EPON小区接入项目技术白皮书

i宽带小区EPON网络技术白皮书华三通信技术有限公司2007年8月i目录第1章原理简介..........................................................................................................................21.1项目概述................................................................................................................................21.2产品介绍................................................................................................................................21.3EPON概述.............................................................................................................................31.3.1EPON总体框架介绍....................................................................................................31.3.2EPON与传统的交换机组网对比.................................................................................5第2章设备介绍..........................................................................................................................52.1OLT与ONU..........................................................................................................................52.1.1分光器特性..................................................................................................................52.2分光器规格型号(分支比为1:2)..............................................................................................62.3分光器规格型号(其他分支比)................................................................................................6第3章组网应用..........................................................................................................................93.1组网应用................................................................................................................................93.1.1应用模式FTTH........................................................................................................103.1.2应用模式FTTB........................................................................................................113.1.3适合中国住宅的FTTB应用场景..............................................................................123.2项目设备.............................................................................................................................122第1章原理简介1.1项目概述宽带小区的宽带接入系统符合国家未来数字化小区的建设趋势，提出光纤到楼/户（FTTB/H）的建设要求。网络建设覆盖的住宅小区是多层为主，我们采用EPON技术实现整个小区的IP接入，并实现互动点播VOD节目。网络建设中光分路器首先选择放置在该小区的交接箱或小区机房内，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。OLT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。整个小区还有一些公共设施，如小区智能系统平台接入也采用EPON的方式接入宽带网络。本次方案充分考虑了该部分需求，预留足够带宽满足业务接入。1.2产品介绍华三公司推出的EPON（GigabitEthernetPassiveOpticalNetwork）系列产品包括OLT（OpticalLineTerminal）设备和ONU（OpticalNetworkUnit）设备。通过具有光线路终端（OLT）功能的H3CS7500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（FiberToTheHome/Building）光纤到户/楼解决方案。本文用到的缩略语和术语如下：表1-1缩略语和术语缩略语和术语英文全称说明COCentralOffice中心机房EPONEthernetPassiveOpticalNetwork基于以太网的无源光网络FTTH/FTTBFiberToTheHome/Building光纤到户/楼EPONGigabitEthernetPassiveOpticalNetwork基于千兆以太网的无源光网络ODFOpticalDistributionFrame光纤配线架NIUNetworkInterfaceUnit网络接口单元OAMOperation，AdministrationandMaintenance操作、管理和维护OLTOpticalLineTerminal光线路终端3ONUOpticalNetworkUnit光纤网络单元PONPassiveOpticalNetwork无源光网络POSPassiveOpticalSplitter无源光纤分支器TDMTimeDivisionMultiplex时分复用1.3EPON概述1.3.1EPON总体框架介绍EPON是PON的一种，PON网络侧是GE速率，符合IETF的802.3ah标准802.3ah。标准中详细介绍了EPON的工作模型，包括MPCP（MultiplePointCONUrolProtocol：多点控制协议)、OAM（Operation，AdministrationandMaintenance：操作、管理和维护）功能。结构图如下。OLTONU3ONU1FeederSplitterDropONU2OLTONU3ONU1FeederSplitterDropONU2图1-1EPON结构图一个典型的EthernetoverPON系统由OLT、ONU、POS组成。OLT放在小区中心机房（CO，CentralOffice）。ONU放在网络接口单元（NIU：NetworkInterfaceUnit）附近或与其合为一体。POS（PassiveOpticalSplitter）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并集中上行数据。EPON的特点如下：(1)点到多点结构，如下图所表示。一个OLT接口下面可带32个ONU（后续可扩展），每个OLT下面的所有ONU通过时分复用共享1G带宽，即每个ONU可以提供上下行最大为1Gbps的带宽。4P2MP(2)无源光纤传输方式EPON不需任何复杂的协议，光信号就能精确地传送到最终用户，来自最终用户的数据也能被集中传送到中心网络。(3)基于以太网的网络架构EPON使用IP／Ethernet结构。目前，IP／Ethernet应用占到整个局域网通信的95％以上，EPON由于使用IP结构，从而成为连接接入网终端用户的一种最有效的通信方法。10Gbps以太主干和城域环网的出现也将使EPON成为未来全光网中最佳的最后一公里解决方案。每个EPON端口最多只能带32个ONU，也就是说每个EPON端口下带的分光器所接的ONU不能超过32个ONU。因此如下应为：OLT----1:4Spliter-----－1:8Spliter----ONU|||___________1:8Spliter----ONU|||___________1:8Spliter----ONU|||___________1:8Spliter----ONU||||----1:2Spliter________1:16Spliter----ONU||___________1:16Spliter----ONU||________1:32sSpliter----ONU51.3.2EPON与传统的交换机组网对比图1-2组网对比表1-2EPON与传统的交换机组网对比传统交换机组网EPON组网点到点点到多点带宽独占带宽共享需要有源交换机实现汇聚通过无源分光器实现分路EPON采用的技术包括：在PON的传输机制上，通过新增加的MAC控制，如动态带宽分配（DBA）来控制和优化各ONU与OLT之间突发性数据通信。在物理层，EPON使用1000Base的以太网；在数据链路层，EPON采用成熟的全双工以太网技术和TDM（TimeDivisionMultiplex：时分复用）。由于ONU在自己的时隙内发送数据包，因此没有冲突，不需要CSMA/CD，从而可以充分利用带宽。另外在MAC层EPON通过实现802.1p来提供QoS。第2章设备介绍2.1OLT与ONU2.1.1分光器特性由于本项目中涉及光缆铺设与熔接等影响光功率的因素，所以分光器衰耗与EPON光接口功率等都是主要参数。在此做详细介绍。分光器是EPON系统中不可缺少的无源光纤分支器件。作为连接OLT设备和ONU用户终端的无源设备，它把由馈线光纤输入的光信号按功率分配到若干输出用户线光纤上，一般6有1分2、1分4、1分8、1分16、1分32五种分支比。对于1分2的分支比，功率会有平均分配（50:50）和非平均分配（5:95、40:60、25:75）多种类型。而对于其他分支比，功率会平均分配到若干输出用户光纤去。对于上行传输，分光器把用户线光纤上传光信号耦合到馈线光纤并传输至光线路终端（OLT）。分光器不需要外部能源，仅需要入射光束，但会增加光功