术，使得不同的方向使用不同波
长的光信号，实现单纤双向传输。

ODN – 光纤连接器
● PC
● Physical Contact ● 微球面研磨抛光。 ● 回波损耗≥40dB，常用于电信网络，传
输数据和语音信号。 ● 蓝色接头。
● APC
● Angled Physical Contact。 ● 呈8度角并做微球面研磨抛光。 ● 回波损耗≥60dB，常用于有线电视网络，
ODN – 光纤
● 多模光纤
● 中心玻璃芯较粗，可传多种模式的光。 ● 模间色散较大，传输距离比较近。 ● 一般用橙色（橘红色）表示，也有的用灰色
表示。
● 单模光纤
● 中心玻璃芯很细，只能传一种模式的光。 ● 其模间色散很小，传输距离较长。 ● 一般用黄色表示
ODN – 光纤连接器
● FC
● Ferrule Connector ● 螺丝紧固型。 ● 用于公共通信线路，局域网，CATV，测量仪器等
● PON系统采用WDM技术，实现单纤双向传输（强制）。
1490nm
1310nm
PON工作原理
● 为了分离同一根光纤上多个用户的来去方向的信号，采用以下两种复用技术：
● 下行数据流采用广播技术； ● 上行数据流采用TDMA技术。
ODN – 波长
● G.652标准单模光纤 ● 下行（OLT到ONU）波长1490nm，承载语音和数据信号 ● 上行（ONU到OLT）波长1310nm ，承载语音和数据信号 ● 下行还可以使用1550nm的波长，用于承载CATV视频信号 ● 上下行是否可以采用相同波长？
OLT G.65x
SNI
Splitter
EMS
ODN
上行波长: 1310nm 传输距离 20km~60km
● 逻辑距离：特定传输系统能够实现的最大距离，它不受光功率预算的限制 ● 物理距离：指特定传输系统能够实现的最大物理距离

PON系统光功率计算**一、PON系统光功率计算的原理**PON（Passive Optical Network）系统是一种基于光纤传输的通信网络，包括光线路终端（OLT）、光分纤器（ODN）和光网络单元（ONU）。

在PON系统中，光信号传输通过光纤连接OLT和ONU之间的各个模块，光功率计算则是衡量光信号传输强度和质量的重要指标之一1. 光功率检测器：光功率计通过光功率检测器接收光信号，然后将光信号转化为电信号。

光功率检测器通常采用具有线性响应特性的光电二极管（Photodiode）或光电二极管阵列（Photodiode Array），其输出电流与入射光功率成正比。

2.光电转化效率：光功率计通过光电转化效率来计算光功率。

光电转化效率是指光功率检测器将光信号转化为电信号的效率，通常用单位面积上的光功率和检测器输出电流之比来表示。

3.光衰减校正：在实际应用中，由于光信号在传输过程中可能会受到光纤衰减、连接器损耗等影响，因此需要进行光衰减校正。

光衰减校正是通过在光信号传输路径上添加可调衰减器，使测量到的光功率与实际光源的光功率相匹配。

**二、PON系统光功率计算的方法**1.单次测量法：单次测量法是最简单、最直接的方法，即通过一次测量得到光功率值。

这种方法适用于需要快速获得光功率的场合，但由于设备和环境的不稳定性，单次测量可能存在较大的误差。

2.平均测量法：平均测量法是通过多次测量，并对测量结果取平均值来减小测量误差的方法。

平均测量法可以提高测量的准确性和稳定性，但需要进行多次测量并进行数据处理。

3.自动补偿法：自动补偿法是通过设备自动进行光功率补偿，以提高测量的准确性和稳定性。

这种方法一般通过光功率计的自动补偿功能来实现，光功率计可以根据检测器的响应特性进行光功率计算和补偿，从而减小测量误差。

**三、PON系统光功率计算的应用**1.网络调试和故障定位：PON系统的光功率计算可以用于网络调试和故障定位，通过测量不同模块的光功率，可以判断网络连接是否正常、信号强度是否合适，并确定故障位置。

PON基础知识
冉启阳
深圳市同维电子有限公司
主要内容
PON的概念 光纤通信基础 光模块工作原理 PON测试内容
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PON的概念
“第一公里”的演进
1、光纤到驻地 现有的宽带接入解决方案不能提供足够的带宽以支持需求日益增长的VoD、 互动游戏、双向视频会议等业务。为克服这一“瓶颈”，光纤、光节点进一 步向用户靠近，DSL和双向HFC/同轴电视领域都呈现这样的趋势。 2、下一代用户接入网 光纤接入最直接的办法就是采用点到点拓扑、用光纤连接局端和用户，但是 该方案要求敷设户外光纤多、光纤连接器占用多；为减少光纤可以在靠近用 户处采用远置交换机/复用器，但光收发器的数量增加一倍；PON接入网仅需 要（N+1）个光收发器和L光纤，它最小化了光收发器、光纤连接器和户外光 纤的敷设，是“第一公里”的颇具吸引力的解决方案。 PON的优势：PON使局端到用户的距离更长；最小化了光纤敷设工程量；提 供更高的带宽；作为点对多点的网络，PON适合下行视频组播/广播。
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3、光纤的导光原理
光是一种频率极高的电磁波，而光纤本身是一种介质 波导，因此光在光纤中的传输理论是十分复杂的。光纤中 光的传输基于光的全反射原理。 我们知道，当光线在均匀介质中传播时是以直线方向 进行的，但在到达两种不同介质的分界面时，会发生反射 与折射现象。
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OAM
EPON 系统应支持符合IEEE802.3-2005 中Clause57 规定的OAM 功能,还应 支持扩展的ONU远程操作、维护和管理（OAM）所必须的管理维护功能。扩 展的OAM应支持如下管理功能： ——扩展的OAM发现（Extended OAM Discovery）和能力通告（Capability Notification）； ——ONU的基本信息和能力通告； ——与搅动功能相关的密钥交换、更新和同步功能； ——与DBA功能相关的DBA参数读取和设置功能； ——用户端口配置功能（Configuration of User Ports）和管理； ——VLAN配置和管理； ——组播相关功能的配置； ——QoS相关配置，包括业务流分类和标记等； ——reset ONU等Action功能； 标准的OAMPDU和扩展的OAMPDU均应支持1518字节的最大帧长。 OLT和ONU的OAM报文的发送频率不受IEEE802.3-2005 Clause 57中“慢协 议”规定的10帧/秒的限制。OLT和ONU均应能够接收对端发送的任意频率的 OAM帧。

TDM/WDM复用技术可以显著提高 PON网络的传输容量和灵活性，但同 时也增加了网络的复杂性和成本。
04 PON网络性能指标与评估方法
传输性能指标
带宽
PON网络提供的上下行带宽，决定了网络 传输数据的能力。
传输时延
传输速率
PON网络设备的传输速率，包括线路速率 和设备端口速率。
数据在PON网络中传输所需的时间，影响 网络的实时性。
03 PON网络关键技术
无源光分路器技术
原理
无源光分路器（Passive Optical Splitter）是PON网络中的关键设备，它采用光学原 理将一路光信号分成多路光信号，或将多路光信号合成一路光信号。
类型
常见的无源光分路器有熔融拉锥型、微光学型、光波导型等。
特点
无源光分路器具有无需电源、体积小、重量轻、可靠性高等优点，但同时也存在插入损 耗、分光比限制等缺点。
OLT设备安装
选择合适的位置，固定OLT设备，连接电源和接地线，配置网络 接口。
ONU设备安装
根据网络规划，确定ONU设备的安装位置和数量，连接电源和 网络接口。
光纤连接
使用合适的光纤和连接器，按照规定的光纤连接方式进行连接， 确保光信号的传输质量。
系统调试与测试
设备配置
对OLT和ONU设备进行配置，包括网络参数、业务参数、安全参 数等。
特点
突发光通信技术可以提高PON网络的带宽利用率和传输效 率，但同时也对光器件的性能提出了更高的要求。
TDM/WDM复用技术
01
02
03
原理
实现方式
特点
时分复用（TDM）和波分复用（ WDM）是PON网络中常用的复用技 术，它们分别将多路信号在时域和频 域上进行复用和解复用。

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 Ethernet，“G”是指吉比特级。

1、PON 概述PON（Passive Optical Network：无源光纤网络）。

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），以及一批配套的安装于用户场所的光网络单元（ONUs）。

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。

2、PON 组成PON由光线路终端（OLT）、光合／分路器（Spliter）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。

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。

PON 单纤双向传输原理3、PON 拓扑PON 系统的组网方式如下图。

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。

4、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的上行名词解释随着信息技术的迅速发展，网络通信技术也日新月异。

光纤通信作为一种高质量、高速度、高可靠性的传输方式，逐渐成为了现代通信领域的主流。

其中，PON（Passive Optical Network）作为一种基于光纤的传输网络技术，因其出色的性能在广泛应用中备受关注。

一、PON的概念PON，全称为“被动光纤网络”，是一种基于光纤技术的高速数据传输网络。

与传统的以太网技术相比，PON在光纤传输中采用了一种被动的传输方式，无需额外的能源和光电设备，从而实现了低成本、高效率的数据传输。

二、PON的特点及优势1. 高带宽：PON支持高速的数据传输，可以同时满足视频、音频、数据等多种应用的需求。

这种高带宽的特点为用户提供了更快、更稳定的网络连接。

2. 光纤共享：PON网络中的一根光纤可以连接多个用户，通过光纤的光信号分割器和合并器技术，将光纤共享给多个用户，降低了网络建设成本。

3. 灵活性和扩展性：PON技术支持灵活的网络配置和快速的扩展，可以根据用户的需求进行灵活的网络布局，满足不同规模和不同范围的网络需求。

4. 低能耗：相比传统的以太网技术，PON利用被动光纤传输的方式，无需额外的能源和光电设备，从而降低了网络的能耗，提高了能源利用效率。

5. 高可靠性：PON采用的光纤传输技术具有较强的抗干扰能力和抗干扰能力，在恶劣的环境条件下，仍能保持良好的数据传输质量。

三、PON的应用领域1. 宽带接入：PON可以用作宽带接入技术，提供高速、稳定的网络连接，满足用户对高带宽的需求。

2. 光纤到户：PON技术可以将光纤传输延伸至用户家中或企业办公室，实现光纤到户，提供高质量的网络服务。

3. 无线局域网：PON可以作为无线局域网的后端传输方式，提供高带宽、快速的数据传输支持，为无线网络提供稳定可靠的连接。

4. 高清视频传输：PON技术可应用于高清视频传输领域，实现高质量、高清晰度的视频传输，满足用户对高清媒体内容的需求。

• ONU光模块突发发送 ONU光模块突发发送
– 避免多个ONU的上行发送信号冲突 – ONU光模块具备快速开启和关断能 力 – OLT对每个ONU的上行发送时间进 行控制
为了避免不同ONU同时发光传送冲突，ONU须具备快速开启和关断激光器的能力（即突发发送技术 为了避免不同ONU同时发光传送冲突，ONU须具备快速开启和关断激光器的能力（ ONU同时发光传送冲突 须具备快速开启和关断激光器的能力 ）。由于不同用户ONU到OLT的距离不同 有的500m 有的10Km 由于不同用户ONU 的距离不同（ 500m， 10Km） 必然导致ONU ONU上行业务传送到 ）。由于不同用户ONU到OLT的距离不同（有的500m，有的10Km）,必然导致ONU上行业务传送到 OLT的光功率不同 为了使得OLT可以准确判决不产生误判，OLT接收必须具备快速增益控制功能 的光功率不同， OLT可以准确判决不产生误判 OLT的光功率不同，为了使得OLT可以准确判决不产生误判，OLT接收必须具备快速增益控制功能 即使可以依据ONU测距信息快速调节判决门限正确恢复数据，称为突发接收功能。） ONU测距信息快速调节判决门限正确恢复数据 （即使可以依据ONU测距信息快速调节判决门限正确恢复数据，称为突发接收功能。） • OLT光模块突发接收 OLT光模块突发接收
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GPON原理 上行数据 原理----上行数据 原理
TDMA方式：GPON的上行是通过TDMA（时分复用）的方式传输数据， TDMA方式：GPON的上行是通过TDMA（时分复用）的方式传输数据，上行链路 方式 的上行是通过TDMA 被分成不同的时隙，根据下行帧的upstream map字段来给每个 字段来给每个ONU 被分成不同的时隙，根据下行帧的upstream bandwidth map字段来给每个ONU 分配上行时隙，这样所有的ONU就可以按照一定的秩序发送自己的数据了， ONU就可以按照一定的秩序发送自己的数据了 分配上行时隙，这样所有的ONU就可以按照一定的秩序发送自己的数据了，不会 产生为了争夺时隙而冲突。 产生为了争夺时隙而冲突。 14 上行波长1310nm 上行波长1310nm

PON系统测量原理PON（Passive Optical Network）是一种无源光纤网络系统，它利用光纤传输数据信号，将光纤切割为多个分支，以满足多个用户同时进行高速数据传输的需求。

PON系统的测量原理主要包括传输信号调制解调、传输信号损耗测量、光纤质量检测以及故障定位等方面。

首先，PON系统中的光信号传输需要进行调制和解调过程。

光信号在发送端经过电-光转换变为光信号，然后在光纤中传输。

在接收端，光信号再经过光-电转换变为电信号。

调制解调的目的是将信息通过改变光的特性，例如光强、频率或相位，来传输。

传输端和接收端之间的调制解调过程可以利用调制解调器进行。

在PON系统中，传输的调制方式一般采用基于功率的直接序列扩频或者相位调制等方式。

其次，PON系统的测量还需要考虑传输信号的损耗。

光信号在光纤中传输时会遭受传输损耗，包括纤芯损耗、弯曲损耗、连接损耗等。

为了获得系统的总传输损耗，需要在传输光纤系统中插入光功率计或光时域反射仪等设备进行测量。

通过测量，可以确定系统的总传输损耗，并对系统进行优化调整，以确保传输信号的质量和稳定性。

另外，PON系统中的光纤质量检测也非常重要。

光纤质量对系统的传输性能和可靠性有很大影响。

常见的光纤质量检测方法有OTTDR（光时域反射仪）和光纤检测装置等。

OTTDR可以通过发送出来的脉冲信号，监测并测量光纤中回波信号强度和时间。

通过分析回波信号的特征，可以确定光纤中的光纤质量问题，如光纤接头损耗、光纤断裂等。

最后，PON系统的测量还包括故障定位。

一旦PON系统中出现故障，如光纤断裂、光模块故障等，需要通过故障定位来确定具体的故障位置。

故障定位可以通过检查收发器、连接头、光纤等设备的状态，以及使用OTDR等设备来实现。

综上所述，PON系统的测量原理主要包括传输信号调制解调、传输信号损耗测量、光纤质量检测以及故障定位等。

这些测量原理可以帮助确定系统的传输质量和稳定性，并及时发现并排除故障，保证PON系统的正常运行。

对比项目
带宽
功率预算 全业务承载
EPON
1.25G/1.25G
28/28dB 32/33dB
10G EPON
10.3125/10.3125G 10.3125/1.25G
GPON
2.488G/1.244G
28/28dB 32/32dB
10G GPON
9.95328/2.48832G 对称类型搁置
29/29dB 33.5/34dB
相同的拓扑——P2MP光纤
APON
FSAN提出，ITU-T标 准化；
EPON
GPON
IEEE EFM工作组标准化， FSAN提出，ITU-T标 编号802.3ah； 准化 G.984.x；
ATM封装；
目前标准化最完善； 没有得到市场认可。
以太网封装；
国内标准已经制定完成； 产品开始在市场上迅速 应用。
~20km 实况TV VoD HDTV 2010 时间
2002
PON（Passive Optical Networks） 三大优势： 1、更远的传输距离：采用光纤传输，接入层的覆盖半径20KM； 2、更高的带宽：对每用户下行2.5G or 1G/上行1.25G（物理层）；
3、分光特性：局端单根光纤经分光后引出多路到户光纤，节省光纤资源。 PON支持Triple－play业务，可提供全业务竞争方案可以有效解决双绞线接入的 带宽瓶颈，满足用户对高带宽业务的需求，如高清电视、实况转播等，PON是三网 合一的上佳方案。 PON标准完善，综合业务支持好，技术要求高
PON的定义和组成（续）
用户驻地网 接入网 核心网
ONU
IP骨干网 分支比最大可为 1：128
splitter
LAN

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核心机房设备
YQPON-OLT（OLT）
YQPON-OLT为公网大量应用产品，是整个传送系统的汇聚和管理的平台。 设备采用业界前沿的限速无阻塞交换设计，支持高速背板和系统总线，支持最大6 块业务单板，可根据需要灵活配置。支持双主控单元，电源模块双备份设计，提 供高可靠性的服务能力。
最大端口：48个千兆端口 6U 19英寸, 竖插结构 交换容量: 260G 最大支持80×EPON或40×GPON 核心组件主备保护 双电源输入 支持线路1＋1保护
当网络中存在2个节点（无论是设备或者是光纤）的链路中断 时，节点的下级设备将被动中断。
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多点失效性分析—PON网络
当PON网络中存在多个节点的中断时，整个环上其他节点 （包括断点之间的）依然可以正常通信！
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工业PON网络解决方案
工业PON网络系统是中国
车
电信立足于构筑新一代智能通讯
间 A
网，在对传统工业交换机系统研 车
21
拥抱变化 共赢未来
感谢聆听！
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厂区车间设备
KJJ24（ONU）
➢本安型机柜 高*宽*深： (1800mm*800mm*600mm)
➢ 内置9U本安型多通道光网接 入器和本安直流稳压电源
➢ 9U密封外壳，内置两组1U光纤配 线盒和3U光网接入设备插箱 长*宽*深：(578mm*504mm*308mm)
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本安综合接入器KJJ24
分支交换机
ONU
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PON网络和以太网组网方式区别
PON网络中，ONU设备是 通过光分路器并接在光纤 网络上的，每台ONU收到 的信号都OLT直接发送下 来的，传输效率高。
工业以太网中，接入交换 机设备是串接在光纤网络 中的，每台交换机收到的 是经过上级交换机存储转 发后的信号，传输效率低。

心控制 站的光线路终端 ），一级一批配 （OLT），一级一批配 ）， 套的安装于用户场所的 光网络单元（ONU）。 ） 在OLT与ONU之间的 与 之间的 光配线网（ 光配线网（ODN）包 ） 含了光纤以及无源分光 器或者耦合器。 器或者耦合器。PON 的复杂性在于信号处理 技术。在下行方向上， 技术。在下行方向上， 交换机发出的信号是广 播式发给所有的用户。 播式发给所有的用户。 在上行方向上， 在上行方向上，各 ONU必须采用某种多 必须采用某种多 址接入协议如时分多路 访问TDMA（Time 访问 （ Division Mutiple Access）协议才能完 ） 成共享传输通道信息访 问。
优势： 优势：
1) 相对成本低，维护简单，容易扩展，易于升级。PON结构 相对成本低，维护简单，容易扩展，易于升级。 结构 在传输途中不需电源，没有电子部件，因此容易铺设， 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， 维护，长期运营成本和管理成本的节省很大 2) 无源光网络是纯介质网络，彻底避免了电磁干扰和雷电影 无源光网络是纯介质网络， 极适合在自然条件恶劣的地区使用。 响，极适合在自然条件恶劣的地区使用。 3) PON系统对局端资源占用很少，系统初期投入低，扩展容 系统对局端资源占用很少， 系统对局端资源占用很少 系统初期投入低， 易，投资回报率高 4) 提供非常高的带宽。EPON目前可以提供上下行对称的 提供非常高的带宽。 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 的带宽， 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 则是高达2.5Gb/s的带宽。 的带宽。 则是高达 的带宽 5) 服务范围大。PON作为一种点到多点网络，以一种扇出的 服务范围大。 作为一种点到多点网络， 作为一种点到多点网络 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 的资源， 结构来节省 的资源 服务大量用户。 的方式更是节省了用户投资。 的方式更是节省了用户投资。 6) 带宽分配灵活，服务有保证。G/EPON系统对带宽的分配 带宽分配灵活，服务有保证。 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。 和保证都有一套完整的体系。可以实现用户级的 。