【专业知识讲座】PONODNOLTONU分光器分线箱光交箱-看看你就知道了⼀、FTTH及PON基础知识
⼆、FTTH线路要求及传输指标
三、FTTH装维标准
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
●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：
（1）SFU（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）。
（2）HGU（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。
（3）SBU（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：
（1）FTTN ：Fiber To The Node，光纤到节点
（2）FTTZ ：Fiber To The Zone，光纤到⼩区
（3）FTTCab：Fiber To The Cabinet，光纤到交接箱
（4）FTTC ：Fiber To The Curb，光纤到路边
（5）FTTB： Fiber To The Building，光纤到楼
（6）FTTP： Fiber To The Premise，光纤到⽤户驻地
（7）FTTH： Fiber To The Home，光纤到户
（8）FTTO： 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-EPON
IEEE 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FEC
10G-EPON⼯作波长
●10Gb/s下⾏：1575～1580nm（1577nm）
●10Gb/s上⾏：1260～1280nm（1270nm）
●1Gb/s上⾏： 1260～1360nm（1310nm）
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（KM）*0.4+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。
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）
不换号转运营商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SCFCLC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-FCFC-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
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