一、PON简介 　　

　　

　　PON(无源光网络)是一种基于P2MP拓扑的技术。 　　

　　

　　PON是一种应用于接入网的网络，其中本地局端设备(OLT)和多个客户端设备(ONU/ONT)通过由无源光缆、光解复用器/合路器(ODP)等组成的光分配网络(ODN)连接。 　　

　　

　　同时，光分路器将合并每个ONT到OLT的上行链路信号。 　　

　　

　　1、PON的分类： 　　

　　

　　 　　

　　

　　2、PON的构成： 　　

　　

　　OLT(光线路终端)-光线路终端 　　

　　

　　Onu(光网络单元)-光网络单元 　　

　　

　　Ont(光网络终端)-光网络终端 　　

　　

　　ODN(光分配网络)-光分配网络 　　

　　

　　3、PON的结构： 　　

　　

　　 　　

　　

　　4、PON的单纤双向传输机制： 　　

　　

　　PON系统采用WDM技术实现单纤双向传输。 　　

　　

　　为了在同一根光纤上分离多个用户的输入和输出信号，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。 　　

　　

　　 　　

　　

　　5、PON系统组网方式： 　　

　　

　　 　　

　　

　　6、PON的保护方式： 　　

　　

　　 　　

　　

　　7、PON技术的优势： 　　

　　

　　成本相对较低，维护简单，易于扩展和升级。PON结构在传输过程中不需要电源和电子元器件，因此铺设简单，基本不需要维护，长期运营成本和管理成本大大节省。 　　

　　

　　无源光网络是纯介质网络，完全避免了电磁干扰和雷电的影响，非常适合在自然条件恶劣的地区使用。 　　

　　

　　PON系统占用本地资源少，初期投资低，易于扩展，投资回报率高。 　　

　　

　　提供非常高的带宽。目前EPON可以提供1.25Gb/s上下对称的带宽，随着以太网技术的发展可以升级到10Gb/s。GPON高达2.5Gb/s的带宽。 　　

　　

　　服务范围广。作为一个点对多点的网络，PON使用扇出结构来节省CO资源并为大量用户服务。共享用户办公设备和光纤的方式节省了用户的投资。 　　

　　

　　灵活的带宽分配和有保证的服务。G/EPON系统有一套完整的带宽分配和保障体系。可以实现用户级SLA。 　　

　　

　　8、PON技术比较： 　　

　　

　　光纤接入包括以太无源光网络(EPON)、千兆无源光网络(GPON)和点对点光纤以太网(P2P)。 　　

　　

　　EPON技术的特点和发展现状如下： 　　

　　

　　技术：技术简单，成熟，容易实现。 　　

　　

　　标准化：已完成，正在进一步完善。 　　

　　

　　一级电信运营要求：基本满足。 　　

　　

　　产业链基本形成：商用芯片和设备供应商众多。 　　

　　

　　互操作：实现了芯片级和系统级的互操作。 　　

　　

　　成本：芯片和设备的成本在下降。 　　

　　

　　实际应用：高清IPTV等业务和激烈的市场竞争使得EPON进入规模部署阶段，是目前“光进铜退”的主流实现技术。 　　

　　

　　 　　

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二、光纤接入及FTTX的概念

　　

“光进铜退”是宽带网升级的必然趋势,问题的关键是如何选择“光进铜退”模式即光纤到达的位置。

　　

FTTH具有带宽提供能力强、传输距离长、维护成本低等优点，是发展方向,但目前成本也最高;

　　

在新建区域，FTTB建设投资和维护成本与FTTN/FTTC相当，带宽提供能力和带宽提升潜力优于FTTN/FTTC。

　　

PON与P2P方式相比，具有光纤资源利用率高、线路和机房投资少,带宽分配灵活、价格下降空间大等优点。

　　

LAN接入有传统楼道交换机和ONU内置LAN两种方式：

　　

–传统LAN接入的维护管理能力和差异化服务能力均弱于DSL接入。

　　

–ONU内置LAN接入解决了传统LAN接入的维护管理问题，与DSL接入相比，具有更强的上行带宽能力和带宽提升潜力。

　　

　　

　　

　　

　　

1、FTTH的定义：

　　

FTTH(Fiber To The Home）光纤到户。是指仅利用光纤媒质连接通信局端和家庭住宅的接入方式，在各种类型的宽带接入中，光纤到户是宽带有线接入的发展方向。

　　

FTTH系统的基本组成包括FTTH光线路终端（OLT)、光分配网（ODN)、 FTTH光网络终端（ONT)三大部分。

　　

　　

　　

　　

　　

2、FTTH承载的业务类型：

　　

IP数据业务。

　　

语音业务：包括POTS语音或VoIP业务。

　　

视频业务：包括交互式视频业务和广播式视频业务，如IPTV\CATV等。

　　

其中，IP数据业务和语音业务为FTTH必须支持的业务类型，对视频业务的支持可选。

　　

3、FTTH传输信号的双工模式：

　　

单纤双向传输 ：在一根光纤里传两个方向相反、波长不同的波，每个波承载一个方向的数据流，两个波协同工作完成数据的双向交互功能（从经济性考虑，优先使用）。

　　

双纤双向传输：上下行信号各用一根独立的物理光纤承载。

　　

4、EPON的传输原理：

　　

帧结构——

　　

　　

　　

　　

　　

下行——

　　

　　

　　

　　

在ONU注册成动后分配一个唯一的LLID；

　　

在每一个分组开始之前添加一个LLID，替代以太网前导符的最后两个字节；OLT接收数据时比较LLID注册列表，ONU接收数据时，仅接收符合自己的LLID的帧或者广播帧。

　　

上行——

　　

　　

　　

　　

OLT接收数据前比较LLID注册列表；

　　

每个ONU在由局方设备统一分配的时隙中发送数据帧；

　　

分配的时隙补偿了各个ONU距离的差距，避免了各个ONU之间的碰撞。

　　

5、传输指标：

　　

ODN光通道衰耗：

　　

ODN的光功率衰减与OBD 的分路比、活动连接数量、光缆线路长度等有关，设计时必须控制ODN 中最大的衰减值，使其符合系统设备OLT 和ONU PON 口的光功率预算要求。

　　

ODN光通道衰减所允许的衰减定义为S/R 和R/S 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户终端的光通道衰减核算，采用最坏值法进行ODN 光通道衰减核算，如下图。

　　

　　

　　

　　

ODN光通道衰耗 + 光缆线路富余度 < ODN允许的最大衰耗

　　

ODN光通道损耗= 光纤衰耗 + 光分路器插损 + 活接头损耗

　　

光纤衰减取定：

　　

1、1310nm 波长时取0.36dB/km；

　　

2、1490nm 波长时取0.22dB/km

　　

3.光活动连接器插入衰减取定： 0.5dB/个

　　

4.光纤熔接接头衰减取定

　　

分立式光缆光纤接头衰减取双向平均值为：0.08dB/每个接头；

　　

带状光缆光纤接头衰减取双向平均值为：0.2dB/每个接头；

　　

5.冷接子双向平均值0.15 dB/每个接头；

　　

6.计算时光分路器插入衰减参数取定见下表

　　

　　

　　

　　

光纤富余度Mc ：

　　

当传输距离≤5 公里时，光纤富余度不少于1 dB；

　　

当传输距离≤10 公里时，光纤富余度不少于2 dB；

　　

当传输距离＞10 公里时，光纤富余度不少于3 dB。