EPON 光分配网络(ODN)设计指南.doc

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1、1前言随着EPON设备在各种网络解决方案中的应用，组网拓补越来越复杂，由光纤和分光器组成的光分配网(ODN)的设计也越来越重要；在做方案、报价之前，往往要先设计ODN，这样才能得到分光器的具体型号。本指导书主要目的就是指导EPON工程中的ODN设计原理、步骤，同时介绍附件中计算工具的使用。2EPONODN设计原理2.1EPON设备组成图1EPON结构图一个典型的EPON系统由OLT(光线路终端)、ONU(光网络单元)、POS(分光器)组成。OLT（OpticalLineTerminal）放在中心机房（CO，CentralOffice），ONU（OpticalNetworkUnit）放在网络接

2、口单元（NIU：NetworkInterfaceUnit）附近或与其合为一体。POS（PassiveOpticalSplitter）是无源光纤分支器，是一个连接各光纤的无源设备，它的功能是分发下行数据并集中上行数据，型号一般有1:2(50%：50%，95%：5%等)，1:4、1：8、1:16、1:32。EPON中使用单芯光纤，在一根光纤上转送上下行两个波（上行波长：1310nm，下行波长：1490nm，另外还可以在这个光纤下行叠加1550nm的波长，来传递电视信号）。OLT到ONU间的距离最大可达20km，传送速率为双向对称1Gbps，最大分光比一般支持1:32或者更高，可以一级分光也可以多

3、个分光器级连。EPON中ODN主要由分光器及光纤组成。1.1光在ODN中传输过程中的损耗及其度量光的强度、损耗、接收灵敏度&饱和度、发光功率以光功率来度量。1.1.1光功率1.绝对光功率单位dbm光功率单位（绝对光功率值）：dBm类似于我们常见的功率单位：W、mW换算关系：XdBm＝10×lg（YmW）,YmW=10^(Xdbm/10)；所以，-10dBm＝0.1mW，0dBm＝1mW，3dBm＝2mW，10dBm＝10mW,20dBm＝100mW……特别提示：光模块的发光功率、接收灵敏度、接收饱和度以绝对光功率dbm为单位。2.相对光功率单位db光路相对功率单位（相对光功率值）：dB用于为

4、了表征一个器件的在光衰减（反射）等方面的特性，引入的一个相对单位量。计算公式：光损耗(dB)＝-10×lg(出光功率mW/入光功率mW)＝10×lg(入光功率mW)－10×lg(出光功率mW)；＝入光功率dbm－出光功率dbm；特别提示：光纤、分光器、光衰减器的光损耗以db为单位。引入对数的优点：将乘除运算换算为加减运算；如器件A入光功率为1dbm，出光功率为-10dbm,则器件A的光损耗为(出光功率-入光功率)=11db。1.光功率相关计算举例一个OLT光模块发光功率为+2dbm，ODN上光损耗为15db，则在ONU接收处光功率为(2-15)=-13dbm，这个功率必须大于ONU的接收灵敏

5、度并小于接收饱和度，才能保证OLT的发光信号ONU能正常接收；反过来如ONU的发光功率在-1dbm，则在OLT处的接收光功率为(-1-13)=-14dbm，如果来自ONU的光功率大于OLT的接收灵敏度并小于接收饱和度就能保证ONU的发光信号OLT能正常接收。当以上两个条件同时满足时，EPON的ODN才达到要求。1.1.2光纤的损耗EPON所用的光纤为单模光纤，波长越大，则光损耗越小，光纤系统能以更高速率传输。光纤的光路损耗FiberLoss参考值：下行1490nm波长,0.3db/KM,上行1310nm波长，0.4db/KM；因此一般情况下EPON的光传输瓶颈在上行光功率。实际计算时以最差的

6、情况上行损耗为准。另外光缆每2KM会有一个溶纤点，造成0.05db的光损(光纤熔接损耗SpliceLoss)，每对光连接器会造成0.2db的光损(光纤接头损耗ConnectorLoss)。1.1.3分光器的损耗分光器的光路损耗以理论值加上实际误差，一般会大于理论值，每个厂家的分光器都有光损的标准值、最大值参数。不同厂家不同工艺的分光器往往具有不同的光损参数。下面是几种分光器的典型损耗：分光器编号与规格典型光损耗值db端口间最大偏差范围1#1:2(95%)(表示一分二，95%0.600.4dB的支路)2#1:2(5%)15.000.4dB3#1:2(50%)3.800.4dB4#1:47.80

7、0.8dB5#1:810.701.7dB6#1:1614.802.0dB7#1:3217.802.5dB8#1:2(75%)1.90　9#1:2(25%)7.20　10#1:2(60%)3.00　11#1:2(40%)5.00　1分210％-90％插损10.4:0.90.4dB1分220％-80％插损7.4:1.30.4dB1分230％-70％插损5.6:1.90.4dB1分240％-60％插损4.4:2.6