EPON小區(qū)接入項(xiàng)目技術(shù)白皮書(shū)

1、.：.； PAGE 13寬帶小區(qū)EPON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)白皮書(shū)華三通訊技術(shù)2007年8月目 錄 TOC o 1-3 第1章 原理簡(jiǎn)介 PAGEREF _Toc174760721 h 21.1 工程概述 PAGEREF _Toc174760722 h 21.2 產(chǎn)品引見(jiàn) PAGEREF _Toc174760723 h 21.3 EPON概述 PAGEREF _Toc174760724 h 31.3.1 EPON總體框架引見(jiàn) PAGEREF _Toc174760725 h 31.3.2 EPON與傳統(tǒng)的交換機(jī)組網(wǎng)對(duì)比 PAGEREF _Toc174760726 h 5第2章 設(shè)備引見(jiàn) PAGEREF _T

2、oc174760727 h 52.1 OLT 與ONU PAGEREF _Toc174760728 h 52.1.1 分光器特性 PAGEREF _Toc174760729 h 52.2 分光器規(guī)格型號(hào)(分支比為1:2) PAGEREF _Toc174760730 h 62.3 分光器規(guī)格型號(hào)(其他分支比) PAGEREF _Toc174760731 h 6第3章 組網(wǎng)運(yùn)用 PAGEREF _Toc174760732 h 93.1 組網(wǎng)運(yùn)用 PAGEREF _Toc174760733 h 93.1.1 運(yùn)用方式FTTH PAGEREF _Toc174760734 h 103.1.2 運(yùn)用方式F

3、TTB PAGEREF _Toc174760735 h 113.1.3 適宜中國(guó)住宅的FTTB運(yùn)用場(chǎng)景 PAGEREF _Toc174760736 h 123.2 工程設(shè)備 PAGEREF _Toc174760737 h 12原理簡(jiǎn)介工程概述寬帶小區(qū)的寬帶接入系統(tǒng)符合國(guó)家未來(lái)數(shù)字化小區(qū)的建立趨勢(shì)，提出光纖到樓/戶(hù) FTTB/H的建立要求。網(wǎng)絡(luò)建立覆蓋的住宅小區(qū)是多層為主，我們采用EPON技術(shù)實(shí)現(xiàn)整個(gè)小區(qū)的IP接入，并實(shí)現(xiàn)互動(dòng)點(diǎn)播VOD節(jié)目。網(wǎng)絡(luò)建立中光分路器首先選擇放置在該小區(qū)的交接箱或小區(qū)機(jī)房?jī)?nèi)，其次選擇放置在樓道或者走線井中。選用1:32的分路器，減少級(jí)聯(lián)次數(shù)，降低光損耗。樓道單元內(nèi)放置S

4、2000HI系列 ONU提供RJ45接口實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量接入網(wǎng)的LAN接入。OLT放置在局端機(jī)房?jī)?nèi)，小區(qū)內(nèi)安裝光纜交接箱，在光纜交接箱中安裝光纜配線架ODF每個(gè)ODF擔(dān)任臨近幾棟樓的接入，從該ODF到每棟樓布放1芯光纜，與樓道內(nèi)放置的ONU銜接，實(shí)現(xiàn)FTTB。同一棟樓其他單元的交換機(jī)那么級(jí)聯(lián)該ONU。需求樓道中提供220伏交流電源與設(shè)備維護(hù)箱。整個(gè)小區(qū)還有一些公共設(shè)備，如小區(qū)智能系統(tǒng)平臺(tái)接入也采用EPON的方式接入寬帶網(wǎng)絡(luò)。本次方案充分思索了該部分需求，預(yù)留足夠帶寬滿(mǎn)足業(yè)務(wù)接入。產(chǎn)品引見(jiàn)華三公司推出的EPONGigabit Ethernet Passive Optical Network系列產(chǎn)品包括

5、OLTOptical Line Terminal設(shè)備和ONUOptical Network Unit設(shè)備。經(jīng)過(guò)具有光線路終端OLT功能的H3C S7500系列以太網(wǎng)交換機(jī)和用戶(hù)側(cè)系列光終端ONU組成EPON網(wǎng)絡(luò)，可以為用戶(hù)提供完好的FTTH/FTTBFiber To The Home/Building光纖到戶(hù)/樓處理方案。本文用到的縮略語(yǔ)和術(shù)語(yǔ)如下：縮略語(yǔ)和術(shù)語(yǔ)縮略語(yǔ)和術(shù)語(yǔ)英文全稱(chēng)闡明COCentral Office中心機(jī)房EPONEthernet Passive Optical Network基于以太網(wǎng)的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)FTTH/FTTBFiber To The Home/Building光纖到戶(hù)

6、/樓EPONGigabit Ethernet Passive Optical Network基于千兆以太網(wǎng)的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)ODFOptical Distribution Frame光纖配線架NIUNetwork Interface Unit網(wǎng)絡(luò)接口單元OAMOperation，Administration and Maintenance操作、管理和維護(hù)OLTOptical Line Terminal光線路終端ONUOptical Network Unit光纖網(wǎng)絡(luò)單元PONPassive Optical Network無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)POSPassive Optical Splitter無(wú)源光纖分支器TD

7、MTime Division Multiplex 時(shí)分復(fù)用EPON概述EPON總體框架引見(jiàn)EPON是PON的一種，PON網(wǎng)絡(luò)側(cè)是GE速率，符合IETF的802.3ah規(guī)范802.3ah。規(guī)范中詳細(xì)引見(jiàn)了EPON的任務(wù)模型，包括MPCPMultiple Point CONUrol Protocol：多點(diǎn)控制協(xié)議)、OAMOperation，Administration and Maintenance：操作、管理和維護(hù)功能。構(gòu)造圖如下。EPON構(gòu)造圖一個(gè)典型的Ethernet over PON系統(tǒng)由OLT、ONU、POS組成。OLT放在小區(qū)中心機(jī)房CO，Central Office。ONU放在網(wǎng)絡(luò)

8、接口單元NIU：Network Interface Unit附近或與其合為一體。POSPassive Optical Splitter是無(wú)源光纖分支器，是一個(gè)銜接OLT和ONU的無(wú)源設(shè)備，它的功能是分發(fā)下行數(shù)據(jù)并集中上行數(shù)據(jù)。EPON的特點(diǎn)如下：點(diǎn)到多點(diǎn)構(gòu)造，如以下圖所表示。一個(gè)OLT接口下面可帶32個(gè)ONU后續(xù)可擴(kuò)展，每個(gè)OLT下面的一切ONU經(jīng)過(guò)時(shí)分復(fù)用共享1G帶寬，即每個(gè)ONU可以提供上下行最大為1Gbps的帶寬。P2MP無(wú)源光纖傳輸方式EPON不需任何復(fù)雜的協(xié)議，光信號(hào)就能準(zhǔn)確地傳送到最終用戶(hù)，最終用戶(hù)的數(shù)據(jù)也能被集中傳送到中心網(wǎng)絡(luò)?；谝蕴W(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)EPON運(yùn)用IPEthernet

9、構(gòu)造。目前，IPEthernet運(yùn)用占到整個(gè)局域網(wǎng)通訊的95以上，EPON由于運(yùn)用IP構(gòu)造，從而成為銜接接入網(wǎng)終端用戶(hù)的一種最有效的通訊方法。10Gbps以太主干和城域環(huán)網(wǎng)的出現(xiàn)也將使EPON成為未來(lái)全光網(wǎng)中最正確的最后一公里處理方案。每個(gè)EPON端口最多只能帶32個(gè)ONU，也就是說(shuō)每個(gè)EPON端口下帶的分光器所接的ONU不能超越32個(gè)ONU。因此如下應(yīng)為：OLT1:4Spliter1:8SpliterONU| | |_1:8SpliterONU| | |_1:8SpliterONU| | |_1:8SpliterONU| | |1:2Spliter_1:16SpliterONU| |_1:1

10、6SpliterONU| |_1:32sSpliterONUEPON與傳統(tǒng)的交換機(jī)組網(wǎng)對(duì)比組網(wǎng)對(duì)比EPON與傳統(tǒng)的交換機(jī)組網(wǎng)對(duì)比傳統(tǒng)交換機(jī)組網(wǎng)EPON組網(wǎng)點(diǎn)到點(diǎn)點(diǎn)到多點(diǎn)帶寬獨(dú)占帶寬共享需求有源交換機(jī)實(shí)現(xiàn)會(huì)聚經(jīng)過(guò)無(wú)源分光器實(shí)現(xiàn)分路EPON采用的技術(shù)包括：在PON的傳輸機(jī)制上，經(jīng)過(guò)新添加的MAC控制，如動(dòng)態(tài)帶寬分配DBA來(lái)控制和優(yōu)化各ONU與OLT之間突發(fā)性數(shù)據(jù)通訊。在物理層，EPON運(yùn)用1000Base的以太網(wǎng)；在數(shù)據(jù)鏈路層，EPON采用成熟的全雙工以太網(wǎng)技術(shù)和TDMTime Division Multiplex：時(shí)分復(fù)用。由于ONU在本人的時(shí)隙內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)包，因此沒(méi)有沖突，不需求CSMA/CD，

11、從而可以充分利用帶寬。另外在MAC層EPON經(jīng)過(guò)實(shí)現(xiàn)802.1p來(lái)提供QoS。設(shè)備引見(jiàn)OLT 與ONU分光器特性由于本工程中涉及光纜鋪設(shè)與熔接等影響光功率的要素，所以分光器衰耗與EPON光接口功率等都是主要參數(shù)。在此做詳細(xì)引見(jiàn)。分光器是EPON系統(tǒng)中不可短少的無(wú)源光纖分支器件。作為銜接OLT設(shè)備和ONU用戶(hù)終端的無(wú)源設(shè)備，它把由饋線光纖輸入的光信號(hào)按功率分配到假設(shè)干輸出用戶(hù)線光纖上，普通有1分2、1分4、1分8、1分16、1分32五種分支比。對(duì)于1分2的分支比，功率會(huì)有平均分配50:50和非平均分配5:95、40:60、25:75多種類(lèi)型。而對(duì)于其他分支比，功率會(huì)平均分配到假設(shè)干輸出用戶(hù)光纖去

12、。對(duì)于上行傳輸，分光器把用戶(hù)線光纖上傳光信號(hào)耦合到饋線光纖并傳輸至光線路終端OLT。分光器不需求外部能源，僅需求入射光束，但會(huì)添加光功率損耗，這主要是由于它們對(duì)入射光進(jìn)展分光，分割了輸入下行功率的緣故。這種損耗稱(chēng)為分光器損耗或分束比，通常以dB 表示，并且主要由輸出端口的數(shù)量決議。運(yùn)營(yíng)商可按照組網(wǎng)不同采用不同規(guī)格的分光器。分光器規(guī)格型號(hào)(分支比為1:2)任務(wù)波長(zhǎng)范圍分支比功率分配比最大插入損耗dB最小回?fù)pdB外形尺寸mm銜接類(lèi)型1310+/-401520+/-401:25:9515/0.640小于90mm20mm10mmSC/PC1310+/-401520+/-401:250:503.840小

13、于90mm20mm10mmSC/PC1310+/-401520+/-401:240:605.0/3.040小于90mm20mm10mmSC/PC1310+/-401520+/-401:225:757.2/1.940小于90mm20mm10mmSC/PC分光器規(guī)格型號(hào)(其他分支比)任務(wù)波長(zhǎng)范圍分支比功率分配比最大插入損耗dB最小回?fù)pdB外形尺寸mm銜接類(lèi)型1310+/-401520+/-401:4均分7.840小于110mm80mm10mmSC/PC1310+/-401520+/-401:8均分11.040小于mm96mm18mmSC/PC1310+/-401520+/-401:16均分15.0

14、40小于160mm120mm18mmSC/PC1310+/-401520+/-401:32均分18.740小于120mm160mm20mmSC/PC1310+/-401520+/-401:32均分18.540小于483mm297mm48mm1U機(jī)架式SC/UPC上述分光器運(yùn)用環(huán)境要求：運(yùn)用環(huán)境：-3065，RH 5-95%假設(shè)產(chǎn)品用在室外例如下水道/室外機(jī)箱，需求防霉、防止陽(yáng)光直曬、太潮濕、或與其他熱源靠得太近，有些地域還需求防鹽霧等。最好光纖加上其他的防護(hù)措施，防止鼠咬。 分光器所處位置不易被其他物體碰撞，不易被人夠著，以免被人為破壞；尾纖支持抗拉伸才干： = 10年。現(xiàn)可提供室外型分光器，

15、可安裝在人井，路邊，電線桿等地方，防水防腐蝕，現(xiàn)有1：16，1：32兩種。光路設(shè)計(jì)原那么:EPON光路能否合格，能否滿(mǎn)足傳輸需求只需一條規(guī)那么，實(shí)踐工程終了后，一切ONU接納側(cè)的光功率在-8dBm到-23dBm之間。根據(jù)這條規(guī)那么細(xì)化幾條留意點(diǎn)。1普通不能光纖直接接ONU，需求添加分光器或衰減器，防止ONU接納的光強(qiáng)度超越ONU光接納飽和光功率3dBm; 2 光衰減最大的地方光功率不能小于23dBm，否那么光功率小于ONU的接納靈敏度，OLT無(wú)法發(fā)現(xiàn)ONU。留意這些地方不一定是最遠(yuǎn)處，是光衰減不完全和間隔 相關(guān)。3 光路工程驗(yàn)收非常關(guān)鍵,劇烈建議要做。確保符合我們的規(guī)那么，由于實(shí)踐工程往往不規(guī)

16、范，會(huì)呵斥過(guò)多的光路損耗;4 實(shí)踐驗(yàn)收之前可以先根據(jù)下面的實(shí)際計(jì)算，預(yù)判組網(wǎng)能否正確！光路損耗實(shí)際計(jì)算公式ONU接納側(cè)光功率 OLT發(fā)射光功率- 光路損耗光路損耗=一切分光器插損值之和+光纖長(zhǎng)度KM*0.4+熔纖點(diǎn)數(shù)目*0.1+法蘭盤(pán)個(gè)數(shù)*0.2 分光器插損可參考前面的分光器規(guī)格。OLT 發(fā)射光功率參考下面表格：參數(shù)工程10KmOLT光模塊典型值10KmONU光模塊典型值20KmOLT光模塊典型值20KmONU光模塊典型值接納靈敏度24dBm24dBm27dBm24dBm接納飽和度1dBm3dBm6dBm3dBm發(fā)射光功率32dBm14dBm27dBm14dBm正確樣例：分光器光衰減值已思索了

17、插損，假設(shè)每個(gè)ONU運(yùn)用法蘭盤(pán)銜接器插接方式接入ONU1光路衰減: 15+4.5*0.4+1*0.2=17dbONU2光路衰減: 0.6+8*0.4+15+1*0.2=19dbONU3光路衰減: 0.6+8*0.4+15+0.5+6*0.4+1*0.2=22.1db ONU4光路衰減: 0.6*2+15+(8+3)*0.4+1*0.2=20.8dbONU5光路衰減: 0.6*3+3.8+(8+3+5)*0.4+1*0.2=12.2dbONU6光路衰減: 0.6*3+3.8+(8+3+5+9)*0.4+1*0.2=15.4db20KMOLT發(fā)光功率在27dBm，減去光路衰減，可以保證一切ONU正

18、常上線。上述光絡(luò)設(shè)計(jì)經(jīng)實(shí)際計(jì)算OK。小區(qū)EPON接入采用一級(jí)分光，共4個(gè)1：16分光器，部分ONU到分光器之間經(jīng)由ODF跳接，添加一次衰耗，如上圖?？梢杂?jì)算得到上圖右下角ONU16光路衰減為15 +(X+0.3+0.15)*0.4+1*0.1+4*0.2=15.9+(X+0.35)*0.4db。假設(shè)分光器到OLT之間為10Km,那么衰減為20.04db，滿(mǎn)足ONU的靈敏度需求。光纜施工本卷須知：1、光纖銜接非融纖，采用法蘭盤(pán)銜接時(shí)需求經(jīng)過(guò)ODF架固定；不能散亂放置；2、室內(nèi)光纖如：分光器黃色尾纖部分，多余光纖需求經(jīng)過(guò)盤(pán)纖架固定，確保最小6cm的盤(pán)纖半徑，并制止受外力牽扯或擠壓；3、多根光纖并行

19、走線需固定時(shí)，留意固定用捆綁不能太緊，防止光纖擠壓，呵斥光損添加或不可用；4、預(yù)留光纖不用時(shí)，一定要蓋好防塵帽，防止塵土污染、水氣浸入導(dǎo)致光纖不可用；銜接兩段光纖時(shí)必需先用酒精棉清潔端面；5、經(jīng)過(guò)法蘭盤(pán)或其他方式銜接光纖時(shí)，一定要檢查銜接可靠性，確保安裝卡口到位；光纖未插緊會(huì)導(dǎo)致銜接不穩(wěn)定，端面塵土、水氣侵入導(dǎo)致光路損耗太大，不可用；6、ONU在樓道機(jī)箱內(nèi)必需固定，防止光纖、線纜不用要的受力，導(dǎo)致運(yùn)用過(guò)程中網(wǎng)線零落、光路中斷；7、ONU電源適配器需固定，不能隨意懸掛；否那么容易導(dǎo)致電源零落，業(yè)務(wù)中斷；8、存在室外走線時(shí)，需思索防雷措施；網(wǎng)口可加網(wǎng)口防雷器，電源可加電源防雷器；我司有帶防雷器的O

20、NU安裝盒；組網(wǎng)運(yùn)用組網(wǎng)運(yùn)用EPON設(shè)備主要運(yùn)用于FTTH和FTTB，屬駐地網(wǎng)接入層部分。OLT設(shè)備帶EPON業(yè)務(wù)板的S7500交換機(jī)可放置于廣電小區(qū)中心機(jī)房，ONU設(shè)備運(yùn)用于放置于樓道。OLT上行經(jīng)過(guò)GE或多個(gè)GE TRUNK銜接城區(qū)網(wǎng)設(shè)備；下行主要組網(wǎng)方式是經(jīng)過(guò)EPON接口銜接用戶(hù)側(cè)的 ONU設(shè)備，OLT與ONU之間經(jīng)過(guò)無(wú)源分光器以點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)方式銜接。在入戶(hù)方式中可以選擇EPONLAN(支持ONU子卡上行的樓道交換機(jī)設(shè)備S2000HI系列交換機(jī))，如以下圖所示：EEPON FTTB+LAN運(yùn)用組網(wǎng)圖OLT在處置組播報(bào)文時(shí)利用PON下行的天然廣播特性傳播報(bào)文，相當(dāng)于按分光比最大1:32傳播報(bào)文

21、，提高了設(shè)備的組播復(fù)制才干；最終用戶(hù)能否有權(quán)限收看某個(gè)電視節(jié)目是由ONU S2000HI與網(wǎng)絡(luò)管理調(diào)度中心配合實(shí)現(xiàn)的?？梢钥闯鯯2000HI是樓道交換機(jī)，是網(wǎng)絡(luò)末端設(shè)備，由它作為組播復(fù)制點(diǎn)進(jìn)展組播數(shù)據(jù)復(fù)制大大降低了對(duì)整個(gè)骨干網(wǎng)絡(luò)的帶寬要求，即降低投資又減少運(yùn)營(yíng)壓力。并且充分滿(mǎn)足未來(lái)雙向互動(dòng)電視和VOD點(diǎn)播影視節(jié)目的需求。運(yùn)用方式FTTHFTTH適宜新建小區(qū)以及別墅住宅區(qū)提供話音、數(shù)據(jù)、視頻一攬子通訊業(yè)務(wù)處理方案。建立高質(zhì)量信息化小區(qū)。需求在每一家庭放置一臺(tái)ONU設(shè)備，實(shí)現(xiàn)寬帶接入。由于該方式戶(hù)均投資本錢(qián)過(guò)高，目前不適宜中國(guó)寬廣家庭需求。運(yùn)用方式FTTB 適宜現(xiàn)有小區(qū)、企業(yè)、網(wǎng)吧用戶(hù)，利用現(xiàn)有銅纜和五類(lèi)線入戶(hù)，分光器根據(jù)用戶(hù)的分布情況和光纜情況，采用集中或分級(jí)組網(wǎng)提供VPN業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。ONU下掛IAD/EPhone方式，提供話音業(yè)務(wù)。由于