EPONODN基本知识介绍.doc

EPON ODN根本知识介绍
1 分光器介绍
在EPON系统的光接入网中，OLT设备与用户终端设备ONU之间存在着光分配网络〔Optical Distribution Network---ODN〕，它由馈线光纤、分光器与用户线光纤组成。
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设备与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假设干输出用户线光纤上，一般有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〕与非平均分配〔5:95、40:60、25:75〕多种类型。而对于其他分支比，功率会平均分配到假设干输出用户光纤去。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，但会增加光功率损耗，这主要是由于它们对入射光进展分光，分割了输入〔下行〕功率的缘故。这种损耗称为分光器损耗或分束比，通常以dB 表示，并且主要由输出端口的数量决定。运营商可按照组网不同采用不同规格的分光器。
& 说明：
1：32规格分光器即表示该分光器由一个干路光接口与32个支路光接口组成。
注意：以下表格仅描述我司提供的分光器规格，如有其它分支比，外形尺寸，连接类型等方面的客户要求，可向其它分光器厂商定制。分光器已属标准件，唯一要求就是定制的分光器工作波长必须符合以下表格要求。
1.1 分光器规格型号(分支比为1:2)
名称
工作波长
范围
分支比
功率分配比
最大插入损耗〔dB〕
外形尺寸〔mm〕
连接类型
光分路器-单模-1×2－5%&95%-SC/PC
1310+/-40
1520+/-40
1:2
5:95

小于90mm×20mm×10mm
SC/PC
光分路器-单模-1×2－均分-SC/PC
1310+/-40
1520+/-40
1:2
50:50

小于90mm×20mm×10mm
SC/PC
光分路器-单模-1×2－40%&60%-SC/PC
1310+/-40
1520+/-40
1:2
40:60
/3.0
小于90mm×20mm×10mm
SC/PC
光分路器-单模-1×2－25%&75%-SC/PC
1310+/-40
1520+/-40
1:2
25:75
/
小于90mm×20mm×10mm
SC/PC
1.2 分光器规格型号(其他分支比)
名称
工作波长
范围
分支比
功率分配比
最大插入损耗〔dB〕
外形尺寸〔mm〕
连接类型
光分路器-单模-1×4－均分-SC/PC
1310+/-40
1520+/-40
1:4
均分

小于110mm×80mm×10mm
SC/PC
光分路器-单模-1×8－均分-SC/PC
1310+/-40
1520+/-40
1:8
均分

小于135mm×96mm×18mm
SC/PC
光分路器-单模-1×16－均分-SC/PC
1310+/-40
1520+/-40
1:16
均分

小于160mm×120mm×18mm
SC/PC
光分路器-单模-1×32－均分-SC/PC
1310+/-40
1520+/-40
1:32
均分

小于120mm×160mm×20mm
SC/PC
光分路器-单模-1×32－均分-SC/PC-1U盒子
1310+/-40
1520+/-40

1:32
均分

小于483mm×297mm×48mm
1U机架式
SC/UPC
1.3 分光器应用环境要求
l 产品能够满足使用环境：-30~65℃，RH 5-95%
l 如果产品用在室外〔例如下水道/室外机箱〕，需要防霉、防止阳光直晒、太潮湿、或与其他热源靠得太近，有些地区还需要防盐雾等。
l 最好光纤加上其他的防护措施，防止鼠咬。
l 分光器所处位置不易被其他物体碰撞，不易被人够着，以免被人为破坏；
l 尾纤支持抗拉伸能力： <= 5 牛顿
l 防水设计： 必须放置在防水、防尘密封型容器中。
l 防电设计： 抗雷击与电网高压
l 使用寿命： >= 10年
现可提供室外型分光器，可安装在人井，路边，电线杆等地方，防水防腐蚀，现有1：16，1：32两种，详细信息可参考?室外光分路器单元用户手册?。
2 光纤介绍
2.1 传输标准
EPON光网络从OLT设备端一直到ONU设备端必须采用符合G.652标准的单模光纤。EPON的数据采用类似粗波分复用技术CWDM进展传输，上行数据采用1310nm波长光传输，下行数据采用1490nm光传输。如果在EPON光网络上传输播送下行电视信号，需要支持1550nm波长光。符合G.652标准的光纤均可满足以上要求。
2.2 传输距离
EPON设备支持10KM与20KM两种最大传输距离规格，也就是OLT下行EPON端口到最远一个ONU EPON端口之间的距离不能超过10KM或者20KM。支持10KM传输规格的OLT单板与ONU配合使用那么最大传输距离是10KM。支持20KM传输规格的OLT单板与ONU配合使用那么最大传输距离是20KM。如果不同传输规格的单板与ONU配合使用那么最大传输距离是10KM。
值得一提的是，10KM与20KM是一个理论值，往往实际应用中最大传输距离还受限制于ONU的光接收灵敏度，如果光纤工程质量较差，在不到10KM处光强度〔已经通过分光器分光〕低于ONU的光接收灵敏度，那么最大传输距离低于10KM。如果光纤工程质量较好，大于10KM处光强度〔已经通过分光器分光〕仍然高于ONU的光接收灵敏度，那么最大距离可以略大于10KM。具体距离上的差值根据实际情况而定。
2.3 光衰减
光在1KM光纤上传输一般dB左右，实际值在这个平均值上下浮动。
注意：老化的光纤或工程质量较低会造成光衰减值远大于0.3dB。
另外熔纤一次会造成0.1dB左右衰减，使用法兰盘插接一次会造成0.1~0.2dB衰减。一般光纤是2KM一段，因此20KM的光纤会熔纤或者插接9次。有大概1个dB的衰减。
3 设备光参数介绍
3.1 光参数
参数工程
10KMOLT光模块典型值
10KMONU光模块典型值
20KMOLT光模块典型值
20KMONU光模块典型值
波长
1480－1500nm
1260－1360nm
1480－1500nm
1260－1360nm
接收灵敏度
－24dBm
－24dBm
－27dBm
－24dBm
接收饱与度
－1dBm
－3dBm
－6dBm
－3dBm
发射光功率
－3～2dBm
－1～4dBm
2～7dBm
－1～4dBm
这是理论标准值，实际光模块由于工艺，会有一定的偏差范围，这是正常现象。
4 光路ODN设计
ODN〔OPTICAL DISTRIBUTION NETWORK〕的根本知识上面已经简单介绍了一下。有此根底，进展光路设计将是十分简单的一件事。
4.1 原那么
1 最大传输距离10KM或者20KM
2 无论是否经过分光器衰减后，ONU处的光强度必须大于ONU的光灵敏度2个dB，防止接近临界值所以给予2dB的冗余量。
3 光不能过强，不能超过ONU饱与光功率，因此不能光纤直接接ONU，需要添加分光器。
满足以上三个条件根本可以保证EPON光路正常。因为实际情况往往与理论偏差较大，所以验证光路是否正常应以实际测试结果为准。
分光器在光路上的位置可以任意。ONU位置可以任意，组网灵活。
4.2 计算方法
公式：OLT光发射功率-分光器最大插入损耗－光纤损耗－光纤熔纤或者法兰盘插接损耗>ONU光灵敏度＋2
案例1：使用1:32分光器进展10KM光纤一级分光
10KM光损耗 10*0.3＝3dBm
－3〔10KM OLT光模块平均发光功率〕 – 18〔分光器插损值〕 – 3 –= -2dBm > -24dBm〔10km ONU光承受灵敏度〕
结论：此方案可行
使用环境：接入远端一个密集用户区
案例2：使用1个1:2(50:50) 分光器与1个1:16分光器进展10KM光纤二级分光
10KM光损耗大于10*0.3＝3dBm
1 – 4 - 15 – 3 = -21dBm > -24dBm
结论：此方案可行
使用环境：接入远端二个密集用户区，每小区用户数比上个案例少。
案例3：使用1个1:4分光器与1个1:16分光器进展10KM光纤二级分光
10KM光损耗大于10*0.3＝3dBm
1 – 8 - 15 – 3 = -25dBm < -24dBm
结论：此方案不可行。
案例4：使用1个1:8分光器与1个1:16分光器进展10KM光纤二级分光
10KM光损耗大于10*0.3＝3dBm
1 – 11 - 15 – 3 = -28dBm < -24dBm
结论：此方案不可行。
案例5：使用1个1:4分光器与1个1:8分光器进展10KM光纤二级分光
10KM光损耗大于10*0.3＝3dBm
1 – 8 - 11 – 3 = -21dBm > -24dBm
结论：此方案可行。
使用环境：接入远端4个密集用户区，每小区用户数较少。
案例6：使用12个1:2〔5％:95%〕分光器级连进展20KM光纤多级分光
20KM光损耗大于20*0.3＝6dBm
4〔20KM OLT光模块平均发光功率〕 – 12*1 - 6 = -14dBm > -24dBm〔20KM ONU光接收灵敏度〕
〔注：主干光纤上每个分光器只有5％损耗，用光衰减值1进展计算〕
结论：此方案可行。
使用环境：一条街上接入12个大客户，网吧
案例7：使用1个1:2〔50％:50%〕分光器接两条街，每条街使用5个1:2〔5％:95%〕分光器进展20KM光纤多级分光
20KM光损耗大于20*0.3＝6dBm
4 – 4 – 5*1 - 6 = -11dBm > -24dBm
结论：此方案可行。
使用环境：平安监控工程
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