宽带基础域网及其组建 5

任务EPON和GPON技术与应用目录CATALOGUE5.1EPON的网络结构及设备功能5.2EPON的帧结构及工作原理5.3EPON的关键技术5.4GPON的概念与技术特点5.5GPON的协议层次模型与标准5.7EPON与GPON的比较5.8OLT设备5.6GPON的帧结构和工作原理5.10ODN器件与设备5.11PON组网应用5.12PON技术的新发展5.13FTTx网络规划与设计5.9ONU设备5.1EPON的网络结构及设备功能5.1EPON网络结构及设备功能1EPON网络结构

以太网无源光网络（EPON）是一种基于以太网技术的光纤接入技术，适用于宽带接入、企业专线、城域网互联等多种场景。EPON的协议是IEEE802.3ah。EPON网络主要由光线路终端（OLT）、光分布网络（ODN）和光网络单元（ONU）三部分组成。OLT位于网络的上游端，负责接入骨干网络和管理下游的ONU设备。ODN负责连接OLT和ONU，通过无源光纤分光器实现光信号的分配。ONU位于网络的下游端，负责为用户提供各种业务接口。EPON网络结构如图3-24所示。图3-24EPON网络结构示意图ODN5.1EPON网络结构及设备功能2EPON网络中的设备（1）OLT（光线终端）OLT是整个EPON系统的核心，位于网络的上游，主要负责管理和控制ONU，提供EPON接入服务。OLT的主要功能有帧生成与处理、ONU注册与认证、带宽分配与调度、故障检测与恢复等。（2）ODN（光分配网络）ODN主要包括光纤、光分路器（PLC）、光缆接头等无源光网络元件。ODN的主要作用是将光信号在OLT和ONU之间进行传输和分配。（3）ONU（光网络单元）ONU位于EPON网络的下游，负责将光信号转换为电信号，并将数据传输至用户终端。ONU的主要功能有光电转换、业务处理与透传、帧生成与处理、带宽申请与调度等。5.2EPON的帧结构及工作原理5.2EPON的帧结构及工作原理5.2.1EPON复用原理EPON采用光纤传输，接入层的覆盖半径20km。其采用的带宽一般为：上行1.25G/下行2.5G；EPON采用分光特性（P2MP），局端光纤经分光后引出多路到户光纤，节省光纤资源。EPON复用结构如图3-25所示。EPON系统采用WDM技术，实现单纤双向传输。其中上行波长1310nm，下行波长1490nm,用于传递数据业务。另外光纤上还可以传送1550nm的波长，这个波长主要是用来传递CATV信号。下行数据流采用广播技术，上行数据流采用TDMA(TimeDivisionMultipleAccess)技术。图3-25EPON复用结构图5.2EPON的帧结构及工作原理5.2.2EPON工作原理1EPON下行工作原理EPON下行工作原理如图3-26所示，下行采用纯广播的方式。图3-26EPON下行工作原理5.2EPON的帧结构及工作原理5.2.2EPON工作原理（1）广播方式ONU在注册成功后，OLT为已注册的ONU分配LLID。在下行方向上，OLT通过1：N的无源分光器将以太网帧发送给每个ONU。N通常为4-64。这类似于共享媒质网络。EPON的下行方向是广播式的发送以太帧，每一个数据帧的帧头包含前面注册时分配的、特定ONU的逻辑链路标识（LLID），该标识表明本数据帧是给ONU（ONU1、ONU2、ONU3......ONUn）中的唯一一个。另外，部分数据帧可以是给所有的ONU（广播式）或者特殊的一组ONU（组播），在图3-26的结构中，在分光器处，流量分成独立的三组信号，每一组载到所有ONU的信号。当数据信号到达ONU时，ONU根据LLID，在物理层上做判断，接收给它自己的数据帧，摒弃那些给其它ONU的数据帧。上图中，ONU1收到包1、2、3，但是它仅仅发送包1给终端用户1，摒弃包2和包3。5.2EPON的帧结构及工作原理5.2.2EPON工作原理（2）信息安全保障所有的ONU接入的时候，系统可以对ONU进行认证，认证信息，可以是ONU的一个唯一标识（如MAC地址或者是预先写入ONU的一个序列号），只有通过认证的ONU，系统才允许其接入。对于给特定ONU的数据帧，其它的ONU在物理层上，也会收到数据，在收到数据帧后，首先会比较LLID（处于数据帧的头部）是不是自己的，如果不是，就直接丢弃，数据不会上二层，这是在芯片层实现的功能，对于ONU的上层用户，如果想窃听到其它ONU的信息，除非自己去修改芯片的实现。EPON采用加密方式保障通信安全，对于每一对ONU与OLT之间，可以启用128位的AES加密。各个ONU的密钥是不同的。EPON通过划分VLAN方式，将不同的用户群、或者不同的业务限制在不同的VLAN，保障相互之间的信息隔离。5.2EPON的帧结构及工作原理5.2.2EPON工作原理2EPON上行工作原理EPON上行工作原理如图3-27所示，上行采用时分多址接入（TDMA）技术，具体工作流程如下。图3-27EPON上行工作原理5.2EPON的帧结构及工作原理5.2.2EPON工作原理（1）上行方向采用时分多址接入技术（TDMA）分时隙给ONU传输上行流量。（2）当ONU在注册时成功后，OLT会根据系统的配置，给ONU分配特定的带宽，（在采用动态带宽调整时，OLT会根据指定的带宽分配策略和各个ONU的状态报告，动态的给每一个ONU分配带宽）。（3）带宽即传输数据的时隙数量，每一个时隙单位时间长度为16ns。在一个OLT端口（PON端口）下面，所有的ONU与OLTPON端口之间时钟是严格同步的，每一个ONU只能够在OLT给他分配的时刻上面开始，用分配给它的时隙长度传输数据。通过时隙分配和时延补偿，确保多个ONU的数据信号耦合到一根光纤时，各个ONU的上行包不会互相干扰。这样，ONU之间就可以共享EPON上行光纤了，即多个ONU共享有限的上行通道带宽；为提高上行带宽利用率，EPON还提供了动态带宽分配（DBA）机制。5.2EPON的帧结构及工作原理5.2.3EPON帧结构1帧结构介绍EPON帧以802.3帧格式为基础，在此基础上新增LLID，用于在OLT上标识ONU。Ethernet帧前导位（preamble）有8个字节，EPON帧利用了3个字节，其中LLID字段占2个字节，CRC字段占1个字节，帧结构如图3-28所示。LLID为逻辑链路ID，OLT通过此ID信息与不同的ONU建立点对点逻辑通信链路。EPON标准将以太网帧的前导码做了简单的利用，将LLID信息写入了以太网帧的前导码中，以两个字节来标识，范围为0~0x7FFF。其中0x7FFF来标识广播链路，其他用于单播链路。图3-28EPON帧结构5.2EPON的帧结构及工作原理5.2.3EPON帧结构2帧结构字段（1）前导码（Preamble）：用于同步光模块和接收机之间的时钟，并提供接下来的帧开始的起始点。（2）帧起始定界符（StartofPacketDelimiter：SPD）：标识数据帧的起始位置，帮助接收端准确地检测和处理到来的数据包。（3）目的MAC地址（DestinationMACAddress）：指定数据包要发送到的目的设备的MAC地址。（4）源MAC地址（SourceMACAddress）：指定数据包的发送者的MAC地址。（5）类型/长度（Type/Length）：指定数据包中携带的协议类型或数据包长度。（6）有效载荷（Payload）：携带上层协议的数据。（7）帧校验序列（FrameCheckSequence，FCS）：用于检测数据传输过程中是否出现差错。5.2EPON的帧结构及工作原理5.2.4EPON网络标准指标1光纤类型符合ITU-TG.652要求的单模光纤；上行应使用1260nm～1360nm波长；下行应使用1480nm～1500nm波长；使用1540nm～1560nm波长实现CATV业务（可选）。2线路速率上、下行1.25Gbps（在10GPON技术中，带宽可以达到10G）。3分光比和距离

传输距离达到20km；EPON支持的最大分光比1:64。5.3EPON的关键技术5.3EPON的关键技术5.3.1MPCP协议EPON中的主要关键技术包括MPCP协议、DBA（动态带宽分配）技术、测距技术、ONU注册流程等。

1MPCP子层功能

MPCP协议所处层次如图3-29所示，EPON系统通过一条共享光纤将多个终端连接起来，其拓扑结构为不对称的基于无源分光器的树形分支结构。MPCP就是使这种拓扑结构适用于以太网的一种控制机制。EPON作为EFM讨论标准的一部分，建立在MPCP（Muti-PointControlProtocol多点控制协议）基础上，该协议是MAC控制子层的一项功能。图3-29MPCP协议层次5.3EPON的关键技术5.3.1MPCP协议MPCP使用消息、状态机、定时器来控制访问P2MP（点到多点）的拓扑结构。在P2MP拓扑中的每个ONU都包含一个MPCP的实体，用以和OLT中的MPCP的一个实体相互通信。作为EPON/MPCP的基础，EPON实现了一个P2P仿真子层，该子层使得P2MP网络拓扑对于高层来说就是多个点对点链路的集合。该子层是通过在每个数据报的前面加上一个LLID（LogicalLinkIdentification）逻辑链路标识来实现的。该LLID将替换前导码中的两个字节。PON将拓扑结构中的根结点认为是主设备，即OLT；将位于边缘部分的多个节点认为是从设备，即ONU。MPCP在点对多点的主从设备之间规定了一种控制机制以协调数据有效的发送和接收。系统运行过程中上行方向在一个时刻只允许一个ONU发送，位于OLT的高层负责处理发送的定时、不同ONU的拥塞报告、以便优化PON系统内部的带宽分配。EPON系统通过MPCPDU来实现OLT与ONU之间的带宽请求、带宽授权、测距等。MPCP涉及的内容包括ONU发送时隙的分配，ONU的自动发现和加入，向高层报告拥塞情况以便动态分配带宽。MPCP多点控制协议位于MACControl子层。MACControl向MAC子层的操作提供实时的控制和处理。5.3EPON的关键技术5.3.1MPCP协议MPCP的工作原理可以概括为以下四个步骤：（1）发现与注册：在EPON网络刚建立连接时，OLT和ONU之间需要进行发现和注册过程。OLT向网络中广播发现报文（GATEmessage），所有连接到EPON网络的ONU接收到这个报文后，会返回一个注册请求报文（REGISTER_REQmessage）。OLT收到请求后，会分配一个唯一的逻辑链路标识（LLID）给每个ONU，并发送注册确认报文（REGISTER_ACKmessage）完成注册过程。（2）时间同步：MPCP通过报文交换来实现OLT和ONU之间的时间同步。OLT发送REPORTmessage报文，其中包含了OLT当前的时间戳。ONU收到报文后，会根据OLT的时间戳来校准自己的时钟，实现时间同步。

5.3EPON的关键技术5.3.1MPCP协议（3）带宽分配：MPCP通过动态带宽分配（DBA）算法实现上行带宽的分配。ONU需要向OLT发送报文（REPORTmessage），报告自己的上行数据队列状态。OLT收到报文后，根据各个ONU的需求和DBA算法，计算分配给每个ONU的带宽，并通过GATEmessage通知每个ONU在何时（时间窗口）发送数据。（4）数据传输：ONU根据收到的GATEmessage中的时间窗口信息，在指定的时间发送数据。这样，各个ONU不会在相同的时间发送数据，避免了数据冲突和丢失。

通过以上步骤，MPCP实现了OLT和ONU之间的时间同步和动态带宽分配。这有助于提高EPON网络的带宽利用率和性能。5.3EPON的关键技术5.3.1MPCP协议2MPCP消息格式MPCP消息格式如图3-30所示，主要包括以下内容。（1）目的地址(DA)：MPCPDU中的DA为MAC控制组播地址，或者是MPCPDU的目的端口关联的单独MAC地址；（2）源地址(SA)：MPCPDU中的SA是和发送MPCPDU的端口相关联的单独的MAC地址；（3）Length/Type：MPCPDU都进行类型编码，并且承载MAC_Control_Type域值；（4）Opcode：操作码指示所封装的特定MPCPDU；图3-30MPCP消息格式5.3EPON的关键技术5.3.1MPCP协议（5）Timestamp：在MPCPDU发送时刻，时间戳域传递localTime寄存器中的内容；（6）Data/Reserved/PAD：这40个八位字节用于MPCPDU的有效载荷。当不使用这些字节时，在发送时填充为0，并在接收时忽略；（7）FCS：该域为帧校验序列，一般由下层MAC产生。图3-30MPCP消息格式5.3EPON的关键技术5.3.1MPCP协议3MPCP控制帧MPCP定义5种类型控制帧，具体如下：（1）GATE（Opcode＝0002）（OLT发出）允许接收到GATE帧的ONU立即或者在指定的时间段发送数据。（2）REPORT（Opcode＝0003）（ONU发出）向OLT报告ONU的状态，包括该ONU同步于哪一个时间戳、以及是否有数据需要发送。（3）REGISTER_REQ（Opcode＝0004）（ONU发出）在注册规程处理过程中请求注册。（4）REGISTER（Opcode＝0005）（OLT发出）在注册规程处理过程中通知ONU已经识别了注册请求。（5）REGISTER_ACK（Opcode＝0006）（ONU发出）在注册规程处理过程中表示注册确认。5.3EPON的关键技术5.3.2DBA（动态带宽分配）技术1DBA技术DBA（DynamicallyBandwidthAssignment）是一种能在微秒或毫秒级的时间间隔内完成对上行带宽的动态分配的机制。DBA算法就是实时地改变EPON的各ONU上行带宽的机制。EPON中如果用带宽静态分配，对数据通信这样的变速率业务很不适合，如按峰值速率静态分配带宽则整个系统带宽很快就被耗尽，带宽利用率很低，而动态带宽分配使系统带宽利用率大幅度提高。DBA具有如下功能。提高上行带宽的效率允许灵活的SLA策略充分支持增强型业务特性EPON上行方向，信道中的传输是采用TDMA来共享光纤的，各个ONU收集来自用户的信息并高速向OLT发送数据，不同的ONU发送的数据占用不同的时隙。根据不同用户的业务类型与业务特点合理分配信道带宽，使网络提供者以一套最有效的手段利用网络资源，是决定EPON系统性能的关键技术之一。5.3EPON的关键技术5.3.2DBA（动态带宽分配）技术DBA的实现过程DBA的实现过程如图3-31所示，OLT的MPCP会下发Gate消息给ONU，允许ONU可以进行发现消息的发送和正常数据的发送。在正常发送窗口内，ONU可以报告针对每个802.1Q优先级队列所需的上行带宽。图3-31DBA实现过程5.3EPON的关键技术5.3.2DBA（动态带宽分配）技术

（1）DBA算法DBA算法就是实时地改变EPON的各ONU上行带宽的机制。通过DBA，我们可以根据ONU突发业务的要求，通过在ONU之间动态调节带宽来提高PON上行带宽效率。

（2）DBA采用集中控制方式所有的ONU的上行信息发送，都要向OLT申请带宽，OLT根据ONU的请求按照一定的算法给予带宽（时隙）占用授权，ONU根据分配的时隙发送信息。其分配准许算法的基本思想是：各ONU利用上行可分割时隙反应信元到达的时间分布并请求带宽，OLT根据各ONU的请求公平合理地分配带宽，并同时考虑处理超载、信道有误码、有信元丢失等情况的处理。5.3EPON的关键技术5.3.3测距技术原理1测距技术原理PON系统点对多点的特殊结构导致了各ONU的数据帧延时不同，为防止数据在时域碰撞，并支持ONU即插即用，必须引入测距技术。各个ONU和OLT的物理距离不同、环境温度的变化和光电器件的老化等因素都会产生传输时延。在ONU的注册阶段，为补偿由于物理距离差异造成的试验，进行静态测距；而在通信过程中，为校正温度变化、期间老化等因素引起的时延漂移，会进行动态测距。OLT根据DBA算法向ONU发布授权时间窗口。测量OLT下行发送到上行接收的数据信号环路时延，并据此对ONU授权时间窗口进行延时补偿，从而保证上行数据不会发生冲突。测距方法有扩频法、带外法和带内开窗法。带内开窗法虽然会占用一定的带内带宽，但实现简单、成本低。下面介绍业界常用的带内开窗法。在EPON系统中，测距技术主要用于确定OLT和ONU之间的光纤距离。这个距离信息对于精确控制ONU的发送时序和确保上行信号同步至关重要。5.3EPON的关键技术5.3.3测距技术原理测距步骤（1）OLT发送一个测距请求帧到ONU，同时记录OLT上的发送时间T1（2）ONU在收到测距请求帧后，同时记录ONU上的接收时间T1，延时一段时间后发送一个测距回复帧，并记录ONU上的发送时间T2。（3）OLT接收到测距回复帧，记录OLT上的接收时间T3，并计算往返时延，即从OLT发送测距请求帧到接收到测距回复帧所经历的时间。（4）由于光信号在光纤中传播的速度是已知的，因此OLT可以通过往返时延计算出OLT和ONU之间的光纤距离。图3-32测距过程图5.3EPON的关键技术5.3.4ONU注册1ONU注册ONU注册流程如图3-33所示。ONU发现由OLT发起，它周期性地产生合法的发现时间窗口（DiscoveryTimeWindows），使OLT可以检测到非在线的ONU。图3-33ONU注册流程5.3EPON的关键技术5.3.4ONU注册注册过程（1）OLT通过广播一个发现GATE消息来通知ONU发现窗口的周期。发现GATE消息包含发现窗口的开始时间和长度。（2）非在线ONU接收到该消息后将等待该周期的开始，然后向OLT发送REGISTER_REQ消息（REGISTER_REQ消息中包括ONU的MAC地址以及最大等待授权（PendingGrant）的数目）。（3）OLT接收到有效的REGISTER_REQ消息后，将注册该ONU，为ONU分配和指定LLID标识并与相应的MAC绑定。OLT向新发现的ONU发送注册（REGISTER）消息，该消息包含ONU的LLID以及OLT要求的同步时间。同时，OLT还对ONU最大等待授权的数目进行响应。（4）ONU发送REGISTER_ACK消息对注册进行确认。图3-33ONU注册流程5.4GPON的概念与技术特点5.4GPON的概念与技术特点5.4.1GPON概念5.4GPON的概念与技术特点5.4.2GPON技术特点1高带宽GPON目前使用的主流速率高达2.5Gbps的下行速率和1.25Gbps的上行速率，满足高速互联网、高清视频、VoIP等多种业务需求。GPON支持的速率如表3-5所示。2高分光比GPON具有高分裂比的特点，每个光线路终端（OLT）可以支持多达1:128的分光器分光比，从而降低网络建设和运营成本。图3-5GPON速率表GPON（GigabitPassiveOpticalNetwork，千兆无源光纤接入网）为用户提供高速、可靠的宽带接入服务。GPON是基于ITU-TG.984系列标准的一种光纤接入技术，采用波分复用技术（WDM）和时间分复用技术（TDM），实现高速数据、语音和视频等业务的传输。5.4GPON的概念与技术特点5.4.2GPON技术特点3多业务支持GPON可以支持包括数据、语音和视频在内的多种业务，实现业务的统一传输和管理。4动态带宽分配（DBA）GPON中的DBA技术可以根据用户需求动态调整上行带宽分配，提高带宽利用率。5良好的可扩展性和升级能力GPON网络具有良好的可扩展性，可以根据业务发展和用户需求进行升级，满足未来高速网络的需求。6良好的兼容性和互操作性GPON标准遵循ITU-TG.984系列规范，具有良好的兼容性和互操作性，可与其他标准设备进行互联。5.4GPON的概念与技术特点5.4.3GPON关键组成部分GPON网络的关键组成部分包括OLT、ONU、分光器、PON协议、OMCI、波分复用技术和时分复用技术等。1OLT（OpticalLineTerminal）位于网络中心端，负责与上游网络进行连接，并将数据流分发到各个用户侧设备（ONU）。2ONU（OpticalNetworkUnit）位于用户侧，负责接收从OLT发送过来的数据流，并将数据分发给各个终端设备。ONU还负责将用户侧的上行数据发送回OLT。3分光器（Splitter）分光器位于OLT和ONU之间，负责将OLT发出的光信号分发给多个ONU。分光器可以实现单个OLT支持多个ONU的连接，从而有效降低网络建设成本。分光器是ODN的重要器件。4GPON协议GPON协议是基于ITU-TG.984系列标准的光纤接入网络协议。该协议定义了GPON网络中OLT、ONU之间的控制、管理和数据传输机制。5.4GPON的概念与技术特点5.4.3GPON关键组成部分5OMCI（OpticalNetworkTerminalManagementandControlInterface）OMCI是GPON中用于OLT管理和控制ONU的接口协议。它允许OLT对ONU进行配置、监控和故障诊断。6波分复用技术（WDM）GPON利用波分复用技术在一个光纤上同时传输多个波长的光信号，从而增加了网络的传输容量。7时分复用技术（TDM）GPON使用时分复用技术在不同时间段将不同用户的信号分配到同一光纤上，实现多用户共享网络资源。5.5GPON的协议层次模型与标准5.5GPON的协议层次模型与标准5.5.1GPON协议层次模型1GTC概述GPONTC（GTC）层系统的协议栈如图3-34所示。GTC层包括GTC成帧子层和TC适配子层。从另一个角度来看，GTC包括管理用户业务流、安全和OAM特性的C/M平面和承载用户业务流的U平面。如下图所示，在GTC成帧子层中，GTC帧可分为GEM块、嵌入式OAM和PLOAM块。直接封装在GTC帧头的嵌入式OAM信息被终结，并用于直接控制该子层。PLOAM信息在PLOAM模块中处理，该模块该模块位于成帧子层的客户层。图3-34GPON系统协议栈5.5GPON的协议层次模型与标准5.5.1GPON协议层次模型GEMSDU在相应的适配子层被转换成GEMPDU，或者相反的从PDU转换到SDU。PDU还包括OMCI通道数据，这些数据在适配子层被识别，并与OMCI实体进行交互。嵌入式OAM、PLOAM和OMCI属于C/M平面，除OMCI外的GEMSDU属于U平面。GTC成帧子层对所有的数据传输可见，OLTGTC成帧子层与所有的ONUGTC成帧子层直接对等。除此以外，DBA控制模块被定义为一个通用功能模块，该模块负责完成ONU报告和所有的DBA控制功能。图3-34GPON系统协议栈5.5GPON的协议层次模型与标准5.5.1GPON协议层次模型2C/M平面协议栈GTC系统的C/M（控制/管理）平面包括3个部分：嵌入式OAM、PLOAM和OMCI。如图3-35所示嵌入式OAM和PLOAM通道管理PMD和GTC层功能，而OMCI提供了一个统一的管理上层（业务定义）的系统。（1）嵌入式OAM通道由GTC帧头中具有特定格式的域信息提供。因为每个信息片被直接映射到GTC帧头中的特定区域，所以OAM通道为时间敏感的控制信息提供了一个低延时通道。使用这个通道的功能包括：带宽授权、密钥切换和动态带宽分配指示。图3-35C/M平面功能模块5.5GPON的协议层次模型与标准5.5.1GPON协议层次模型（2）PLOAM通道是由GTC帧内指定位置承载的一个具有特定格式的的信息系统，它用于传送其他所有未通过嵌入式OAM通道发送的PMD和GTC管理信息。（3）OMCI通道用于管理GTC以上由业务定义的高层。OMCI的具体规定不在本标准部分的范围内。然而GTC必须为OMCI流提供传送接口。GTC功能提供了根据设备能力配置可选通道的途径，包括定义传送协议流标识（Port-ID）。图3-35C/M平面功能模块5.5GPON的协议层次模型与标准5.5.1GPON协议层次模型3U平面协议栈U平面的业务流由业务类型（GEM模式）和Port-ID标识，其协议栈见图3-36所示。下行块或上行分配ID（Alloc-ID）承载的数据指示了业务流类型。12bit的Port-ID用于标识GEM业务流。T-CONT由Alloc-ID标识，是一组业务流。每个T-CONT的带宽分配和QoS控制通过控制时隙数量的变化来实现。GTC中的GEM流操作分上行、下行两个方向。在下行方向，GEM帧由GEM块承载并送至所有ONU。ONU成帧子层提取GEM帧，GEMTC适配器根据12bit的Port-ID过滤GEM帧。只有携带正确Port-ID的帧才允许到达GEM客户端块。在上行方向，GEM流由一个或多个T-CONT承载。OLT接收到与T-CONT关联的流后，会将帧转发到GEMTC适配器，然后送至GEM客户端。图3-36U平面协议栈5.5GPON的协议层次模型与标准5.5.1GPON协议层次模型4GTC成帧子层

（1）复用和解复用PLOAM和GEM部分根据帧头指示的边界信息复用到下行TC帧中，并可以根据帧头指示从上行TC帧中提取出PLOAM和GEM部分。（2）帧头生成和解码下行帧的TC帧头按照格式要求生成，上行帧的帧头会被解码。此外还要完成嵌入式OAM。（3）基于Alloc-ID的内部路由功能基于Alloc-ID的内部标识为GEMTC适配器的数据进行路由。5.5GPON的协议层次模型与标准5.5.1GPON协议层次模型5GTC适配子层和上层实体接口适配子层提供了2个TC适配器，即GEMTC适配器和OMCI适配器。GEMTC适配器生成来自GTC成帧子层各GEM块的PDU，并将这些PDU映射到相应的块。适配器向上层实体提供了GEM接口：GEMTC适配器经过配置后可将帧适配到不同的帧传送接口。此外，适配器根据特定的Port-ID识别OMCI通道。OMCI适配器从GEMTC适配器接收数据并传送到OMCI实体，另一方面它也可把OMCI实体数据传送到GEMTC适配器。5.5GPON的协议层次模型与标准5.5.2GPON标准GPON标准由ITUG.984.x系列标准规范，如3-37图所示。图3-37GPON协议标准5.5GPON的协议层次模型与标准5.5.2GPON标准GPON6个标准如下：（1）ITU-TG.984.1：GPON概述，介绍了GPON的一般特点和应用场景。（2）ITU-TG.984.2：GPON物理层规范，定义了GPON物理层的光学和电气特性，包括波长、光功率等参数。（3）ITU-TG.984.3：GPON传输层规范，定义了GPON传输协议（GTC）帧的结构、封装和解封装方法，以及时间分复用、波分复用等技术。（4）ITU-TG.984.4：GPON控制层规范，定义了OMCI协议的结构、消息格式和功能，用于管理和控制GPON网络中的设备。（5）ITU-TG.984.5：增强带宽，主要规范了缩窄下行波长的范围，ONU新增波长过滤模块，为下一代共存演进进行了预留。（6）ITU-TG.984.6：扩展距离，主要规范了如何在ODN网络中增加有源扩展盒有效扩展GPON的最长距离，给出了几种类型的扩展盒模型。5.6GPON的帧结构和工作原理5.6GPON的帧结构和工作原理5.6.1GPON业务映射关系1上行复用（1）GEM帧（GPONEncapsulationMode）GPON技术中最小的业务承载单元，是最基本的封装结构。所有的业务都要封装在GEM帧中在GPON线路上传输，通过GEMport标识。每个GEMPort由一个唯一的Port-ID来标识，由OLT进行全局分配，即OLT下的每个ONU不能使用Port-ID重复的GEMPort。GEMPort标识的是OLT和ONU之间的业务虚通道，即承载业务流的通道。（2）T-CONTGPON上行方向承载业务的载体，所有的GEMPORT都要映射到T-CONT中，由OLT通过DBA调度的方式上行。T-CONT是GPON系统中上行业务流最基本的控制单元。每个T-CONT由Alloc-ID来唯一标识。Alloc-ID由OLT进行全局分配，即OLT下的每个ONU不能使用Alloc-ID重复的T-CONT。5.6GPON的帧结构和工作原理5.6.1GPON业务映射关系（3）业务与GEMPort、T-CONT的映射关系映射关系如图3-38所示，GEMport是GPON系统的最小业务单元，一个GEMport可以承载一种业务，也可以承载多种业务。GEMport承载业务后先要映射到T-CONT单元进行上行业务调度。每个ONT支持多个T-CONT，并可以配置为不同的业务类型。T-CONT可以承载多个GEMport，也可以承载一个GEMport，根据用户的具体的配置而定。T-CONT承载的数据上行到OLT侧后解调出GEMport，然后再解调出GEMport中的业务静荷进行相关业务处理。图3-38业务与GEMPort、T-CONT的映射关系图5.6GPON的帧结构和工作原理5.6.1GPON业务映射关系（4）GPON系统中的业务复用原理GPON系统中的业务复用原理如图3-39所示。各种业务先在ONT上映射到不同的GEMport中，GEMport携带业务再映射到不同类型的T-CONT中进行上传。T-CONT是GPON线路上行方向的基本承载单元。T-CONT在OLT侧先将GEMport单元解调出来，送入GPONMAC芯片将GEMport静荷中的业务解调出来，送入相关的业务处理单元进行处理，其它处理步骤和交换机或者接入网相同。图3-39GPON系统中的业务复用原理5.6GPON的帧结构和工作原理5.6.1GPON业务映射关系2下行复用下行方向复用方式如3-40图所示，所有的业务在GPON业务处理单元中被封装到GEMport中广播到该GPON接口下的所有ONU上，ONU再根据GEMportID进行数据过滤，只保留属于该ONU的GEMport并解封装将业务从ONU的业务接口送入用户设备中。共享的GEMPort为组播GEMPort。图3-40下行方向复用方式5.6GPON的帧结构和工作原理5.6.2GPON帧结构GPONGTC的TC帧结构分成下行帧结构和上行帧结构，两者不对称，如图3-41所示。其中下行帧结构采用125μs长度的帧结构。而上行帧结构是按照125μs划分的虚拟帧结构。图3-41GPONGTC的TC帧结构5.6GPON的帧结构和工作原理5.6.2GPON帧结构GPON采用时间分复用(TDM)技术，将帧划分为多个时隙(timeslot)，分配给不同的用户。在GPON系统中，一个帧周期为125微秒，包含两个子帧，每个子帧为2.448Gbps。每个子帧包括下行(downstream)和上行(upstream)通道。下行帧结构如图3-42所示。（1）下行物理控制块（PCBd)。PCBd由多个域组成。OLT以广播方式发送PCBd，每个ONU均接收完整的PCBd信息，并根据其相关信息进行相应操作。（2）物理同步(Psync)域。位于PCBd起始位置的物理同步域的长度固定为32字节。ONU可利用Psync来确定帧的起始位置。Psync域的编码为OxB6AB31E0.（3）Ident域。Ident域用于指示更大的帧结构。复帧计数器用于用户数据加密系统，也可用于提供较低速率的同步参考信号。图3-42GPON下行帧结构5.6GPON的帧结构和工作原理5.6.2GPON帧结构（4）PLOAMd域。该字段携带PLOAM消息的下行PLOAM域，长13字节。（5）BIP域。BIP域长8字节，携带了奇偶校验信息。（6）Plend域。Plend域是下行净荷长度域，用于指定USBwmap的长度。为了保证健壮性和防止错误，Plend域传送两次。（7）带宽映射（USBwmap）。USBwmap字段长度为8字节的整数倍，是一个向量数组。数组中的每个入口代表分配给某个特定T-CONT的上行带宽。USBwmap结构如图3-43所示。图3-42GPON下行帧结构图3-43USBwmap结构图

5.6GPON的帧结构和工作原理5.6.3GPON关键技术1测距技术各个ONU和OLT的距离不一样，光信号在光纤上的传输时间不一样，到达各ONU的时刻不一样，如图3-44所示。OLT给每个ONU分配不同的时隙来发送上行的数据，但不能保证各ONU能够精确定位时隙，应确保多个ONU的上行数据不冲突，实现帧同步。PON上行传输采用TDMA方式接入，一个OLT可以接多个ONU。ONU至OLT之间的距离最短的可以是几十米，实际物理距离最长的可达40公里。光在光纤上传输，每公里的传输延时为5ps。由于环境温度的变化和器件的老化，传输延时也在不断发生变化。为了实现TDMA接入，保证每一个ONU的上行数据在主干光纤汇合后，插入指定的时隙，彼此间不发生碰撞也不要间隙太大，OLT必须对每一个ONU与OLT之间的距离进行精确测定，以便控制每个ONU发送上行数据的时刻。图3-44测距示意图5.6GPON的帧结构和工作原理5.6.3GPON关键技术2测距流程（1）OLT通过Ranging测距过程获取ONU的往返延迟RTD（RoundTripDelay），计算出每个ONU的物理距离。（2）指定合适的均衡延时参数EqD（EqualizationDelay）。（3）Ranging的过程需要开窗，即QuietZone，暂停其他ONU的上行发送通道。OLT开窗通过将BWmap设置为空，不授权任何时隙来实现。5.6GPON的帧结构和工作原理5.6.3GPON关键技术3动态带宽分配(DBA)为了实现对不同用户的带宽需求的灵活调整，GPON采用了动态带宽分配(DBA)技术。在DBA中，OLT根据各个ONU的实际带宽需求动态分配上行时隙，从而实现带宽的高效利用。DBA主要包括以下两种模式。

SR-DBA:statusreport-DBA状态报告:OLT根据ONU的报告带宽需求分配上行时隙。ONU在分配时隙内发送数据后，将剩余的带宽需求通过报告消息发送给OLT。OLT再根据各个ONU的剩余带宽需求进行下一轮的时隙分配。

NSR-DBA:nonstatusreport-DBA非状态报告:OLT预先为实时业务分配固定的上行时隙。5.6GPON的帧结构和工作原理5.6.3GPON关键技术4SR-DBA工作流程SR-DBA实现流程如图3-45所示，OLT内部DBA模块不断收集DBA报告信息，进行相关计算，并将计算结果以BWMap的形式下发给各ONU。各ONU根据BWMap信息在各自的时隙内发送上行突发数据，占用上行带宽。DBA功能的实现机制主要包括以下几个部分：OLT或ONU进行拥塞检测;向OLT报告拥塞状态;按照指定参数更新OLT分配带宽;OLT按照新分配的带宽和T-CONT类型发送授权;DBA操作的管理。

5.6GPON的帧结构和工作原理5.6.3GPON关键技术图3-45SR-DBA工作流程5.6GPON的帧结构和工作原理5.6.3GPON关键技术5T-CONTT-CONT(TransmissionContainer)动态接收OLT下发的授权，是上行带宽分配的单位。一共有5种T-CONT的类型：Type1、Type2、Type3、Type4、Type5。这5种T-CONT类型由固定带宽（FixedBandwidth）、保证带宽（AssuredBandwidth）、非保证带宽(Non-AssuredBandwidth）、尽力而为带宽（Best-EffertBandwidth）和最大带宽（MaximumBandwiath)5种上行带宽类型单独或组合应用而成。（1）固定带宽（Fixedbandwidth）：在T-CONT激活之后，OLT就为其分配该带宽，不管T-CONT上是否有上行流量。（2）保证带宽（Assuredbandwidth）：当T-CONT有带宽需求时，必须分配给它的带宽。如果T-CONT的带宽需求小于配置的保证带宽，多出来的配置带宽可以被其他的T-CONT使用。5.6GPON的帧结构和工作原理5.6.3GPON关键技术（3）非保证带宽（Non-Assuredbandwidth）：当T-CONT有带宽需求时，也不一定分配给它的带宽。只有在所有的固定带宽和保证带宽都分配完之后，才会进行非保证带宽的分配。（4）尽力而为带宽（Best-Effortbandwidth）：优先级最低的带宽类型。在固定带宽、保证带宽和非保证带宽都分配完之后，如果带宽还有剩余，才会进行尽力而为带宽的分配。（5）最大带宽（Maximumbandwidth）：不管该T-CONT上的实际上行流量有多大，分配的带宽值都不能大于最大带宽。最大带宽等于固定带宽、保证带宽、非保证带宽和尽力而为带宽的和。

不同类型的带宽是有优先级的，固定带宽、保证带宽、非保证带宽和尽力而为带宽，优先级依次降低。对同一个T-CONT来说，不会同时配置非保证带宽和尽力而为带宽。5.6GPON的帧结构和工作原理5.6.3GPON关键技术6上行带宽类型和T-CONT类型的关系上行带宽类型和T-CONT类型的关系如表3-6所示。5.6GPON的帧结构和工作原理5.6.3GPON关键技术T-CONT

Type1，仅包含固定带宽，有确定的带宽和时隙，适合于对时延和抖动都很敏感、流量速率固定或波动很小的业务，如话音业务。T-CONTType2，仅包含保证带宽，有确定的带宽，但是时隙不确定，适合于对时延和抖动要求不高、流量速率受限的业务，如视频点播业务。T-CONTType3，包括保证带宽和非保证带宽，有最小带宽保证又能够动态共享剩余带宽，并有最大带宽的约束，适合于有服务保证要求而又突发流量较大的业务。T-CONT

Type4，仅包含尽力而为带宽，在固定带宽、保证带宽、非保证带宽分配后，竞争使用剩余带宽，适合于时延和抖动要求不高的业务，如Web浏览业务。T-CONTType5，是其它类型的组合，兼具其他类型的特点，适合于大部分的业务流。5.7EPON与GPON的比较5.7EPON与GPON的比较5.7.1EPON与GPON的比较1带宽GPON的最大下行带宽为2.488Gbps，最大上行带宽为1.244Gbps。EPON采用对称速率，最大下行和上行带宽均为1.25Gbps。在带宽方面，GPON相对于EPON具有更高的下行带宽。2时延由于GPON采用时间分复用(TDM)技术，时延相对较低。而EPON采用时间分多址(TDMA)技术，由于需要等待时隙分配，时延相对较高。3协议GPON基于ITU-TG.984系列标准，使用GEM(GPONEncapsulationMethod)进行封装，可以支持多种业务类型（如ATM、以太网等）。而EPON基于IEEE802.3ah标准，使用以太网封装，主要支持以太网业务。4动态带宽分配GPON采用带宽分配映射(BAM)进行动态带宽分配(DBA)，支持实时和非实时DBA。EPON使用多点控制协议(MPCP)进行动态带宽分配，也支持实时和非实时DBA。两者在DBA方面具有相似的性能。5.7EPON与GPON的比较5.7.1EPON与GPON的比较5网络拓扑GPON支持多种拓扑结构，如链路、树形、环形等。EPON主要支持链路和树形拓扑结构。在网络拓扑方面，GPON具有更丰富的选择。6兼容性GPON支持与旧版PON技术（如APON、BPON等）的兼容。EPON支持与旧版以太网技术的兼容。在兼容性方面，两者各有优势。5.7EPON与GPON的比较5.7.1EPON与GPON的比较对比项P2MPPON技术GPONEPON标准ITU-TIEEE速率2.488G/1.244G1.25G/1.25G分光比1:1281:64承载ATM,Ethernet,TDMEthernet带宽效率92%72%QOS非常好，支持以太网、TDM、ATM好,仅支持以太网光模块等级ClassA/B/CPx10/Px20测距EqD逻辑等距RTTDBA标准格式厂家自定义OAMITU-TG.984OMCI(强)EthernetOAM（弱，厂家扩展）表3-7GPON与EPON的比较5.8OLT设备5.8OLT设备5.8.1OLT设备简介光纤接入网络的关键部件之一是光线路终端（OLT，OpticalLineTerminal）。在这一节中详细介绍OLT设备的原理、功能、结构和工作流程。1OLT功能（1）数据帧生成与处理：OLT负责生成和处理下行帧，将以太网帧封装成GPON帧，并为每个ONU分配带宽。（2）上行数据帧接收：OLT接收从ONU发送的上行帧，提取以太网帧，并将其发送至相应的网络设备。（3）DBA（动态带宽分配）：根据ONU的带宽需求，OLT动态分配带宽。（4）网络管理与监控：OLT提供网络管理功能，可以监控和管理ONU设备，实现远程配置、性能监控和故障诊断。5.8OLT设备5.8.1OLT设备简介2

OLT设备结构OLT设备主要由以下部分组成。（1）上联接口：用于连接上层网络设备，如路由器或交换机。（2）PON端口：用于连接光分纤器，与ONU通信。（3）控制板：负责处理控制信息，如DBA、远程配置、性能监控等。（4）交换板：负责处理OLT的上行和下行数据。（5）电源板：为OLT提供电源。（6）风扇：用于散热。5.8OLT设备5.8.1OLT设备简介3OLT设备工作流程（1）OLT接收来自上层网络设备的以太网帧。（2）控制板将以太网帧封装成GPON帧，并为每个ONU分配带宽。（3）GPON数据帧通过PON端口和光分纤器发送至相应的ONU。（4）ONU接收GPON帧，提取以太网帧，并发送至用户设备。（5）ONU将用户数据封装成GPON上行帧，并通过光分纤器发送回OLT。（6）OLT的PON端口接收来自各个ONU的上行GPON帧。（7）控制板提取上行GPON帧中的以太网帧，并根据目标地址将以太网数据帧发送至相应的上层网络设备。（8）OLT不断监控各个ONU的带宽需求，动态调整带宽分配策略以满足实时需求。5.8OLT设备5.8.2主流厂家OLT设备介绍主流的光纤接入设备厂家有多个，以下将简要介绍业界用得比较多的华为OLT设备。华为OLT系列设备如图3-46所示。图3-46华为OLT设备5.8OLT设备5.8.2主流厂家OLT设备介绍SmartAXMA5800系列是华为公司（Huawei）推出的高性能、高可靠性的光线路终端设备，它们有3种不同的产品系列，但都具有极高的稳定性和扩展性，被广泛应用于各种宽带接入和传输场景。MA5800/EA5800-X17业务框提供22个槽位，包括2个主控板槽位、2个电源板槽位、1个通用接口板槽位和17个业务板槽位。MA5800/EA5800-X15业务框提供20个槽位，其中2个主控板槽位，2个电源板槽位，1个通用接口板槽位，15个业务板槽位。MA5800/EA5800-X7业务框提供12个槽位，其中2个主控板槽位，2个电源板槽位，1个通用接口板槽位(GPIO),7个业务板槽位。MA5800/EA5800-X2业务框提供5个槽位，其中2个主控板槽位，1个电源板槽位，2个业务板槽位5.9ONU设备5.9ONU5.9.1ONU设备介绍1工作原理ONU设备位于光纤接入网络的用户侧，与光线路终端（OLT）设备相连。OLT设备通过光分纤器将下行光信号分配给多个ONU设备，而ONU设备则负责将接收到的光信号转换为电信号，供用户终端设备使用。同时，ONU设备还需要将用户侧的电信号转换为光信号，通过光纤传输回OLT设备。这个过程称为上行信号传输。2支持多种接入技术ONU设备支持多种接入技术，如GPON（千兆无源光网络）、EPON（以太网无源光网络）、10GGPON、10GEPON等。这些技术分别具有不同的传输速率和性能特点，以满足各种接入需求。3设备类型根据实际应用场景和用户需求，ONU设备可分为多种类型，如家庭型ONU、企业型ONU、工业型ONU等。家庭型ONU通常具有较小尺寸和较低成本，适用于家庭宽带接入；企业型ONU和工业型ONU则具有更高性能和更强可靠性，适用于企业专线和工业控制等场景。5.9ONU5.9.1ONU设备介绍4业务支持ONU设备支持多种业务类型，如数据、语音（VoIP）、视频监控、IPTV等。ONU设备通常具备多个接口，如以太网接口、电话接口、光纤接口等，以便连接各种用户终端设备。5网络管理ONU设备支持远程网络管理，便于运营商统一监控和维护。通过简单网络管理协议（SNMP）、运营商可实时获取ONU设备的运行状态、性能数据等信息，及时发现和解决网络问题。5.9ONU5.9.2主流厂家ONU设备在PON网络中我们经常见到ONT、ONU、MDU、MxU等术语。ONU是所有PON网络接入单元的统称，ONU在接入网的位置如图3-47所示。在FTTx场景中，不同场景使用的ONU被给予的习惯性叫法不同。FTTH/FTTO场景中，ONU提供的以太网接口和POTS接口数量较少，一般都是个位数。这些场景下的ONU通常被称为ONT（OpticalNetworkTerminal）。图3-47ONU在接入网中的位置5.9ONU5.9.2主流厂家ONU设备FTTB/FTTC场景中，光纤到大楼/小区或路边，ONU提供双位数的以太网接口或xDSL接口。这些场景下，根据场景不同被称为ONU、MDU、MTU、SBU等，除ONU外，这些名称也不是严格的定义，往往是习惯性的叫法，并且不同国家不同客户的习惯叫法不同。MDU、MTU、SBU都属于ONU，华为把MDU和MTU也统称为MxU。我们重点介绍华为的ONU设备。华为是全球领先的通信设备供应商，其ONU设备系列被广泛应用于各类光纤接入场景。华为的ONU设备支持GPON、EPON、10GGPON等接入技术，具有高性能、高可靠性和丰富的业务支持能力。典型的华为ONU设备型号包括HG8010、HG8245、HG8346R等。5.9ONU5.9.2主流厂家ONU设备1机架式插卡式ONU华为机架式插卡式ONU如图3-48，主要支持FTTC/B+DSL场景。SmartAXMA5818多业务接入设备为2U高、19英寸宽的灵活插卡式产品，有四个业务槽位，可灵活配置。MA5818可用于FTTC/FTTB建设，也可用于miniDSLAM/miniMSAN建设，适用于楼道安装/机柜安装、室内应用/室外应用等多种场景。提供VDSL2、POTS、G.fast等UNI（User-to-networkinterface）接口，提供GPON/XG-PON/EPON/10G-EPON/GE/10GE等NNI（Network-to-Networkinterface）接口。图3-48SmartAXMA5818图5.9ONU5.9.2主流厂家ONU设备2机架式非插卡式ONU机架式非插卡式ONU，根据端口数量，有多种不同型号，如图3-49所示，该设备主要支持FTTB+LAN场景，以及在PON中广泛应用。MA/EA5821多业务接入设备为1U高、19英寸宽，可提供8GE、24GE等不同规模用户接口。PoE款型具备POE供电功能。PoE(PoweroverEthernet)是指在以太网线上传输数据信号的同时，还能传输直流电的技术。ONU单端口和系统最大PoE输出功率有限，在系统设计时需提前阅读产品手册，评估可供电中断数量。以MA/EA5821–24GE，PoE为例，系统最大支持370W，单GE端口最大支持30W，若接入最大功耗30W的AP，单台ONU最多可接入12台该规格AP。图3-49机架式非插卡式ONU5.9ONU5.9.2主流厂家ONU设备3光纤到户ONT华为ONT如图3-50所示，ONT用户接口类型丰富，主要在POL、FTTH、FTTO场景中应用，适合不同业务类型统一接口。图3-50华为ONTEG8010H，网络侧GPON接口，用户侧1GE。EG8040H5，网络侧GPON接口，用户侧4GE接口。EG8120L，网络侧GPON接口，用户侧1POTS+1GE+1FE接口。EG8247Q，网络侧GPON接口，用户侧2POTS+4GE+2.4G/5GWi-Fi+2USB+1CATV接口。5.9ONU5.9.2主流厂家ONU设备在支撑数据业务方面，ONU可划分为桥接型和网关型。（1）桥接型ONU桥接型ONU仅作透传，由LAN侧设备自行获取公网IP地址；桥接型ONU在FTTH场景中无法作为家庭控制中心，需要下挂路由器才能实现；互联网业务：由PC直接通过PPPoE拨号获取公网IP地址上网，ONU只做透传；IPTV业务：由STB直接通过DHCP获取公网IP地址，ONU只做透传；VoIP业务：IP语音终端通过ONU获得IP地址，ONU只做透传；（2）网关型ONU网关型ONU获取公网IP地址，并给局域网侧设备分配私网IP地址，公网与私网地址通过NAT（网络地址转换）转换；网关型ONU在FTTH场景中可作为家庭的互联中心，通过网线、WLAN等将家庭设备连接起来，可以作为智能家庭的入口；互联网业务：ONU作为PPPoEClient，通过PPPoE拨号获取公网IP地址，同时ONU作为DHCP服务器，为通过以太网和WLAN接入的终端分配私网IP地址，通过NAT转换后，共享一个公网IP地址上网。5.9ONU5.9.2主流厂家ONU设备4室外一体化视频回传ONU该ONU主要部署于室外抱杆上，为监控提供视频回传。如3-51图所示。图3-51室外一体化视频回传ONU网络侧GPON接口，下行用户侧4GE接口。提供IP55，6kV防雷。支持TypeB单归属/双归属线路保护。电源：220V(交流)输入，4*DC12V+2*AC24V输出。工作温度：-40°C～55°C。尺寸：宽*深*高，248*90*435mm。5.10ODN器件与设备5.10ODN器件与设备5.10.1ODN基本概念1FTTx网络FTTx网络由OLT（光线路终端）、ONU（光网络单元）和ODN（光分配网）三部分组成，ODN（光分配网）由OLT至ONU之间的所有无源光分路器、光纤光缆及光接头等无源器件组成。如图3-52所示。2FTTx光分配网（ODN）

FTTx光分配网（ODN）是在接入光缆网络主干、配线层面的基础上向引入层面进行不同程度的延伸。ODN的结构主要是点到多点的树形分支拓扑。图3-52FTTx网络5.10ODN器件与设备5.10.1ODN基本概念由于ONU的安装位置有很大灵活性，既可以设置在路边，也可以放在建筑物、办公室、单位用户或居民住宅内。按照ONU在用户接入网中所处位置，可以将光接入网划分为两种基本不同的应用类型，即光纤到楼（FTTB）和光纤到户（FTTH）。对于FTTB网络，则ODN仅仅分布到楼道，再以电话线（xDSL）、双绞线（局域网LAN）等方式入户。对于FTTH网络则ODN直接分布到家庭。5.10ODN器件与设备5.10.2ODN组成传统的ODN主要包括中心机房配线子系统、主干光缆子系统、配线光缆子系统，随着FTTx技术的发展，ODN在接入光缆网络主干、配线层面的基础上向引入层面进行不同程度的延伸，FTTx的ODN扩展了配线光缆子系统，增加了引入光缆子系统和光纤终端子系统，完成了光纤入户的功能。FTTx的ODN组成包括如下5个子系统，如图3-53所示。（1）中心机房配线子系统（2）主干光缆配线子系统（3）配线光缆子系统（4）引入光缆子系统（5）光纤终端子系统图3‑53ODN的组成5.10ODN器件与设备5.10.3中心机房配线子系统中心机房配线子系统

中心机房配线子系统上接OLT设备，下联主干光缆配线子系统。中心机房配线子系统主要用于实现大量的进局光缆的接续和调度，该子系统主要由ODF架以及相关光纤跳线构成，对于FTTB模式如果采用分光点设置在机房的方案，则还包括了分光器插箱。中心机房配线子系统的主要特点是高密度的光纤接续和调度，光纤接续和调度操作简单，多数采用标准ODF架配合各种类型的模块化插箱结构。5.10ODN器件与设备5.10.3中心机房配线子系统2ODF架

ODF架主要用于光纤通信系统中局端主干光缆的成端和分配，可方便地实现光纤线路的连接、分配和调度。标准ODF架包括开放式ODF架和封闭式ODF架，如图3-54所示。ODF架的特点如下。（1）符合19英寸标准，模块化结构设计的ODF配线柜互换性、兼容性强（2）能够配置标准光纤配线模块（3）能够配置芯熔配一体化模块（4）能够配置标准19英寸分光器插箱（5）全正面操作，所有的进缆、跳线均在正面完成。安装灵活，可大规模并架。（6）完善的熔接、配线标示，可以熔接，可以配线。（7）合理的路由设计和足够的操作空间满足大容量、高密度的需求。（8）配线容量可以从144芯到最大720芯。图3‑54ODF架5.10ODN器件与设备5.10.3中心机房配线子系统3芯熔配一体化模块芯熔配一体化模块集光纤的熔接和配线于一体，可安装FC、SC适配器，适合带状和非带状光缆。可保证尾纤在其中等长盘布如图3-55所示。芯熔配一体化模块集光纤的熔接和配线于一体，可安装FC、SC适配器，适合带状和非带状光缆。可保证尾纤在其中等长盘布。图3‑55芯熔配一体化模块5.10ODN器件与设备5.10.3中心机房配线子系统4标准19英寸分光器插箱标准19英寸分光器插箱如图3-56所示。其特点如下。（1）19”标准结构设计，尺寸紧凑（2）可根据客户要求提供不同的适配器接口（3）插箱内具有合理的冗余光纤盘绕结构（4）分光比可以是1分8、