广电网络EPON产品--技术白皮书
EPON接入技术白皮书V1.1
有线电视网络光纤到户技术白皮书
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目前，部分有线电视网络运营单位正在开展有线电视网络光纤到户试点工 作，其中有些运营商已建成了初具规模的有线电视网络光纤到户运营网络，但是 有线电视网络运营单位对于有线电视网络光纤到户建设模式还存在不同的理解。 本白皮书针对这一问题，明确了有线电视网络光纤到户的体系架构和基本要求。 在规范 ODN 建设和满足基本要求的基础上，有线电视网络运营单位可以选择不同 技术方案，包括但不限于本白皮书介绍的 RF 混合、I-PON 和 RFoG 三种典型方案。 白皮书在全国广电行业范围内广泛征求意见的基础上，经总局科技司组织广电行 业的专家杜百川、曾庆军、林长海、李戈、崔竞飞、曾春、徐军、张华锋等同志 讨论、修改和审定。
有线电视网络光纤到户 技术白皮书
国家新闻出版广电总局科技司 2016 年 6 月
版权声明
©国家新闻出版广电总局科技司所有，2016 年。 本文档是中国国家新闻出版广电总局科技司关于有线 电视网络光纤到户的指导性文件，任何组织、机构或自然 人均不得篡改或转意。
EPON在广电网络中的应用(1)
分路器距离OLT10km，因而其效劳半径为10km。
EPON在广电网络中的应用
1
一、全光接入技术--PON
1、接入网现状
目前，接入网现有的解决方案和用户的需求
之间存在着巨大差异。
在用户侧的本地网络已经普遍拥有了支持
10Mb/s和100Mb/s速率的能力。
在城域网侧，已经可以支持千兆和万兆的速
率。
在用户和城域网之间数据的传送却大局部为
缺乏1Mb/s甚至只有几十Kb/s的速率。
络规格。IEEE〔国际电气和电子工程师协会〕
802委员会的802.3ah工作组为EPON使用点到多
点以太网接入应用制定了标准。
17
EPON的标准是IEEE的802.3ah，标准中定
义了：
EPON的物理层、
MPCP〔多点控制协议〕、
OAM〔运行管理维护〕等相关内容。
IEEE制定EPON标准的根本原那么是尽量在
OLT通过支持E1接口来实现传统的
TDM话音的接入。在EPON的统一网管方
面，OLT是主要的控制中心，实现网络管
理的主要功能。
26
PON/ODN：由光纤+无源光纤分配
器组成。它是一个连接OLT和ONU的无源
设备。
ONU：放在用户驻地侧，接入用户终
端设备。
27
软件局部:
按照802以太网体系设计思想，MAC子层只提供尽
监测等功能。
14
15
“第一英里〞的提出
对电信运营商来说，网络的接入局部是“最后一英里
〞，这样的称谓明确反映出接入局部在电信网大幅员上的
“边缘〞位置。“最后一英里〞是电信运营商的“后 院〞，
EPON技术白皮书
EPON技术白皮书关键词：FTTH FTTB FTTx EPON 技术白皮书摘要：本文献是关于EPON技术的介绍说明型文档，目的在于说明EPON是一个什么技术、解决了什么问题。
对于不同需要的读者，可以选择性的阅读其中的章节：如果只想了解EPON技术一个大概，第一章就可以满足你要的要求；如果想了解EPON中的技术细节，请阅读第三章；如果想了解H3C的EPON产品，请阅读第四章。
在本文献附件中，我们给出了EPON技术与其它常见接入技术的区别，可以帮助你了解EPON与各种接入技术的特点。
缩略语清单：1EPON技术介绍1.1PON技术发展随着宽带业务的发展，人们越来越意识到网络的接入部分(最后1 km)存在严重的带宽“瓶颈”。
客户端和局端目前都已跨入吉比特级以上的速率，如客户端广泛使用的PC其内部传送速率已达到千兆比特速率；而作为接入部分的另一头，城域网或国干网的每波长速率也已达到2.5～10 Gbps，它们都比接入部分高出至少3个数量级。
随着三网合一的推行，突破接入网瓶颈变得越来越迫切，只有突破接入部分的带宽“瓶颈”，才能使整个网络有效发挥宽带的作用，真正推动各种业务的发展，给运营商带来经济效益和社会效益。
从技术上讲有三种方式突破接入网瓶颈，一是高速数字用户线路(VDSL)；二是基于无源光网络(PON)的光纤到户(FTTH)；三是高速无线接入。
光纤接入从技术上可分为两大类：有源光网络(AON，Active Optical Network)和无源光网络(PON，Passive Optical Network)。
１９８３年，ＢＴ实验室首先发明了ＰＯＮ技术；PON是一种纯介质网络，由于消除了局端与客户端之间的有源设备，它能避免外部设备的电磁干扰和雷电影响，减少线路和外部设备的故障率，提高系统可靠性，同时可节省维护成本，是电信维护部门长期期待的技术。
PON的业务透明性较好，原则上可适用于任何制式和速率的信号。
广电网络中EPON技术的应用
Ｆ ｉ ｒ ｓ ｔ Ｍ ｉ ｌ ｅ 会 议 上 ，加 速 了 Ｅ Ｐ Ｏ Ｎ的标 准
主要的开发方 向和应用重点。
２ Ｅ Ｐ ＯＮ的 网络结构 及工作原理
（ 无 源 分光 器 ）连接 ， Ｐ Ｏ Ｓ 是一 个 简单 Ｆ ＇ １ ３ ＂ Ｂ ＋ Ｃ ｂｌ ａ ｅ 和Ｆ Ｔ ｒ Ｂ ＋ Ｌ Ａ Ｎ等 方式 接入用
与 其 合 为 一 体 。Ｐ Ｏ Ｓ（ Ｐ ａ ｓ ｓ ｉ ｖ ｅ Ｏ ｐ ｉ ｔ ｃ ａ ｌ 光器分 配到 Ｐ Ｏ Ｎ上 的所有 Ｏ Ｎ Ｕ单元 。在 Ｓ ｐ ｌ ｉ ｔ ｔ ｅ ｒ ）是无源光纤分 支器 ，是一个连接 上行方 向，来 自各个 Ｏ Ｎ Ｕ的多种业 务信
Ｅ Ｐ Ｏ Ｎ技术优点 主要表现在 ：
与其它 Ｐ Ｏ Ｎ技 术 一 样 ，Ｅ Ｐ Ｏ Ｎ技 术 Ｏ Ｌ Ｔ Ｐ Ｏ Ｎ端 口下最多可以连接的 Ｏ Ｎ Ｕ数
采用 点到 多点 的用户 网络拓 扑结构 ，利 量 与设 备 密切 相关 ，一 般是 固定 的。在 源分光器 ，并将 Ｏ Ｎ Ｕ移至用 户的办公室 用光纤 实现 数据 、语 音 和视频 的全业 务 Ｅ Ｐ Ｏ Ｎ系统 中 ，Ｏ Ｌ Ｔ到 Ｏ Ｎ Ｕ间 的距离 最 或家 中，是 真正 全透 明 的光 纤 网络 ，它 接人 的 目的。一个 典型 的 Ｅ Ｐ Ｏ Ｎ系统 由 大可达 ２ ０公里。
EPON技术原理、特点及其在广电网络双向改造中的应用
２．２ 业务整合 一 般 情 况 下， 会 在 前 端 安 装 光 发 射机，CATV 的信号使用单独光纤利用 无源光分路器在原来的光节点再次实现 光功率的配置，以及单独光纤用以传送 1310/1490 nm 的 EPON 的 IP 信 息， 在 原 光的节点处利用无源光的分路器进行配 置。CATV 信号和 IP 信息主要是利用双 纤共缆来传送到用户家中，光接收机用 来发射 R 的 F 信号。 ３ 结语 EPON 技术是太网技术和 PON 网络 结构的组合体，是有线电视网络双向改 造最好的方式，可以快速整合各种业务， 也具备较为灵活的拓扑结构，带宽资源 共享，节省空间、安全设备及在高速网 络的投资速度。无线网络现在是一种平 台，可以支持宽带信息的交换服务，随 着对 EPON 的认知的继续探究，应用软 件会在类似于广播电视等方面的变革中 越来越普遍。但目前，EPON 虽然较为新 颖，但若要大范围运用还需克服很多障 碍，所以，EPON 应该在网络的计划、设 置等方面与更为成熟的网络进行融合， 从而扩大其使用范围。 参考文献： [1] 李 茂 成 .EPON 技 术 在 铁 路 区 间 通 信 系 统 的 有 效 运 用 [J]. 中 国 新 通 信 ,2016(16). 作者简介：沈中元（1982-），男， 青海平安人，本科，工程师（中级）， 研究方向：广播电视技术。
广电网络主要是指 HFC 网络，是以 CATA 建立起来的，刚开始是以传送有限 电视服务为重点，所以采用的传送形式 是传统的单向下行广播型。有线电视在 近几年的发展过程中，光缆的运用已经 极为普遍，光节点辐射的顾客可以达到 100 ～ 300 户，其电缆的直径约 600m。 广电网络为了增加服务项目，如人们日 常生活需求量较大的电视节目点播和宽 带接入等，对于 HFC 网络的改革势在必 行。从当下的技术角度来考虑，无源光 网络与以太网技术的逐渐成熟，而目前 的广电网络最好的便是 EPON ＋ LAN 或 是 EPON ＋ EOC 的方式。所有新的小区 要先将光纤安装到户 EPON ＋ FTTH，然 后逐一进行网改，最终实现光纤到户的 目的。 １ ＥＰＯＮ 的特点及优势 EPON 光纤的接入技术及光学的分支 点都不需要节点设施，只需要安装一个 单一的光分路器便可投入使用，所以， EPON 便具有了光缆和宽带资源节省互 享、机房投资减少、安全设备、网络速 度和集成网络的成本相对较低等优势。 １．１ 节约光纤资源 EPON 是从一个单芯光纤的房间开 始，一直分配到 32 个 ONU 的终端设备， 与波分复用技术处于上下两行，但可以 共同使用一芯光纤，这便节约了馈线的 光纤资源。在乡村使用时，EPON 的特殊 优势最为显著，在原有的光纤资源较为 短缺的情况下，PON 技术能够大大提升 纤维资源的使用效果。
广电EPON培训
运营商接入业务传统点对点实现
缺陷
IP 城域网
光纤收发器
汇聚交换机
• 浪费光纤资源 • 设备数目多、难以 维护 • 网管弱
… …
住宅用户接入 商业区
…
写字楼
运营商接入技术比较
DSL
N 对双绞线
CO
<5km FTTB+LAN
Curb switch
N个用户
距离<5KM/速率<10M 存在串扰 选线率低 1根光纤 N 对收収器 故障点多，难维护
转发方式
单播 单播 单播 单播
带宽要求
2M 512K~1.5M ≥384K 10~100K
政企客户接入
专网
10~100M
双向网络必然向多业务承载发展，盘活网络资源，实现网络增值； 网络向视频属性发展，需要提供充足的带宽，并能够保证服务质量。
双向网络新要求乊网络管理问题
IP城域网
维护中心
VLAN配置 • 配置太繁：配置 工作量更大，效 率低
• 1个PON口 • 无风扇，低功耗 • AC220V输入 •铁壳/塑壳
ONU P1006-2FXS
• 4个FE口固定配置， • 1个PON口 •2个FXS（voip） • 无风扇，低功耗 • AC220V输入
•无风扇，低功耗
• AC220V输入
P1004A P1001/P1501 P1006-2FXS
ONU P2016
• 16个FE口固定配置，
• 1个PON口 • 无风扇，低功耗 • AC220V输入
ONU P2024/2124
• 24个FE口固定配置， • 1个/2个PON口 •无风扇，低功耗 • AC220V输入
EPON小区接入项目技术白皮书
E P O N小区接入项目技术白皮书(总11页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除宽带小区EPON网络技术白皮书华三通信技术有限公司2007年8月目录第1章原理简介................................................... 错误!未指定书签。
1.1 项目概述...................................................... 错误!未指定书签。
1.2 产品介绍...................................................... 错误!未指定书签。
1.3 EPON概述..................................................... 错误!未指定书签。
1.3.1 EPON总体框架介绍....................................... 错误!未指定书签。
1.3.2 EPON与传统的交换机组网对比............................. 错误!未指定书签。
第2章设备介绍................................................... 错误!未指定书签。
2.1 OLT 与ONU ............................................................................................. 错误!未指定书签。
2.1.1 分光器特性 ..................................................................................... 错误!未指定书签。
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广电网络EPON产品应用技术白皮书目录1、前言 (3)2、EPON技术简介 (4)3、ACE公司EPON产品简介 (15)3.1 ACE公司EPON产品 (15)3.2 ACE公司EPON产品功能表 (23)4、 EPON方式双向改选的业务能力分析 (25)5、 ACE公司EPON产品与EOC技术的无缝对接 (26)6、附件1：HFC双向改造成本核算与方案选择 (35)1、前言广电网络行业主要负责有线广播电视网络建设、开发、经营和管理及有线电视节目的收转和传送。
近年来广电行业的迅猛发展，建设投入的增加，其业务也逐渐扩大，逐渐形成了现有的以光纤为主的有线电视光纤、电缆混合网络。
有线电视用户可通过有线广播电视光缆网收看到多套稳定、清晰的电视节目和收听多套广播电台高保真立体广播。
随着用户对新业务需求的增加，使得广电网络迫切的需求在开展广播电视基本业务的同时，利用有线广播电视网的宽带网络优势，开发广播电视网络的增值业务，例如宽带IP、数字电视、广播系统等。
由于EPON系统在光纤网络传输方面的天然优势，使得它在广电网络应用中存在非常大的潜力。
2. 无源光纤网络（PON）技术简介2.1 PON的演化与分类业界多年来一直认为，PON是接入网未来的方向，它在解决宽频接入问题上普遍被看好，无论在设备或维运网管方面，它的成本相对便宜，提供的频宽足以应付未来的各种宽频业务需求。
PON自从在20世纪80年代被采用至今为止已经历经几个发展阶段，电信运营商和设备制造商开发了多种协议和技术以便使PON解决方案能更好的满足接入网市场要求。
最初PON标准是基于ATM的，即APON。
APON是由FSAN/ITU定义了相应G..983建议，以ATM协议为载体，下行以155.52Mb/s或622.08Mb/s的速率发送连续的ATM信元，同时将物理层OAM信元插入数据流中。
上行以突发的ATM的信元方式发送数据流，并在每个53字节长的ATM信元头增加3字节的物理层开销，用以支持突发发射和接收。
目前则有两个颇为引人注目的新的PON标准GPON标准——是由ITU/FSAN负责制定的用来替换APON标准的Gigabit PON（GPON）标准。
FSAN与ITU已对其进行了标准化，其技术特色是在二层采用ITU-T定义的GFP（通用成帧规程）对Ethernet、TDM、ATM等多种业务进行封装映射，能提供1.25和2.5Gb/s 下行速率和所有标准的上行速率。
在高速率和支持多业务方面，GPON有优势，但成本目前要高于EPON，产品的成熟性也逊于EPON。
EPON标准——是由IEEE802.3ah工作组负责制定的Ethernet PON（EPON）标准。
IEEE1998年发布完千兆以太网标准后，于2000年12月，IEEE802.3成立了第1英里以太网—EFM特别工作组，致力于研究如何支持三种接入网拓扑以及相应的物理层。
此外，该工作组还将定义以太网的运行、管理、维护（OAM），使它具有远端故障显示、远端环回和链路监测等功能。
世界上有几个主要组织负责开发PON的相关标准，前面提到的EFMA/IEEE和FSAN/ITU-T就是其中的主要两个组织。
1、FSAN/ITU-T：在二十世纪八十年代，世界上许多大的运营商将光接入网引到他们的网络中在1995年，7个主要的电信业务提供商发起并建立Full Service Access Networks(FSAN)全业务接入网组织，以加速光接入网的商用化。
随后一些主要的设备制造商也加入到该组织中，包括：Alcatel，Agere，Broadlight，Ericsson，Flexlight Networks，Fujitsu，Hitachi(OpNext)，Iamba，Infineon，Lucent，Mitsubishi(Paceon) ，NEC(NEC eLuminant) ，OKI(OKI Network Techonlogies) ，Optical Solutions，Uuantum Bridge，SAT，Terawave，and Zonu等。
FSAN收集整理BPON，APON and GPO的需求，并这此文档作为建议反馈给予ITU-T，第15研究组。
其中关于APON的G..983系列建议已经被ITU-T通过采纳。
目前FSAN正协助ITU-T制定GPON标准。
2、EFMA/IEEE：IEEE（电气和电子工程师协会）802委员会的802.3ah工作组正在进行工作，以期于2003的9月完成EFM的标准制订。
作为IEEE工作组工作的一部分，EPON 是作为使用点到多点以太网接入应用而定义的。
Ethnet in the First Mile Alliance (第一英里以太网联盟)则是一个支持基于802.3ah的EFM标准化的业界组织。
EFMA的成员包括终端制造商、系统集成和通信运营商等，包括Alloptic，Inc.,Analog Devices,BATM Advanced Communications,Calix,Cisco Systems，Elastic Networks，Ericsson，Extreme Networks，Finisar,Fiber in the Loop，Harmonic，Hatteras Networks，Infineon Technologies，Intel，NTT Group,Paradyne，Passave Technologies，Spirent Communications，Texas Instruments，and World Wide Packets 等。
EFMA有4个主要目标：1、支持由IEEE 802.3ah制定的第一英里以太网标准。
2、致力于集中技术资源促进关于技术规范的协调和统一。
3、促进业界了解、接受和推动第一英里以太网技术和产品。
4、协调各个设备制造商相互协作，鼓励和推动彼此之间的合作。
随着IP技术的不断完善，大多数的运营商已经将IP技术作为数据网络的主要承载技术。
IP与Ethernet的无缝结合和优良的可扩展性而具备很多天然优势，使得以太网技术能够提供高速Internet服务、分组话音和视频业务，而费用远远低于其他方式。
从总的发展趋势看，在接入网中馈线光纤必将代替馈线电缆，直接向用户挺进，实现纯光纤接入，而同时IP与以太网的天然结合，未来基于以太网的无源光网络（EPON）的优势地位也会愈发突出。
从成本上讲，EPON相双较GPON的优势还比较明显，估计至少两年内不会改变。
高于EPON产品价格的15%将是客户采购GPON的一个门槛，这对GPON产品的顺利推广将是一个不小考验。
先天的底气不足很有可能使APON和GPON只能眼睁睁地将未来光纤到户市场拱手相让。
目前在国内多个FTTH的试点中，EPON的表现今用户非常满意。
2.2 EPON的发展现状目前接入网现有的解决方案和用户的需求之间存在着巨大差异。
在用户侧的本地网络已经普遍拥有了支持10M和100M速率的能力，在城域网侧已经可以支持千兆和万兆的速率，但在用户侧和城域网之音的数据传送却大部分为不足1M甚至只有几十K的速充满。
接入网仍是大容量局域网和骨干网之间的瓶颈，为了突出接入网的优先地位与重要性，IEEE 802.3ah工作组把人们以前熟知的“最后1英里”接入网络段改称为“第1英里”（The First Mile），并在200年11月成立了EFM（Ethernet in the First Mile）研究小组，于2001年7月开始制定IEEE 802.3ah EFM标准，2003年9月完成EFM的标准制订。
EPON标准IEEE 802.3ah已于2004年6月正式颁布。
中国信息产业部也于2005年正式制订了有关EPON的中国标准-2003H34 接入网技术要求-基于以太网方式的无源光网络（EPON）。
IEEE制定EPON标准的基本原则是尽量在IEEE 802.3体系结构内进行EPON的标准化工作，最小程度地扩充标准以太网的MAC协议。
这就最大程度的继承了以太网经过长期、大规模实践检验积累下来的宝贵技术经验。
EPON将以太网技术与PON技术有机结合在一起，天生具有以太网的诸多优势，如技术简单、成熟、良好的兼容性，产品价格便宜，性能价格比高等。
EPON是几个最佳的技术和网络结构的结合。
EPON采用点到多点结构，无源光纤传输方式，在以太网之上提供多种业务。
目前，IP/Ethernet应用占到整个局域网通信的95%以上，EPON由于使用以上经济和高效的结构，是连接接入网最终用户的一种最有效的通信方法。
10G以太主干和城域环的出现也将使EPON成为未来全光网中最佳的最后一英里的解决方案。
在EPON产品方面有着领先技术的ACE公司，从2004年开始即在全力推广EPON产品在广电网络中的应用，其多业务EPON系统支持上下行对称1.25G带宽，ONU的自动加入，支持TDM业各，提供动态/静态带宽分配等功能，其独特的野外型外壳设计，符合广电要求的60V同轴电缆内供电和经过特别防雷处理的宽带开关电源等技术亮点，得到了众多广电网络的认可。
ACE公司一贯坚持的高性价比政策也使其优质的EPON产品具有极强的竞争优势。
在很多竞争性投标中均脱颖而出，受多众多广电客户的一致好评。
2.3EPON的网络结构一个典型的EPON系统由OLT、ONU、ODU组成。
OLT（Opticailine Terminal）放在中心机房，ONU(Optical Network Unit)为用户端设备ODU(Optical Distributed Network)是光配线网，主要由一个或数个分光器（Splitter）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即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，一般典型的分光器的光分路数目为2、4、8、16或32，并可以多级连接。
在EPON中，OLT到ONU间的距离最大可达30KM（注：在满足ONU光接收功率值内）。
如图1，图2所示。
EPON中的ONU采用了技术成熟而又经济的以太网络协议，在多端口的ONU中集成了以太网第二层交换功能。
这种类型的ONU可以为多个最终用户提供相当高的共享带宽。
因为都使用以太网协议，在通信的过程中，就无需协议转换，而实现ONU对用户数据的透明传送。
2.4EPON的层次模型对于以太网技术而言，PON是一个新的媒质，802.3工作组定义了新的物理层。