EPON基础知识
EPON基础知识
EPON基础知识什么是PONPON为“无源光网络”的英文缩写，全称为：Passive Optical Network。
纯粹点到多点连接方式的ODN又称为无源光网络（PON），PON也可以看作是ODN的子集。
除了xDSL, HFC及LAN, 另一种宽带接入技术。
比其它技术提供更有效, 更便宜的宽带接入利用光纤传送, 提供光纤到户 (FTTH) , 光纤到楼 (FTTB / FTTC) 等接入方式相对的是AON 有源光网络PON：光线路终端（OLT）+光合／分路器（Spliter）+光网络单元（ONU），采用树形拓扑结构。
OLT放置在中心局端，分配和控制信道的连接，并有实时监控、管理及维护功能。
ONU放置在用户侧，OLT与ONU之间通过无源光合／分路器连接。
什么是EPONEPON为“基于以太网的无源光网络”的英文缩写，全称为：Ethernet Passive Optical System。
是一种采用点到多点网络结构、无源光纤传输方式、基于高速以太网平台和TDM（Time Division Multipexing）时分MAC（Media Access Control）媒体访问控制方式提供多种综合业务的宽带接入技术。
标准IEEE芯片厂：Teknovus、PMC、cortinaGPON: 基于标准的最新一代宽带无源光综合接入标准APON/BPON：基于ATMPON优点：带宽大扩展性好（1M-1G），点对多点节省主光纤，无源光网络减少维护和电耗，覆盖范围广少局所6、EPON系统能在多模光缆下工作吗EPON系统的分光网络ODN为单纤系统，OLT与ONU都只需要一根纤芯就可以工作。
2、什么是OLTOLT为“光线路终端”的英文缩写，全称为：Optical Line Terminal。
在EPON的统一管理方面，OLT是主要的管理中心，实现网络管理的主要功能：1、与前端（汇聚层）交换机用网线相连，转化成光信号或用光纤直接上联，并用单根光纤与用户端的分光器互联。
EPON基础知识
EPON（以太无源光网络）是一种新型的光纤接入网技术，它采用点到多点结构（只需增加ONU数量和少量用户侧光纤即可方便地对系统进行扩容升级，充分保护运营商的投资）、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。
EPON采用点到多点结构，无源光纤传输方式，在以太网上提供多种业务。
EPON是由OLT(光线路终端)、ONU(光网络单元)以及ODN(光分配网络)等单元构成的点到多点系统。
其系统拓扑多为星型或树型分支结构。
下行方向(由OLT到ONU)采用针对不同用户加密广播传输的方式共享带宽，通过ODN中的1：N无源分光器分配到PON上的所有ONU单元，，每一个ONU将接收到所有下行信息，根据其LLID提取有用信号；上行方向(由ONU到OLT)采用时分多址方式共享系统，高速宽带，充分满足接入网客户的带宽需求，并可方便灵活的根据用户需求的变化动态分配带宽；通过接入控制机制将各个ONU有序接入。
EPON的上、下行信息速率均为1 Gb/s，由一根光纤采用波分复用实现全双工通信。
数据封装方式：以太网封装方式，数据包长度（64字节）与以太网数据包长度一样OLT：Optical Line Terminal光线路终端。
在PON的统一管理方面，OLT 是主要的管理中心，实现网络管理的主要功能。
OLT既是一个交换机或路由器，又是一个多业务提供平台，根据以太网向城域和广域发展的趋势，OLT上将提供多个1 Gbps和10Gbps的以太接口，可以支持WDM传输。
OLT作为整个网络/节点的核心和主导部分，完成ONU注册和管理、全网的同步和管理以及协议的转换、与上联网络之间的通信等功能；ONU ：Optical Network Unit光网络单元。
EPON技术基础(原理)
localTime寄存器中的内容；
Data/Reserved/PAD：这40个八位字节用于MPCPDU的有
效载荷。当不使用这些字节时，在发送时填充为0，并在 接收时忽略；
EPON 技术基础
－FTTH市场技术组
Contents
PON系统介绍 EPON协议介绍 EPON基本接口介绍 EPON关键技术 EPON业务承载能力 EPON解决方案介绍
PON的基本概念
What is PON?
PON技术比较 技术标准化情况 PON上下行复用技术
What is PON?
接收灵敏度（dbm）
-24（1000BASE-PX10-D）
-27（1000BASE-PX20-D）
-24（1000BASE-PX10-U）
-24（1000BASE-PX20-U）
在物理层业务接口上，误码率小于等于10-12； FEC增加光功率预算2.5db； PMD Physical Medium Dependent 物理媒质相关（子层）
EPON系统全保护光纤倒换方式
EPON标准的基本内容
在以太网架构中实现P2MP拓扑结构的机制和控制协议
多点MAC控制实现在不同的ONU中分配上行资源、在网络中发现和注册ONU、允许
DBA调度 RS子层为EPON扩展了字节定义 PMD子层定义了EPON兼容器件的指标
OAM定义了EPON各种告警事件和控制处理
ONU
OLT Splitter
ONT
ONU
下行信号：OLT连续广播发送，ONU选择性接收：
GPON根据VPI/VCI(ATM)或者GEM PORTID（GEM） EPON根据LLID
《EPON技术基础原理》课件
低成本：EPON技 术采用无源光分路 器，降低了网络建 设和维护成本。
灵活性：EPON技 术支持多种业务， 如语音、数据、视 频等，满足不同用 户的需求。
稳定性：EPON技 术采用光纤传输， 具有高可靠性和稳 定性，适合长距离 传输。
挑战分析
带宽限制：EPON技术在带宽上存 在一定的限制，无法满足高带宽应 用的需求。
EPON技术关键技术
PON协议
PON协议是EPON技术的核心，定义了EPON系统的工作方式和数据传输 机制。
PON协议包括数据链路层、网络层和传输层，实现了EPON系统的数据传 输和控制。
PON协议支持多种业务，如语音、视频和数据等，可以满足不同用户的需 求。
PON协议具有高可靠性、高安全性和低成本等特点，使得EPON技术在宽 带接入领域具有广泛的应用前景。
功能：负责将光信号转换为电信号，实现数据传输 特点：具有高带宽、低延迟、高可靠性等优点 应用：广泛应用于光纤到户（FTTH）、光纤到楼（FTTB）等场景 技术：采用时分复用（TDM）、波分复用（WDM）等技术实现数据传输
ODN（光分配网络）
功能：实现光信号的分配和 传输
组成：由光纤、光分路器、 光缆接头等组成
EPON技术基础原理
汇报人：
单击输入目录标题 EPON技术概述 EPON技术组成 EPON技术关键技术 EPON技术优势和挑战 EPON和特点
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EPON（Ethernet Passive Optical Network）是一种基于以太网的无源 光网络技术
特点：具有高带宽、低损耗、 抗干扰能力强等特点
应用：广泛应用于EPON技 术中，实现光信号的分配和
传输
ONU（光网络单元）
EPON原理介绍分-光器介绍
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分光器在工业自动化中的应用
分光器在工业自动化中用于实现设备的远程控制和监测。
通过分光器将光信号传输到各种工业传感器和执行器，实现设备的自动化控制和数 据采集。
分光器在工业自动化中还可以用于构建工业物联网系统，提高生产效率和设备可靠 性。
05 分光器的市场前景和发展 趋势
分光器市场的现状和前景
分光器市场现状
分光器采用光学原理中的分束技术，将输入的光信号分成多路等功率的 光信号，分别传送到不同的用户端设备，实现多用户共享同一根光缆资 源。
分光器不需要电源供电，因此被称为无源光网络中的无源器件。
分光器的技术指标
分光比
分光器将输入光信号分 成个输出光信号的比 例，通常以1:N表示，N
为分路数。
插入损耗
分光器插入到光路中引 起的光功率损失，越小
智能化
随着物联网、云计算等技术的发展，分光器将与智能化技术结合， 实现远程监控、自动调整等功能，提高网络运维效率。
04 分光器的实际应用案例
分光器在宽带接入中的应用
分光器在宽带接入中起到将光 信号分路的作用，实现多用户 共享同一光路。
在光纤入户场景中，分光器可 以将光信号按需分配给各个用 户，提高网络覆盖率和接入速 度。
特点
EPON具有高带宽、长距离传输、低成本、高可靠性、易扩展和维护等优点，是 实现FTTH（光纤到户）的主要技术之一。
EPON的工作原理
01
03
数据传输
02
树形拓扑结构
04
EPON采用单纤双向传输方式， 上行使用1310nm波长，下行使 用1490nm波长。OLT（光线路 终端）通过合波器将CATV信号 和数据信号合在一起传输到ONU （光网络单元），ONU再将 CATV信号和数据信号分离，分 别输出给电视和电脑。
EPON基础知识介绍
市NOC
烽火FTTH ONU
市NOC
中兴OLT C220 单板一览
Ø Ø Ø Ø Ø
主控交换板GCSA 4路A型EPONC板EPFC 以太网上联接口板EIG/EIT1F（10GE） E1接口板CE1B 业务线卡与C200通用，可互换使用
市NOC
中兴FTTH ONU F420
Ø ZXA10 F420光网络终端是一款模块化的 PON终端设备。它运用计算机网络技术和宽 带光网络接入技术，为用户提供各种丰富、 多样化、个性化、方便、舒适、安全和高效 的服务。 网络侧接口 * 线路侧：1个 EPON接口 * 传输速率：上下行对称1.25Gbps * 传输波长：接收中心波长 1490nm，发送 中心波长：1310nm 用户侧接口 * 4 10/100Base_T自适应接口 * 2 POTS(VoIP) 接口 传输距离 * 链路距离0～20Km（MAX.）
市NOC
烽火OLT AN5006-02
Ø 14U子框 Ø 中板结构，双面插卡，支持 主控盘主备保护 Ø 设备正面提供16个PON业务 板卡，背面提供7个GE数据 业务上联口、V5语音上联口， 另可提供CATV、STM-1等业 务接入 Ø 单板具有2个PON接口，最 大可接入64个ONU（按1： 32分路比）；单框可接入 1024个ONU
EPON基础知识介绍
市NOC
PON定义
Ø EPON的定义 l 无源光网络：Passive Optical Network l 是一种基于P2MP（点对多点主站）拓朴的技术 l EPON:基于以太网的无源光网络
Ø 无源光网络的构成 l OLT（Optical Line Terminal）－光线路终端 l ONU（Optical Network Unit）－光网络单元 l ODN（Optical Distribution Network）－光分配网
epon基础知识
指家庭网络接入城域网的设备。可以是简单的二层设备、三 层设备或二/三层混合设备，也可以是复杂的、支持应用层协议和 内网穿越的网关。HGU 型ONU 设备可内置家庭网关。
光纤到接入点
FTTO Fiber to the Office
了
光纤到办公室/公司
GPON Gigabit-capable Passive Optical Networks 吉比特无源光网络
HGU Home Gateway Unit
家庭网关单元
符号
英文缩写 英文名称
IAD Integrated Access Device IMS IP Multimedia Subsystem IP IPTV Internet Protocol Television LAN Local Area Network MAC Media Access Control MODF Main Optical Fiber Distribution Frame NT Network Terminator ODF Optical Fiber Distribution Frame ODN Optical Distribution Network OLT Optical Line Terminal ONT Optical Network Termination ONU Optical Network Unit PON Passive Optical Network
内部资料 注意保密
术语和符号
1.4 光分路器（Optcal Fiber Splitter） 是一种可以将一路或两路光信号分成多路光信号以及完成相
Epon标准相关基础知识
●这样一个阶段，对EPON标准与技术以及网络规划与设计进行讨论具有重要的现
实意义。
内容提纲
EPON技术与标准
●光纤接入及FTTX的概念
●EPON技术标准化
●EPON技术
●典型EPON系统
●下一代EPON技术
内容提纲
EPON技术与标准
●光纤接入及FTTX的概念
◎产业链基本成型：商用芯片和设备供应商较多
◎互操作：已经实现芯片级和系统级的互操作
◎成本：芯片和设备成本不断下降
◎实际应用情况：
在国外已有数百万线（覆盖用户超2000万）的规模商用
在国内部署也已经覆盖超过100万用户
●高清IPTV等业务和激烈的市场竞争也使得EPON进入规模部署阶段，是目前“光
业务部分
用户端
口功能
用户端
口功能
用户
供电
公共部分
OAM
复用/
解复用
功能
交换功能
ODN
接口
功能
核心部分
ODN
ONU OLT
P2P光纤以太网系统
媒体转换器方式是将电信号转换成光信号进行长距离传输的技术实现方式，
是对于已有的电的Ethernet设备要加上MC。
ITU-T G.983/4
IEEE802.11系
列
IEEE802.16
系列
承载
媒质
双绞铜线双绞铜线5类线光纤
微波
微波
传输
速率
ADSL：
8M/864K
ADSL2+：
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EPON基础知识什么是PON？PON为“无源光网络”的英文缩写，全称为：Passive Optical Network。
纯粹点到多点连接方式的ODN又称为无源光网络（PON），PON也可以看作是ODN的子集。
除了xDSL, HFC及LAN, 另一种宽带接入技术。
比其它技术提供更有效, 更便宜的宽带接入利用光纤传送, 提供光纤到户(FTTH) , 光纤到楼(FTTB / FTTC) 等接入方式相对的是AON 有源光网络PON：光线路终端（OLT）+光合／分路器（Spliter）+光网络单元（ONU），采用树形拓扑结构。
OLT放置在中心局端，分配和控制信道的连接，并有实时监控、管理及维护功能。
ONU放置在用户侧，OLT与ONU 之间通过无源光合／分路器连接。
什么是EPON？EPON为“基于以太网的无源光网络”的英文缩写，全称为：Ethernet Passive Optical System。
是一种采用点到多点网络结构、无源光纤传输方式、基于高速以太网平台和TDM（Time Division Multipexing）时分MAC（Media Access Control）媒体访问控制方式提供多种综合业务的宽带接入技术。
标准IEEE 802.3ah芯片厂：Teknovus、PMC、cortinaGPON: 基于ITU-TG.984.x标准的最新一代宽带无源光综合接入标准APON/BPON：基于A TMPON优点：带宽大扩展性好（1M-1G），点对多点节省主光纤，无源光网络减少维护和电耗，覆盖范围广少局所6、EPON系统能在多模光缆下工作吗？EPON系统的分光网络ODN为单纤系统，OLT与ONU都只需要一根纤芯就可以工作。
OLT为“光线路终端”的英文缩写，全称为：Optical Line Terminal。
在EPON的统一管理方面，OLT是主要的管理中心，实现网络管理的主要功能：1、与前端（汇聚层）交换机用网线相连，转化成光信号或用光纤直接上联，并用单根光纤与用户端的分光器互联。
2、实现对用户端设备ONU的控制、管理、测距等功能。
3、OLT设备和ONU设备一样，也是光电一体的设备。
4、为ONU分配带宽；即控制ONU发送数据的起始时间和发送窗口大小．产品：ONU为“光网络单元”的英文缩写，全称为：Optical Network Unit。
放在用户侧，接入用户终端。
分为有源光网络单元（三网合一）和无源光网络单元1）、选择接收OLT发送的广播数据；２）、响应OLT发出的测距及功率控制命令；并作相应的调整；３）、对用户的以太网数据进行缓存，并在OLT分配的发送窗口中向上行方向发送。
MDU:多住户单元型，分为两大类，一类是提供DSL用户接口的ONU，另一类是同时提供五类线接口和电话业务接口（POTS接口）的ONU，二者都主要面向个人用户提供数据/语音业务MTU:多商户单元型，主要面向租用线客户提供数据专线或电路专线业务，MTU与MDU的主要区别在于是否支持E1业务SFU：单住户单元型，主要用于单独家庭用户，仅支持宽带接入终端功能，具有1或4个以太网接口，支持数据、V oIP语音业务SBU：单商户单元型，主要用于单独企业用户和企业里的单个办公室，SBU与SFU的主要区别在于是否支持E1业务HGU：家庭网关单元型，具有4个以太网接口、1个WLAN接口和至少1个USB接口，支持数据、VOIP 语音、CATV业务。
FTTH FTTB4、什么是ODN？ODN为“光分配网”的英文缩写，全称为：Optical Distribution Network。
为OLT和ONU提供光传输媒质作为其间的物理连接。
ODN的配置通常为点到多点方式，即多个ONU通过ODN与一个OLT相连。
这样，多个ONU可以共享同一光传输媒质和光电器件。
包括：光纤/光缆，分光器，光连接器，光缆交接箱，光缆分纤盒/光缆接头盒楼道综合信息箱（用于FTTB，一般安装在楼道，内部可以提供具备语音和数据功能的ONU、ONU 电池模块、防雷保护模块、光缆分歧及直通、熔接成端，箱内外接电源以及小型DDF。
）/用户综合信息箱/光纤信息面板光缆的选择馈线和配线光缆，以及入户光缆均采用G.652常规单模光纤。
当FTTH入户室内光缆可采用G.657微弯损耗不敏感光纤。
光缆敷设馈线光缆：可选择管道、架空、直埋等不同的敷设方式。
充分利用现有管道、杆路等资源，避开有危险的区域。
配线光缆：新建小区楼外应采用地下管道方式敷设光缆，对于已覆盖用户区，楼外光缆敷设可与原有网络共用路由，当需要建立新的光缆路由时，应尽量减少对小区环境的破坏。
入户光缆：楼内垂直方向，光缆宜在弱电竖井内采用电缆桥架或电缆走线槽方式敷设。
在没有竖井的建筑物内可采用预埋钢管和PVC管或线槽，管径不宜小于φ50mm。
楼内水平方向，光缆敷设可预埋钢管和PVC 管或线槽。
馈线光缆主要指从中心机房引出至光分配点的光缆，其相关配件组成包括光缆接续盒、光交接箱、光配线箱和光配线架（ODF）等。
配线光缆主要指光分配点至入户光纤配线点之间的光缆，其相关配件组成包括配线光缆、光缆连接配件、光分路器等部分组成。
皮线光缆（入户线光缆）主要指入户光纤配线点至光纤端接点之间的光缆，其相关配件组成包括入户光缆、入户光纤配线设施等部分组成。
馈线光缆--光缆交接箱--配线光缆--光缆分纤盒--入户光缆IAD（Integrated Access Device）是一种综合接入设备，其上行端口可以直接接入IP网络，下行端口则可连接多个普通话机，作为下一代软交换用户接入层设备，将用户的数据和语音等应用接入到分组交换网络中，在分组交换网络中完成相应功能。
IAD提供传统话音业务，具有数据与语音处理特性，即对数据包转发，对模拟语音进行处理并具有媒体流传送功能，支持软交换网络现有的及以后的新业务。
·支持IP语音协议MGCP/SIP/H.323/H.248；•支持语音编码/压缩G.711 A-Law/u-Law、G.723.1 、G.729 A/B；•除提供电话口外，还提供1个单独的数据端口，用户可以通过该端口连接计算机等终端设备；•同时支持VLAN和QoS，以进行业务区分；•支持静态地址获得和DHCP，支持DHCP 自动分配IP 地址等参数该应用模式中，IAD按照1：1的比例配置FXO端口和FXS端口。
用户终端话机直接接入到IAD设备FXS口，原有PSTN外线接入到IAD设备的FXO口。
软交换可以为每部话机分配NGN网内虚拟号码。
内部通话时，拨打该NGN网号码，通信费为零。
拨打外线时，拨号习惯不变，在IP路由畅通时走NGN路由，享受低价话费；在IP接入出现故障或是IAD 掉电时，走PSTN路由，保证用户正常使用。
IP路由的状态由IAD智能判断，用户在语音应用上感觉不到变化。
8、什么是POS？POS为“无源分光器”的英文缩写，全称为：Passive Optical Splitter。
一个从一条光纤中接收光信号，并将光信号同等或不等分配给另外几条光纤的小型简单设备。
9、为什么EPON系统中的光网络被称为“无源”？主要是由ODN网络中的连接设备“无源分光器”决定的。
称其无源，是因为分光器中不需要供电。
10、EPON传输数据的帧结构是什么？在EPON中，数据的传输遵照IEEE802.3以太网协议，采用可变长度的分组格式进行，分组的最大长度为1518字节。
没有改变以太网帧的结构，只是利用以太网帧的前8个字节的前缀对数据帧作了标识。
11、EPON除了传输IP数字信息，还能够传输其他类型数据吗？通过ONU的以太端口的数据只能够使标准的IP数字信息，EPON系统支持3个工作波长，可以通过合波器、分波器将有线电视1550nm的光信号送入EPON光纤中实现共用一根纤芯。
12、EPON中怎样实现单根光线同时收、发数据？WDM在一根光纤上使用不同波长的两个光路，来分别实现上、下行数据传输。
因此上、下行两个方面可以同时传输数据而不冲突。
13、EPON中上、下行光的波长范围是多少？傲信EPON产品使用的是多少？EPON标准中，光路下行波长（OLT到ONU方面）使用1490nm－－1500nm、上行（ONU到OLT）使用1260nm－－1360 nm；龙泰EPON产品光路下行使用1490nm，上行使用1310nm。
14、EPON在物理结构上是一对多结构，那么数据传输时是否会产生冲突？在下行方向，OLT可以随时发送数据给任意ONU。
在上行方向，采用时分复用（TDMA）技术，把光纤的占用按一定时间长度分成时段，在每一个时段，只有一台ONU能够占用光纤向OLT发送数据，其余ONU 则关闭激光器。
OLT通过发送控制数据包指定ONU发送数据的时段，来避免冲突的发生。
15、分光器是否可以级联？若能级联最多可支持几层？分光器可以根据工程需要进行级联，在傲讯EPON产品实际环境中，级联一般都在4层以内。
由于光通过分光器后是有损耗的，在实际环境中使用分光器级联时应注意光路损耗的大小，不要超过最大允许的光路损耗值。
16、一个分光器的分光比是否可以手动设置？不行，分光器的分光比是在出厂时已经固化了的，无法进行改变。
在实际应用中一定要规划好不同节点分光器的分光比，以免在使用中造成不必要的麻烦。
17、不同分光比的分光器的光损耗是否不同？是的，不同分光比的分光器有不同大小的光功率损耗，详见下表：1520+/-401310+/-407.8 SC/PC1:41520+/-401310+/-4011.0 SC/PC1:81520+/-401310+/-401:1615.0 SC/PC1520+/-401310+/-401:3218.7 SC/PC1520+/-4018、分光器插入损耗如何计算分光器每路输出信号相对于输入信号的损耗可通过公式：--Lg(输出光功率/输入光功率)进行计算，如一个分光器其中某一个分路光信号的功率为输入功率的1/8，则该分路的插入损耗为-Lg(1/8)=9dB.19、分光器只能够将一束光等分成多束光吗？分光器不仅支持等分光路，也支持不等分光路。
可将光路按自定义比例分成多束光路，而不需要平等分配。
DWDM是Dense Wavelength Division Multiplexing（密集波分复用）的缩写，这是一项用来在现有的光纤骨干网上提高带宽的激光技术虚拟光纤技术扩充带宽？利用多个激光器在单条光纤上同时发送多束不同波长激光的技术。
每个信号经过数据（文本、语音、视频等）调制后都在它独有的色带内传输。
动态带宽分配网络管理系统交钥匙工程是龙泰天翔区别于其他设备提供商推出的全新的服务从项目的方案设计，EPON 设备供给,工程施工维护为一体的一站式服务。