EPON光路设计详解

EPON光网络设计规范一、OLT/ONU光发射、接收模块的基本参数：EPON系统是采用双波长单纤双向的方式进行通讯，OLT至ONU使用1490nm波长，ONU至OLT使用1310nm波长。

根据相关标准，每个OLT最多能够支持32个ONU。

EPON的上、下行速率均为1 Gb/s（由于其物理层编码方式为8B/10B码，其线路码速率为1.25Gb/s），所以每个ONU平均可用带宽是32Mb/s。

在光网络设计中，OLT/ONU的技术参数是网络设计的基础数据。

一般情况下，各生产厂家的产品分为10KM和20KM两种，有不同的发射功率和接收范围，而且由于采用的光器件不同，各指标有有所变化：二、光分路器分路器是EPON系统中不可缺少的无源光纤分支器件。

它把由光纤输入的光信号按比例将功率分配到若干输出用户线光纤上，一般有1分2、1分4、1分8、1分16、1分32五种分支比。

对于1分2的分支比，功率会有平均分配（50:50）和非平均分配（5:95、40:60、25:75）多种类型。

而对于其他分支比，功率会平均分配到若干输出用户光纤去。

对于上行传输，分光器把用户线光纤上传光信号耦合到馈线光纤并传输至光线路终端（OLT）。

分光器不需要外部能源，会增加光功率损耗，这主要是由于它们对入射光进行分光，分割了输入（下行）功率的缘故。

这种损耗称为分光器损耗或分束比，通常以dB 表示，并且主要由输出端口的数量决定。

运营商可按照组网不同采用不同规格的分光器。

下面是几种分路器的基本参数：三、光路的设计1、干线、支干线光缆设计OLT一般放置在分前端机房。

光缆的路由选择可以基本按照原有线电视网络设计的原则，光分路器的位置应在需要接入用户的中心位置，以便使用等分比的分路器。

由于EPON本身的技术特点，干线并不需要很多的光芯，干线的芯数与ONU 的数量是成若干倍的收敛。

如：同一路由上的A、B二个住宅区，每个区计划建设16个ONU，则，进每个小区的支干线光缆最少需要1芯，1分2分路器之前的光缆最少需要1芯。

EPON的光链路和诊断技术分析近年来，各大运营商接入网FTTx建设的推进取得了显著的成效。

然而，随着PON网络规模的持续扩大，接入节点的数量也随之剧增，庞大的接入节点带来的电源保障、链路中断、设备故障等问题，给FTTx的日常维护和故障处理带来了不小的压力。

如何提高FTTx的维护效率、降低OPEX将是未来FTTx建设的关键问题之一。

尤其是随着接入点下移，使得接入设备走出机房，安装在各种自然场景中，温湿度、电源、网点封闭性等相比原有设备环境急剧下降，EPON光链路的维护问题尤其突出。

EPON的光链路诊断问题在链路维护方面，GPON的可维护性协议定义原本比EPON要严格和完善。

然而，近年来，得益于EPON的规模商用进展，在设备层面，EPON的OAM和保护倒换能力已经优于GPON设备。

本文重点讨论EPON的光链路保护和远程诊断管理等相关功能及UT斯达康相应管理系统的实现。

PON系统中，检测由ONU引入的EPON光路异常是很重要的OAM功能。

这是因为，PON系统中，上行数据传送是通过TDMA时分复用方式实现的，每一个ONU获取可用时槽后向OLT发送数据。

正常工作时的PON上行业务流分配过程。

ONU3配线光纤可能故障导致OLT侧接收光功率异常，。

若某ONU上行数据传输异常，例如占用过多时槽或连续发送数据，则此故障ONU会影响同一PON口下的其他所有ONU，。

实际运行中，PON链路光纤传输质量可能因老化而逐步下降。

此时系统应能提前检测出有问题的光纤，以避免对用户业务造成影响。

因此，EPON系统中，检测到由ONU引入的光路异常是非常重要的功能。

EPON维护系统需要能够发现并隔离故障ONU或链路，保证系统的正常运行。

在此基础上，UT斯达康提供强大的故障分析和预警能力，为系统维护提供进一步的便利。

EPON光链路的维护作为支持大范围光路覆盖的下一代FTTx接入技术，PON系统ODN的可维护能力是降低整体OPEX的关键。

EPON光网络设计规一、OLT/ONU光发射、接收模块的基本参数：EPON系统是采用双波长单纤双向的方式进行通讯，OLT至ONU使用1490nm 波长，ONU至OLT使用1310nm波长。

根据相关标准，每个OLT最多能够支持32个ONU。

EPON的上、下行速率均为1 Gb/s（由于其物理层编码方式为8B/10B码，其线路码速率为1.25Gb/s），所以每个ONU平均可用带宽是32Mb/s。

在光网络设计中，OLT/ONU的技术参数是网络设计的基础数据。

一般情况下，各生产厂家的产品分为10KM和20KM两种，有不同的发射功率和接收围，而且由于采用的光器件不同，各指标有有所变化：二、光分路器分路器是EPON系统中不可缺少的无源光纤分支器件。

它把由光纤输入的光信号按比例将功率分配到若干输出用户线光纤上，一般有1分2、1分4、1分8、1分16、1分32五种分支比。

对于1分2的分支比，功率会有平均分配（50:50）和非平均分配（5:95、40:60、25:75）多种类型。

而对于其他分支比，功率会平均分配到若干输出用户光纤去。

对于上行传输，分光器把用户线光纤上传光信号耦合到馈线光纤并传输至光线路终端（OLT）。

分光器不需要外部能源，会增加光功率损耗，这主要是由于它们对入射光进行分光，分割了输入（下行）功率的缘故。

这种损耗称为分光器损耗或分束比，通常以dB 表示，并且主要由输出端口的数量决定。

运营商可按照组网不同采用不同规格的分光器。

下面是几种分路器的基本参数：三、光路的设计1、干线、支干线光缆设计OLT一般放置在分前端机房。

光缆的路由选择可以基本按照原有线电视网络设计的原则，光分路器的位置应在需要接入用户的中心位置，以便使用等分比的分路器。

由于EPON本身的技术特点，干线并不需要很多的光芯，干线的芯数与ONU 的数量是成若干倍的收敛。

如：同一路由上的A、B二个住宅区，每个区计划建设16个ONU，则，进每个小区的支干线光缆最少需要1芯，1分2分路器之前的光缆最少需要1芯。

EPON光路编码及命名规则
在PON 网络中，光信号经过OBD 时经过复接进行分路，形成树状的光路连接结构，为
便于管理，将树状结构的光路连接进行分层：OLT 到第一次OBD 之间的光路称作主光路，
OBD 到OBD 之间或OBD 到ONU 之间的光路称作接入光路或子光路。

【命名】
光路在本地网唯一命名，格式如下：
起始点 - 终止点 / E 序号后缀
说明：
起始点：采用光路始端所在站点或设备命名；
终止点：采用光路终端所在站点或设备命名；
E：EPON 光路符号；
序号：在同一对局站或机站之间的多条光路的编号，从0001开始编号，对应编码中的序号。

后缀：主光路后缀为M，子光路后缀为A。

如：中山街olt-金山花园obd/E0001M
EPON光路的命名中可以看出该条光路为主光路还是子光路。

【编码】
（1）编码可体现出主光路与子光路之间的关系
（2）其编号格式如下：
E 日期（年月日）序号
说明：
E：EPON 光路符号；
日期（年月日）：采用两位年、两位月、两位日一共6位数字表
示，如091127；
序号：在同一天内配置产生的光路，从0001开始编号。

如：E0911270001
子光路编码在主光路后加“-”和序号。

例：
一级子光路编码：E0911270001-1, E0911270001-16
二级子光路编码：E0911270001-1-1, E0911270001-16-16。

EPON基本原理一、EPON系统简介以太网无源光纤网络（EPON）是一种采用点到多点（P2MP）结构的单纤双向光接入网络，其典型拓扑结构如下图所示：OLTONU1ONU2ONUn 1:n无源光分路器ODNSNIUNI IF PONIF PONSNI：业务节点接口UNI：用户网络接口IF PON：PON专用接口图1 EPON系统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，为单纤双向系统。

在下行方向（OLT到ONU），OLT发送的信号通过一个1:n的无源光分路器（或几个分路器的级联）到达各个ONU；在上行方向（ONU到OLT），一个ONU发送的信号只会到达OLT，而不会到达其他ONU。

为了避免数据冲突并提高网络利用效率，上行方向采用TDMA多址接入方式并对各ONU的数据发送进行仲裁。

二、EPON传输原理EPON系统采用WDM技术，实现单纤双向传输。

其中上行波长1310nm，下行波长1490nm,用于传递数据业务。

另外光纤上还可以传送1550nm的波长，这个波长主要是用来传递CATV信号。

图2 EPON上下行传输EPON 从OLT 到多个ONU 下行传输数据和从多个ONU到OLT上行数据传输是十分不同的。

下行传输从OLT 到多个ONU 以广播式下行（时分复用技术TDM ）每一个数据帧的帧头包含前面注册时分配的、特定ONU 的逻辑链路标识（LLID ），该标识表明本数据帧是给ONU（ONU1 、ONU2 、ONU3......ONUn ）中的唯一一个。

另外，部分数据帧可以是给所有的ONU（广播式）或者特殊的一组ONU（组播）。

如下图，ONU1 收到包1、2、3，但是它仅仅发送包1 给终端用户1 ，丢弃包2和包3。

图3 EPON下行传输上行传输从多个ONU到OLT上行数据，采用时分多址接入技术（TDMA ）分时隙给ONU 传输上行流量。

当ONU 在注册时成功后，OLT会给ONU分配特定的带宽。

EPON技术1.E PON产生背景PON指在光线路终端(opticallinetermination,OLT)和光网络单元(opticalnetworkunit,ONU)之间的光分配网(opticaldistributionnetwork,ODN)没有任何有源电子设备.主要采用光无源器件进行连接和交换.它是一种点到多点的光纤传输和接入技术,下行一般采用广播方式,上行一般采用时分多址方式,可以灵活地组成树型、星型和总线型等拓朴结构,在光分支点不需要节点设备,只需要安装一个简单的光分支器即可.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、建网速度快和综合建网成本低等优点.以PON技术为依托,根据在数据链路层所采用的不同技术,PON又可分为:基于SONET的SPON;基于ATM的APON;基于Ethernet的EPON.其中E2PON技术最为人们所看好.EPON的概念于2000年底提出.IEEE在2000年底成立了EFM工作组,试图引入一种新的接入技术标准-EthernetPON,它的提出主要是人们对接入网低价格和高带宽的追求,而EPON技术恰恰可以满足这方面的要求.因为它不仅可以提供1G的带宽,且不需使用像ATM交换机那样昂贵的设备,还可与以太网兼容.随着QOS技术如多协议标签交换(MPLS)技术的出炉,它能较好的满足传输实时性数据的要求.因此,EPON技术被认为是目前解决接入网“瓶颈”的较佳方案.2.E PON简介和基本原理EPON简单的说，就是无源光网络。

以太网无源光网络（EthernetPassiveOpticalNetwork，EPON）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。

EPO N技术及链路设计方法浅析EPON 技 术 及 链 路 设 计 方 法 浅 析陕西邮电职业技术学院[摘要]杨广驰文章以 EPO N技术为基础进行简要分析，探讨 EPO 网络结构及其工作原理，并介绍光分路器及光链路设计原则，重 N点对 EPO N光链路进行了设计。

[关键词] O LT O N O U A N D N PO 接入，为用户提供通往 ODN 的光接口。

OLT：位于 ODN 与核心网之间，实现核心网与用户间 不同业务的传递功能，它可以区分交换和非交换业务，管理 来自 ONU 的信令和监控信息，同一个 OLT 可连接若干个 ODN。

ODN：位于 ONU 和 OLT 之问，为多个 ONU 到 OLT 的 物理连接提供光传输媒质，完成光信号的传输和功率分配任 务。

通常 ODN 是由光连接器、光分路器、光衰减器和光纤 光缆等无源光器件组成的。

1. 2 EPO N原理 EPON 系统中采用光分路器连接 OLT 和 ONU， 所以下 行方向的光信号被以 TDM 方式广播到所有 ONU，通过过 滤机制，ONU 仅接收属于自己的数据帧，如图 2 所示。

上 行方向通过 TDMA 方式进行业务传输，ONU 根据 OLT 发 送的带宽授权发送上行业务，如图 3 所示。

随着互联网技术的飞速发展，网络向客户提供的业务逐 渐从分离的业务向以 IP 为基础的综合业务过渡， 可向用户提 供从窄带到宽带的多种业务服务。

以传统的铜线为基础的 ADSL 技术已不能满足用户对飞速发展的业务与带宽的要 求。

EPON 技术应运而生，成为这个热点领域的热点技术。

1 EPO N技术概述EPON 出现之前，已有称为 APON 的宽带 PON 技术， 但由于技术复杂、成本高、带宽有限、APON 系统并未如预 期那样发展起来，而 EPON 以以太网为基础，具有低成本， 高带宽，更适应数据业务传输等特点而得到广泛应用。

第一英里以太网联盟 （EFMA） 2001 年初提出了 EPON 在 技术，IEEE 802.3ah 工作小组对其进行了标准化，EPON 可 以支持 1.25Gbps 对称速率，将来速率还能升级到 10Gbps。