无源光网络(PON)的线路工程设计规范

无源光网络(PON)技术1. PON技术的概述无源光网络(PON)技术是最新发展的点到多点的光纤接入技术。

无源光网络由光线路终端(OLT)、光网络单元(ONU)和光分配网络(ODN)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)，PON的本质特征就是ODN全部由无源光器件组成，不包含任何有源电子器件。

这样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，简化了供电配置和网管复杂度，提高了系统可靠性，同时节省了维护成本，是电信维护部门长期期待的技术,越来越受到业界的关注和重视,发展非常迅猛。

与点到点的有源光网络相比，PON技术的主要特点在于维护简单，成本较低(节省光纤和光接口)和较高的传输带宽，其高性能价格比的特点会使其在很长时间内保持竞争优势，PON一直视被为接入网未来的发展方向。

PON网络由于其简洁、廉价、可靠的网络拓扑结构被普遍认为是宽带接入网的最终解决方案，支持光纤到户FTTH。

与核心网不同的是，FTTH对成本更加敏感。

成本的突破很大程度上意味着条件的成熟。

剖析FTTH成本因素，主要有两个方面，一是设备采购成本，二是运营成本。

根据NTT公布的数据，FTTH的这两项成本已经与高速ADSL基本接近。

值得一提的是，目前ADSL设备的价格下降潜力已经不大，但是FTTH的成本随着规模增长有望继续下降。

从整体上看，在接入网领域光通信酝酿着新一轮的发展。

所以FTTH技术目前已被证实不仅技术上是成熟的，而且经济上是可行的。

继1998年ITU-T通过了基于ATM的G.983系列建议，2001年开始，两大通信标准化组织IEEE和ITU-T开始研究制订新一代PON技术标准,以满足未来宽带接入网的要求。

PON作为FTTH唯一的实现方式，它的三个同胞兄弟APON、EPON和GPON似乎从一开始就注定了要在竞争中不断完善和发展。

PON网络规划设计总体技术要求（2013版）中国移动通信有限公司2013年7月目录第1章概述................................................................................................................................. - 1 -1.1 背景介绍 ....................................................................................................................... - 1 -1.2 定义内容 ....................................................................................................................... - 1 -1.3 编制依据 ....................................................................................................................... - 1 -第2章PON系统网络架构 ....................................................................................................... - 2 -2.1 PON系统位置与定界................................................................................................... - 2 -2.2 PON系统配置模型....................................................................................................... - 2 -2.3 PON系统承载业务分类............................................................................................... - 3 -第3章PON系统设计要求 ....................................................................................................... - 4 -3.1 PON系统承载业务方案............................................................................................... - 4 -3.1.1 集团客户业务......................................................................................................... - 4 -3.1.2 家庭宽带业务....................................................................................................... - 12 -3.1.3 营业厅接入业务................................................................................................... - 13 -3.1.4 WLAN热点业务...................................................................................................... - 14 -3.2 PON系统网元部署..................................................................................................... - 15 -3.3 PON系统传输距离测算............................................................................................. - 17 -3.4 PON系统内容量测算................................................................................................. - 17 -3.5 PON系统上联带宽测算............................................................................................. - 19 -3.6 PON系统保护............................................................................................................. - 20 -3.7 PON系统网管设计要求............................................................................................. - 25 -3.8 光分路器设计要求 ..................................................................................................... - 27 -3.8.1 总体原则............................................................................................................... - 27 -3.8.2 分光方案对比....................................................................................................... - 27 -3.8.3 分光器的部署原则............................................................................................... - 28 -3.9 光缆线路设计要求 ..................................................................................................... - 29 -3.9.1 光缆芯数的配置原则........................................................................................... - 29 -3.9.2 光缆线路路由的选择........................................................................................... - 30 -3.9.3 共建共享模式下资源界面................................................................................... - 30 -第4章网络配置要求...............................................................................................................- 30 -4.1 QoS实现方式.............................................................................................................. - 30 -4.2 VLAN划分原则............................................................................................................ - 31 -4.3 IP地址规划原则........................................................................................................ - 32 -4.4 安全和用户认证方式................................................................................................. - 33 -附录.............................................................................................................................................- 33 -附录1：名词解释及相关符号.......................................................................................... - 33 -附录1.1 名词解释 .......................................................................................................... - 33 -附录1.2 相关符号 .......................................................................................................... - 34 -附录2：.............................................................................................................................. - 36 -附录2.1、PON系统传输距离测算............................................................................... - 36 -附录2.2、PON系统内带宽测算................................................................................... - 37 -附录2.3、PON系统上联带宽测算............................................................................... - 38 -附录2.4、光纤链路传输指标 ........................................................................................ - 39 -附录2.5、光纤光缆选用配置要求 ................................................................................ - 40 -第1章概述1.1 背景介绍中国移动在2005年即开始开展基于PON技术的光纤接入工程现场试验，经过近几年的商用网络建设，PON网络已具备一定规模。

无源光网络(PON)技术概述作者：管一飞来源：《科技资讯》 2012年第28期管一飞（上海贝尔股份有限公司上海 201206）摘要:简单介绍无源光网络（PON）技术，包括它们的组成、分类和性能特点，实际应用中的组网方式和光功率计算等。

关键词:无源光网络 EPON GPON FTTx中图分类号:TN915.6 文献标识码:A 文章编号：1672-3791(2012)10(a)-0019-02我国目前的主流有线宽带接入技术主要包括ADSL、FTTB+LAN、FTTx等，其中光纤接入（FTTx）技术是今后一定时期内的发展方向，它主要通过无源光网络（PON）技术实现。

1 光纤传输的优势光纤传输具有带宽高、线路直径小且重量轻、传输质量高和成本低等优势。

如今光纤的带宽理论上已经超过10GHz，每公里衰减小于0.3db，随着技术的发展，未来10～100Gb/s的传输也将成为可能；光纤即便包裹着保护套，也比同等的铜线尺寸小重量轻；更为突出的是，光纤传输抗干扰能力强，几乎可以忽略附近各种电子噪声源的干扰；此外，传输途中的低损耗可以增加中继器间的距离，因此减少了外部设备的成本，降低了维护运行费用。

2 无源光网络（PON）的组成与分类无源光网络（PON）系统由局端设备（OLT）、用户端设备（ONU/ONT）和光分配网（ODN）组成。

所谓“无源”，是指ODN全部由无源光分路器和光纤等无源器件组成，不包括任何有源器件。

PON技术采用点到多点的拓扑结构，下行和上行分别采用时分复用（TDM）的广播方式和时分多址（TDMA）方式传输数据。

PON技术可以细分为很多种，目前常见的有APON（ATM PON）、EPON（Ethernet PON）和GPON（Gigabit PON），它们的主要区别体现在数据链路层和物理层的不同。

其中，APON以ATM 作为数据链路层；EPON使用以太网作为数据链路层，并扩充以太网使之具有点到多点的通信能力；GPON则结合了APON和EPON的优点，使用ATM/GEM作为数据链路层，能够对多种业务提供良好支持，同时引入了更多的来自电信业的网络管理和运行维护思想。

PON技术及其组网原则摘要：本文在简述PON技术的概念、工作原理与特点的基础上，讨论了PON技术分类以及在FTTX中的应用特点，着重说明PON技术网络规划中需要遵守的组网原则。

关键词：PON；OLT；ONU；ODN；EPON；GPON1PON网络定位接入网作为连接电信网和用户网络的部分，主要提供将电信网络的多种业务传送到用户的接入手段。

接入网是整个电信网的重要组成部分，作为电信网的“最后一公里”，是整个电信网中技术种类最多、最为复杂的部分。

电信业务发展的目标是实现各种业务的综合接入能力，接入网也必须向着宽带化、数字化、智能化和综合化的方向发展。

由于传统语音业务逐渐被移动、VOIP蚕食，宽带业务成为给固网运营商带来收入的主攻方向，运营商希望通过提供丰富多彩的业务体验来吸引用户。

业务的发展尤其是视频类业务的逐渐推广，使用户对网络带宽和稳定性要求越来越高。

随着光纤成本的下降，网络的光纤化成为发展趋势，原来主要用于长途网和城域网的光纤也开始逐步引入到接入网馈线段、配线段和引入线，向最终用户不断推进。

1.1PON网络架构一个典型的PON系统由OLT、ONU、ODN组成。

OLT放在中心机房，ONU 为用户端设备。

ODN是光配线网，主要由一个或数个分光器来连接OLT和ONU，它的功能是分发下行数据并集中上行数据。

OLT既是一个交换机或路由器，又是一个多业务提供平台，提供面向无源光纤网络的光纤接口。

OLT除了提供网络集中和接入的功能外，还可以针对用户的QoS／SLA的不同要求进行带宽分配、网络安全和管理配置。

分光器是一个简单设备，它不需要电源，可以置于全天候的环境中，一般一个分光器的分线率为2、4、8、16和32，并可以多级连接。

PON的网络结构如图1所示：PON中的ONU采用了技术成熟而又经济的以太网络协议，在中带宽和高带宽的ONU中实现了成本低廉的以太网第二层或第三层交换功能。

对于光纤到家(FITH)的接入方式，ONU可以不需要交换功能，从而能在极低的成本下为终端用户分配所需的带宽。

1PON网络建设原则根据《中国电信宽带接入发展指导意见》的建设方案选择的意见，新建成片区域将逐步采用FTTB（PON）+ LAN/DSL、大力推动FTTH的发展，同时，将来改造场景下FTTB（PON）+VDSL2也是非常重要的建设方案，这些建设方案均采用以PON技术为基础的网络，具备点到多点光网络的特点，是将来光接入网络的基础架构，因此，PON网络架构的建设具有非常重要的战略意义。

PON网络的建设应该关注OLT机房的设置、ONU的设置与供电、ODN网络的规划方法（尤其是分光点的规划）以及各种光缆的选择。

1.1OLT部署原则1.1.1OLT的覆盖区域通过光通道损耗核算，确定ODN的结构和传输距离（OLT的覆盖范围）。

采用最坏值法进行ODN光通道损耗核算。

对于EPON系统，其PON口物理接口应支持1000BASE-PX10和1000BASE-PX20两种类型。

考虑1dB的光通道代价，两种类型的PON口R-S 点允许衰耗范围如下：●1000BASE-PX10✧上行（ONU-OLT，1310nm）：0~22dB。

✧下行（OLT-ONU，1490nm）：0~20dB。

●1000BASE-PX20✧上行（ONU-OLT，1310nm）：0~25dB。

✧下行（OLT-ONU，1490nm）：0~25dB。

表ODN衰耗从上表可看出：●按照ODN框架结构，当EPON系统采用1：32光分路比时，应采用1000BASE-PX20的PON口。

●为保证一定的传输距离，必须尽量减少ODN网络中的活接头个数（如不采用光纤信息面板、每个光配线点活接头个数尽量不超过1个，减少配线级数、光缆采用固定连接等）。

对于1000BASE-PX20，按照0.4 dB/km的光纤衰减系数进行光纤衰耗核算：●传输距离为5km时，光纤衰耗为2dB，活接头个数应不超过7个。

●传输距离为10km时，光纤衰耗为4dB，活接头个数应不超过3个。

考虑到接入光缆网络的分层结构，EPON OLT覆盖范围定在5km之内比较合理。

PON接入网建设方案分析作者：何力钧来源：《中国新通信》2015年第16期【摘要】无源光网络PON技术是目前世界范围内宽带接入网的主流技术，它也被公认为是“光进铜退”时代中“三网合一”的最终解决方案。

由它衍生而出的APON、BPON、EPON和GPON都在不同领域发挥着自己的应用效能。

在这里GPON无疑是无源光网络家族中最为重磅的一员，它不但具有强于其它三种技术的高带宽、大分光比，也有更高的发射功率，解决了传统光纤中传输距离与带宽存在冲突的问题。

所以本文就基于GPON来谈谈它的基本系统结构、关键技术，并在最后通过某住宅小区的FTTH接入网工程验证了GPON技术在接入网建设中的推广条件与应用能力。

【关键词】 PON GPON 接入网络技术性能方案应用基于GPON技术的接入网建设是目前最靠近终端用户的一层网络，它主要利用到了诸如GEM等适配方法，既能够满足现有用户的高带宽业务需求，也能最大程度为未来新业务的实施拓展空间，容纳更多应用。

作为目前光纤宽带接入最有优势的技术，GPON已经成为了全球范围内的网络热点课题，为人们所广泛应用和深入研究。

一、PON1、PON的构成。

PON（Passive Optical Network）即无源光纤网络，它是一种不含有任何电子器件与电子电源，全部由无源器件组成的网络类型。

作为一种网络光纤系统，它具有单纤双向和PM2P结构，主要组成部分包括了OLT局端光线路终端、ODN光分配网络和ONU用户光纤网络单元。

如图1。

如图1所示，在PON系统的下行波长为1490nm，OLT所发送的信号会通过ODN到达每一个用户的ONU网络单元，每个ONU只接收发给自己的数据，丢弃其它数据。

而上行方向的ONU却只能通过上行波长为1310nm 将信号上传给OLT，并不会让信号到达任何其他ONU。

所以为了避免和遏制这种数据方面的冲突，提高光纤网络的信号传输效率，在PON的上行方向会采用TDMA多地址接入方式对上行端的每一个ONU进行数据发送，从而起到对ONU所发送数据进行运行管理的作用。

试题库一、填充题（一）光纤通信基础知识1、目前光纤通信所用光波的波长范围为λ=0.8～ 2.0 μm电磁波谱中的近红外区。

其中0.8～1.0 μm称为短波长段， 1.0～2.0 μm称为长波长段。

目前光纤通信使用的波长有三个：0.85 μm、1.31 μm、1.55 μm。

2、光纤通信由于光纤衰减小，无中继设备，故传输距离远；串扰小，信号传输质量高；3、光纤通信未来将向以下几个方面发展：大容量与高速化、全光化、业务多样化、智能化。

4、光纤的几何尺寸很小，纤芯直径一般在 5~50μm之间，包层的外径为 125μm ，包括防护层整个光纤的外径，也只有 250μm左右。

5、光纤是光通信系统的传输介质，是光传输网络的物理层媒质。

一般由纤芯、包层、防护层组成。

6、光纤的分类方法很多，它既可以按照光的折射分布来分，如阶跃光纤和渐变光纤，也可以按照传输模数来分，如单模光纤和多模光纤。

7、蝶形引入光缆常选用纤芯型号G.957A2光纤。

8、光纤的色散和损耗是限制光无中继传输距离的两个重要因素。

9、为了满足光缆的性能要求必须合理地设计光缆的结构。

光缆的结构可分为缆芯，加强元件和护层三大部分。

10、根据缆芯结构，光缆可分为层绞式、骨架式、带状光纤和束管式四大类。

11、FTTH 光缆线路的入户引入段使用光缆，一般使用蝶形引入光缆，也称为皮线光缆。

12、室内非金属蝶形引入光缆的短期拉伸力(N)80N ，自承式蝶形引入光缆的短期拉伸力600N 】。

13、在光纤接续领域，机械式光纤接续和熔接接续是实现光纤固定连接的两种不同方式。

14、光纤连接器常采用螺丝卡口、卡销固定、推拉式三种结构。

15、光纤耦合器（分光器）一般有平面波导式和熔融拉锥式两种。

PLC FA16、目前光传输网络核心层逐渐向自动交换光网络（ASON ）方向发展，中继层面快速过渡到以多业务传送平台（MSTP ）为代表的经济传送话音和数据的方式，接入层面逐步向无源光网络（PON ）过渡。

无源光网络PON作者：刘志芳来源：《数字技术与应用》2013年第12期摘要：随着网络技术的飞速发展，传统以铜作为传输承载的网络已经不能适应大数据的传输，光进铜退正在快速的进行。

在这种情况下，光源光网络PON应运而生，它通过WDM技术来提升传输能力，是当前网络的发展方向。

关键词：PON WDM OLT ONU中图分类号：TN929 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）12-0017-01随着我国经济的飞速发展，铁路运输作为经济发展的主动脉也得到了飞速的发展。

铁路总里程预计到2020年达到12万公里，同时高速铁路也将有现在的京沪高铁逐步发展为“四横四纵”，再加以三大城际客运系统辅助，铁路系统将得到空前的发展。

作为铁路运输安全的保障，传输网络必然要提高自身的传输速度、传输质量来保障安全。

在传输系统中，接入层面已经成为整个网络运行的瓶颈。

未来接入层面会向着低成本、综合接入、光纤化的接入网发展，最终实现光纤到用户和光纤到桌面。

1 光纤接入网光纤接入网就是采用光纤传输技术的接入网，一般是指本地交换机或远端模块与用户之间采用光纤通信或部分采用光纤通信的系统。

按照光器件划分可以分为有源光网络和无源光网络，无源光网络又分为：APON、EPON/GEPON、GPON。

无源光网络一直认为是光接入网中比较具有应用前景的技术，他打破了传统点对点的接入方式，是一种比较经济的、面向未来多用户的接入技术。

2 无源光网络无源光网络（PON）由光线路终端（OLT）、光网络单元（ONU）、光网络终端（ONT）、光分配网（ODN）构成。

无源光网络是把局端设备（OLT）与多个用户端设备（ONU/ONT）之间通过无源的光缆、光分路器或合路器组成的光分配网（ODN）连接的网络。

在这个网中，OLT和ONU之间没有任何有源电子设备。

2.1 PON的传输机制PON系统采用WDM技术，用以实现单芯双向传输。

为了分离同一个光纤上多个用户的上下行方向的信号，下行数据流采用广播技术，上行数据流采用TDMA技术。

光纤接入网PON光网络的规划与建设摘要：为了满足人们日益增长的高带宽需求，接入新技术无源光网络PON应运而生。

文章简要介绍了PON网络技术，结合工程实例，主要就PON光网络的规划与建设展开探究。

关键词：光纤接入网络；PON技术；规划与建设在光纤接入网络中, PON技术以光纤作为传输媒质,具备高接入带宽、线路全程无源、电信级管理等特点, 是当今宽带接入网领域中最为热门的技术之一，同时在推动网络发展中发挥着重要的作用。

1.PON网络技术简介P ON技术，即无源光纤网络技术，是全部由无源器件组成的光网络，是一种点对多点的光纤传输和接入技术，包括了OLT（光线路终端）、ODN（无源光分配网络）和ON U（光网络单元）三个部分，一般采用树形或星形拓扑结构。

采用上行1310nm和下行1490nm的波长，可以实现单纤双向传输，极大的节约了网络业务的成本，同时便于进行维护和管理。

P O N系统包括AP ON（异步传输模式无源光网络）、BP ON（宽带无源光网络）、EP ON（以太网无源光网络）和GP O N（千兆无源光网络）。

目前，主要采用EPON和GPON。

P O N技术是F T T X宽带接入的主要措施和手段，根据O NU所处位置，PO N分为F T T H（光纤到户）、FT T O（光纤到公司/办公室）、FTTB（光纤到楼宇）、FTTC（光纤到交接箱）、FT TV（光纤到村）等模式，其中以FTTH、FTTB和FTTO较为典型。

PON光网络在实现入户的过程中，是将用户侧的光网络单元ONU朝向用户端移动，而光线路终端OLT以及光分配节点ODN则担任起了构成光网络接入部分的主要职能。

因此在对PON网络的建设前，必须对于OLT以及ODN两个类别的设备以及光缆网结构详加规划[1]。

2.PON网络覆盖范围规划与建设2.1 OLT 覆盖范围规划与建设OLT的设置是PON网络规划的重点，其设置内容主要包括OLT覆盖范围规划以及上联范围规划。

广东联通2011年无源光网络（PON）建设工程补充定额规定（试行）第一条目的为细化、明确PON工程概预算计价取费，规范PON工程设计概预算的编制，在《广东联通 2009年PON工程概预算取费补充规定（试行）》基础上予以修正，特制定本补充规定。

第二条概预算编制依据说明一、本补充定额主要参考《关于发布<通信建设工程概算、预算编制办法>及相关定额的通知》(工信部规…2008‟75号)。

二、本补充定额主要针对PON工程建设所涉及的、在工信部规…2008‟75号文定额库中没有的工程量种类。

三、本取费补充规定执行期间，遇有国家造价政策变动的，按国家新规定执行。

第三条 PON项目概预算取费规定细则一、定额中没有相对应定额标准的，建设单位需向省网络建设部申报，按省网络建设部批复执行。

二、如工程为工程服务制方式，承建单位实施界面内的所有定额工日及费用不计列。

三、工日开列细则（一）对与设备供应商签订督导调试制合同的项目，施工单位不计取任何软件调试工日；（二）PON工程中的OLT设备施工定额套用“安装、调测光纤数字传输设备”的定额，具体参考附表一。

ONU设备施工定额套用“安装、调测宽带接入设备”以及“安装、调测程控交换设备”的定额，具体参考附表二。

ODN网络设备及相关配套设备的施工定额套用“安装光电转换器”、“安装测试波分复用设备（WDM）”以及“建筑与建筑群综合布线系统”的定额，具体参考附表三。

附表三、安装、调测ODN网络设备以及PON网络配套设备（三）对于其它PON工程相关线路和设备未尽事宜的施工增加和套用以下定额。

增加定额：四、定额其它补充说明（一）光分路器的安装问题当光分路器与分纤盒/箱为一体化结构一起安装时，只计取分纤盒/箱的安装工作量，不再计取光分路器的安装工作量；当光分路器单独安装时应按定额 (粤联)补11-011安装分光器计取工作量。

（二）关于光缆掏接工日的取定以掏接出的总芯数为准，套用同程式光缆接续子目，工日按同程式光缆接续子目工日定额调增50%计取。