PON的光功率计算
FTTH宽带基础原理
一、FTTH及PON基础知识1.1 PON系统基本原理PON无源光网络是指OLT光线路终端和ONU光网络单元之间的ODN光分配网络全部采用无源设备的光接入网络;PON是一种点对多点P2MP的光接入系统,它能够节省光纤资源、ODN无需供电、用户接入方便和支持多业务接入,是运营商目前大力推行的宽带光纤接入技术,主要有EPON和GPON两种技术;PON系统采用WDM密集波分复用技术,实现单纤双向传输;为了分离同一根光纤上多个用户的来去方向的信号,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；●每PON口可以实现最大上行1.25G,下行2.5G传输速度;1.1.1 PON典型网络结构PON系统主要由OLT、ODN和ONU三部分组成,其中ODN不包含有源设备,OLT至ONU之间通过光分路器连接形成P2MP点到多点的结构;1.1.2 PON系统传输方式上行方向为TDMA方式各ONU上行数据分时发送,各ONU的发送时间与长度由OLT集中控制;下行方向为广播方式下行数据广播发送,每个ONU根据下行数据的标识信息接收属于自己的数据,丢弃其他用户的数据;1.2 PON系统组成PON系统的基本组成有：●局端的光线路终端OLT设备●ODN,指用于连接局端OLT设备和远端ONU设备之间的光分配网络,ODN只包含无源器件或设施●光网络单元ONU/ONT;1.2.1 OLT设备介绍OLT是PON的核心功能模块,OLT在物理上一般以机架的形式呈现;机架式OLT大型采用插板式结构,功能复杂、容量大,实现难度高;包括如下板卡:●接口板或者称为线卡●主交换板●主控板主控和主交换板可能合在一个板卡●上联板GE/10GE盒式OLT小型：1U高一体化小设备：2－4个PON口,1－2个上联GE口.功能简单,容量小,实现容易1.2.2 ONU设备介绍ONU位于用户终端和ODN之间,提供用户接口和多业务接入,ONU上联口PON口为光口,用户侧接口有：●以太网接口FE GE●POTS接口RJ11●E1接口●CATV接口ONU设备框图如图所示,其中PON接口模块是核心部分,语音处理模块以VoIP的方式提供语音业务,CPU负责整个ONU的控制和管理包括与OLT及网管的通信;1.2.3 FTTH ONU设备分类ONU设备根据用户端的应用方式不同,可分为下列几种类型：1SFU单住户单元型ONU ：主要用于单独家庭用户,仅支持宽带接入终端功能,具有1或4个以太网接口,提供以太网/IP业务,可以支持VoIP业务内置IAD或CATV业务,主要应用于FTTH的场合可与家庭网关配合使用,以提供更强的业务能力;2HGU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,相当于带EPON 上联接口的家庭网关,具有4个以太网接口、1个WLAN接口和至少1个USB接口,提供以太网/IP业务,可以支持VoIP业务内置IAD或CATV业务,支持TR-069远程管理;主要应用于FTTH的场合;3SBU单商户单元型ONU：主要用于单独企业用户和企业里的单个办公室,支持宽带接入终端功能,具有以太网接口和E1接口,提供以太网/IP业务和TDM业务;主要应用于FTTO的场合;1.3 ODN简介ODN位于ONU和OLT之间,为OLT与ONU提供光传输手段,完成光信号的传输和功率分配任务;ODN通常呈树型分支结构,主要包含下列设备：●局端配线设施：光配线架等;●光分配点设施：光配线架、光交接箱、光分线盒、光分路器、光分歧接头盒等;●光用户接入点设施：光分路器、光分线盒、光分歧接头盒等;●用户端接设施：用户智能终端盒、光纤信息面板;●其他基本器材：光缆、光纤连接器、尾纤等;1.4 FTTH在PON中的实现根据光纤到达用户侧的位置不同,宽带光接入网的应用方式建设模式包括以下几种,这些模式统称为FTTx,主要包含：1FTTN ：Fiber To The Node,光纤到节点2FTTZ ：Fiber To The Zone,光纤到小区3FTTCab：Fiber To The Cabinet,光纤到交接箱4FTTC ：Fiber To The Curb,光纤到路边5FTTB： Fiber To The Building,光纤到楼6FTTP： Fiber To The Premise,光纤到用户驻地7FTTH： Fiber To The Home,光纤到户8FTTO： Fiber To The Office,光纤到办公室其中最主要的应用方式有FTTH、FTTB/C、FTTCab,FTTH、FTTO、FTTP 以全程光纤的方式实现最终用户的接入,是最为理想的宽带光纤接入方式;1.5 FTTH典型组网结构FTTH的典型组网结构如图所示,根据用户的不同业务需求及家庭布线情况,家庭网络可采用不同的家庭组网方式,既可采用有线也可采用有线+无线AP的接入方式,可方便灵活地接入语音、宽带数据、IPTV、WLAN等业务;1.6 EPON和GPON技术比较下图展示了EPON和GPON技术未来发展的方向、各自的协议栈及支持的业务类型;GPON和EPON的主要技术指标对比：1.7 10G-EPONIEEE 802.3 av 规定了10Gb/s 下行、1Gb / s 上行的非对称模式10/1GBASE -PRX 和10Gb/s 上下行对称模式10 GBASE - PR 两种速率模式;10G-EPON标准标准●EEE802.3av,2009.9发布●在1G EPON标准基础上增补主要改进●定义了新的PMD子层光接口●对MPCP协议进行增补,扩展了ONU的发现方式,支持不同速率ONU的共存●采用了新的编码方式和FEC10G-EPON工作波长●10Gb/s下行：1575～1580nm1577nm●10Gb/s上行：1260～1280nm1270nm●1Gb/s上行： 1260～1360nm1310nm不同速率信号的共存物理层●下行：10G与1G信号以WDM方式共存●上行： 10G与1G信号以TDM方式共存多点控制协议增补数据链路层●OLT为不同类型的ONU打开不同的发现窗口●10G、1G注册采用不同的广播LLID二、FTTH线路要求及传输指标2.1 PON系统光链路损耗计算●光路损耗=所有分光器插损值之和+光纤长度KM0.4+熔纤点数目0.1+法兰盘个数0.5●ONU接收侧光功率＝ OLT发射光功率- 光路损耗只有当ONU接收侧光功率> ONU最小接收光功率时,ONU才能正常工作;●光链路中还要有一定的富余度：当传输距离≤5公里时,光纤富余度不少于1dB；当传输距离≤10公里时,光纤富余度不少于2dB；当传输距离＞10公里时,光纤富余度不少于3dB;2.2 影响光通道衰耗的几个因素以上图为例进行全径路光功率计算,红色点表示法兰盘,光通道全长3KM,光缆共有4个熔接点;2.3 各种分光器衰耗情况实测2.4 两种分光比的对比2.5 盒式分光器采用小盒子封装,可根据需求引出SC\FC\LC等不同的尾纤;2.6 分光器的选择●目前FTTH小区一级分光一般采用1：32的分光器,二级分光一般采用1：2+1：32/1：4+1：16/1：8+1：8 的分光器组合方式;●在机房机柜中,为了便于固定,选用机架式分光器;●在FTTH光交箱、光分线箱内,为了节约托盘的位置,一般选用盒式分光器;●对于新建小区,在计算分光器端口时,要有一定的余量,1个1：64的分光器只能覆盖60～62户,1：32 的分光器只能覆盖30户;三、FTTH装维标准3.1 FTTH开通必备工具FTTH装机必备工具：1、设备类：ONT光猫、FTTH光缆热熔机、光源光功率计、红光笔、手电筒、电钻、插排2、线路类：皮线光缆根据装机环境不同携带室内或室外皮线光缆、尾纤FC-FC\FC-SC、法兰适配器3、工具类：光缆切割刀、螺丝刀一字/十字、斜口钳、米勒钳子、皮线光缆开拨器、酒精、脱脂棉、热缩管、扎带、魔术粘扣、钢丝穿线使用、开孔器、锤子、梯子4、标记类：圆珠笔非水性/油性笔、标签纸3.2 FTTH 一级分光组网FTTH一级分光：用户与汇聚设备OLT之间只有1个分光器的组网方式被称为一级分光;一般将大分光比分光器1：32/1：64安装于FTTH覆盖区域光缆交接箱中,通过束状尾纤光缆延伸至用户楼宇安装的光纤分线箱中;至用户家中的皮线光缆通过与束状尾纤连接法兰盘,再通过安装于光交箱中的分光器汇聚后上联至机房OLT设备;FTTH一级分光组网方式光衰耗相对较小,一般用于密集覆盖区域,该分光方式网络节点较少易于维护,用户端口受限于光交箱至楼宇光缆数量;机房---光交箱分光器---楼宇分线箱---用户一级分光方式示意图:3.3 FTTH 二级分光组网FTTH二级分光：用户与汇聚设备OLT之间存在2个及以上非特殊情况下不建议存在两个以上分光器分光器的组网方式被称为二级分光;一般将小分光比分光器1：2/1：4/1：8安装于FTTH覆盖区域光缆交接箱中,通过光缆延伸至用户楼宇安装的光纤分线箱中,于光纤分线箱中安装级联分光器1：32/1：16;至用户家中的皮线光缆通过与二级分光器相连,再通过安装于光交箱中的一级分光器汇聚后上联至机房OLT设备;FTTH二级分光组网方式光衰耗相对较大,一般用于全光覆盖小区,该分光方式光缆敷设少,易于扩容,用户端口受限于楼宇内分光器分光比;机房--光交箱分光器--楼宇分线箱分光器--用户二级分光方式示意图:。
PON网络分光器基本常识汇总,,一般弱电工程常用方案知识模板
PON网络分光器基本常识汇总
工作原理：在单模光纤传导光信号的时候，光的能量并不完全是集中在纤芯中传播，有少量是通过靠近纤芯的包层中传播的，也就是说，在两根光纤的纤芯足够靠近的话，在一根光纤中传输的光的模场就可以进入另外一根光纤，光信号在两根光纤中得到重新的分配。
分光器损耗计算
•光功率损耗与光分支的数量相关(每次1：2 的分光产生~3.5dB 的损耗)
•光功率的损耗大小决定了可传输的距离
•带宽 vs. 成本：平均每户的可用带宽取决于光分比的大小，光分比越大则OLT每户分摊成本越低。
分光器类型
分光器按照制造工艺的不同,分光器主要分为两大类：FBT型(熔融拉锥式分光器)和PLC型(平面光波导功率分光器)。
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，拉伸过程中监控各路光纤耦合分光比，分光比达到要求后结束熔融拉伸，其中一端保留一根光纤(其余剪掉)作为输入端，另一端则作为多路输出端。
FBT型分光器工艺原理
平面光波导技术是基于光学集成技术的，利用半导体工艺制作光波导分支器件，分路的功能在芯片上完成。
PLC型分光器工艺原理
按照应用范围划分可分为：盒式分光器、托盘式分光器、机架式分光器、壁挂式分光器等。
盒式分光器主要应用于机房ODF架内，光缆交接箱内等。
盒式分光器
托盘式分光器只能安装在机房ODF 架或者光缆交接箱内。
托盘式分光器
机架式分光器只能安装在标准机架内。
户外型分光器。
PON光功率计算
公式L ≤（P-D-A C*N- M C）／A F
28
0.38
0.5
17.1
4
1
L20.78947368
D的数量1
L—OLT至最末端一个ONU之间的光纤总长度（km）；P—PON系统R/S至S/R最大允许通道损耗；PON技术标称波长 AF—光纤线路（含固定接头）衰减常数（dB/ km），1310nm波长的光纤衰减取0.38 dB/ km；1490nm波长的光纤衰减常数取0.26dB/ km；1550nm波长的光纤衰减常数取0.25 dB/ km；上行：1310nm AC—单个活动连接器的损耗（dB/处），取0.5 dB/处；下行：1490nm D —OLT 与单个ONU 之间所有光分路器插入损耗之和（dB ），每个分光器插入损耗与分光器类型和分光分路有密切关系；
N —OLT 与单个ONU 之间活接头数量；
Mc —光缆线路衰耗余量（dB ）。
上行：1310nm
下行：1490nm
光分路器规格插入损耗典型值（dB）
1×2 3.9
1×47.2
1×810.5
1×1613.8
1×3217.1
1×6420.1
1×12823.7
传输距离（km）线路维护余量取值（dB）
L≤5≥1
5<L≤10≥2
>10≥3
区间最长间隔
17710150EPON GPON。
PON系统光功率计算
GPON
Class C+
注：上述指标是最坏条件下的指标，并采用最坏值原则按光模块发射光功率 取最小值计算PON系统最大通道插入损耗。
光模块及光功率预算－PON与10G PON的比较
• PON系统最大允许通路插损
最大允许插损(dB) 技术 光模块类型
PX20 PX20+ EPON OLT侧PX20 ONU侧PX20+ OLT侧PX20+ ONU侧PX20 GPON Class B+ Class C+
PON传输距离测算－参考距离
• 不考虑光链路保护、附加损耗，典型传输距离：
活接头个数 光分路数 EPON (PX20+) 10G-EPON(PR30/PRX30) GPON (class B+) X G - P O N 1 ( N 1 ) ，共存 一级分光 二级分光 一级分光 32 二级分光 一级分光 64 二级分光 一级分光 64 二级分光 一级分光 128 二级分光 一级分光 64 二级分光 一级分光 128 二级分光 64 3 9 7.5 11 9.75 5.75 4.25 13.5 11.25 6.25 5.25 9 7.5 9.75 8.75 4 8.25 6.75 10 8.75 4.75 3.25 12.25 10 5.5 4.5 8.25 6.75 8.75 7.75 5 7.5 5.88 9 8 4 2.5 11 9.25 4.75 3.75 7.5 5.88 8 7 6 6.75 5 8.25 7.25 3.25 1.75 10 8.25 3.75 2.75 6.75 5 7.25 6.25 7 5.75 4 7.25 6.25 2.25 1 9 7.5 3 2 5.75 4 6.25 5.25 8 4.75 3.25 6.5 5.5 1.5 8.25 6.75 2.25 1.25 4.75 3.25 5.5 4.5 9 4 2.5 5.75 4.75 0.75 7.25 5.75 1.25 0.5 4 2.5 4.75 3.75 10 3.25 1.75 4.75 3.75 6.5 5 0.75 3.25 1.75 3.75 2.75 11 2.5 0.88 4 3 5.75 4.25 2.5 0.88 3 2
PON线路预算及光模块正确使用
(0.5 dB for class B+, G.984.2 Amd2)
(13 dB)
Overload power (-8 dBm)
Downstream, 2.488 Gbps
Sensitivity power (-27 dBm)
Upstream, 1.244 Gbps
Sensitivity power (-28dBm)
gpon
CLASS C+ olt epon PX10 PX20 PX20+ gpon CLASS B+ px10 onu
ONU产品 07年有少部分发货,注明只支持10km
epon
px20
px20+
-1~4dbm
0~4dbm
-24dbm
-27dbm
34060491
34060519
0~4dbm
0~4dbm
只测试ONU接收光功率不能确保上行光链路的可靠；
光路设计时保留余裕十分重要，合格的链路，协议余裕至少为3dB。 推荐EPON PX20等级光路最大支持20km光纤+1：32分光比， PX20+等级光路最大支持20km光纤+1：64分光比。
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
Security Level:
PON线路预算及 光模块正确使用
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
Huawei Confidential
EPON 光功率预算（PX20）
OLT最大发送光功率 (+7 dBm) OLT最小发送光功率 (+2 dBm) 最小允许衰减 (10 dB) 最大允许衰减 (23.5 dB) ONU最大发送光功率 (+4 dBm) ONU最小发送光功率 (- 1dBm) 最小允许衰减 (10 dB) 最大允许衰减 (24 dB) OLT饱和光功率 (-6 dBm)
PON的光功率计算
早就知道有光功率衰减计算功式，但却一直未曾找到。
今天从一位数通牛人手里得到的。
这个功式，用系统里自带的计算器，设为科学型，进行计算便可得到。
例如1：32进行计算后得：
经过计算可得到：
1:2 分光器衰减为3.01 dB
1:4 分光器衰减为6.02 dB
1:8 分光器衰减为 9.03 dB
1:16分光器衰减为12.04 dB
1:32分光器衰减为15.05 dB
1:64分光器衰减为18.06 dB
一般从OLT PON口里出来的光为+3—+5dB,上行口为-6—-7dB左右。
而ONU的光口灵敏度虽说是-28dB。
但一般-20dB以上最好，当然也不排除有-23 -24dB能开起来，这种的必竟不多，如果说从OLT到小区里的主干光纤测试为-3dB，这样的话在分光比为1:32的情况下，按上图来算，在ONU侧接收的功率应该为-18-- -20dB.1310nm波长光缆在正常情况下每公里损耗0.35dB,法兰盘0.5dB。
注：光纤损耗一般是随着波长加长而减小，0.85微米的损耗为2.5dB/KM,1.31微米的损耗为0.35dB/KM,1.55微米的损耗为0.20dB/KM.
光纤衰减取0.36dB/km
光活动连接器插入衰减取定：0.5dB/个
皮线光缆直插头0.3dB/个
光缆熔接接头0.1dB/个
分光器典型插入衰减参考值。
PON系统光功率计算
PON系统光功率计算**一、PON系统光功率计算的原理**PON（Passive Optical Network）系统是一种基于光纤传输的通信网络，包括光线路终端（OLT）、光分纤器（ODN）和光网络单元（ONU）。
在PON系统中，光信号传输通过光纤连接OLT和ONU之间的各个模块，光功率计算则是衡量光信号传输强度和质量的重要指标之一1. 光功率检测器：光功率计通过光功率检测器接收光信号，然后将光信号转化为电信号。
光功率检测器通常采用具有线性响应特性的光电二极管（Photodiode）或光电二极管阵列（Photodiode Array），其输出电流与入射光功率成正比。
2.光电转化效率：光功率计通过光电转化效率来计算光功率。
光电转化效率是指光功率检测器将光信号转化为电信号的效率，通常用单位面积上的光功率和检测器输出电流之比来表示。
3.光衰减校正：在实际应用中，由于光信号在传输过程中可能会受到光纤衰减、连接器损耗等影响，因此需要进行光衰减校正。
光衰减校正是通过在光信号传输路径上添加可调衰减器，使测量到的光功率与实际光源的光功率相匹配。
**二、PON系统光功率计算的方法**1.单次测量法：单次测量法是最简单、最直接的方法，即通过一次测量得到光功率值。
这种方法适用于需要快速获得光功率的场合，但由于设备和环境的不稳定性，单次测量可能存在较大的误差。
2.平均测量法：平均测量法是通过多次测量，并对测量结果取平均值来减小测量误差的方法。
平均测量法可以提高测量的准确性和稳定性，但需要进行多次测量并进行数据处理。
3.自动补偿法：自动补偿法是通过设备自动进行光功率补偿，以提高测量的准确性和稳定性。
这种方法一般通过光功率计的自动补偿功能来实现，光功率计可以根据检测器的响应特性进行光功率计算和补偿，从而减小测量误差。
**三、PON系统光功率计算的应用**1.网络调试和故障定位：PON系统的光功率计算可以用于网络调试和故障定位，通过测量不同模块的光功率，可以判断网络连接是否正常、信号强度是否合适，并确定故障位置。
pon收功率
Pon收功率一、什么是Pon收功率Pon收功率是指通过PON（Passive Optical Network）光纤传输系统的光模块所接收到的光功率。
PON是一种光传输技术，通过单根光纤将信号从OLT（OpticalLine Terminal）光线终端传输到ONT（Optical Network Terminal）光网络终端，它是目前广泛应用于光纤接入网络中的一种技术。
二、PON结构和工作原理PON由OLT、ODN（Optical Distribution Network）和ONT组成。
OLT负责从核心网络传送数据、视频和语音等信息，将其转换成光信号，通过ODN传送到ONT，ONT再将光信号转换成电信号供用户使用。
PON的工作原理可以简单描述为：OLT向ODN发送下行光信号，ODN将信号分配给不同的ONT，ONT将光信号转换为电信号并传输给用户，用户通过ONT发送的上行信号再传输到OLT。
三、Pon收功率的重要性Pon收功率的大小对光纤传输的质量和网络性能有着重要的影响。
正确的Pon收功率可以保证光信号的稳定传输，避免数据丢失和衰减。
过高或过低的Pon收功率都会导致光纤网络的不稳定，影响用户体验。
四、如何测量Pon收功率测量Pon收功率需要使用光功率计进行，常见的测量方式有两种：朝下行方向测量和朝上行方向测量。
4.1 朝下行方向测量朝下行方向测量是指从OLT的输出端口连接光功率计，测量OLT向ODN发送的下行光信号的功率。
这种方式能够准确地反映Pon系统中光信号的强度情况，可以及时发现光信号衰减的问题。
4.2 朝上行方向测量朝上行方向测量是指从ONT的端口连接光功率计，测量ONT发送的上行光信号的功率。
这种方式能够检测到ONT发送光信号的强度情况，帮助判断ONT的工作状态。
五、Pon收功率的参考范围Pon收功率的参考范围根据不同的光模块和设备而有所不同。
一般来说，Pon收功率应在设备说明书中的推荐范围内。
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早就知道有光功率衰减计算功式，但却一直未曾找到。
今天从一位数通牛人手里得到的。
这个功式，用系统里自带的计算器，设为科学型，进行计算便可得到。
例如1：32进行计算后得：
经过计算可得到：
1:2 分光器衰减为3.01 dB
1:4 分光器衰减为6.02 dB
1:8 分光器衰减为 9.03 dB
1:16分光器衰减为12.04 dB
1:32分光器衰减为15.05 dB
1:64分光器衰减为18.06 dB
一般从OLT PON口里出来的光为+3—+5dB,上行口为-6—-7dB左右。
而ONU的光口灵敏度虽说是-28dB。
但一般-20dB以上最好，当然也不排除有-23 -24dB能开起来，这种的必竟不多，如果说从OLT到小区里的主干光纤测试为-3dB，这样的话在分光比为1:32的情况下，按上图来算，在ONU侧接收的功率应该为-18-- -20dB.1310nm波长光缆在正常情况下每公里损耗0.35dB,法兰盘0.5dB。
注：光纤损耗一般是随着波长加长而减小，0.85微米的损耗为2.5dB/KM,1.31微米的损耗为0.35dB/KM,1.55微米的损耗为0.20dB/KM.
光纤衰减取0.36dB/km
光活动连接器插入衰减取定：0.5dB/个
皮线光缆直插头0.3dB/个
光缆熔接接头0.1dB/个
分光器典型插入衰减参考值。