gpon和epon的区别

gpon和epon的区别

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一、PON

PON（PassiveOpticalNetwork：无源光纤网络）信息化进程的推进和

网络应用的需求，快速推动着网络的发展。在网络的总带宽以每半年翻一番

的速度递增的急速推动下，新的网络应用和网络技术也不断地涌现。PON

技术就是顺应这股潮流而走向市场的一种质优价廉的宽带接入技术。

发展

从整个网络的结构来看，由于光纤的大量铺设，DWDM等新技术的应用使得主干网络在几年之内已经

有了突破性的发展。同时由于以太网技术的进步，由其主导的局域网带宽也从10M,100M到1G甚至10G。

而目前大家关注，最需要突破的地方就在于连接网络主干和局域网以及家庭用户之间的一段，这就是常说

的“最后一公里”，这是个瓶颈。必须打破这个瓶颈，才可能迎来网络世界的新天地。这就好象在一个国家的

公路系统，干线和各地区干道都已经建成高等级的宽阔的公路，但通向家庭和商家的门口却还是羊肠小道，

这个公路网络的效率无法有效地发挥。

然而，与主干网和局域网不同，接入网情况复杂，需求多样。宽带接入市场才刚刚起步，市场上可供

选择的接入技术众多，各有其优点和不足。在我国，T1/E1或SONET/SDH接入在价格上，一般用户难以

承受；ADSL接入由于其距离和选线率的限制使其费用偏高、用户群不易扩展；CableModem方式在网络

的结构上和服务的提供上都还有一些问题，而结构的改造费用不菲，同时还受到政策因素的影响；Ethernet

接入由于用户实装率过低而使得本身的成本优势荡然无存，同时由于安全和服务质量难以保证受到广泛批

评。LMDS系统作为一种无线连接的理想方式，可以作为一个很好的补充，但由于其对环境的要求使其不

可能成为一种主导技术。在这种情况下，市场呼唤新技术登场，来解决一些目前技术难以解决的一些问题，

以更低的价格。向用户提供更高的带宽，更好的服务质量。已经有过多年发展的PON（PassiveOptical

Network：无源光纤网络）正式揭开面纱，预计在今明两年内就可走向市场。

国内研究

实际上，国内对PON的关注和研究已经有一段时间了。在去年10月北京举办的通信展上，几家供应

商展出的PON产品和理念就引起了广泛关注。几家著名设备制造商的EPON和APON产品都已经开始推

向市场，PON作为一种全新技术，引起了广大运营商、设备制造上、集成商、工程师和学生的兴趣。同时，

我们了解到，在国内一些大学里，已经把PON，尤其是EPON作为一种未来占主导地位的接入技术，进行

研究和对学生传授。

无源光网络PON(PassiveOpticalNetwork)：指ODN（OpticalDistributionNetwork：光配线网）不

含有任何电子器件及电子电源，ODN全部由光分路器（Splitter：分支器）等无源器件组成，不需要贵重的

有源电子设备。

PON网络的突出优点是消除了户外的有源设备，所有的信号处理功能均在交换机和用户宅内设备完成。

而且这种接入方式的前期投资小，大部分资金要推迟到用户真正接入时才投入。它的传输距离比有源光纤

接入系统的短，覆盖的范围较小，但它造价低，无须另设机房，维护容易。因此这种结构可以经济地为居

家用户服务。

PON的复杂性在于信号处理技术。在下行方向上，交换机发出的信号是广播式发给所有的用户。在上

行方向上，各ONU必须采用某种多址接入协议如时分多路访问TDMA（TimeDivisionMutipleAccess）协

议才能完成共享传输通道信息访问。目前用于宽带接入的PON技术主要有：ATMPON和EthernetPON。

发展前景

然而APON经过多年的发展，仍没有真正进入市场。主要原因是ATM协议复杂，相对于接入网市场来

说设备还较昂贵。同时由于以太技术的高速发展，使得ATM技术完全退出了局域网。而千兆及10G标准

的推出为以太技术走向主干打开了大门，因此如何把简单经济的以太技术与PON的传输结构结合起来，自

2000年始引起技术界和网络运营商的广泛重视。同时，业界普遍认为ATMPON的很多缺点，例如缺乏视

频传输能力、带宽有限、系统复杂以及价格昂贵等等，在EPON中将不会存在。

光接入网演进的首期目标是FTTB(fiber-to-the-business)和FTTC(fiber-to-the-curb)系统，然后再发展

到FTTH(fiber-to-the-home)，通过一个简单的平台为用户提供包括数据、视频和语音在内的全面服务。

EPON可以提供比APON更高的带宽和更全面的服务，成本却很低，同时EPON的体系结构也符合G.983

标准的大多数要求。

补充介绍

pon无源光纤网络的英文缩写，与有源光接入技术相比，PON由于消除了局端与用户端之间的有源设

备，从而使得维护简单、可靠性高、成本低，而且能节约光纤资源，是未来FTTH的主要解决方案。随着

PON成本的逐步降低，不但在FTTB/FTTC场合PON有了一定的应用市场，而且利用PON来实现FTTH

在日本等发达国家也取得了很大的进展。目前PON技术主要有APON、EPON和GPON等几种，其主要

差异在于采用了不同的二层技术。

APON是上世纪90年代中期就被ITU和全业务接入网论坛（FSAN）标准化的PON技术，FSAN在

2001年底又将APON更名为BPON，APON的最高速率为622Mbps，二层采用的是ATM封装和传送技术，

因此存在带宽不足、技术复杂、价格高、承载IP业务效率低等问题，未能取得市场上的成功。

为更好适应IP业务，第一英里以太网联盟（EFMA）在2001年初提出了在二层用以太网取代ATM的

EPON技术，IEEE802.3ah工作小组对其进行了标准化，EPON可以支持1.25Gbps对称速率，将来速率

还能升级到10Gbps。EPON产品得到了更大程度的商用，由于其将以太网技术与PON技术完美结合，因

此成为了非常适合IP业务的宽带接入技术。对于Gbit/s速率的EPON系统也常被称为GE-PON。

在EFMA提出EPON概念的同时，FSAN又提出了GPON，FSAN与ITU已对其进行了标准化，其技

术特色是在二层采用ITU-T定义的GFP（通用成帧规程）对Ethernet、TDM、ATM等多种业务进行封装映

射，能提供1.25和2.5Gb/s下行速率和所有标准的上行速率，并具有强大OAM功能。在高速率和支持多

业务方面，GPON有明显优势，但成本目前要高于EPON，产品的成熟性也逊于EPON

二、BPON（APON)

BPON（BroadbandPassiveOpticalNetwork）宽带无源光网络。

为APON标准后的加强，可支持622Mb/s的传输速率，同时加上了动态带宽分配、保护等功能，能提

供以太网接入、视频发送、高速租用线路等业务。

BPON最初被称为ATM宽带无源光网络(APON)，是由FSAN委员会确定，被用于ATM第二层信号传

输协议的最初的PON规范。采用APON这个术语导致用户相信只有ATM服务可以被提供给终端用户，因

此，FSAN决定将上述术语扩展为宽带PON（BPON）。BPON系统提供包括以太网连接和图像传输在内

的多种宽带服务。BPON基于ATM协议，上下行速度分别为155和622Mbps。

尽管BPON发展最早，但由于成本昂贵部署有限，随后成本低廉的EPON被大量部署。不过，BPON

后续的GPON因为速度更快、性价比更高，被不少人看好。

宽带无源光网络（BPON）是实现宽带、多业务接入的理想物理平台，本文介绍了BPON网络的发展，

重点讨论了将ATM技术和PON技术相结合的APON系统及其升级系统SuperPON的基本结构和关键技术，

对最近兴起的将以太技术和PON技术相结合的EPON系统的基本概念和工作原理也进行了阐述，并对未

来BPON技术的发展进行了展望。

三、EPON

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。因此，它

综合了PON技术和以太网技术的优点：低成本；高带宽；扩展性强，灵活快速

的服务重组；与现有以太网的兼容性；方便的管理等等。

简介

EPON(EthernetPassiveOpticalNetwork以太网无源光网络)IEEE802.3

定义了以太网的两种基本操作模式。第一种模式采用载波侦听多址接入/冲突检

测（CSMA/CD）协议而应用在共享媒质上；第二种模式为各个站点采用全双工

的点到点的链路通过交换机连接到一起。相应的，以太网MAC可以工作于这两种模式之一：CSMA/CD模

式或全双工模式。

EPON媒质的性质是共享媒质和点到点网络的结合。在下行方向，拥有共享媒质的连接性，而在上行

方向其行为特性就如同点到点网络。

下行方向：olt发出的以太网数据报经过一个1:n的无源光分路器或几级分路器传送到每一个ONU。N

的典型取值在4～64之间（由可用的光功率预算所限制）。这种行为特征与共享媒质网络相同。在下行方

向，因为以太网具有广播特性，与EPON结构和匹配：OLT广播数据包，目的ONU有选择的提取。

上行方向：由于无源光合路器的方向特性，任何一个ONU发出的数据包只能到达OLT，而不能到达

其他的ONU。EPON在上行方向上的行为特点与点到点网络相同。但是，不同于一个真正的点到点网络，

在EPON种，所有的ONU都属于同一个冲突域――来自不同的ONU的数据包如果同事传输依然可能会

冲突。因此在上行方向，EPON需要采用某种仲裁机制来避免数据冲突。

技术基础

无源光网络（PON）的概念由来已久，它具有节省光纤资源、对网络协议透明的的特点，在光接入网

中扮演着越来越重要的角色。同时，以太网（Ethernet）技术经过二十年的发展，以其简便实用，价格低廉

的特性，几乎已经完全统治了局域网，并在事实上被证明是承载IP数据包的最佳载体。随着IP业务在城

域和干线传输中所占的比例不断攀升，以太网也在通过传输速率、可管理性等方面的改进，逐渐向接入、

城域甚至骨干网上渗透。而以太网与PON的结合，便产生了以太网无源光网络（EPON）。它同时具备了

以太网和PON的优点，正成为光接入网领域中的热门技术。

技术的发展

2000年11月，IEEE成立了802.3EFM(EthernetintheFirstMile)研究组，业界有21个网络设备制

造商发起成立了EFMA，实现Gb/s以太网点到多点的光传送方案，所以又称GEPON（GigabitEthernet

PON）。EFM标准IEEE802.3ah；

EPON就是一种新兴的宽带接入技术，它通过一个单一的光纤接入系统，实现数据、语音及视频的综

合业务接入，并具有良好的经济性。业内人士普遍认为，FTTH是宽带接入的最终解决方式，而EPON也

将成为一种主流宽带接入技术。由于EPON网络结构的特点，宽带入户的特殊优越性，以及与计算机网络

天然的有机结合，使得全世界的专家都一致认为，无源光网络是实现“三网合一”和解决信息高速公路“最后

一公里”的最佳传输媒介。

接入系统的特点

局端（OLT）与用户（ONU）之间仅有光纤、光分路器等光无源器件，无需租用机房、无需配备电源、

无需有源设备维护人员，因此，可有效节省建设和运营维护成本；

EPON采用以太网的传输格式同时也是用户局域网/驻地网的主流技术，二者具有天然的融合性，消除

了复杂的传输协议转换带来的成本因素；

采用单纤波分复用技术（下行1490nm，上行1310nm），仅需一根主干光纤和一个OLT，传输距离可

达20公里。在ONU侧通过光分路器分送给最多32个用户，因此可大大降低OLT和主干光纤的成本压力；

上下行均为千兆速率，下行采用针对不同用户加密广播传输的方式共享带宽，上行利用时分复用（TDMA）

共享带宽。高速宽带，充分满足接入网客户的带宽需求，并可方便灵活的根据用户需求的变化动态分配带

宽；点对多点的结构，只需增加ONU数量和少量用户侧光纤即可方便地对系统进行扩容升级，充分保护运

营商的投资；

EPON具有同时传输TDM、IP数据和视频广播的能力，其中TDM和IP数据采用IEEE802.3以太网

的格式进行传输，辅以电信级的网管系统，足以保证传输质量。通过扩展第三个波长（通常为1550nm）

即可实现视频业务广播传输。

EPON目前可以提供上下行对称的1.25Gb/s的带宽，并且随着以太技术的发展可以升级到10Gb/s.在

北京举办的2009中国FTTH高峰发展论坛上，中兴通讯发布了全球首台“对称”10GEPON设备样机。

技术特点

EPON技术由IEEE802.3EFM工作组进行标准化。2004年6月，IEEE

802.3EFM工作组发布了EPON标准——IEEE802.3ah(2005年并入IEEE

802.3-2005标准)。在该标准中将以太网和PON技术相结合，在无源光网络

体系架构的基础上，定义了一种新的、应用于EPON系统的物理层(主要是光

接口)规范和扩展的以太网数据链路层协议，以实现在点到多点的PON中以

太网帧的TDM接入。此外，EPON还定义了一种运行、维护和管理(OAM)

机制，以实现必要的运行管理和维护功能。

在物理层，IEEE802.3-2005规定采用单纤波分复用技术(下行1490nm，上行1310nm)实现单纤双向

传输，同时定义了1000BASE-PX-10U/D和1000BASE-PX-20U/D两种PON光接口，分别支持10km

和20km的最大距离传输。在物理编码子层，EPON系统继承了吉比特以太网的原有标准，采用8B/10B

线路编码和标准的上下行对称1Gbit/s数据速率(线路速率为1.25Gbit/s)。

在数据链路层，多点MAC控制协议(MPCP)的功能是在一个点到多点的EPON系统中实现点到点的仿

真，支持点到多点网络中多个MAC客户层实体，并支持对额外MAC的控制功能。图1示意了EPON协议

参考模型及多点MAC控制协议的位置。MPCP主要处理ONU的发现和注册，多个ONU之间上行传输资

源的分配、动态带宽分配，统计复用的ONU本地拥塞状态的汇报等。

利用其下行广播的传输方式，EPON定义了广播LLID(LLID=0xFF)作为单拷贝广播(SCB)信道，用于高

效传输下行视频广播/组播业务。EPON还提供了一种可选的OAM功能，提供一种诸如远端故障指示和远

端环回控制等管理链路的运行机制，用于管理、测试和诊断已激活OAM功能的链路。此外，IEEE802.3-2005

还定义了特定的机构扩展机制，以实现对OAM功能的扩展，并用于其他链路层或高层应用的远程管理和控

制。

相对于BPON和GPON，EPON协议简单，对光收发模块技术指标要求低，因此系统成本较低。另外，

它继承了以太网的可扩展性强、对IP数据业务适配效率高等优点，同时支持高速Internet接入、语音、IPTV、

TDM专线甚至CATV等多种业务综合接入，并具有很好的QoS保证和组播业务支持能力，是目前建设高

质量接入网的重要备选技术之一。[1]

技术现状

自EFMA(EthernetFirstMileAlliance，第一公里以太网联盟)在2004年6月发布EPON技术规范IEEE

802.3ah以来，EPON技术得到快速发展，目前相关的芯片和设备均已基本成熟，并有较大规模的应用。

在日本，NTT、KDDI、YahooBB等运营商从2004年开始部署EPON，采用FTTH、FTTB/C+VDSL/ADSL2+

等多种组网方式，为用户提供高带宽互联网接入业务。目前，日本市场上已经部署了超过500万线的EPON

设备，而且每月新增的FTTH用户数已经超过了DSL用户。

目前，EPON技术已经成熟，主要体现在以下方面：经过各标准化组织、设备和芯片制造商、运营商

的共同努力，EPON商用芯片和光模块已经成熟，在中国电信的主导下，已经实现了EPON芯片级和系统

级的互通测试;EPON产业链也在进一步成熟，形成了良性的市场竞争格局，设备成本进一步下降，已达到

规模商用水平。[1]

技术的应用

公众客户综合接入

对于公众用户来说，可以采用FTTH和FTTB/C/Cab等应用模式。

大客户、商业客户综合接入

对于商业用户，可以根据业务需求和用户规模的不同，采取不同的实施模式，如FTTO、FTTB或FTTC。

“全球眼”等高带宽接入

“全球眼”等对带宽(特别是上行带宽)要求比较高的应用可以采用EPON作为接入手段，具体组网方式如

图5所示。PON替代了原来模拟组网方案中的二/三层交换机，同时还节省大量的光纤收发器，并且不需要

视频光端机设备。

村村通接入

在光纤资源短缺的情况下，如村村通工程中，可采用多级分光且分光功率不等的光分路器方案，即在

只有一芯或几芯光缆资源的情况下采用功率不等光分路器逐点汇聚。[1]

功率预算

按照IEEE802.3ah-2004的约定：OLT侧发射功率大于2dBm，接收灵敏度<-27dBm；对于ONU发射

功率大于-1dBm，接收灵敏度<-24dBm，整个光链路的损耗上行<24dB，下行<23.5dB。EPON上行1310nm

和下行1490nm波长在G.652光纤中的损耗约为0.3dB/km。综上可见功率预算对于长距离EPON来说是

最为重要的因素。为了提高传输距离，除了减少线路插入损耗外，还可以采用光放大的手段来提高光功率

预算，具体包括以下两类方法：光放大器(图1)和中继器（OEO，optical-electrical-optical，光电光）（图

2）。光放大器方案在上下行方向均需要使用到Diplexer（WDM复用/解复用器）和OA（OpticalAmplifier,

光放大器），而OBF(OpticalBandpassFilter,光带通滤波器)则是可选的，使用OBF主要是为了克服OA

的自发辐射效应，以提供更好的性能。中继器方案则直接采用两个光模块背靠背互连，并使用本地的控制

器来控制两个光模块的发光，从而达到简单的OEO中继的目的，成本较低。但图2的方案仍然不够精细，

因为OEO会带来延时，而我们知道EPON上行方向是突发的，这样会带来一些时序上的轻微措施，在长

距离的情形下，表现将更加明显。为此对于更长距离的应用将需要内置智能单元以截获MPMC层的消息，

来计算分析并弥补突发开销。

EPON的色散

EPON系统中上行使用1310nm波长，下行使用1490nm波长，采用的光纤维ITU-TG.652光纤，我

们知道G.652光纤的零色散波长为1300~1324nm区间，上行波长正好在这个区间内，因此对于ONU的光

谱特性要求不高，可以使用FP激光器。对于下行1490nm不在零色散波长区间，对于长距离EPON系统，

OLT必须使用谱宽较窄的DFB激光器以减小色散代价。

EPON的时序要求

EPON协议中有三个时间是很重要的一个是系统最大RTT（图5），一个是注册开窗时间还有一个是

DBA轮询周期。当加长传输距离后，距离OLT最远的那个ONU的RTT最大，假设最远ONU为70km，

则RTT为2×（70000/2*108）=700us（光信号在真空中速度为3×108m/s，在光纤中速度按照2×108计），

因此该情形下EPON系统的注册开窗时间至少应该在700us以上。由上分析可见随着传输距离的加长，注

册时间将不可避免的加长。另外需要考虑的是DBA的轮询周期，从图6可以看出DBA轮询周期至少应该

大于系统最大的RTT（即最远ONU的往返时间），可见在长距离情形下，DBA的效率是较低的，在大多

数情况下，建议采用SBA（静态带宽分配）算法来代替SBA。[2]

四、GEPON

采用无源光网络（PON）的接入协议有以ATM为传输平台的APON/BPON

和以以太网技术为传输平台的EPON/GEPON以及以通用帧结构为传输平台

的GPON三种类型。EPON/GEPON是将以太网(Ethernet，最具有发展潜力

的链路层协议)与无源光网络(PON，接入网的最佳物理层协议)结合在一起形成

的能很好适应IP数据业务的接入方式。

由于最早的EPON标准基于100M快速以太网传送，市场上很多被称为

EPON的产品实际上都是基于百兆以太网PON技术，为区别于原有的技术和产品，一般基于千兆以太网的

PON技术被称为GEPON，它根据IEEE802.3协议，包长可变至1518字节传送数据。

同以往的其它PON技术相比，GEPON技术同样采用点到多点的用户网络拓扑结构，利用光纤实现数

据、语音和视频的全业务接入的目的。但与以往基于ATM技术的APON/BPON相比，GEPON实现在用户

接入网中传输以太帧，非常适合IP业务的传送。此外，由于目前IP网络的普遍建设，基于以太网的技术

的元器件结构比较简单，性能高且价格便宜，使得GEPON相比其它PON技术更容易大规模商用；而基于

IP的各种业务的高速发展以及下一代网络IP融合的趋势使得GEPON可以适用的范围更广并且符合未来网

络的发展趋势，成为最重要的FTTH技术。

10GEPON继承了EPON和以太网技术简洁、廉价和产业链成熟的优点，随着标准和产业链的快速成

熟，10GEPON规模商用日趋临近。据主流运营商预测，10GEPON将在1年内规模部署。而EPON标准

和技术已经成熟，EPON迅速进入了大规模商用阶段。目前中国市场EPON部署规模已经超过2000万线，

中兴通讯是EPON的最主要供应商，并在EPON部署的过程中，针对EPON网络的新特点，提出了成熟

的EPON运维解决方案。

EPON运维解决方案是长期的技术积累沉淀而成，正日渐得到市场的认可。而10GEPON标准与EPON

标准一脉相承，基于成熟的EPON运维方案，目前10GEPON运维方案已经水到渠成。10GEPON即将规

模发展，成熟而完善运维方案是其有力保障。

在业务发放方面，方案支持业务集中、批量、快速发放；支持多种业务配置。

在设备管理方面，方案支持设备集中、统一管理；管理系统操作简单、性能优异、易用性良好。

在服务保障方面，方案提供故障及时预警、故障远程诊断、故障远程处理。

在网络监控方面，方案提供设备远程监控、运行环境监控。

在网络安全方面，方案提供设备认证、端口定位、用户绑定和反查。

EPON和10GEPON在标准定义方面一脉相承。IEEE802.3av在波长规划、控制协议和管理机制等

方面都进行了完善的考虑，10GEPON几乎完全继承了现有的EPON标准，仅仅是对EPON的MPCP协

议（IEEE802.3）进行扩展，增加了10Gbps能力的通告与协商机制，保证了10GEPON可以充分利用现

有EPON的运维方案和管理机制。

标准充分考虑了10GEPON网络与现有EPON网络的兼容和平滑演进。因此在EPON运维方案日渐成

熟，广泛应用的基础上，10GEPON的运维方案可谓水到渠成。

一是EPON、10GEPON有相似的业务模型。

在设备类型、应用场景、VLAN模型、业务标示映射方面，10GEPON与EPON相似，因而10GEPON

的业务模型更容易学习，更容易接受。针对ONU设备类型，电信市场定义了不同的ONU设备类型，如SFU、

HGU、SBU、MDU、MTU等，应用于不同的业务场景。10GEPON沿用原EPON的ONU设备类型，对各

类型的接口定义稍作修改，而用户模型和业务模型沿用EPON的模型。

二是EPON、10GEPON有相似的业务参数。

10EPON和EPON的配置、性能、告警参数来源于同一规范，业务模型比较简单，10GEPON仅增补

相关参数。EPON有较完善的故障诊断手段，10GEPON可以完全沿用EPON的故障诊断参数方法，只需

要通过简单配置，修改精度和范围。在带宽规划参数方面，EPON规范中定义了3种带宽类型：固定带宽、

保证带宽、尽力而为带宽。10GEPON带宽类型与EPON一致，只有少量参数待修改，如DBA可配置带宽、

精度、步长。此外，10GEPON只需要修改少量的参数即可沿用EPON的配置、性能、告警。

三是10GEPON与EPON有一致的认证方式、一致的认证流程、一致的开通流程。

在管理模式上，EPONONU具有多种管理模式，包括扩展OAM、扩展OAM+SNMP、扩展OAM+TR069

三种方式。10GEPON管理模式沿用EPON的扩展OAM定义，增加10GEPON相关的扩展OAM定义。

在北向接口上，10GEPON的北向接口与EPON完全兼容，10GEPON完全重用EPON接口参数。

10GEPON接口无需重新开发，业务支撑系统无需修改，整个运维流程不变。

作为EPON下一代技术，10GEPON技术及产业链呈现出蓬勃发展的态势。

五、OLT

OLT（opticallineterminal）在EPON中，OLT设备是重要的局端设备。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。

OLT功能

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。

向ONU以广播方式发送以太网数据；

2、发起并控制测距过程，实现对用户端设备ONU的控制、管理、测距等功能。并记录测距信息；

3、为ONU分配带宽；即控制ONU发送数据的起始时间和发送窗口大小．

4、OLT设备和ONU设备一样，也是光电一体的设备。

EPON无源光网络系统中的局端设备（OLT），是一个多业务提供平台，同时支持IP业务和传统的TDM

业务。放置在城域网边缘或社区接入网出口，收敛接入业务并分别传递到IP网。

EPON无源光网络系统组网灵活，下联半径20公里范围内处于业务接入点的多个终端,构成EPON

系统网络。该系统可支持多种业务模式，适应多种工作环境，为用户提供FTTx系列解决方案。

OLT除了提供业务汇聚的功能外，还是集中网络管理平台。在OLT上可以实现基于设备的网元管理和

基于业务的安全管理和配置管理。不仅可以监测、管理设备及端口，还可以进行业务开通和用户状态监测，

而且还能够针对不同用户的QoS/SLA要求进行带宽分配。

OLT路由功能测试方法可用CDRouter进行全自动测试

有OLT的典型组网方式如下图：

六、ONU

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。

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

·单光纤提供数据、IPTV，语音等业务，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GPON（千兆无源光网络）系统的用户侧设备，通过PON（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。GPONONU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。ONU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，ONU通过单光纤GEPON提供了强大的语音、高速数据和视频服务。

七、光分路器

与同轴电缆传输系统一样，光网络系统也需要将光信号进行耦合、分支、分配，这就需要光分路器来实

现。光分路器又称分光器，是光纤链路中最重要的无源器件之一，是具有多个输入端和多个输出端的光纤

汇接器件，常用M×N来表示一个分路器有M个输入端和N个输出端。在光纤CATV系统中使用的光分路

器一般都是1×2、1×3以及由它们组成的1×N光分路器。

光分路器的分光原理

光分路器按原理可以分为熔融拉锥型和平面波导型两种，熔融拉锥型产品是将两根或多根光纤进行侧

面熔接而成；平面波导型是微光学元件型产品，采用光刻技术，在介质或半导体基板上形成光波导，实现

分支分配功能。这两种型式的分光原理类似，它们通过改变光纤间的消逝场相互耦合（耦合度，耦合长度）

以及改变光纤纤半径来实现不同大小分支量，反之也可以将多路光信号合为一路信号叫做合成器。熔锥型

光纤耦合器因制作方法简单、价格便宜、容易与外部光纤连接成为一整体，而且可以耐孚机械振动和温度

变化等优点，目前成为市场的主流制造技术。

熔融拉锥法就是将两根（或两根以上）除去涂覆层的光纤以一定的方法靠扰，在高温加热下熔融，同

时向两侧拉伸，最终在加热区形成双锥体形式的特殊波导结构，通过控制光纤扭转的角度和拉伸的长度，

可得到不同的分光比例。最后把拉锥区用固化胶固化在石英基片上插入不锈铜管内，这就是光分路器。这

种生产工艺因固化胶的热膨胀系数与石英基片、不锈钢管的不一致，在环境温度变化时热胀冷缩的程度就

不一致，此种情况容易导致光分路器损坏，尤其把光分路放在野外的情况更甚，这也是光分路容易损坏得

最主要原因。对于更多路数的分路器生产可以用多个二分路器组成。

．光分路器的常用技术指标

（1）插入损耗。

光分路器的插入损耗是指每一路输出相对于输入光损失的dB数，其数学表达式为：Ai=-10lg

Pouti/Pin，其中Ai是指第i个输出口的插入损耗；Pouti是第i个输出端口的光功率；Pin是输入端的光功

率值。

（2）附加损耗。

附加损耗定义为所有输出端口的光功率总和相对于输入光功率损失的DB数。值得一提的是，对于光

纤耦合器，附加损耗是体现器件制造工艺质量的指标，反映的是器件制作过程的固有损耗，这个损耗越小

越好，是制作质量优劣的考核指标。而插入损耗则仅表示各个输出端口的输出功率状况，不仅有固有损耗

的因素，更考虑了分光比的影响。因此不同的光纤耦合器之间，插入损耗的差异并不能反映器件制作质量

的优劣。对于1*N单模标准型光分路器附加损耗如下表所示：

分路数2345678910111216

附加损耗DB0.20.30.40.450.50.550.60.70.80.91.01.2

（3）分光比。

分光比定义为光分路器各输出端口的输出功率比值，在系统应用中，分光比的确是根据实际系统光节

点所需的光功率的多少，确定合适的分光比（平均分配的除外），光分路器的分光比与传输光的波长有关，

例如一个光分路在传输1.31微米的光时两个输出端的分光比为50：50；在传输1.5μm的光时，则变为70：

30（之所以出现这种情况，是因为光分路器都有一定的带宽，即分光比基本不变时所传输光信号的频带宽

度）。所以在订做光分路器时一定要注明波长。

（4）隔离度。

隔离度是指光分路器的某一光路对其他光路中的光信号的隔离能力。在以上各指标中，隔离度对于光

分路器的意义更为重大，在实际系统应用中往往需要隔离度达到40dB以上的器件，否则将影响整个系统

的性能。

另外光分路器的稳定性也是一个重要的指标，所谓稳定性是指在外界温度变化，其它器件的工作状态

变化时，光分路器的分光比和其它性能指标都应基本保持不变，实际上光分路器的稳定性完全取决于生产

厂家的工艺水平，不同厂家的产品，质量悬殊相当大。在实际应用中，本人也确实碰到很多质量低劣的光

分路器，不仅性能指标劣化快，而且损坏率相当高，作于光纤干线的重要器件，在选购时一定加以注意，

不能光看价格，工艺水平低的光分路价格肯定低。

此外，均匀性、回波损耗、方向性、PDL都在光分路器的性能指标中占据非常重要的位置。