无源全光网络技术接入.ppt

  无源全光网络接入技术无源全光网络接入技术1概述概述§光纤的理论带宽几乎是无限的光纤的理论带宽几乎是无限的Ø单个波长上的传输速率可以达到单个波长上的传输速率可以达到10Gbps；；Ø若采用若采用WDM技术，在一根光纤上承载技术，在一根光纤上承载64个波长，个波长，传输速率可以达到传输速率可以达到64×10Gbps；；Ø若采用若采用DWDM技术，技术，40个波长和个波长和1Tbps的的DWDM已经商用；实验室最高水平目前可以做已经商用；实验室最高水平目前可以做到到256个波长，传输速率可以达到个波长，传输速率可以达到10Tbps§光纤中信号传输时衰减很小光纤中信号传输时衰减很小2一、一、FTTX§光纤通信最先用于核心网：长途网和城域网；光纤通信最先用于核心网：长途网和城域网；直到现在发展到接入网直到现在发展到接入网§接入光纤需要用到光网络单元接入光纤需要用到光网络单元ONU来完成光来完成光电转换和分接功能电转换和分接功能§FTTX是指光纤在接入网中的推进程度或使用是指光纤在接入网中的推进程度或使用策略，不是具体的接入技术策略，不是具体的接入技术§根据根据ONU（光网络单元）的具体位置，可以（光网络单元）的具体位置，可以分成四种基本类型：分成四种基本类型：3§1.FTTC（光纤到路边）（光纤到路边）Ø点到点或点到多点结构：一个点到点或点到多点结构：一个ONU可以为一个或多个用可以为一个或多个用户提供接入；户提供接入；ØONU设置在路边交接箱或配线盒处：设置在路边交接箱或配线盒处：ONU到用户之间仍到用户之间仍为电缆（双绞线或同轴电缆）。

为电缆（双绞线或同轴电缆）§2.FTTB（光纤到楼）（光纤到楼）Ø点到多点结构：一个点到多点结构：一个ONU为多个用户提供接入为多个用户提供接入ØONU放置在居民住宅公寓或单位办公楼内放置在居民住宅公寓或单位办公楼内§3.FTTO（光纤到办公室）（光纤到办公室）Ø全程光纤接入，主要用于大型企事业单位；全程光纤接入，主要用于大型企事业单位；Ø一般采用环形或点到点结构一般采用环形或点到点结构ØONU放置在办公室放置在办公室§4.FTTH（光纤到户）（光纤到户）Ø全程光纤接入，全程光纤接入，ONU放在家中放在家中Ø一般采用点到多点结构一般采用点到多点结构4二、光接入网基础二、光接入网基础§组成：由组成：由一个光线路终端（一个光线路终端（OLT））、至少一、至少一个个光分配网（光分配网（ODN））、至少一个、至少一个光网络单元光网络单元（（ONU））及及适配设施（适配设施（AF））组成Ø光分配网：由光缆、光分光分配网：由光缆、光分/合路器、光纤连接器合路器、光纤连接器等无源器件构成的等无源器件构成的ONU与与OLT之间的光通路连接之间的光通路连接§根据根据OLT到到ONU之间是否存在有源设备，光之间是否存在有源设备，光接入网分为：接入网分为：Ø无源光网络（无源光网络（PON）：无源光分路器）：无源光分路器Ø有源光网络（有源光网络（AON）：有源电复用器）：有源电复用器5参数参数类型类型A类型类型B类型类型C最小损最小损耗耗5dB10dB15dB最大损最大损耗耗20dB25dB30dBITUITU－－－－T G.982T G.982规范的规范的规范的规范的ODNODN光通道损耗特性光通道损耗特性光通道损耗特性光通道损耗特性6§ODN的保护配置：在网络的某部分建立备用的保护配置：在网络的某部分建立备用光通道，且备用光通道往往靠近光通道，且备用光通道往往靠近OLT，以便，以便保护尽可能多的用户：保护尽可能多的用户：Ø主用和备用光纤同缆不同纤方式：简单经济，不主用和备用光纤同缆不同纤方式：简单经济，不能保护光缆切断故障；能保护光缆切断故障；Ø主用和备用光纤在不同光缆内，单同管道或同路主用和备用光纤在不同光缆内，单同管道或同路由：可以防止普通的光缆切断故障，不能防止大由：可以防止普通的光缆切断故障，不能防止大型故障。

型故障Ø主用和备用光纤不仅不同光缆，且管道和路由也主用和备用光纤不仅不同光缆，且管道和路由也不同不同:提供最大程度的保护，但经济代价高提供最大程度的保护，但经济代价高7§通信方式通信方式§下行通信：下行通信：ØOLT将信号时分复用成时隙流，经光分路器广播将信号时分复用成时隙流，经光分路器广播至至ONUØ各各ONU在规定的时隙接收信息在规定的时隙接收信息§上行通信：各上行通信：各ONU共享一根光纤，任意时刻共享一根光纤，任意时刻只能有一个只能有一个ONU发送信号发送信号§复用方式：空分复用、时分复用、波分复用复用方式：空分复用、时分复用、波分复用8§（（1））.空分复用空分复用Ø上下行双向通信各使用一根光纤上下行双向通信各使用一根光纤Ø性能最佳，设计简单性能最佳，设计简单Ø光传输设备和线缆双倍，成本高光传输设备和线缆双倍，成本高9分路器分路器User 1User 2User 322132213221322133221OLT局局 端端ONU 1ONU 2ONU 3下行传输主要特征下行传输主要特征ü点对多点广播式传输点对多点广播式传输ü端口地址被用作数据包端口地址被用作数据包IDü用户只能获取属于自己的数据包用户只能获取属于自己的数据包（（2））.时分复用时分复用在同一光载波波长上，把时间分成周期性的帧，每一个帧再分成若干时隙。

在同一光载波波长上，把时间分成周期性的帧，每一个帧再分成若干时隙每个每个ONU分配一个固定时隙每个分配一个固定时隙每个ONU在每帧内只能在所分配的固定时隙内在每帧内只能在所分配的固定时隙内向向OLT上传数据上传数据10分路器分路器User 1User 2User 3322121112 2 23112 2 2Time Slot3OLT局局 端端ONU 2ONU 3ONU 1上行传输主要特征上行传输主要特征ü时分复用时分复用(TDMA)ü数据在属于自己的时隙里传输数据在属于自己的时隙里传输ü光信号在分光器处进行耦合光信号在分光器处进行耦合ü冲突检测与避免冲突检测与避免11§（（3））.波分复用波分复用Ø不同波长的光信号复用到一根光纤中进行传送，每个波长不同波长的光信号复用到一根光纤中进行传送，每个波长作为一个独立的通道传输一种预定波长的光信号作为一个独立的通道传输一种预定波长的光信号ØWDM：不同窗口的光波进行复用不同窗口的光波进行复用ØDWDM：同一窗口的光波进行复用同一窗口的光波进行复用12三、无源光网络－三、无源光网络－PON§1.发展背景发展背景§PON最早由英国电信公司于最早由英国电信公司于1987年提出。

年提出§最早的最早的PON标准：标准：ITU-T G.983-1998,基于基于ATM的的APON；；§2000年底提出了年底提出了EPON，最终纳入了以太接，最终纳入了以太接入网入网IEEE 802.3ah－－2004标准§2002年提出了年提出了GPON，于，于2003年通过年通过GPON系列标准系列标准:ITU-T.G.984.1、、G.984.2、、G.984.313§2.系统结构系统结构§OLT－－光线路终端；－－光线路终端；ODN－－光分配网；－－光分配网；ONU－－光网络单元－－光网络单元§OLT连至一个或多个连至一个或多个ODN，为，为ODN提供网络接口；提供网络接口；§ODN为为OLT和和ONU提供传输手段；提供传输手段；§ONU与与ODN连接，为连接，为ODN提供用户侧接口提供用户侧接口光网络光网络单元单元（（ONU））PON                       ODN光线路光线路终端终端（（OLT））远端设备远端设备局端设备局端设备业务网络14§3.拓扑结构拓扑结构§（（1）单星型结构）单星型结构§每一个每一个ONU分别通过一根或一对光纤与局端的同一分别通过一根或一对光纤与局端的同一OLT相连，以相连，以OLT为中心形成星型拓扑结构。

为中心形成星型拓扑结构ONU1ONUn光分路器OBD光线路终端OLT15§（（2）多星型（树型）结构）多星型（树型）结构§ODN由很多由很多OBD串联组成；串联组成；§第一个第一个OBD将光分成将光分成n路，每条路通向下一级的路，每条路通向下一级的OBD§优点：线路维护容易，用户可共享一部分光设施优点：线路维护容易，用户可共享一部分光设施§缺点：所有缺点：所有ONU的光功率由的光功率由OLT中的一个光源提供，中的一个光源提供，光功率有限，限制了光信号的传输距离以及光功率有限，限制了光信号的传输距离以及ONU的的数量ONUOBDOBDOLT16§（（3）总线型结构）总线型结构§一般各一般各OBD非均匀分光且沿线装排列非均匀分光且沿线装排列§适合于沿街道、公路呈线装分布的用户环境适合于沿街道、公路呈线装分布的用户环境ONUnONU2ONU1OBDnOBD2OBD1OLT17§（（4）环型结构）环型结构ONUnONU1OBDOBDOLT18§4.功率损耗功率损耗§从从OLT发出的光功率主要消耗在以下几处：发出的光功率主要消耗在以下几处：Ø分路器：分路的数量越多损耗越大；分路器：分路的数量越多损耗越大；Ø光纤：距离越长，损耗越大；光纤：距离越长，损耗越大；ØONU：数量越多，需要的：数量越多，需要的OLT发射功率越大。

发射功率越大Ø为保证每一个到达为保证每一个到达ONU的功率都高于接收灵敏的功率都高于接收灵敏度且有一定的余量，在设计时要根据实际的数量度且有一定的余量，在设计时要根据实际的数量和地理分布来进行预算和地理分布来进行预算19四、基于四、基于ATM的的PON－－APON§1.APON简介简介§20世纪世纪90年代中期开发完成，年代中期开发完成，1998年正式通年正式通过了过了ITU-T的的G.983.1建议§APON中一个中一个OLT最多可寻址最多可寻址64各各ONU§APON是在是在PON上传送上传送ATM信元§物理层采用物理层采用PON技术，链路层采用技术，链路层采用ATM技术20§2.APON的系统结构的系统结构§一个一个ODN最多可支持最多可支持32个个ONU；；§光纤的最大距离为光纤的最大距离为20Km；；§OLT可提供多个可提供多个ODN接口满足用户大于接口满足用户大于32的需求ONUOBDOLTATM交换机交换机21§3.线路速率线路速率§第一种：上、下行对称第一种：上、下行对称155.520Mbps§第二种：上、下行非对称速率（上行第二种：上、下行非对称速率（上行155.520Mbps、下行、下行622.080Mbps）。

§传输方式：传输方式：Ø单纤波分复用方式，上行信号采用单纤波分复用方式，上行信号采用1310nm波长，波长，下行采用下行采用1550nm的波长；的波长；Ø单向双纤空分复用方式，上、下行都工作在波长单向双纤空分复用方式，上、下行都工作在波长1310nm的窗口22§4.工作原理工作原理§下行方向：采用下行方向：采用TDM技术传送连续的时隙流技术传送连续的时隙流Ø每个时隙为每个时隙为53字节的字节的ATM信元ØATM交换机把信元先送给交换机把信元先送给OLT，，OLT再把下行业再把下行业务封装成连续的下行帧，广播发送到下行信道务封装成连续的下行帧，广播发送到下行信道Ø各个各个ONU收到所有的下行信元后，根据信元头收到所有的下行信元后，根据信元头信息取出属于自己的信元送给用户终端信息取出属于自己的信元送给用户终端§上行方向：采用时分多址接入方式上行方向：采用时分多址接入方式ØONU收集来自用户的信息；收集来自用户的信息；Ø把信息插入指定的时隙，以把信息插入指定的时隙，以155.520Mbps的速的速率送到率送到OLT23§5.APON帧帧§速率为速率为155.520Mbps的下行帧的下行帧Ø1帧＝帧＝56个信元；个信元；1个信元＝个信元＝53个字节个字节§速率为速率为622.080Mbps的下行帧的下行帧Ø1帧＝帧＝224个信元；个信元；1个信元＝个信元＝53个字节个字节§速率为速率为155.520Mbps的上行帧：的上行帧： Ø1帧＝帧＝56个信元；个信元；1个信元＝个信元＝53个字节个字节24§6.APON的应用的应用§APON主要应用在企业、商业大楼的宽带接主要应用在企业、商业大楼的宽带接入中。

入中ATMInternetAPONONUAPONODNAPONONUAPONONU用户网络家大楼OLT（（ATM））ATM交换机交换机路由器路由器ATM交换机交换机25五、五、GPON1.GPON特点特点Ø上下行速率不对称上下行速率不对称Ø下行下行1.244Gbps~2.488GbpsØ上行上行155.520Mbps～～1.244GbpsØ传输距离至少达传输距离至少达20KMØ系统分路比可以为系统分路比可以为1:16、、1:32,1:64乃至乃至1:12826§2.系统结构系统结构ØOLT位于中心机房，向上提供广域网接口，包括位于中心机房，向上提供广域网接口，包括GE、、ATM、、DS-3等；等；ØONU放在用户端，提供放在用户端，提供10/100Base－－T等接口；等接口；ØWDM和网络单元和网络单元NE为可选项，用于在为可选项，用于在OLT和和ONU之间之间采用另外的工作波长传输业务采用另外的工作波长传输业务ONUOBDOLTWDMNEWDMNE广域网广域网接口接口27§4、基于、基于GPON的的FTTH/FTTB（中国传媒大（中国传媒大学家属区案例）学家属区案例）§概况：为概况：为1#楼实现楼实现FTTH，共，共64户；户；2#楼～楼～9#楼共楼共8栋楼实现栋楼实现FTTB。

§1#楼共楼共64户，则需户，则需64个个ONU，每个，每个OLT按照按照32分路比，则需分路比，则需2台台OLT§2#～～9#楼楼8栋楼，根据栋楼，根据ONU输出电平为输出电平为90dB，计算出每个楼需，计算出每个楼需4台台ONU，则共，则共32个，需个，需1台台OLT28§（（1）设备规范）设备规范§型号型号:flexlight§ONU/ONT输入光功率：－输入光功率：－6~2dB§ONU/ONT输出射频电平：输出射频电平：80~96dBuv，典，典型值型值90dBuv§（（2）波长分配）波长分配§TV信号：信号：1550nm§数据信号数据信号:上行上行1310nm,下行下行1490nm29§（（3）光链路损耗）光链路损耗§光纤损耗：光纤损耗：0.2dB/km（（1550nm），），5km为为1dB§光分损耗：光分损耗：17.5dB（（1:32））§OLT损耗：损耗：3.5dB§总的损耗为总的损耗为22dB§对于对于FTTH的的ONU输入光功率为－输入光功率为－6dB（输出电平（输出电平为为80dB），则），则OLT的输入光功率为的输入光功率为16dB§对于对于FTTB的的ONU输入光功率为输入光功率为2dB（输出电平（输出电平96dB），则输入），则输入OLT的输入光功率为的输入光功率为24dB。

30§（（4）光发射机）光发射机Ø选用选用1550nm的光发射机；的光发射机；Ø输出光功率为输出光功率为0~10dB；；Ø输出经二光分送往两台输出经二光分送往两台EDFA§（（5）光放大（）光放大（EDFA））§需两台需两台EDFAØ一台输出光功率为一台输出光功率为24dB，供，供FTTB的的OLT使用Ø另一台输出光功率为另一台输出光功率为20dB，然后进行二光分，然后进行二光分（输出（输出16.5dB），供），供FTTH的的2台台OLT使用31校园骨干网分光网络分光网络分光网络分光网络分光网络分光网络CATV信号信号FTTH单元单元1FTTH单元单元2FTTH单元单元3FTTH单元单元4FTTBFTTBOLT32六、六、EPON概述概述§1.发展背景发展背景Ø由由APON技术思路发展而来；技术思路发展而来；Ø2004年年4月通过了月通过了IEEE 802.3ah标准Ø两种两种EPON光接口光接口¡1000Base－－PX10-U/D¡1000Base－－PX20-U/D¡分别工作在分别工作在10KM范围和范围和20KM范围的光接口范围的光接口33一套典型的一套典型的EPON 系统由硬件和软件两大部分系统由硬件和软件两大部分构成：构成：       硬件部分硬件部分主要包括有源网络设备和无源光主要包括有源网络设备和无源光分配网两大部分。

有源设备包括：分配网两大部分有源设备包括：      光线路终端光线路终端OLT，，      光网络单元光网络单元/光网络终端光网络终端ONU/ONT          由局端到用户端的光纤和无源光分配器由局端到用户端的光纤和无源光分配器的无源光分配网：的无源光分配网：      无源光网络无源光网络/光分配网光分配网PON/ODN34§ONU的类型的类型§（（1））SFU（单住户单元）型（单住户单元）型ONU§主要用于单独家庭用户，仅支持宽带接入终主要用于单独家庭用户，仅支持宽带接入终端功能；端功能；§有有1 或或4 个以太网接口，提供以太网个以太网接口，提供以太网/IP 业务，业务，可以支持可以支持VoIP 业务或业务或CATV 业务；业务；§主要应用于主要应用于FTTH 的场合§根据根据ONU 的业务种类和端口数量上的区别，的业务种类和端口数量上的区别，SFU 型型ONU 的的4 种具体形态见下表种具体形态见下表35序号序号以太网口以太网口数量数量POTS口口数量数量CATV RF口口SFU-11(GE/FE)0可选可选SFU-24(FE））0可选可选SFU-31(GE/FE））2可选可选SFU-44(FE））2可选可选36§（（2））HGU（家庭网关单元）型（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；主要用于单独家庭用户，具有家庭网关功能；§具有具有4 个以太网接口、个以太网接口、1 个个WLAN 接口和至少接口和至少1 个个USB 接口，提供以太网接口，提供以太网/IP 业务，可以支持业务，可以支持CATV 业务。

业务§主要应用于主要应用于FTTH 的场合序号序号以太网以太网口数量口数量POTs口数量口数量WLAN口数量口数量USB口口数量数量CATVRF口口HGU14（（FE））011可选可选HGU24（（FE））211可选可选37§（（3））MDU（多住户单元）型（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；主要用于多个住宅用户，具有宽带接入终端功能；§具有多个用户侧接口（包括以太网接口（至少具有多个用户侧接口（包括以太网接口（至少8 个）个）、、ADSL接口或接口或VDSL接口（至少接口（至少24 个；个；§主要应用于主要应用于FTTB/FTTC的场合序号序号以太网口数量以太网口数量ADSL+/VDSLADSL+/VDSL接口数量接口数量POTS POTS 口数量口数量CATV RF CATV RF 口口MDU-1 MDU-1 8/16/24 8/16/24 0 00 0可选可选MDU-2 MDU-2 8/16/24 8/16/24 0 08/16/24 8/16/24 可选可选MDU-3 MDU-3 0 024/32/48/64/72/96 24/32/48/64/72/96 0 00 038§3.传输距离传输距离§两个因素影响无源光网络的传输距离：两个因素影响无源光网络的传输距离：Ø第一、由光线路终端（第一、由光线路终端（OLT）的发射光功率和）的发射光功率和ODN的损耗决定。

的损耗决定Ø第二、光网络单元第二、光网络单元ONU同时发射的风险同时发射的风险¡因为光网络终端共享光纤馈线和光线路终端的端口，因为光网络终端共享光纤馈线和光线路终端的端口，所以，所有的设备都必须避免一个以上的所以，所有的设备都必须避免一个以上的ONU同时发同时发射¡如果发生了同时发射的情况，就会导致业务流发生碰如果发生了同时发射的情况，就会导致业务流发生碰撞，影响大多数业务无法继续撞，影响大多数业务无法继续39§4.EPON特点特点§兼容现有以太网兼容现有以太网§传输距离和传输距离和ODN：两种格式：两种格式ØOLT和和ONU之间最大传输距离之间最大传输距离10KM，支持的最大分路，支持的最大分路比至少为比至少为1:32;ØOLT和和ONU之间最大传输距离之间最大传输距离20KM，支持的最大分路，支持的最大分路比至少为比至少为1:16;§传输速率：上下行速率均为传输速率：上下行速率均为1.25Gbps§单纤双向系统：单纤双向系统：Ø上行使用上行使用1260~1360nm波长；波长；Ø下行使用下行使用1480~1500nm波长；波长；Ø如果实现如果实现CATV，应使用，应使用1540~1560nm波长。

波长40§对对PON来说，在选择光分路器的位置时必须来说，在选择光分路器的位置时必须考虑考虑OLT和和ONU之间的最大距离限制之间的最大距离限制§假如假如ONU离离OLT的最远距离的最远距离20km，光分路，光分路器到器到OLT的距离决定了的距离决定了ONU到分路器的距离到分路器的距离二者之和不能超过二者之和不能超过20km§假如分路器距离假如分路器距离OLT 19km，那么其服务半，那么其服务半径只有径只有1km；如果分路器距离；如果分路器距离OLT10km，那，那么其服务半径为么其服务半径为10km在两个服务区域内在两个服务区域内可以都有可以都有32个个ONU41§如果在如果在ONU的服务半径内少于的服务半径内少于32个用户，每用户分摊的个用户，每用户分摊的OLT成本就很高成本就很高§如果在如果在ONU的服务半径内多于的服务半径内多于32个用户，仅仅为了支持个用户，仅仅为了支持第第33个用户，就需要增加个用户，就需要增加OLT端口，结果导致每用户分端口，结果导致每用户分摊的摊的OLT成本陡增成本陡增§如果在现有的如果在现有的ONU服务半径外有新用户，就要增加一个服务半径外有新用户，就要增加一个OLT端口，结果导致每用户分摊的端口，结果导致每用户分摊的OLT成本非常高。

成本非常高§如果在如果在OLT的的20km服务半径以外有新客户，就需要服务半径以外有新客户，就需要   在一个新地点安装一个完整的在一个新地点安装一个完整的OLT设备，结果导致每用户设备，结果导致每用户分摊的分摊的OLT成本非常高成本非常高§在规划设计在规划设计EPON网络的时候，一定要预先将网络覆盖的网络的时候，一定要预先将网络覆盖的用户合理地按用户合理地按1：：32/64进行分配，使其不出现上述情况进行分配，使其不出现上述情况42§5.EPON网络结构网络结构（（1）树型拓扑结构（采用）树型拓扑结构（采用1×N分路器）分路器）（（2）总线型拓扑结构（采用）总线型拓扑结构（采用1×2分接耦合器）分接耦合器）43（（3）环型拓扑结构（采用）环型拓扑结构（采用2×2分接耦合器）分接耦合器）44§6. EPON的保护倒换的保护倒换§PON 系统的保护包括馈线光纤保护、系统的保护包括馈线光纤保护、OLT 保护和全保护三种方式保护和全保护三种方式§在在OLT和和ONU 设备支持的前提下，可以根据设备支持的前提下，可以根据实际需要采用相应的保护方式对于普通用实际需要采用相应的保护方式对于普通用户，一般不考虑系统保护。

户，一般不考虑系统保护§全保护的成本较高，宜只对重要用户采用全保护的成本较高，宜只对重要用户采用45§（（1）馈线光纤保护）馈线光纤保护就是采用就是采用1:N 或或2:N 光分路器，光分路器，在分路器和在分路器和OLT之间建立之间建立2 条独立的、互相备份的条独立的、互相备份的光纤链路，一旦主用馈线光纤发生故障，通过人工光纤链路，一旦主用馈线光纤发生故障，通过人工改接的方式，在备用光纤链路可用的情况下切换至改接的方式，在备用光纤链路可用的情况下切换至备用光纤的保护方式备用光纤的保护方式46§（（2））OLT 保护保护就是采用就是采用2:N 的光分路器，在分路的光分路器，在分路器和器和2 个互为备份的个互为备份的OLT 之间建立之间建立2 条独立的光纤条独立的光纤链路，一旦主用馈线光纤或链路，一旦主用馈线光纤或OLT 发生故障，在备用发生故障，在备用光纤链路和备用光纤链路和备用OLT 可用的情况下自动切换至备用可用的情况下自动切换至备用OLT 的保护方式的保护方式47§（（3）全保护）全保护就是就是PON 系统对系统对OLT、、ODN、、ONU 均提供备份的保护方式，属于采用互为热备份保护均提供备份的保护方式，属于采用互为热备份保护方式。

方式48§光纤保护倒换准则光纤保护倒换准则§EPON系统中，对以上三种光纤保护类型，系统中，对以上三种光纤保护类型，当发生下列条件之一时，必须进行光纤保护当发生下列条件之一时，必须进行光纤保护倒换：倒换：§1）） 输入光信号丢失（输入光信号丢失（LOS）；）；§2）） 输入通道信道劣化：输入通道信道劣化：Ø输入光信号功率过高或过低；输入光信号功率过高或过低；Ø误码率越限；误码率越限；49§光纤保护倒换时间光纤保护倒换时间§EPON系统中，对不同类型光纤保护类型，系统中，对不同类型光纤保护类型，当进行光纤保护倒换时，光通道倒换时间应当进行光纤保护倒换时，光通道倒换时间应分别满足以下要求：分别满足以下要求：Ø1）） 类型（类型（1）：小于）：小于50ms（暂定）；（暂定）；Ø2）） 类型（类型（2）：小于）：小于100ms（暂定）；（暂定）；Ø3）） 类型（类型（3）：小于）：小于100ms（暂定）；（暂定）；50八八 EPON系统及组网方案系统及组网方案1.传输方式传输方式 §   系统采用单光纤系统采用单光纤3个波长来传输全业务，个波长来传输全业务，EPON中中OLT两个上两个上/下行波（下行波（1310/1490nm）通过波分复）通过波分复用，用于传输数据、语音和用，用于传输数据、语音和IP交换的数字视频（交换的数字视频（IP-SDV），第三个波长（），第三个波长（1550nm）用于下行）用于下行CATV射频的传输。

采用这种设计，射频的传输采用这种设计，PON可以覆盖可以覆盖20km以内以内16个以上的光节点个以上的光节点§ 电视信号通过电视信号通过HFC网络广播来实现，网络广播来实现，IP、话音、视、话音、视频点播等双向业务通过频点播等双向业务通过EPON来运行51§（（1）单纤三波）单纤三波52§（（2）双纤独立传输）双纤独立传输53§（（3））FTTB154§（（4））FTTB255§2.常用几种光缆：常用几种光缆：§目前目前EPON 技术的传输介质定位于采用技术的传输介质定位于采用G.652光纤，光纤，采用采用1310nm、、1490nm、、1550nm波长，传输多种波长，传输多种业务，所以我们讨论的是业务，所以我们讨论的是G.652 光纤的光缆光纤的光缆Ø馈线光缆指的是从中心局到光分配点的线路光缆，通常馈线光缆指的是从中心局到光分配点的线路光缆，通常为高密度、大芯数光缆，提高强大光纤分配能力，可采为高密度、大芯数光缆，提高强大光纤分配能力，可采用与城域网用光缆相近的光缆结构用与城域网用光缆相近的光缆结构Ø配线光缆指的是从光分配点多网络接入点或接入点之间配线光缆指的是从光分配点多网络接入点或接入点之间的光缆，应具备室内外两用功能。

的光缆，应具备室内外两用功能Ø引入线光缆指的是从网络接入点到用户之间的光缆引入线光缆指的是从网络接入点到用户之间的光缆§常用光缆接续设备常用光缆接续设备Ø室外光缆交接箱、楼道分纤盒；室外光缆交接箱、楼道分纤盒；Ø楼内楼内ODF架、用户终端盒架、用户终端盒56§2.1基于基于EPON的的FTTH网络结构网络结构57§1）、小高层楼房网络结构）、小高层楼房网络结构§FTTB:二层或者四层合用二层或者四层合用一个一个ONU，之后通过交换，之后通过交换机和分配网入户此时机和分配网入户此时ONU需高电平输出电视信需高电平输出电视信号§FTTH:一户一个一户一个ONU，低，低电平输出电视信号电平输出电视信号58§2）、板楼网络结构）、板楼网络结构§FTTB：一个单元用：一个单元用1个或者个或者2个个ONU，，然后通过交换机和分然后通过交换机和分配网入户配网入户§FTTH：一户一个：一户一个ONU59§3）、别墅型住宅网络）、别墅型住宅网络结构结构§FTTH：一户：一户1个个ONU，，户内点数多时，可以增户内点数多时，可以增加交换机或者集线器加交换机或者集线器60§2.2 基于基于EPON的的FTTH设计方案设计方案§采用基于采用基于EPON 技术的技术的FTTH 方案建设宽带方案建设宽带接入网络，需要考虑多方面的因素。

大致包接入网络，需要考虑多方面的因素大致包括以下几个方面：括以下几个方面：§设备需求设备需求§业务分析业务分析§线路设计线路设计61§1）、设备设计）、设备设计§对于一个需要实现对于一个需要实现FTTH 的宽带接入网，需要首先的宽带接入网，需要首先分析总体解决方案包括：分析总体解决方案包括：§OLT的设计的设计Ø确定确定OLT 的放置地点的放置地点Ø根据机房环境确定根据机房环境确定OLT 的电源配置的电源配置Ø根据用户数量确定根据用户数量确定OLT 的的EPON 系统数量系统数量Ø根据业务类型和上行带宽需求确定根据业务类型和上行带宽需求确定OLT 的上联接口类型、的上联接口类型、速率和端口数量等速率和端口数量等§ONU 的设计的设计Ø根据用户数量和分布确定根据用户数量和分布确定ONU 的数量及其与的数量及其与OLT 的距离的距离Ø根据用户业务需求确定支持相应功能的根据用户业务需求确定支持相应功能的ONU类型等62§举例：假如某小区有举例：假如某小区有1200用户用户§（（1））OLT设计：将设计：将OLT放在中心机房，分路放在中心机房，分路器放在中心机房器放在中心机房ODF架中，采用架中，采用1:32分路比，分路比，则需要则需要1200/32=38台。

台§根据数据速率实际要求，根据数据速率实际要求，OLT可以通过交换可以通过交换机连接到千兆以太网机连接到千兆以太网§（（2））ONU设计：设计：1200个个ONU§对于光纤接头的类型，从对于光纤接头的类型，从OLT 到到ONU，建议，建议全程采用全程采用SC/APC 接头，以确保接头，以确保ODN 网络网络具有良好的反射特性具有良好的反射特性63（（3）光功率预算）光功率预算§预算的目的是对光线路进行预先的评估，以确定该预算的目的是对光线路进行预先的评估，以确定该FTTH 方案是否可行，若可行，计算结果有助于确定所选择的光方案是否可行，若可行，计算结果有助于确定所选择的光发送和接收模块的灵敏度范围是否合适假设该小区的主发送和接收模块的灵敏度范围是否合适假设该小区的主干光缆长度为干光缆长度为8 公里A：计算依据：计算依据§1. OLT光发送功率光发送功率: 0～～4dbm(1490nm)；；§2. OLT 光接收功率光接收功率: －－24~－－8dbm(1310nm)；；§3. ONU光发送功率光发送功率:－－1~4dbm（（1310nm）；）；§4. ONU光接收功率光接收功率: －－24~－－3dbm（（1490nm）；）；§5. 建议的光通道衰耗（建议的光通道衰耗（10 公里）：公里）：10～～22db 之间；之间；§6. G.652 单模光纤衰耗：单模光纤衰耗：≤0.36 dB/km（（1310nm）；）；§7. 法兰盘插入损耗：法兰盘插入损耗：≤0.4db；；§8. 1：：32 双窗口单模光纤树型耦合器的插入衰耗：双窗口单模光纤树型耦合器的插入衰耗：≤16.5db；；64B：计算原则：计算原则§1. 按照最坏值法计算；按照最坏值法计算；§2. 光纤衰耗按照衰耗大的光纤衰耗按照衰耗大的1310nm光信号计算；光信号计算；§3. 主干光缆按照主干光缆按照8km共共3 盘计算，从小区机房到用盘计算，从小区机房到用户家中按照户家中按照0.5km计算；计算；§4. 从从OLT 的的PON 口到口到ONU的的PON 口计算，有口计算，有5 个个法兰盘；法兰盘；65§3）带宽考虑）带宽考虑§OLT每千兆端口可带用户数每千兆端口可带用户数        OLT既是一个交换机或一个路由器，又是一个多既是一个交换机或一个路由器，又是一个多业务提供平台，它为业务提供平台，它为PON提供光纤接口，根据以太提供光纤接口，根据以太网向城域网及广域网发展的态势，网向城域网及广域网发展的态势，OLT在提供常用在提供常用接口的同时还将提供多个接口的同时还将提供多个Gbit/s和和10Gbit/s的以太的以太网接口。

网接口        在目前的运用中，多数情况下，每个在目前的运用中，多数情况下，每个OLT提供提供2--4个千兆光口通过如下计算可以得到每个千兆口个千兆光口通过如下计算可以得到每个千兆口可带的标清可带的标清IPTV用户数为：用户数为：66每个用户的业务量和带宽：每个用户的业务量和带宽：§媒体流数据量媒体流数据量=VOD视频流（视频流（2Mbps））+VOD音频流音频流（（64kbps））+编码器编码误差编码器编码误差（（100kbps））=2.15Mbps；；§ 媒体流输出带宽媒体流输出带宽=媒体流数据量媒体流数据量+MPEG的的PS流封装流封装报文头和报文头和PES开销（平均开销（平均150kbps））=2.3Mbps；；§业务流网络带宽业务流网络带宽=媒体流输出带宽媒体流输出带宽×（（1+网络协议封网络协议封装开销（装开销（5%））））=2.4Mbps；；§网络总流量网络总流量=业务流网络带宽业务流网络带宽×（（1+网络流量平均抖网络流量平均抖动（动（5%））））=2.5Mbps§根据以上计算，如果再加上其它网络传输开销，每根据以上计算，如果再加上其它网络传输开销，每用户所需带宽为用户所需带宽为3Mbps。

§ 除除IPTV业务，如果再加上互联网业务，每用户所需业务，如果再加上互联网业务，每用户所需带宽为带宽为4Mbps67§若下行带宽利用率为若下行带宽利用率为95%，则每千兆端口可，则每千兆端口可带带250个用户§按按20%的安装率可覆盖用户的安装率可覆盖用户1250户 按每楼按每楼栋（栋（6层、层、4单元、一层单元、一层2户）户）50户计算可覆户计算可覆盖盖25栋楼§如果考虑同时上线率其覆盖范围还将扩大如果考虑同时上线率其覆盖范围还将扩大   此数据对于我们合理设计此数据对于我们合理设计ODN结构和结构和ONU的的数量是非常必要的数量是非常必要的68九、九、EPON组网方案举例（华为）组网方案举例（华为）接入路由器L2/L3交换机EPON构建构建FTTH/FTTBHOUSEENTERPRISEBUILDINGNETWOK ManagementPSTNInternetBRASVoice GatewaySplitterSplitterIP METROIP TVE-PhonePCE-Phone接入路由器CDNPC视频PCIP TVPCL2/L3交换机视频接入路由器ET300ET204ROUTEROLT(S6500)OLT(S6500)69GEPON小区接入解决方案小区接入解决方案(一）一）PSTNInternetVoice GatewaySplitter（（1:32））IP METRO大大COS8505OLT(S6500)对于已经铺设光纤到户的小区对于已经铺设光纤到户的小区·ONU直接到户，按需分配带宽直接到户，按需分配带宽·无源分光器替代楼道交换机无源分光器替代楼道交换机·对用户家庭对用户家庭ONU集中管理集中管理·10Km覆盖，覆盖，1408户户/S6506·采用一级分光采用一级分光ONU(ET204)分纤盒分纤盒GE～～10GEMA5200FS850570GEPON小区接入解决方案小区接入解决方案(二）二）PSTNInternetBRASVoice GatewaySplitter（（1:2））IP METRO大大COROUTEROLT(S6500)针对光纤资源紧张小区：总线型针对光纤资源紧张小区：总线型·ONU直接到户，按需分配带宽直接到户，按需分配带宽·无源分光器替代楼道交换机无源分光器替代楼道交换机·对用户家庭对用户家庭ONU集中管理集中管理·10Km覆盖，覆盖，1408户户/S6506·采用多极分光采用多极分光ONU(ET204)GE～～10GE71GEPON实现网吧实现网吧ET300城域网城域网分光器分光器(1:n)汇聚层汇聚层接入汇聚层接入汇聚层街道街道OLT(S6500)ET300ET300S3552·只需要沿铺设一条光纤，可以解决只需要沿铺设一条光纤，可以解决最多最多32个网吧的接入，个网吧的接入，·同时可以就近支持传统以太网接入同时可以就近支持传统以太网接入网吧网吧网吧网吧网吧S2000网吧S2000网吧S8512S8505PONGE72§基本术语基本术语§馈线：光分配网中从光线路终端馈线：光分配网中从光线路终端OLT 侧紧靠侧紧靠S/R 接接口外侧到第一个分光器主光口入口连接器前的光纤口外侧到第一个分光器主光口入口连接器前的光纤链路。

链路§支线：光分配网中从第一级光分路器的支路口到光支线：光分配网中从第一级光分路器的支路口到光网络单元网络单元ONU 线路侧线路侧R/S接口间的光纤链路采用接口间的光纤链路采用多级分光时，也包含除一级光分路器以外的其它光多级分光时，也包含除一级光分路器以外的其它光分路器§用户光缆终端盒：提供光缆到达用户做终结的光纤用户光缆终端盒：提供光缆到达用户做终结的光纤保护盒，通常装有光接插件保护盒，通常装有光接插件§入户光缆：引入到用户建筑物内的光缆入户光缆：引入到用户建筑物内的光缆十、基于十、基于EPON的光接入网设计的光接入网设计73§1.EPON设备配置要求设备配置要求§1.1 业务承载能力业务承载能力§EPON 系统应支持的业务类型包括系统应支持的业务类型包括IP 数据业务，数据业务，可选支持可选支持VOIP 业务、业务、TDM业务和业务和CATV 业务其中其中TDM 业务包括业务包括E1 数据专线业务和数据专线业务和n×64kbit/s 数据专线业务数据专线业务§1.2 设备接口要求设备接口要求§（（1）接口要求）接口要求§OLT 设备的设备的SNI 接口必须支持接口必须支持GE 接口，可选支接口，可选支持持10/100BASE-T 接口。

当接口当EPON 提供提供TDM 数数据专线业务时，据专线业务时，SNI 应支持应支持E1 接口EPON 系系统如果提供语音业务，必须支持统如果提供语音业务，必须支持VoIP 方式74§ONU设备的设备的UNI 接口必须支持接口必须支持10/ 100 BAST-T 接口，接口，可选可选GE接口当EPON设备提供设备提供TDM 数据专线业务数据专线业务时，时，ONU 设备的设备的UNI 接口应支持接口应支持E1 接口§（（2））PON接口要求接口要求§PON 接口应符合接口应符合IEEE802.3ah其物理接口应采用其物理接口应采用1000BASE-PX20，，§1000BASE-PX20 上下行方向使用同一根光纤上下行方向使用同一根光纤1000BASE-PX20-U 为上行方向，由为上行方向，由ONU 至至OLT，，使用使用1310nm 标称波长；标称波长；1000BASE-PX20-D 为下行为下行方向，由方向，由OLT 至至ONU，使用，使用1490nm 标称波长标称波长；；§在单模光纤上，在单模光纤上，1000BASE-PX20 以以1000Mbps 速率，速率，分路比为分路比为1:32，最大传输距离不小于，最大传输距离不小于20km；；§在物理层业务接口上，误码率小于等于在物理层业务接口上，误码率小于等于10-12。

75§2.ODN拓扑结构及组网原则拓扑结构及组网原则§光分配网络（光分配网络（ODN）是一种点对多点的无源网络，按照光）是一种点对多点的无源网络，按照光分路器的连接方式可以组成多种结构，其中，星形和树形为分路器的连接方式可以组成多种结构，其中，星形和树形为最常用结构最常用结构§2.1ODN基本结构基本结构§（（1）星形结构：当）星形结构：当ONU 与与OLT 之间按点对点配置，即一之间按点对点配置，即一个个ONU 直接与直接与OLT 的一个的一个PON口相连，中间没有光分路器口相连，中间没有光分路器（（OBD）时就构成星形结构时就构成星形结构OLT 和和ONU间的光链路可以间的光链路可以是一根光纤，也可以是二根光纤是一根光纤，也可以是二根光纤76§（（2）树型结构）树型结构§树形结构有两种基本形式：树形结构有两种基本形式：Ø当当OLT 与与ONU 之间按一点对多点配置，即每一个之间按一点对多点配置，即每一个OLT 与多个与多个ONU 相连，中间设有一个光分路器（相连，中间设有一个光分路器（OBD）；）；Ø其优点跳接少，减少了光缆线路全程的衰减和故障率，其优点跳接少，减少了光缆线路全程的衰减和故障率，便于数据库管理管理，缺点是光分路器后面的光缆数量便于数据库管理管理，缺点是光分路器后面的光缆数量大，对管道的需求量大，特别在光分路器集中安装时。

大，对管道的需求量大，特别在光分路器集中安装时77§当采用两个或两个以上光分路器（当采用两个或两个以上光分路器（OBD）按照级联的方式）按照级联的方式连接时就构成树形结构（二）连接时就构成树形结构（二）§优点是由于光分路器分散安装减少了对管道的需求，适用于优点是由于光分路器分散安装减少了对管道的需求，适用于用户比较分散的小区，缺点是增加了跳接点，即增加了线路用户比较分散的小区，缺点是增加了跳接点，即增加了线路衰减，出现故障概率增加，同时数据库的管理增加难度衰减，出现故障概率增加，同时数据库的管理增加难度78§2.2ODN组网原则组网原则§2.2.1 ODN结构的选择结构的选择§1）在选择）在选择ODN 结构时，应根据用户性质、用户密结构时，应根据用户性质、用户密度的分布情况、地理环境、管道资源、原有光缆的度的分布情况、地理环境、管道资源、原有光缆的容量，以及容量，以及OLT 与与ONU 之间的距离、网络安全可之间的距离、网络安全可靠性、经济性、操作管理和可维护性等多种因素综靠性、经济性、操作管理和可维护性等多种因素综合考虑；合考虑；§2）） ODN 以树形结构为主，分光方式可采用一级分以树形结构为主，分光方式可采用一级分光或二级分光，但不宜超过二级，设计时应充分考光或二级分光，但不宜超过二级，设计时应充分考虑光分路器的端口利用率，根据用户分布情况选择虑光分路器的端口利用率，根据用户分布情况选择合适的分光方式合适的分光方式79§3）星形结构（不含光分路器时）适用于有大数据）星形结构（不含光分路器时）适用于有大数据量和高速率要求的用户；量和高速率要求的用户；§4）一级分光（树形结构一）一级分光（树形结构一)适用于商务楼、高层住适用于商务楼、高层住宅等用户比较集中的地区或高档别墅区；宅等用户比较集中的地区或高档别墅区；§5）二级分光（树形结构二）二级分光（树形结构二)适用于住宅小区，特别适用于住宅小区，特别是多层住宅、高档的公寓、管道比较缺乏的地区。

是多层住宅、高档的公寓、管道比较缺乏的地区§6）当用户分散、光缆线路距离相差悬殊，特别是）当用户分散、光缆线路距离相差悬殊，特别是郊区，可采用非均分光分路器，满足不同传输距离郊区，可采用非均分光分路器，满足不同传输距离对光功率分配的需求，但设计时必须将光分路器每对光功率分配的需求，但设计时必须将光分路器每个输出端口的序号、插入损耗一一对应的在图上标个输出端口的序号、插入损耗一一对应的在图上标注清楚80§2.2.2 ODN 与用户光缆网的对应关系与用户光缆网的对应关系§逻辑上，逻辑上，ODN 由馈线光纤、光分路器和支线组成，由馈线光纤、光分路器和支线组成，而用户光缆在物理结构上通常可分为三个部分，即而用户光缆在物理结构上通常可分为三个部分，即主干光缆、配光缆、驻地网光缆主干光缆、配光缆、驻地网光缆§1）） 主干光缆部分：通常由用户主干光缆和一级光主干光缆部分：通常由用户主干光缆和一级光交接箱组成；交接箱组成；§2）） 配光缆部分：通常由一级、二级配光缆、二级配光缆部分：通常由一级、二级配光缆、二级光交接箱和光分纤箱组成；光交接箱和光分纤箱组成；§3）） 驻地网光缆部分：通常为大楼内或小区内部的驻地网光缆部分：通常为大楼内或小区内部的配光缆、光分纤箱和光缆终端盒组成；配光缆、光分纤箱和光缆终端盒组成；§4）根据光分路器设置地点的不同，）根据光分路器设置地点的不同，ODN 各部分与各部分与用户光缆设施的对应关系如下表用户光缆设施的对应关系如下表81光交接箱光交接箱：为主干层光缆和配线层光缆提供光缆成端、跳接的：为主干层光缆和配线层光缆提供光缆成端、跳接的交接设备，使用跳纤将主干层光缆和配线层光缆接通。

交接设备，使用跳纤将主干层光缆和配线层光缆接通光分纤箱光分纤箱：介于光交接箱与用户之间，以光缆段与光交接箱相：介于光交接箱与用户之间，以光缆段与光交接箱相连，用尾纤或尾缆与用户设备相连连，用尾纤或尾缆与用户设备相连 82§2.2.3 光分路器设置位置光分路器设置位置§1））采用一级分光方式，光分路器设在驻地网时采用一级分光方式，光分路器设在驻地网时，，光分路器可安装在室内或室外，室内安装位置包括光分路器可安装在室内或室外，室内安装位置包括小区中心机房、楼内弱电井等位置小区中心机房、楼内弱电井等位置§光分路器光分路器上连光缆上连光缆可分别来自一级光交接箱、二级可分别来自一级光交接箱、二级光交接箱或光分纤箱三种形式光交接箱或光分纤箱三种形式§此种方式主要适用于已建成的用户光缆网、小区规此种方式主要适用于已建成的用户光缆网、小区规模较大且用户密度较高而集中、如高层住宅或商务模较大且用户密度较高而集中、如高层住宅或商务楼等，也适用于用户驻地有条件设置光分路器、并楼等，也适用于用户驻地有条件设置光分路器、并有足够的管道资源的小区，例如高档别墅区等有足够的管道资源的小区，例如高档别墅区等83§2））采用一级分光方式，光分路器分别设在采用一级分光方式，光分路器分别设在主干层主干层：：Ø光分路器可安装在一级光交接箱内、二级光交接光分路器可安装在一级光交接箱内、二级光交接箱或光分纤箱内，如图箱或光分纤箱内，如图 所示。

所示Ø这种方式适合于用户非常分散的情况及新建的用这种方式适合于用户非常分散的情况及新建的用户光缆网户光缆网8485§3）采用二级分光方式，一、二级光分路器）采用二级分光方式，一、二级光分路器均设在驻地网时：均设在驻地网时：Ø第一级光分路器可安装在小区中心机房、或室外；第一级光分路器可安装在小区中心机房、或室外；Ø第二级光分路器可安装在楼内弱电井等位置；第二级光分路器可安装在楼内弱电井等位置；Ø光分路器光分路器上连光缆上连光缆可分别来自一级光交接箱、二可分别来自一级光交接箱、二级光交接箱或光分纤三种形式，如图所示级光交接箱或光分纤三种形式，如图所示Ø此种方式比较适合于多层或小高层公寓楼等此种方式比较适合于多层或小高层公寓楼等8687§4））当采用二级分光方式时：当采用二级分光方式时：Ø第一级光分路器分别安装在光交接箱或分纤箱内第一级光分路器分别安装在光交接箱或分纤箱内Ø第二级光分路器设在驻地网，连接方式见图所示第二级光分路器设在驻地网，连接方式见图所示Ø此种方式主要适用于接入分散的、组合成小群的此种方式主要适用于接入分散的、组合成小群的用户88892.2.4ODN的设计与应用　　的设计与应用　　        EPON系统中系统中ODN位于分布的光网络中，包括单位于分布的光网络中，包括单模光纤、光分路器、光耦合器等。

模光纤、光分路器、光耦合器等OLT采用单纤波采用单纤波分复用技术，通过分复用技术，通过POS与与ONU连接，传输距离可连接，传输距离可达达20公里在ONU侧通过光分路器分送给多达侧通过光分路器分送给多达32栋楼或用户，因此可大大缓解主干光纤资源匮乏的栋楼或用户，因此可大大缓解主干光纤资源匮乏的压力        在在ODN的设计中主要涉及到光缆布线、安全保的设计中主要涉及到光缆布线、安全保证、光分路器的级联等问题证、光分路器的级联等问题ODN系统的设计主要系统的设计主要与城市居民小区的物理分布有关常规结构的与城市居民小区的物理分布有关常规结构的ODN设计较为简单，如下例举了设计较为简单，如下例举了ODN设计中的两种光分设计中的两种光分路器级联的方案供参考路器级联的方案供参考90第一个例子：第一个例子：          需覆盖的小区数量在需覆盖的小区数量在2 个以上，小区较个以上，小区较大，且分散例如，大，且分散例如，4个小区，每小区个小区，每小区16栋栋楼，各小区相距最大距离楼，各小区相距最大距离2KM          可采用下列光分路器级联的方式进行设可采用下列光分路器级联的方式进行设计，由于光分路器的级联与其级数无关，而计，由于光分路器的级联与其级数无关，而与整个与整个ODN系统的损耗有关。

系统的损耗有关 4个小区，每个小区，每小区小区16栋楼共计栋楼共计64栋楼，可用栋楼，可用2个个PON口进口进行覆盖即可，如下图：行覆盖即可，如下图：9192§此设计方案可大量节省光纤，使布线更加灵活，减此设计方案可大量节省光纤，使布线更加灵活，减少了布线过程中所遇到的各种麻烦少了布线过程中所遇到的各种麻烦§其链路损耗如下：其链路损耗如下：              1×4光分路器衰耗：光分路器衰耗：6dB，，              1×16光分路器衰耗：光分路器衰耗：12dB，，              光纤衰耗：光纤衰耗：0.3dB/Km，，§ 链路总损耗为：链路总损耗为：6+12+7.3×0.3=20.19dB§ 如果如果OLT发射功率为发射功率为0dBm，，ONU接收光功率为－接收光功率为－26dBm，，          0 - (-26) = 26dB > 20.19dB           链路总损耗满足要求链路总损耗满足要求93§第二个例子：需覆盖的小区数量在第二个例子：需覆盖的小区数量在2 个以上，小区个以上，小区较小，且集中例如，较小，且集中例如，16个小区，每小区个小区，每小区4栋楼，栋楼，各小区相距各小区相距0.5KM，设计方案如下图。

此方案虽然，设计方案如下图此方案虽然形式上看与方案形式上看与方案1有区别，但其设计理念及出发点有区别，但其设计理念及出发点却是相同的，即在节约大量光纤的同时减少了施工却是相同的，即在节约大量光纤的同时减少了施工中遇到的麻烦中遇到的麻烦94§ODN系统设计中对系统设计中对ODN的一项最重要要求是的一项最重要要求是ODN的可逆性要好，输入的可逆性要好，输入/输出口对调后不能导输出口对调后不能导致通路损耗的重大变化，这样上下行通路的设计致通路损耗的重大变化，这样上下行通路的设计就简单了就简单了§ 另外，光分路器等无源器件应能支持另外，光分路器等无源器件应能支持1310nm和和1550nm波长区内的任一波长的信号传输，为将波长区内的任一波长的信号传输，为将来的来的WDM系统应用提供基础系统应用提供基础§在在EPON+LAN的系统应用中，以楼为单位设置的系统应用中，以楼为单位设置ONU，即每楼一个，即每楼一个ONU一般放置整楼中间单元，一般放置整楼中间单元，这样布局有利于对其它单元交换机的业务进行汇这样布局有利于对其它单元交换机的业务进行汇聚，因为楼内的聚，因为楼内的LAN系统采用系统采用5类线，最远传输类线，最远传输距离为距离为100米。

米95§2.2.5 光分路器配置原则光分路器配置原则§光分路器（光分路器（OBD）常用的光分路比为：）常用的光分路比为：1:2、、1:4、、1:8、、1:16、、1:32 五种，需要时也可以选用五种，需要时也可以选用2:N 光光分路器或非均分光分路器分路器或非均分光分路器§ODN 总分光比应根据用户带宽要求、光链路衰减总分光比应根据用户带宽要求、光链路衰减等因素确定光分路器（等因素确定光分路器（OBD）的级联不应超过二）的级联不应超过二级§当采用当采用EPON 时，第一级和第二级光分路器时，第一级和第二级光分路器（（OBD）的分路比乘积不宜大于总分路比，下表）的分路比乘积不宜大于总分路比，下表 为光分路器（为光分路器（OBD）常用组合（非均分光分路器除）常用组合（非均分光分路器除外）：外）：96•设计时必须考虑设备（设计时必须考虑设备（OLT）每个）每个PON 口和光口和光分路器（分路器（OBD）的最大利用率，应根据用户分）的最大利用率，应根据用户分布密度及分布形式，选择最优化的光分路器组合布密度及分布形式，选择最优化的光分路器组合方式和合适的安装位置方式和合适的安装位置97§为了控制工程初期建设的投资，在用户对光纤到户为了控制工程初期建设的投资，在用户对光纤到户的需求不明确时，特别对于采用一级分光结构，集的需求不明确时，特别对于采用一级分光结构，集中安装光分路器的光分配网络，光分路器可按照覆中安装光分路器的光分配网络，光分路器可按照覆盖范围内户数的盖范围内户数的20%～～30%配置，设计时必须预留配置，设计时必须预留光分路器的安装位置，便于今后扩容，但配光缆应光分路器的安装位置，便于今后扩容，但配光缆应参照一户一芯配置原则，按最终用户数一次敷设到参照一户一芯配置原则，按最终用户数一次敷设到位。

位§对于有明确需求的住宅小区、高层建筑、高档别墅对于有明确需求的住宅小区、高层建筑、高档别墅区等，如对光纤到户的需求达到系统容量的区等，如对光纤到户的需求达到系统容量的60%以以上时，光分路器可以一次性配足上时，光分路器可以一次性配足98§2.2.6 活动连接器配置原则活动连接器配置原则§由于受系统光功率预算的限制，设计中应尽减少活由于受系统光功率预算的限制，设计中应尽减少活动连接器的使用数量动连接器的使用数量§在光纤链路中插入光分路器后，故障点的查找比较在光纤链路中插入光分路器后，故障点的查找比较困难为了便于光缆线路的维护和测试，光分路器困难为了便于光缆线路的维护和测试，光分路器引出纤与光缆的连接宜采用光活动连接器引出纤与光缆的连接宜采用光活动连接器§活动连接器的型号应一致采用单纤两波方式时，活动连接器的型号应一致采用单纤两波方式时，可采用可采用PC 型型当采用第三波方式提供采用第三波方式提供CATV 时时，，无源光网络全程应采用无源光网络全程应采用APC 型型的活动连接器的活动连接器§在用户光缆终端盒中，光适配器宜采用在用户光缆终端盒中，光适配器宜采用SC 型型99§2.2.7 光通道率减计算光通道率减计算§ODN 的光功率衰减与的光功率衰减与OBD 的分路比、活动的分路比、活动连接数量、光缆线路长度等有关，设计时必连接数量、光缆线路长度等有关，设计时必须控制须控制ODN 中最大的衰减值，使其符合系统中最大的衰减值，使其符合系统设备设备OLT 和和ONU PON 口的光功率预算要求。

口的光功率预算要求100§ODN 光通道衰减所允许的衰减定义为光通道衰减所允许的衰减定义为S/R 和和R/S 参考点之间的光衰减，以参考点之间的光衰减，以dB 表示包括光纤、光分路器、光活动连接器、光纤熔括光纤、光分路器、光活动连接器、光纤熔接接头所引入的衰减总和接接头所引入的衰减总和§在设计过程中应对无源光分配网络中最远用在设计过程中应对无源光分配网络中最远用户终端的光通道衰减核算，采用最坏值法进户终端的光通道衰减核算，采用最坏值法进行行ODN 光通道衰减核算，下图为光通道衰减核算，下图为ODN 光通光通道模型101102103§计算时相关参数取定：计算时相关参数取定：§1) 光纤衰减取定：光纤衰减取定： 1310nm 波长时波长时 取取0.4dB/km，，1490nm 波长时波长时 取取0.25dB/km§2) 光活动连接器插入衰减取定：光活动连接器插入衰减取定： 0.5dB/个个§3) 光纤熔接接头衰减取定：光纤熔接接头衰减取定：0.1dB/个；个；§4) 光分路器插入衰减参数取定见表光分路器插入衰减参数取定见表104§光纤富余度光纤富余度Mc§1) 当传输距离当传输距离≤5 公里时，公里时， 光纤富余度不少光纤富余度不少于于1 dB；；§2) 当传输距离当传输距离≤10 公里时，光纤富余度不少公里时，光纤富余度不少于于2 dB；；§3) 当传输距离＞当传输距离＞10 公里时，光纤富余度不公里时，光纤富余度不少于少于3 dB；；105§3.设备安装设计设备安装设计§3.1设备组网原则设备组网原则§OLT 设备的设备的PON 口数量，可根据需求除以口数量，可根据需求除以65%冗冗余考虑，具体需求按照用户规模和余考虑，具体需求按照用户规模和ODN 规划来确规划来确定。

定§在估算在估算OLT 设备个数和容量时，可采用等效用户数设备个数和容量时，可采用等效用户数指标根据指标根据OLT 所覆盖的所覆盖的地理区域地理区域、、用户分布用户分布特点特点等，预测规划期内分年度等，预测规划期内分年度OLT 需要覆盖的大致用户需要覆盖的大致用户规模再根据规模再根据OLT 的等效用户容量，并结合的等效用户容量，并结合ODN 组网规划，就可以估算出规划期内每年需要的组网规划，就可以估算出规划期内每年需要的OLT 数量和用户容量数量和用户容量106§3.2 带宽预算带宽预算典型业务带宽需求的参考模型典型业务带宽需求的参考模型107EPON 系统可用带宽系统可用带宽108§FTTH 网络的带宽测算包括两个方面的内容：网络的带宽测算包括两个方面的内容：Ø单个单个PON 系统内的带宽测算系统内的带宽测算ØOLT 上联的带宽测算上联的带宽测算§对对单个单个PON 系统内带宽测算系统内带宽测算，应考虑该，应考虑该PON 系统系统内所有内所有ONU 所产生的流量是否满足系统要求，对所产生的流量是否满足系统要求，对OLT 上联的带宽测算上联的带宽测算，需要考虑所有，需要考虑所有PON 口所带口所带的全部的全部ONU所产生的流量（一般所产生的流量（一般OLT 包括多个包括多个PON 口）。

口）§计算公式如下：计算公式如下：§Σ（业务分配带宽（业务分配带宽×业务用户比率业务用户比率×集中比集中比×流量占流量占空比）空比）×总用户数总用户数/带宽冗余系数带宽冗余系数109§业务分配带宽参照前面表；业务分配带宽参照前面表；ØOLT 网络侧以太网上联带宽测算时，不计网络侧以太网上联带宽测算时，不计TDM 专线业务带宽；对于专线业务带宽；对于PON 系统内带宽测算，考系统内带宽测算，考虑到虑到EPON 对对TDM 业务承载效率约为业务承载效率约为50%；；Ø对于对于IPTV 业务，其占用带宽根据业务，其占用带宽根据IPTV 内容分发内容分发所需带宽测算所需带宽测算§业务用户比率、总用户数：业务用户比率、总用户数：OLT 上联带宽测算时对上联带宽测算时对应应OLT 带的所有用户；带的所有用户；PON 系统内带宽测算时对系统内带宽测算时对应于该应于该PON口所口所 带的所有用户带的所有用户§集中比：可根据不同地区、不同客户群实际情况进集中比：可根据不同地区、不同客户群实际情况进行设定，可取行设定，可取1/2对于FTTH 用户，集中比算在用户，集中比算在OLT 上；对于上；对于FTTB/C/Cab 用户，集中比算在用户，集中比算在LAN 交换机上。

交换机上§流量占空比：一般可取流量占空比：一般可取50%§带宽冗余系数：建议带宽冗余系数：建议PON 系统内取系统内取90%，，OLT 上上联取联取65%110。