EPON小区接入项目技术白皮书

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1、宽带小区EPON网络技术白皮书书华三通信技技术有限限公司2007年年8月20目 录第1章 原原理简介介21.1 项项目概述述21.2 产产品介绍绍21.3 EEPONN概述31.3.11 EPPON总总体框架架介绍31.3.22 EPPON与与传统的的交换机机组网对对比5第2章 设设备介绍绍52.1 OOLT 与ONUU52.1.11 分光光器特性性52.2 分分光器规规格型号号(分支比比为1:2)62.3 分分光器规规格型号号(其他分分支比)6第3章 组组网应用用93.1 组组网应用用93.1.11 应用用模式FFTTHH103.1.22 应用用模式FFTTBB113.1.33 适合合中国住

2、住宅的FFTTBB应用场场景123.2 项项目设备备12第1章 原理简介1.1 项目概述宽带小区的的宽带接接入系统统符合国国家未来来数字化化小区的的建设趋趋势，提提出光纤纤到楼/户 （FFTTBB/H）的的建设要要求。网络建设覆覆盖的住住宅小区区是多层层为主，我们采采用EPPON技技术实现现整个小小区的IIP接入入，并实实现互动动点播VVOD节节目。网网络建设设中光分分路器首首先选择择放置在在该小区区的交接接箱或小区机机房内，其次选择放置在楼道或者走线井中。选用1:32的分路器，减少级联次数，降低光损耗。楼道单元内放置S2000HI系列 ONU提供RJ45接口实现高品质接入网的LAN接入。OL

3、T放置在局端机房内，小区内安装光缆交接箱，在光缆交接箱中安装光缆配线架（ODF）每个ODF负责邻近几栋楼的接入，从该ODF到每栋楼布放1芯光缆，与楼道内放置的ONU连接，实现FTTB。同一栋楼其他单元的交换机则级联该ONU。需要楼道中提供220伏交流电源与设备保护箱。整个小区还还有一些些公共设设施，如如小区智智能系统统平台接接入也采采用EPPON的的方式接接入宽带带网络。本本次方案案充分考考虑了该该部分需需求，预预留足够够带宽满满足业务务接入。1.2 产品介绍华三公司推推出的EEPONN（Giigabbit Ethhernnet Passsivve OOptiicall Neetwoork）系

4、系列产品包包括OLLT（OOptiicall Liine Terrminnal）设备和ONU（Optical Network Unit）设备。通过具有光线路终端（OLT）功能的H3C S7500系列以太网交换机和用户侧系列光终端（ONU）组成EPON网络，可以为用户提供完整的FTTH/FTTB（Fiber To The Home/Building）光纤到户/楼解决方案。本文用到的的缩略语语和术语语如下：表1-1 缩略语和术术语缩略语和术术语英文全称说明COCentrral Offficee中心机房EPONEtherrnett Paassiive Optticaal NNetwworkk基于以太

5、网网的无源源光网络络FTTH/FTTTBFiberr Too Thhe HHomee/Buuilddingg光纤到户/楼EPONGigabbit Ethhernnet Passsivve OOptiicall Neetwoork基于千兆以以太网的的无源光光网络ODFOpticcal Disstriibuttionn Frramee光纤配线架架NIUNetwoork Intterffacee Unnit网络接口单单元OAMOperaatioon，AAdmiinisstraatioon aand Maiinteenannce操作、管理理和维护护OLTOpticcal Linne TTermmina

6、al光线路终端端ONUOpticcal Nettworrk UUnitt光纤网络单单元PONPassiive Optticaal NNetwworkk无源光网络络POSPassiive Optticaal SSpliitteer无源光纤分分支器TDMTime Divvisiion Mulltipplexx 时分复用1.3 EPON概概述1.3.1 EPON总总体框架架介绍EPON是是PONN的一种种，POON网络络侧是GGE速率率，符合合IETTF的8802.3ahh标准8002.33ah。标标准中详详细介绍绍了EPPON的的工作模模型，包包括MPPCP（MMulttiplle PPoinnt

7、 CCONUUroll Prrotoocoll：多点点控制协协议)、OOAM（Operation，Administration and Maintenance：操作、管理和维护）功能。结构图如下。图1-1 EPON结结构图一个典型的的Ethhernnet oveer PPON系系统由OOLT、OONU、PPOS组组成。l OLT放在在小区中心心机房（CCO，CCenttrall Offficce）。l ONU放在在网络接接口单元元（NIIU：NNetwworkk Innterrfacce UUnitt）附近近或与其其合为一一体。l POS（PPasssivee Oppticcal Spllit

8、tter）是是无源光光纤分支支器，是是一个连连接OLLT和OONU的的无源设设备，它它的功能能是分发发下行数数据并集集中上行行数据。EPON的特点如下：(1) 点到多点结结构，如如下图所所表示。一个OLTT接口下面面可带332个OONU（后后续可扩扩展），每每个OLLT下面面的所有有ONUU通过时时分复用用共享11G带宽宽，即每个个ONUU可以提提供上下下行最大大为1GGbpss的带宽宽。P2MP(2) 无源光纤传传输方式式EPON不不需任何何复杂的的协议，光光信号就就能精确确地传送送到最终终用户，来来自最终终用户的的数据也也能被集集中传送送到中心心网络。(3) 基于以太网网的网络络架构EPO

9、N使使用IPPEttherrnett结构。目目前，IIPEEtheerneet应用用占到整整个局域域网通信信的955以上上，EPPON由由于使用用IP结结构，从从而成为为连接接接入网终终端用户户的一种种最有效效的通信信方法。110Gbbps以以太主干干和城域域环网的出现现也将使使EPOON成为为未来全全光网中中最佳的的最后一一公里解解决方案案。每个EPOON端口口最多只只能带332个ONUU，也就就是说每每个EPPON端端口下带带的分光光器所接接的ONNU不能能超过332个ONUU。因此此如下应应为：OLT-11:4SSpliiterr-1:88Splliteer-OONU| | |_1:88

10、Splliteer-OONU| | |_1:88Splliteer-OONU| | |_1:88Splliteer-OONU| | |-11:2SSpliiterr_11:166Splliteer-OONU| |_11:166Splliteer-OONU| |_1:32ssSplliteer-OONU1.3.2 EPON与与传统的的交换机机组网对对比图1-1 组网对比表1-1 EPON与与传统的的交换机机组网对对比传统交换机机组网EPON组组网点到点点到多点带宽独占带宽共享需要有源交交换机实实现汇聚聚通过无源分分光器实实现分路路EPON采采用的技技术包括括：l 在PON的的传输机机制上，通通过

11、新增增加的MMAC控控制，如动态态带宽分分配（DDBA）来控制和优化各ONU与OLT之间突发性数据通信。l 在物理层，EEPONN使用110000Basse的以以太网；在数据链链路层，EEPONN采用成成熟的全全双工以以太网技技术和TTDM（TTimee Diivissionn Muultiipleex：时时分复用用）。由由于ONNU在自自己的时时隙内发发送数据据包，因此此没有冲冲突，不不需要CSMA/CD，从从而可以以充分利利用带宽宽。另外外在MAAC层EEPONN通过实实现8002.11p来提提供QooS。第2章 设备介绍2.1 OLT 与与ONUU2.1.1 分光器特性性由于本项目目中涉

12、及及光缆铺铺设与熔熔接等影影响光功功率的因因素，所所以分光光器衰耗耗与EPPON光光接口功功率等都都是主要要参数。在在此做详详细介绍绍。分光器是EEPONN系统中中不可缺缺少的无无源光纤纤分支器器件。作作为连接接OLTT设备和和ONUU用户终终端的无无源设备备，它把把由馈线线光纤输输入的光光信号按按功率分分配到若若干输出出用户线线光纤上上，一般般有1分分2、11分4、11分8、11分166、1分分32五五种分支支比。对对于1分分2的分分支比，功功率会有有平均分分配（550:550）和和非平均均分配（55:955、400:600、255:755）多种种类型。而而对于其其他分支支比，功功率会平平均

13、分配配到若干干输出用用户光纤纤去。对对于上行行传输，分分光器把把用户线线光纤上上传光信信号耦合合到馈线线光纤并并传输至至光线路路终端（OOLT）。分光器不需需要外部部能源，仅仅需要入入射光束束，但会会增加光光功率损损耗，这这主要是是由于它它们对入入射光进进行分光光，分割割了输入入（下行行）功率率的缘故故。这种种损耗称称为分光光器损耗耗或分束束比，通通常以ddB 表表示，并并且主要要由输出出端口的的数量决决定。运运营商可可按照组组网不同同采用不不同规格格的分光光器。2.2 分光器规格格型号(分支比比为1:2)工作波长范围分支比功率分配比比最大插入损损耗（ddB）最小回损（ddB）外形尺寸（mmm

14、）连接类型1310+/-4401520+/-4401:25:9515/0.640小于90mmm20mmm10mmmSC/PCC1310+/-4401520+/-4401:250:5003.840小于90mmm20mmm10mmmSC/PCC1310+/-4401520+/-4401:240:6005.0/33.040小于90mmm20mmm10mmmSC/PCC1310+/-4401520+/-4401:225:7557.2/11.940小于90mmm20mmm10mmmSC/PCC2.3 分光器规格格型号(其他分支支比)工作波长范围分支比功率分配比比最大插入损损耗（ddB）最小回损（ddB）

15、外形尺寸（mmm）连接类型1310+/-4401520+/-4401:4均分7.840小于1100mm80mmm10mmmSC/PCC1310+/-4401520+/-4401:8均分11.040小于1355mm96mmm18mmmSC/PCC1310+/-4401520+/-4401:16均分15.040小于1600mm1200mm18mmmSC/PCC1310+/-4401520+/-4401:32均分18.740小于1200mm1600mm20mmmSC/PCC1310+/-4401520+/-4401:32均分18.540小于4833mm2977mm48mmm1U机架式式SC/UPPC

16、上述分光器器应用环环境要求求：使用环境：-300655，RHH 5-95%如果产产品用在在室外（例例如下水水道/室室外机箱箱），需需要防霉霉、避免免阳光直直晒、太太潮湿、或或与其他他热源靠靠得太近近，有些些地区还还需要防防盐雾等等。最好好光纤加加上其他他的防护护措施，防防止鼠咬咬。 分分光器所所处位置置不易被被其他物物体碰撞撞，不易易被人够够着，以以免被人人为破坏坏；尾纤纤支持抗抗拉伸能能力： = 10年年。现可提提供室外外型分光光器，可可安装在在人井，路路边，电电线杆等等地方，防防水防腐腐蚀，现现有1：16，11：322两种。光路设计原原则:EPON光光路是否否合格，是是否满足足传输需需要只

17、有有一条规规则，实实际工程程结束后后，所有有ONUU接收侧侧的光功功率在-8dBBm到-23ddBm之之间。根据这条规规则细化化几条注注意点。1一般不能能光纤直直接接OONU，需需要添加加分光器器或衰减减器，避避免ONNU接收收的光强强度超过过ONUU光接收收饱和光光功率3dBBm; 2 光衰减减最大的的地方光光功率不不能小于于233dBmm，否则则光功率率小于OONU的的接收灵灵敏度，OOLT无无法发现现ONUU。注意意这些地地方不一一定是最最远处，是是光衰减减不完全全和距离离相关。3 光路工工程验收收非常关关键,强强烈建议议要做。确确保符合合我们的的规则，因因为实际际工程往往往不规规范，会

18、会造成过过多的光光路损耗耗;4 实际验验收之前前可以先先根据下下面的理理论计算算，预判判组网是是否正确确！光路损耗理理论计算算公式ONU接收收侧光功功率 OLTT发射光光功率- 光路路损耗光路损耗=所有分光器器插损值值之和+光纤长长度（KKM）*0.44+熔纤纤点数目目*0.1+法法兰盘个个数*00.2 分光器插损损可参考考前面的的分光器器规格。OLT 发发射光功功率参考考下面表表格：参数项目10KmOOLT光光模块典典型值10KmOONU光光模块典典型值20KmOOLT光光模块典典型值20KmOONU光光模块典典型值接收灵敏度度24dBBm24dBBm27dBBm24dBBm接收饱和度度1d

19、Bmm3dBmm6dBmm3dBmm发射光功率率32ddBm14ddBm27dBBm14ddBm正确样例：分光器光衰衰减值已已考虑了了插损，假假设每个个ONUU使用法法兰盘连连接器插插接方式式接入ONU1光光路衰减减: 115+44.5*0.44+1*0.22=177dbONU2光光路衰减减: 00.6+8*00.4+15+1*00.2=19ddbONU3光光路衰减减: 00.6+8*00.4+15+0.55+6*0.44+1*0.22=222.1ddb ONU4光光路衰减减: 00.6*2+115+(8+33)*00.4+1*00.2=20.8dbbONU5光光路衰减减: 00.6*3+33

20、.8+(8+3+55)*00.4+1*00.2=12.2dbbONU6光光路衰减减: 00.6*3+33.8+(8+3+55+9)*0.4+11*0.2=115.44db20KMOOLT发发光功率率在27dBBm，减减去光路路衰减，可可以保证证所有OONU正正常上线线。上述光络设设计经理理论计算算OK。小区EPOON接入入采用一一级分光光，共44个1：16分分光器，部部分ONNU到分分光器之之间经由由ODFF跳接，增增加一次次衰耗，如如上图。可可以计算算得到上上图右下下角ONNU166光路衰衰减为15 +(XX+0.3+00.155)*00.4+1*00.1+4*00.2=15.9+(X+00

21、.355)*00.4ddb。假设分光器器到OLLT之间间为100Km,则衰减减为200.044db，满足OONU的的灵敏度度需求。光缆施工注注意事项项：1、光纤连连接（非非融纤，采采用法兰兰盘连接接时）需需要通过过ODFF架固定定；不能能散乱放放置；2、室内光光纤（如如：分光光器黄色色尾纤部部分），多多余光纤纤需要通通过盘纤纤架固定定，确保保最小66cm的的盘纤半半径，并并禁止受受外力牵牵扯或挤挤压；3、多根光光纤并行行走线需需固定时时，注意意固定用用捆绑不不能太紧紧，避免免光纤挤挤压，造造成光损损增加或或不可用用；4、预留光光纤不用用时，一一定要盖盖好防尘尘帽，防防止尘土土污染、水水气浸入入

22、导致光光纤不可可用；连连接两段段光纤时时必须先先用酒精精棉清洁洁端面；5、通过法法兰盘或或其他方方式连接接光纤时时，一定定要检查查连接可可靠性，确确保安装装卡口到到位；光光纤未插插紧会导导致连接接不稳定定，端面面尘土、水水气侵入入导致光光路损耗耗太大，不不可用；6、ONUU在楼道道机箱内内必须固固定，防防止光纤纤、线缆缆不必要要的受力力，导致致使用过过程中网网线脱落落、光路路中断；7、ONUU电源适适配器需需固定，不不能随意意悬挂；否则容容易导致致电源脱脱落，业业务中断断；8、存在室室外走线线时，需需考虑防防雷措施施；网口口可加网网口防雷雷器，电电源可加加电源防防雷器；我司有有带防雷雷器的OO

23、NU安安装盒；第3章 组网应用3.1 组网应用EPON设设备主要要应用于于FTTTH和FFTTBB，属驻驻地网接接入层部部分。OOLT设设备（带带EPOON业务务板的SS75000交换换机）可可放置于于广电小小区中心心机房，OONU设设备应用用于放置置于楼道道。OLTT上行通通过GEE或多个个GE TRUUNK连连接城区区网设备备；下行行主要组组网模式式是通过过EPOON接口口连接用户户侧的 OONU设设备，OOLT与与ONUU之间通通过无源源分光器器以点对对多点方方式连接接。在入入户方式式中可以以选择EEPONNLAAN(支支持ONNU子卡卡上行的的楼道交交换机设设备S220000HI系系列

24、交换换机)，如如下图所所示：EEPONN FTTTB+LANN应用组组网图OLT在处处理组播播报文时时利用PPON下下行的天天然广播播特性传传播报文文，相当当于按分分光比（最最大1:32）传传播报文文，提高了了设备的的组播复复制能力力；最终终用户是是否有权权限收看看某个电电视节目目是由OONU S20000HHI与网网络管理理调度中中心配合合实现的的。可以以看出SS20000HII是楼道道交换机机，是网网络末端端设备，由由它作为为组播复复制点进进行组播播数据复复制大大大降低了了对整个个骨干网网络的带带宽要求求，即降降低投资资又减少少运营压压力。并并且充分分满足未未来双向向互动电电视和VVOD点

25、点播影视视节目的的需求。3.1.1 应用模式FFTTHHFTTH适适合新建建小区以以及别墅墅住宅区区提供话话音、数数据、视视频一揽揽子通信信业务解解决方案案。建设设高品质质信息化化小区。需需要在每每一家庭庭放置一一台ONNU设备备，实现现宽带接接入。由由于该方方式户均均投资成成本过高高，目前前不适合合中国广广大家庭庭需求。3.1.2 应用模式FFTTBB 适合现有小小区、企企业、网网吧用户户，利用用现有铜铜缆和五五类线入入户，分光器器根据用用户的分分布情况况和光缆缆情况，采采用集中中或分级级组网提提供VPPN业务务、数据据业务。OONU下下挂IAAD/EEPhoone方方式，提提供话音音业务。

26、由于FTTTH模式式平均每每户成本本高，考考虑到当当前实际际消费者者接受能能力，这这里着重重介绍普普遍适用用的FTTTB应应用模式式。FTTTB是是实现FFTTHH的前奏奏，因此此当用户户消费能能力提高高后，可可以快捷捷的过度度到FTTTH，满满足用户户持续增增长的消消费需求求。3.1.3 适合中国住住宅的FFTTBB应用场场景OLT首选选放置在在小区模块块局机房房，可充充分发挥挥PONN的优势势：兼顾顾带宽和和成本按按目前模模块局覆覆盖的地地理范围围，城市市以310kkm为好好的选择择，覆盖盖几千户左左右的家家庭，光光分路其其越靠近近用户就就越节省省干线光光纤数量量。上图红色方方块表示示光纤

27、接接合点，是是各级OODF设设备。无无源分光光器直接接与其相相联。从从上图可可以看到到在住宅宅小区中中有多层层/高层层住宅楼楼，又有有独栋别别墅，这这种住宅宅小区是是当前比比较典型型小区格格局。结结合本次次项目小小区平面面图，可可以采用用如下方方式布放放分光器器与ONNU，实实现最经经济的宽宽带接入入。下面面详细分分析设备备布放情情况，可可以作为为设备采采购与施施工参考考。3.2 项目设备华三EPOON设备备介绍： 华华三公司司EPOON（EEtheerneet PPasssivee Oppticcal Nettworrk）系系列产品品包括光光线路终终端（OOLT：Optticaal LLin

28、ee Teermiinall）设备备和光网网络单元元（ONNU：OOptiicall Neetwoork Uniit）设设备。通通过具有有OLTT功能的的H3C S75500系系列以太太网交换换机和用用户侧AAolyynk ET系系列ONNU以及及无源分分光器组组成点到到多点的的EPOON网络络，可以以提供完完整的EEPONN解决方方案。EPON系系列产品品具备LL2/LL3交换换功能，主主要应用用于光纤纤到户（FFTTHH）和光光纤到大大楼（FFTTBB），为为住宅用用户、企企业用户户等提供供最大达达到1GGbpss带宽的的传输平平台。EEPONN的无源源光网络络结构节节省了光光缆线路路投资，方方便地实实现高带带宽IPP数据传传送，从从而提供供宽带接接入、IIPTVV、VooIP等等多种业业务。