EPON的组成和相关元件简介

ODN简介ODN是基于PON设备的FTTH光缆网络。其作用是为OLT和ONU之间提供光传输通道。从功能上分，ODN从句段到用户端可分为馈线光揽子系统，配线光揽子系统，入户线光缆子系统和光纤终端子系统四个部分。在电子工业出版社的《计算机网络》教材第四版上10.6.2章节中，ODN理解为OpticalDistributionNode，即光分配节点。指的是HCF（HybridFiberCoax,光纤同轴混合网）中模拟光纤的光纤节点，用于连接模拟光纤。在FTTx发展中，接入层需要新建一张巨大的光纤分配网络，即ODN网络。ODN网络建设成本高昂，最高可占总体投资的50％－70％，是FTTx投资的重点。同时，ODN也是FTTx管理的难点。首先它相比铜线简单的P2P结构，ODN多采用P2MP拓扑，网络中的接续节点多，网络管理复杂。其次，光纤比铜线敏感，更容易受损。因此，对ODN进行高效的建设、运营和维护至关重要，需要一套智能、准确的管理解决方案，确保ODN网络得到充分利用，有效保护长期投资。目前，如何对ODN网络进行科学的管理已经成为各大运营商和ITU-T等标准组织关注的焦点。那么能否在不改变ODN的无源特性下，解决ODN管理的两大核心问题，实现ODN的自动化管理呢？华为提出了iODN（智能ODN）解决方案。在iODN解决方案中，ODN产品新增了以下智能特性：光纤标识管理、端口状态收集、端口查找指示、可视化工具PDA等。iODN解决方案可以实现ODN光纤连接信息的自动录入和管理，保证存量系统信息的准确无误和及时同步。同时，通过PDA的可视化软件及iODN设备上的智能LED指示，可以实现光纤自动化查找、精确操作，极大提高运维效率，实现ODN网络的高效运营和维护。此外，基于iODN架构，在存量系统基础上可以开发出多种增值应用，实现施工、运维全流程自动化。基本概念ODN是基于PON设备的FTTH光缆网络。其作用是为OLT和ONU之间提供光传输通道。从功能上分，ODN从局端到用户端可分为馈线光揽子系统，配线光揽子系统，入户线光缆子系统和光纤终端子系统四个部分。发展历史FTTH在国外的商用已经超过五年，在国内也已经过多方试点，其中的设备和光器件均已发展成熟，目前的工作重点是推动FTTH的规模化应用，途径就是进一步降低成本。据统计，国外FTTH实施过程中，施工成本占50%左右，设备成本和光缆成本各占大约25%；中国国情与之不同，人工成本比较低廉，据中国网通集团研究院副总工唐雄燕博士称，国内FTTH实施成本的组成是，设备占40%-50%，光缆和施工成本各占25%-30%。也就是说，国内与国外的FTTH实施成本中，设备成本和施工成本所占比例调了个。FTTH系统由OLT（光线路终端）、ONU（光用户单元）和ODN（光分配网）三部分组成，ODN可分为馈线段、配线段和入户段三部分，FTTH系统设计中的关键问题是OLT、光分配点和ONU的设置位置，以及ODN各段的光缆选择，设计ODN网络架构之前，要充分考虑目标区域的住宅类型和网络路由的特点。长飞公司的朱险峰先生在论坛报告中，详细对比了日本、美国和中国的住宅类型及路由特点，并将劳动力成本纳入考虑，认为中国的FTTH建设要以本国国情为基础进行规划，而不能照抄日本或者美国模式。经过近几年的试点，业内形成了一个统一意见：OLT集中设置在局端机房内；光分配采用1×32一级分光，集中放置并尽可能靠近用户端；ONU尽量设置在室内，并加一个弱电盒。因国际铜价飞涨，而制造光纤的原料是自然界最丰富的砂土，“光进铜退”成为FTTH推广应用的口号之一，针对不同用户类型提出了不同的解决方案：1)对别墅小区等高端用户，采用优质优价方案，以FTTH一步到位。2)对新建小区进行网络覆盖建设，应尽量高起点，同时控制成本，如采用FTTB+LAN模式，ONU集中放置，多户共享。朱险峰先生在报告中建议，对入户开通率超过50%的小区，光分配点集中放置，对开通率低于50%的小区，采用其他分光方式以降低成本。3)对老城区的改造采用宽带下沉模式，将ONU设置在电话交接箱附近。4)对农村信息化建设，采用光纤到（行政）村+DSL模式，如果需要升级扩容，可将ONU进一步引入自然村。在农村实施“光进铜退”工程的另一个好处是可以解决铜缆频繁被盗的问题，据了解，通信设施维护成本的1/3被用于铜缆的置换。在光缆的选择问题上，FTTH设计经验：1)馈线光缆的缆芯采用普通G.652光纤，主要考虑因素是路由状况，在路由紧张的情况下推荐三种光缆：雨水管道光缆、开槽浅埋光缆和微型气吹光缆。2)对配线光缆的要求是组装密度高，缆径相对较小，便于分歧和接续，在垂直布放时无油膏滴流隐患。3)入户光缆要具有良好的抗拉伸、抗弯曲和抗侧压特性，结构小巧便于在楼宇间穿管布放，同时要便于现场端接，缆芯一般采用具备微弯曲功能的G.657光纤。ONU简介ONU(OpticalNetworkUnit)光节点。ONU分为有源光网络单元和无源光网络单元。一般把装有包括光接收机、上行光发射机、多个桥接放大器网络监控的设备叫做光节点。ONU功能１、选择接收OLT发送的广播数据；２、响应OLT发出的测距及功率控制命令；并作相应的调整；３、对用户的以太网数据进行缓存，并在OLT分配的发送窗口中向上行方向发送。ONU设备完全符合IEEE802.3/802.3ah·接收灵敏度高达-25.5dBm·发送功率高达-1至+4dBm·PON使用单光纤连接到OLT，然后OLT连接到ONU。ONU提供数据、IPTV（即交互式网络电视），语音（使用IAD，即IntegratedAccessDevice综合接入设备）等业务，真正实现“triple-play”应用。·最高速率PON：上下行对称1Gb/s数据、VoIP语音和IP视频服务。·基于自动发现与配置的ONU“即插即用”·基于服务水平协议（SLA）计费的高级服务质量（QoS）功能·丰富强大的OAM功能支持的远端管理能力·高灵敏度光接收和低输入光功耗·支持DyingGasp功能有源光网络单元有源光网络单元主要应用于三网合一之时，其集成了CATV全频段RF输出；高质量VOIP音频；三层路由模式，无线接入等功能，轻松实现三网融合终端设备接入。无源光网络单元无源ONU（光网络单元）是GEPON（千兆无源光网络）系统的用户侧设备，通过EPON（无源光纤网络）用于终结从OLT（光线路终端）传送来的业务。与OLT配合，ONU可向相连的用户提供各种宽带服务。如Internetsurfing，VoIP，HDTV，VideoConference等业务。ONU作为FTTx应用的用户侧设备，是“铜缆时代”过渡到“光纤时代”所必备的高带宽高性价比的终端设备。GEPONONU作为用户有线接入的终极解决方案，在将来NGN（下一代网络）整体网络建设中具有举足轻重的作用。UTStarcomONU1001i是用于GEPON系统的一种高性价比用户终端设备。它专为家庭用户和SOHO用户而设计，为用户网关和/或PC提供千兆速率的宽带连接。ONU1001i为数据和IPTV视频服务提供了1路1000Base-TEthernet网口，ONU1001i可由UTStarcomBBS系列的光线路终端（OLT）进行远端的配置和管理。产品应用ONU1001i上行通过GEPON端口连接至中心局（CO），下行为个人用户或SOHO用户提供1路千兆Ethernet网口。作为FTTx的未来解决方案，ONU1001i通过单光纤GEPON提供了强大的语音、高速数据和视频服务。OLT设备OLT:opticallineterminal(光缆终端设备），用于连接光纤干线的终端设备。OLT机箱前视图：在PON技术应用中，OLT设备是重要的局端设备，它实现的功能是：1、与前端（汇聚层）交换机用网线相连，转化成光信号，用单根光纤与用户端的分光器互联。2、实现对用户端设备ONU(光网络分配单元）的控制、管理、测距等功能。3、OLT设备和ONU设备一样，也是光电一体的设备。EPON网络由OLT、ODN和ONU三部分组成。OLT属于接入网的业务节点侧设备，通过SNI接口与相应的业务节点设备相连，完成接入网的业务接入。主要完成PON网络的上行接入和通过PON口通过ODN网络（光纤和无源分光器组成）和ONU设备相连，一般采用1：32或1：64组成整个PON网络。一般PON口通过单根光纤和ODN网相连，分光器做1：n（n=2、4、8、16、32、64等），ONU下行采用广播方式，ONU设备选择性接收。上行采用共享方式。PON网络图PON技术的发展经历了APON/BPON、EPON和GPON的过程，正向10GPON和WDMPON演进。PON技术因部署灵活、成本逐步降低，已经被广泛采用，成为当前固定宽带接入的主要方式。EPON流程图EPON（以太无源光网络）是一种新型的光纤接入网技术，它采用点到多点结构、无源光纤传输，在以太网之上提供多种业务。它在物理层采用了PON技术，在链路层使用以太网协议，利用PON的拓扑结构实现了以太网的接入。EPON网络由OLT、ODN和ONU三部分组成。主要特点是点对多点，线路无源，网络层次简单明晰，能够提供语音、宽带、CATV等多种业务的综合接入。EPON系统采用上下行对称传输，标称速率为1.25GEPON的标准是IEEE802.3ah，以千兆以太网技术为基础，通过MAC层之上的点到多点控制协议（MPCP）来实现PON的点到多点传输方式，协议实现简单，但OAM能力稍弱。GPONGPON的标准是ITU-TG.984系列，沿用了APON的标准协议框架，增加了GEM这一新的TC层帧封装方式，对QoS和OAM有严格规定，承载TDM业务的能力较强，协议相对复杂。GPON传输速率高，分路比大，能够提供高定时精度的TDM业务。GPON编辑本段10GEPON10GEPON是在EPON的基础上发展起来的，两者在技术原理上基本保持一致，但10GEPON的承载能力更强，其主要特点如下：²支持10Gbps下行/1Gbps上行和10Gbps下行/10Gbps上行两种模式。²1OGEPON采用新的上下行波长进行数据传送，下行中心波长采用1577nm，上行波长为1270nm。²10GEPONOLT的PON口向下兼容现有1GEPON业务。²10GEPON兼容现有的EPON系统光纤分配网络，无需更换分光器和光缆。10GOLT的PON口能够同时兼容10GONU和已经大量部署的1GONU是实现EPON向10GEPON平滑演进的关键问题之一。在10EPON中，下行1G业务和10G业务承载波长完全隔离，互不影响，在上行方向，1G业务与10G业务承载波长有部分重叠，但由于不同的ONU发送信号的时间片不同，从而保证了OLT能正确接收并识别每个ONU发送的业务，