EPON及分光器介绍
EPON 及分光器介绍
1：EPON 系统简介
以太网无源光网络（EPON ）是一种基于以太网的采用点到多点（P2MP ）结构的单纤双向波分复用光接入网络，EPON 网络可以灵活的组成星型、树型、总线型等网络拓扑。
EPON 单纤双向波分复用：下行发送波长：1490nm,1550nm(CATV)；上行接收波长：1310nm 。
EPON 系统由局端的光线路终端（OLT ）、用户端的光网络单元（ONU ）和光分配网络（ODN ）组成。
在下行方向（OLT 到ONU ）采用广播的方式，OLT 发送的信号通过ODN 到达各个ONU 。
ONU 只接收自身LLID （Logical Link Identifier ，逻辑链路标识）或者广播LLID 的数据包；在上行方向（ONU 到OLT ）采用TDMA 多址接入方式，OLT 可以为每个ONU 都分配一个时隙，各个ONU 只能在自己的时隙内顺序发送数据， ONU 发送的信号只会通过ODN 到达OLT ，而不会到达其他ONU 。
ODN 由光纤和一个或多个无源光分路器和相关无源光器件等组成，在OLT 和ONU 间提供光传输通道。
EPON 系统参考结构如图所示：
2：分光器介绍
EPON 分光器分类：
(1)按分路比可分为1：2，1：8，1：16，1:32； (2)按分光形式可分为均分，非均分；
(3)按类型分可分为熔融拉锥型（FBT ）和平面波导型（PLC ）两大类。
分路比为1：8及以下建议使用熔融拉锥型，分路比为1：16及以上建议使用平面波导型。
平面波导型的带宽在1260nm ～1610nm 较宽，能满足EPON 网络中对3个波长的应用；
当采用熔融拉锥型时，应选用单模光纤双窗口树型宽带分光器，在1310nm 和1550nm 时的带宽应不小于±50nm 。
网络拓扑为树型或星型，可采用均分分光器。
网络拓扑为链型或环型，需要多级分路时，可采用非均分分光器。
非均匀分光器一般都采用FBT 技术，1：2的分光器较为常见。
IF IF
用户侧接口
均匀光分光器典型插入衰减参考值：
3：分光器图片
1：2分光器(尾纤式) 1：8分光器(尾纤式)
1：2分光器(盒式)。
华为EPON设备介绍
一、EPON技术介绍.......................................................................................... 错误!未定义书签。
二、硬件介绍................................................................................................... 错误!未定义书签。
1 MA5680T业务框外观如所示......................................................... 错误!未定义书签。
2 MA5606T的外观与尺寸................................................................. 错误!未定义书签。
3 MA5620E的外观与尺寸................................................................. 错误!未定义书签。
4 MA5616的外观与尺寸 ................................................................... 错误!未定义书签。
二、业务配置过程........................................................................................... 错误!未定义书签。
1组网图............................................................................................... 错误!未定义书签。
2业务配置流程................................................................................... 错误!未定义书签。
EPON技术的应用分析
EPON技术的应用分析一、EPON简介EPON（以太无源光网络）是光纤接入网的主流技术，也是一种宽带综合接入技术，它延用了以太网和TDM的一些特性。
从网络分层协议上来看，EPON属于L2的协议。
具有高带宽、低成本、易维护、易扩展、等特点。
一个典型的EPON 系统由OLT、ONU、POS组成。
OLT（Optical Line Terminal光线路终端l）放在中心机房或模块局，它可以作为一个L2交换机或者L3路由器。
在下行方向，它提供面向无源光纤网络的光纤接口；在上行方向，OLT将提供了GE接口。
OLT还支持ATM, FR以及OC3/12/48/192等速率的SDH/SONET的接口标准，同时通过支持E1接口来实现传统的TDM话音的接入。
ONU（Optical Network Unit）又叫光网络单元，放在用户驻地侧（CPE），EPON中的ONU主要采用以太网协议。
可以实现了成本低廉的以太网第二层交换甚至是第三层路由功能，并且可以通过堆叠实现高带宽的共享和大范围的用户接入。
POS（Passive Optical Splitter）是无源光纤分支器，是一个连接OLT和ONU的无源设备。
它的功能是分发下行数据和集中上行数据。
无源分光器的部署相当灵活、适应环境广。
一般一个POS的分光比为8、16、32、64、128等，并可以进行多级连接。
EPON技术主要应用方式是FTTX，作为中国电信“光进铜退”的解决方案，它可以很好的实现现有业务（宽带、电话、IPTV等）的接入和现有网络（IP网、交换网、传输网等）的融合。
二、EPON的网络应用模式1、EPON+DSLAMEPON+DSLAM方式可以很好解决“最后一公里”问题，缩短宽带用户线的距离，也可作为DSLAM下移的解决方案。
这种模式下，光纤敷设到小区或DSLAM，小区内采用ONU+DSLAM方式，也可采用ONU+DSLAM集成方式，利用小区内的铜缆资源就可以开展DSLX业务。
EPON技术简介
供平 台 ，它提供面 向无源光纤 网络的光纤接 口（ Ｏ 接 ＰＮ
口１ 。根据 以太 网 向城域 网和广域 网发展 的趋势 ，Ｏ Ｔ Ｌ
太 网上提供多种业务 。在一个Ｅ Ｏ Ｐ Ｎ中，光信号不需任
何复杂的协议就能准确地传送到最终用户 ，最 终用户 的 数据也能被集 中传送 到中心网络 。
Ｎ无 源分 光器分 配到Ｐ Ｎ上 的所有ＯＮ Ｏ Ｕ单元 。在上行 方 向 ，来 自各个ＯＮ Ｕ的多种业 务信息互不 干扰地通过
Ｏ Ｎ中的１ Ｄ ：Ｎ无源分光 器耦 合到 同一根光纤 ，最终送
到 位 于局 端 的Ｏ Ｔ 收端 。 Ｌ接
２ Ｅ ＯＮ； 术 的 传 输 原 理 ．Ｐ ｝ － （
１ Ｅ ） Ｐ Ｎ（ ｔｅｎ ｔ Ｏ 是采用Ｐ Ｎ的拓扑结 构实现 Ｏ 以太 网的接人 ，是几 种最佳 技术 和 网络结 构 的结合 。 ＥＯ Ｐ Ｎ采用 点到多 点结构 ，以无 源光纤传输方式 ，在 以
ＯＴ Ｌ 既是一个交换机或路 由器 ，又是一个多业务提
Ａ Ａ Ｅ ＩＲＳＡＣ 学 研 ： Ｃ ＤＭＣ ＥＥＲＨ 术 究 ＞
Ｅ ＯＮ技 术简 介 Ｐ
◆黄 雪梅
摘 要 ：Ｅ ＯＮ技 术是 下一代光接入 网的最佳选择 ，在 我 国得 到 了快速 Ｐ
的发 展 。本 文 介 绍 了Ｅ ＯＮ技 术 的发 展 和 优 势 ， 阐述 了Ｅ ＯＮ技 术 的 网络 结 Ｐ Ｐ
Ｅ Ｏ Ｐ Ｎ从 ＯＬ 到 多 个 Ｏ Ｔ ＮＵ下 行 数 据 传 输 和 从 多 个
元Ｏ ＮＵ、光 配 线 网 络 Ｏ Ｎ组 成 。 Ｏ Ｔ 在 中 心 机 房 ， Ｄ Ｌ放
耗 时 且 复杂 ，也 给Ｏ Ｔ和 Ｏ Ｕ增加 了额 外 的成 本 。 Ｌ Ｎ
EPON基本原理
EPON基本原理一、EPON系统简介以太网无源光纤网络（EPON）是一种采用点到多点（P2MP）结构的单纤双向光接入网络，其典型拓扑结构如下图所示：OLTONU1ONU2ONUn 1:n无源光分路器ODNSNIUNI IF PONIF PONSNI：业务节点接口UNI：用户网络接口IF PON：PON专用接口图1 EPON系统EPON系统由局侧的光线路终端（OLT）、用户侧的光网络单元（ONU）和光分配网络（ODN）组成，为单纤双向系统。
在下行方向（OLT到ONU），OLT发送的信号通过一个1:n的无源光分路器（或几个分路器的级联）到达各个ONU；在上行方向（ONU到OLT），一个ONU发送的信号只会到达OLT，而不会到达其他ONU。
为了避免数据冲突并提高网络利用效率，上行方向采用TDMA多址接入方式并对各ONU的数据发送进行仲裁。
二、EPON传输原理EPON系统采用WDM技术，实现单纤双向传输。
其中上行波长1310nm，下行波长1490nm,用于传递数据业务。
另外光纤上还可以传送1550nm的波长，这个波长主要是用来传递CATV信号。
图2 EPON上下行传输EPON 从OLT 到多个ONU 下行传输数据和从多个ONU到OLT上行数据传输是十分不同的。
下行传输从OLT 到多个ONU 以广播式下行（时分复用技术TDM ）每一个数据帧的帧头包含前面注册时分配的、特定ONU 的逻辑链路标识（LLID ），该标识表明本数据帧是给ONU（ONU1 、ONU2 、ONU3......ONUn ）中的唯一一个。
另外，部分数据帧可以是给所有的ONU（广播式）或者特殊的一组ONU（组播）。
如下图，ONU1 收到包1、2、3，但是它仅仅发送包1 给终端用户1 ，丢弃包2和包3。
图3 EPON下行传输上行传输从多个ONU到OLT上行数据，采用时分多址接入技术（TDMA ）分时隙给ONU 传输上行流量。
当ONU 在注册时成功后，OLT会给ONU分配特定的带宽。
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的核心技术介绍
EPON的核心技术介绍EPON为以太无源光网络,PON为其缩写,该技术属于新型的光纤接入网技术,属于点到多点应用的光接入技术,主要使用无源光纤及多点结构传输,可以满足以太网的多种业务需求。
无源光网络主要由光线路终端(OLT)、光网络单位(ONU)及光分配网络(ODN)组成,可以将其本质特点看作ONU所有均由无源器件组成,信号可通过分光器将光纤传输给用户。
1、EPON的技术特点与传统以太网相比,主要具有几方面特点:（1）OLT与ONU使用光分路器、光纤等连接,不需要有源设备维护人员、机房及配置电源,节省了较多的建设成本,实际应用效果较显著;（2）上下均使用单纤波分复用技术操作,只需光纤和OLT就可得到理想的传输距离。
在ONU侧,可应用光分路器将其传输给各个用户,减轻了光纤耗费成本。
（3）EPON具有传输IP数据、TDM及视频广播的能力,其中IP 与TDM主要应用IEEE 802.3采用以太网方式操作,并设置有网管辅助系统,提高了传输质量。
（4）上下行均为千兆速率,上行应用时分复用共享带宽,下行使用用户加密方式共享带宽,高带宽有效满足了接入网客户需求,而且可结合用户需求合理的分配带宽。
（5）点对多点结构一般采用增加ONU 数量及设置用户侧光纤方式实现系统升级,保证了运营商的投资安全。
2、EPON核心技术（1）动态带宽分配的DBA动态带宽分配算法表示实时改变EPON各OUN的带宽机制。
如果EPON带宽为静态分配,此时就不能进行数据通信业务变速,如果采用峰值速度静态分配带宽,容易在短期内用尽带宽,而且降低了带宽利W率。
从另一方面分析,动态带宽分配的实现提高了了系统带宽利用率。
一般可利用DBA实现ONU业务要求,在ONU之间开展动态调节带宽可有效提升PON的上行带宽效率。
随着效率的提升,可以给PON 上增加跟多W用户,用户可W到的带宽峰值完全超过传统固定分配带宽。
动态控制经常进行集中控制,该种方式可让发送所有ONU 上行信息,而且都必须给LOT提出带宽申请,然后OLT结合ONU等相关要求满足带宽W授权,分配准则的主要思想是,任意一个ONU都可分割实习信元到达的时间分布,并能进行带宽请求操作,OLT可根据ONU 要求合理、公正的分配带宽,并能处理好细细乱码、超载及信元丢失等情况。
EPON技术及应用课件：PON设备的认知-分光器
FBT光分路器
熔融拉锥技术是将两根或多根光纤捆在一起，然后在拉锥机上熔融拉伸，并实时监控分光比的变化，分光比达到要求后结束熔融拉伸，其中一端保留一根或2根光纤作为输入端，另一端则作多路输出端。目前成熟拉锥工艺一次只能拉1×4以下。1×4以上器件，则用多个1×2连接在一起。再整体封装在分路器盒中。 优点： 拉锥耦合器技术和工艺都较成熟，开发经费低； 原材料只有很容易获得的石英基板、光纤、热缩管、不锈钢管和少些胶，费用较低，机器和仪器的投资折旧费用更少，1×2、1×4等低通道分路器成本低。 分光比可以根据需要实时监控，可以制作不等分分路器。 缺点： 损耗对光波长敏感，一般要根据波长选用器件，这在三网合一使用过程是致命缺陷，因为在三网合一传输的光信号有1310nm、1490nm、1550nm等多种波长信号； 均匀性较差，1×4标称最大相差1.5dB左右，1×8以上相差更大，不能确保均匀分光，可能影响整体传输距离； 插入损耗随温度变化变化量大（TDL）； 多路分路器（如1×16、1×32、2×32）体积和重量都比较大，可靠性也会降低，安装空间受到限制。
楼内竖井光缆
*
光缆类型 束状室内垂直布线光缆 特点 0.9mm或0.5mm紧套光纤 全介质，优良的阻燃性能 适合集中分光应用 光缆允许拉力：660N(≤12芯) 1320N(>12芯)
束状室内垂直布线光缆
大楼内垂直布线的理想光缆。特别适合用于在竖井内集中分光的应用场合。
光纤冷接技术
*
光纤机械连接器 使用机械方式为两根光纤提供可靠连接 快速和易于操作 节约工时、大幅降低施工费用
光纤冷接技术
*
光纤机械连接器的设计要求 适合250um 或900um光纤互连 提供专用工具，确保光纤精确定位 尺寸小巧 光纤机械连接器的指标要求 工作温度范围: -40℃ to 70℃ 连接损耗: ≤0.1dB 反射损耗: ≤ -40dB（ 室温下）
EPON与GPON介绍
EPON:1、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。
2、什么是OLT？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。
3、什么是ONU？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。
4、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。
5、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。
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。
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。
EPON宽带接入技术
01
02
03
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1
什么是EPON
EPON是一种宽带接入技术，全称为Ethernet Passive Optical Network，即以太网无源光网 络。
EPON是一种点到多点的光纤接入技术，采用无 源光分路器将光纤信号分配给多个用户。
EPON具有高带宽、低时延、高可靠性等优点， 适用于宽带接入、视频传输等领域。
03
竞争加剧：市 场竞争的加剧 将促使厂商降 低设备价格以 争取市场份额。
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政策支持：政 府对宽带接入 技术的政策支 持将有助于降 低EPON技术的 成本。
更广泛的应用
1
家庭宽带接入
2
企业网络接入
3
移动通信回传网络
4
物联网应用
5
智慧城市应用
6
云计算数据中心应用
3 ODN包括光纤、光分路器、 光耦合器等设备
4 ODN的设计和部署对EPON网 络的性能和稳定性至关重要
3
家庭宽带接入
1
EPON技术在家庭宽带接入中的应 用
2
家庭宽带接入的优势：高速、稳定、 安全
3
家庭宽带接入的部署方式：光纤到 户（FTTH）
4
家庭宽带接入的典型应用场景：家 庭网络、在线教育、远程办公等
EPON技术的应用领域
家庭宽带接入 校园网络接入 移动网络接入 智慧城市应用 远程医疗应用
企业网络接入 公共网络接入 物联网应用 远程教育应用 视频监控应用
2
光分路器
光分路器是EPON技术的核心部件 之一
光分路器用于将光信号分成多个子 信号
光分路器可以降低网络成本，提高 网络性能
光分路器在EPON网络中起到关键作 用，可以保证网络的稳定性和可靠性
无源光网络PON概述(EPON)
带宽
功率预算 全业务承载
EPON
1.25G/1.25G
28/28dB 32/33dB
10G EPON
10.3125/10.3125G 10.3125/1.25G
GPON
2.488G/1.244G
28/28dB 32/32dB
10G GPON
9.95328/2.48832G 对称类型搁置
29/29dB 33.5/34dB
相同的拓扑——P2MP光纤
APON
FSAN提出，ITU-T标 准化；
EPON
GPON
IEEE EFM工作组标准化， FSAN提出，ITU-T标 编号802.3ah； 准化 G.984.x；
ATM封装；
目前标准化最完善； 没有得到市场认可。
以太网封装；
国内标准已经制定完成； 产品开始在市场上迅速 应用。
~20km 实况TV VoD HDTV 2010 时间
2002
PON（Passive Optical Networks） 三大优势： 1、更远的传输距离：采用光纤传输，接入层的覆盖半径20KM； 2、更高的带宽：对每用户下行2.5G or 1G/上行1.25G（物理层）；
3、分光特性：局端单根光纤经分光后引出多路到户光纤，节省光纤资源。 PON支持Triple－play业务，可提供全业务竞争方案可以有效解决双绞线接入的 带宽瓶颈，满足用户对高带宽业务的需求，如高清电视、实况转播等，PON是三网 合一的上佳方案。 PON标准完善，综合业务支持好，技术要求高
PON的定义和组成（续）
用户驻地网 接入网 核心网
ONU
IP骨干网 分支比最大可为 1：128
splitter
LAN