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培训课件光纤接入的未来EPON之路第一章EPON技术概述宽带接入的挑战与机遇传统接入面临的挑战光纤接入的机遇带宽瓶颈最高仅支持，无法满足视频、在线游超高带宽级别传输能力，轻松应对未来十年的带宽需求增长•ADSL8-24Mbps4K•Gbps戏等高带宽应用超长距离单根光纤可传输公里以上，覆盖范围广•20铜线损耗严重传输距离越长，信号衰减越大，影响用户体验低维护成本光纤稳定性高，故障率低，运营成本显著降低••维护成本高老化线路故障频发，运营商投入大量人力物力•什么是？EPON标准架构以太网协议IEEE

802.3ah PON基于国际电气电子工程师学会制定的采用点到多点的无源光网络拓扑，使用光分完全兼容现有以太网标准，无需协议转换，EPON以太网光接入标准，确保设备互通性和技术路器实现信号共享，无需有源设备供电简化网络管理和设备配置成熟度技术家族对比PON评分评分EPON GPON网络拓扑示意图EPON010203核心机房光分配网络用户侧OLT ODN ONU位于运营商中心机房，通过上行链路连接骨干由馈线光缆、无源分光器和配线光缆组成，实现安装在路边、楼道或用户家中，将光信号转换为IP网，负责管理所有下挂设备分、分或分的信号分配以太网信号，为终端设备提供接入服务ONU18116132第二章网络架构与组EPON成核心设备介绍EPON光线路终端光网络单元无源分光器OLT ONUPOS部署在运营商机房的核心设备，通常为英寸机用户侧光电转换设备，外形类似小型路由器内19架式设备单台可支持多个口，每个置光模块将下行光信号转换为电信号，提供OLT PONRJ45口下挂个负责带宽分配、以太网接口、电话接口和接口支持远程配PON32-128ONU RF注册管理、划分和策略执行置和管理，实现即插即用ONU VLAN QoS光分配网络（）详解ODN架构组成ODN20光分配网络是连接与之间的物理传输媒介，由馈线段、分光段和配线段三部分组成OLT ONU公里馈线光缆从机房到一级分光器，通常采用芯主干光缆，传输距离可达公里OLT12-4810-15分光器级联支持一级或二级分光，一级常用或，二级可扩展至或最大传输距离1:81:161:321:64配线光缆从二级分光器到用户，采用皮线光缆或蝶形光缆，便于入户安装ONU1:128分光比最高支持点到多点（）结构优势EPON P2MP节省光纤资源减少设备投资单根光纤通过分光器服务多个用户，相比点对点架构，光纤用量减少端口复用度高，每个口可带个用户，设备采购成本和OLT PON32-128以上，显著降低建设成本机房空间需求大幅下降70%灵活扩容能力多业务承载新增用户只需在分光器空闲端口接入，无需改动主干网络，实现同一网络可同时传输宽带数据、视频和语音业务，实ONU PONIPTV VoIP即插即用式扩容现三网融合接入第三章EPON关键技术详解能够高效运行的背后，是多项精密技术的协同工作本章将深入探讨单纤双向传EPON输、多点控制协议、动态带宽分配等核心技术，揭示如何在共享光纤上实现数百EPON用户的并发传输单纤双向传输与波分复用（）WDM下行1490nm向所有广播数据，采用波长激光器，发射功率至，OLT ONU1490nm+2+7dBm支持时分复用TDM上行1310nm多个通过时分多址向发送数据，采用波长激光器，ONU TDMAOLT1310nm发射功率至0+5dBmCATV1550nm可选的有线电视广播信号，采用波长，与数据信号独立传输，互不干1550nm扰技术利用不同波长的光在单根光纤中传输互不干扰的特性，实现了全双工通信和多业WDM务并行内部的波分复用器（）将三个波长分离，分别送至相应的光ONU WDMCoupler电转换模块这种设计使得能够在保证高带宽的同时，节省宝贵的光纤资源EPON多点控制协议（）MPCP核心功能MPCP01发现Discovery多点控制协议是中实现点到多点通信的关键机制，定义在EPON IEEE标准中，主要解决以下问题广播，响应

802.3ahOLT DiscoveryGATE ONU REGISTER_REQ自动发现周期性发送消息，新接入的ONU OLT GATE Discovery响应完成注册02ONU REGISTER_REQ测距与时延补偿测量每个的往返时延（），计算时延注册RegisterOLT ONURTT补偿值，确保上行信号同步到达分配逻辑链路标识，发送确认带宽授权通过消息为每个分配上行发送时隙，避免OLT LLIDREGISTEROLT GATE ONU信号碰撞03测距Ranging计算时延，设定的时延补偿值OLT RTTONU04运行Normal通过请求带宽，用分配时隙ONU REPORTOLT GATE动态带宽分配（）DBA动态带宽分配是提升带宽利用率的核心技术与传统的静态带宽分配不同，根据各的实时流量需求动EPON DBAONU态调整上行带宽，实现资源的高效利用1上报REPORT周期性向报告队列状态和带宽需求，包括各优先级队列的缓存长度ONU OLT2调度计算的引擎根据所有的需求，综合考虑协议和策略，计算最优分配方案OLT DBAONU SLAQoS3授权GATE向每个发送消息，指定发送起始时间和时长，精度达到OLT ONU GATE16ns4数据传输在授权时隙内发送数据，严格遵守起止时间，避免与其他信号冲突ONU ONU算法类型性能提升效果DBA固定带宽（）每个预留最小带宽保证实测数据显示，启用后Fixed ONUDBA保证带宽（）在保证基础上可借用空闲带宽带宽利用率从提升至Assured•45%85%平均时延降低非保证带宽（）尽力而为，无带宽保证•40%Non-assured丢包率减少•60%最大带宽（）限制最大可用带宽Maximum ONU以太网管理OAM链路监控故障检测远程运维通过周期性的交互，监测光环回测试（）可验证端到端变量请求响应机制允许读取OAM PDULoopback/OLT ONU链路状态支持符号错误、帧错误、帧连通性，链路事件通知机制实现毫秒级的信息，包括光功率、温度、电压MIB丢失等多种指标的实时统计，当错误率故障感知支持和等物理参数支持远程重启、配置下发Critical EventDying超过阈值时自动告警等紧急事件上报等操作，减少现场维护成本Gasp扩展格式除定义的标准外，设备厂商通常实现私有扩展，用于传递厂商特定信息，如光模块厂商、软件OAMPDU IEEE

802.3ah OAMOAM版本、设备序列号等扩展的字段标识厂商代码，确保不同厂商设备的兼容性OAM OUI消息流程图MPCPDiscovery Window打开发现窗口，广播消息，允许未注册响应OLTGATEDiscovery ONUREGISTER_REQ新接收到后，在随机时隙发送注册请求ONU DiscoveryGATEREGISTER为分配唯一的，发送消息确认注册OLT ONU LLID REGISTERREGISTER_ACK回复确认，完成注册握手，进入正常运行状态ONU ACK此后，周期性发送消息上报队列状态，根据算法计算带宽分配，ONU REPORTOLT DBA通过消息授权发送数据整个过程中，严格控制每个的发送时隙，GATEONU OLT ONU确保上行信号不会在光分路器处发生碰撞，这是点到多点架构能够稳定工作的基EPON础第四章EPON应用场景与部署模式技术的灵活性使其能够适应多种部署场景，从住宅小区到商业楼宇，从普通用户EPON到高端企业本章将详细介绍、、、等不同的光纤到户模式，FTTCab FTTBFTTF FTTD以及针对各类用户需求的网络设计方案（光纤到路边）FTTCab部署架构是最经济的部署模式，设备安装在道路旁的室外机柜中，通过或技术实现最后米的铜缆接入FTTCab EPONONU VDSL2ADSL2+100-300覆盖范围单个可服务周边米范围内的户家庭60%ONU200-50050-100带宽能力可提供下行、上行的接入带宽VDSL2100Mbps50Mbps建设成本无需光纤入户，利用现有铜缆资源，初期投资最低成本节省相比方案FTTH85%覆盖率普通住宅区适用适用场景老旧小区光纤改造•农村区域宽带覆盖•临时接入需求•适合用户密度较高、对带宽要求不极致的普通住宅区运营商可快速部署，用户无需改造室内线路即可享受宽带升级FTTCab（光纤到楼宇）FTTB楼宇接入方案安装在楼宇的弱电间或地下室，光纤从小区主干直接入楼楼内采用五类或超五类网线，通过交换机或ONU VDSL设备为各楼层用户提供接入单个可服务一栋层的住宅楼或一个中小型办公楼ONU6-12技术优势部署要点典型客户每户可获独享带宽需要楼内弱电间空间高端住宅小区•100Mbps••网络时延低于配备不间断电源写字楼和办公园区•10ms•UPS•支持高清视频业务做好防雷接地保护学校和医院•IPTV••便于集中管理和维护预留扩容端口酒店和商业综合体•••是当前城市区域最常见的部署模式，兼顾了建设成本和用户体验，是运营商规模化推广的主流选择FTTB EPON（光纤到楼层）与（光纤FTTF FTTD到桌面）光纤到楼层FTTF部署在楼层配线间，每层楼单独配置一台或多台设备通过楼层交换机为该层所有ONU ONU用户提供千兆接入能力适合高端写字楼、数据中心、研发园区等对网络性能要求极高的场景每个用户可获得独享的带宽，网络时延小于，能够支持视频会议、大文100-1000Mbps5ms4K件传输、云桌面等应用光纤到桌面FTTD光纤直接连接到用户桌面的终端设备，每个工位配置独立的或光纤网卡这是最彻底的ONU光纤接入方式，完全消除了电缆的带宽瓶颈和电磁干扰每个用户独享对称带宽，适合1Gbps金融交易大厅、设计公司、视频制作等对网络性能有极致要求的专业场景1G3ms

99.99%对称带宽网络时延可靠性上下行对等超低延迟企业级SLA商业用户专属网络设计隔离与安全保障VLAN商业客户的网络设计需要重点考虑数据安全和业务隔离支持基于的标记，EPON

802.1Q VLAN可为不同企业、不同部门、不同业务分配独立的VLAN ID划分策略服务质量保障VLAN QoS企业隔离每个企业客户分配独立，优先级队列基于的级优先级，语VLAN

802.1p8不同企业之间二层完全隔离音业务最高优先业务分类将数据、语音、视频业务划分到带宽保证为关键业务预留最小带宽，确保不同，便于差异化管理协议VLAN SLA部门区分大型企业内部可按部门划分流量整形限制等大流量应用，保障正P2P，控制跨部门访问常业务VLAN管理网络为网络设备管理单独划分拥塞管理在网络拥塞时，按优先级丢弃低，提升安全性优先级报文Management VLAN实施案例某金融机构办公楼采用方案，为交易系统、办公网络、客户访问分FTTF别划分、、交易系统配置最高优先级和独享VLAN100200300VLAN QoS100Mbps带宽保证，确保金融交易的实时性和可靠性运行两年来，网络可用性达到，

99.98%未发生因网络原因导致的交易中断第五章EPON优势与挑战任何技术都有其优势和局限性凭借高带宽、低成本、易管理等特点，迅速成为EPON宽带接入的主流技术但在实际部署中，也面临上行冲突、设备互通、带宽分配等挑战本章将全面分析的技术优势和面临的挑战，以及相应的解决方案EPON的主要优势EPON12超高带宽能力超长覆盖距离对称传输速率，单口可支持个用户并发，人均可获标准支持公里无中继传输，结合光放大器可扩展至公里单个可

1.25Gbps PON32-6425-2040OLT带宽更可提供下行、上行能力，满足覆盖多个乡镇或大型园区，减少中心机房数量和设备投资40Mbps10G-EPON10Gbps1Gbps未来年带宽增长需求1034极低运维成本原生以太网兼容全无源设计，分光器无需供电和维护，故障率接近零光纤传输损耗直接承载以太网帧，无需或等协议转换与企业网、数据中心无ODN ATMSDH低，长期稳定性远超铜缆运维人员可远程管理所有，现场维护需求缝对接，简化网络架构支持现有以太网管理工具和协议栈，降低学习成ONU减少本80%成本对比分析环保节能效益与传统接入技术相比，建设成本降低，运维成本降低无源器件零功耗，单个功耗仅，比传统降低能耗EPON40-50%60-70%ODNONU5-10W DSLAM80%五年总拥有成本比方案低，比专线方案低全国规模部署可年节约用电超过亿度TCO ADSL35%60%EPON50面临的技术挑战上行信号冲突风险1多个共享上行信道，如果时序控制不精确，信号会在分光器处碰撞导致数据丢失需要纳秒级的时延补偿和严格的时隙管理必须精确测量每个的往返时延，计算补偿值确保信号ONUGATEOLT ONURTT同步到达时延均衡复杂性2不同距离的物理距离不同，光纤传输时延差异可达微秒需要为每个设置不同的时延补偿值，动态调整发送时刻当数量众多时，测距和补偿计算复杂度显著增加ONU OLT200OLT ONUONU多厂商互通问题3虽然定义了基本协议，但各厂商在扩展、算法、加密认证等方面存在差异不同厂商的和混用时可能出现兼容性问题，限制了采购灵活性和设备替换便利性IEEE

802.3ah OAMDBA OLT ONU下行带宽浪费4下行采用广播方式，发送的数据被所有接收，每个需要根据过滤属于自己的帧其他的数据虽然被接收但会被丢弃，造成光功率和处理资源的浪费对于单播为主的应用，这种浪OLT ONUONU LLIDONU费尤为明显解决方案与最佳实践学习组播组成员关系，仅向需要该组播的发送数据，减少无效广播IGMP SnoopingOLT ONU加密传输采用加密下行数据确保即使被其他接收也无法解密AES-128,ONU厂商互通测试参考、等组织的互通性测试规范，选择通过认证的设备OIF FSAN精准时钟同步采用高精度晶振和时钟恢复电路，确保时序精度达到±8ns典型案例分享某省级运营商全域部署项目EPON项目背景500该省级运营商面临传统网络带宽不足、故障率高、运维成本居高不下的困境为应对竞争和满足用户需求决定在全省范围内部署网络，覆盖城市、县城和重点乡镇ADSL,EPON实施方案小区主城区采用模式，每栋楼宇部署覆盖数量•FTTB ONU新建小区采用模式，光纤直达用户家中•FTTH万县城和乡镇采用模式，路边机柜部署•FTTCab ONU85商业客户采用专线接入，独立和保障•VLANQoS建设周期用户项目于年启动，历时个月完成主体工程，累计部署设备端口，设备万台，铺设光缆万公里接入规模201918OLT2300ONU851218个月建设周期运营效果第六章EPON设备配置与维护掌握设备的配置和维护技能，是确保网络稳定运行的关键本章将介绍与EPON OLT的配置流程、常见故障排查方法以及日常维护技巧，帮助网络管理员快速上手ONU系统的运维工作EPON与的配置流程OLT ONU物理连接与上电将的口通过或光纤跳线连接到主干，检查光功率是否在正常范围（至）为配置管理地址，通过口或网口登录设备OLT PONSC LCODN-8+2dBm OLTIP Console自动发现与注册ONU在上开启口的自动发现功能pon-onu-mng gpon-onu auto-discovery enable上电后自动发送，收到后在未授权列表中显示设备序列号OLT PONONUREGISTER_REQ OLTONU授权与分配ONULLID根据序列号，在上创建授权记录并分配pon-onu-mng gpon-onu0/1/1sn HWTC12345678llid1发送消息，回复完成注册ONUOLTLLID OLTREGISTER ONUACK业务配置为配置上行、服务类型和带宽配置口参数，如端口模式（路由桥接）、服务等如果是语音业务，还需配置参数和号码绑定ONU VLANprofile LAN/DHCP VoIP测试与验证使用命令测试与网关的连通性检查光功率接收值是否正常（至）进行速率测试，验证上下行带宽是否达标启用监控，观察链路状态和错误统计ping ONU-27-8dBm OAM配置示例配置命令service-port vlan100gpon0/1/1ont1gemport1multi-service user-vlan100，为口的创建服务，映射到端口VLAN GPON0/1/1ONT1VLAN100GEM1配置traffic tableip index6priority5cir102400，定义流量模板，优先级，保证带宽QoS65100Mbps网络故障排查与维护技巧利用进行链路监控常见故障类型及解决OAM以太网是网络健康度监控的核心工具频繁离线OAM EPON

1.ONU实时监控查看状态display onu-oam link-state，确认检查光纤连接是否松动OAM•协议是否正常运行测量光功率，判断是否过低或过高OAM•性能统计display onu-oam statistics查看帧错误率、符号错误检查分光器是否损坏•率等指标上网速率慢环回测试onu-oam remote-loopback enable启用远程环回，测试

2.链路连通性检查配置，确认带宽分配•DBA告警查看display alarmcurrent查看当前告警，包括光功率越限、查看缓存队列是否拥塞•ONU温度异常等检查配置是否正确•VLAN无法注册

3.确认序列号是否正确录入•ONU检查的口是否启用•OLT PON查看光功率是否在接收灵敏度范围•1日常巡检每周查看和的运行状态、光功率、温度等参数，记录异常值OLTONU2定期维护每月清理光纤接口灰尘，检查机房环境温湿度，测试备用电源3性能优化每季度分析网络性能报告，优化参数，调整和配置DBA VLANQoS4软件升级每半年评估设备软件版本，必要时升级以修复和提升性能bug未来发展趋势及更高速率与融合的前传网络云化接入网络10G-EPON5G标准定义的提供下行和可作为基站的前传网络，连接和通过功能云化（），控制平面运行在云端，转发平面保IEEE

802.3av10G-EPON10Gbps EPON5G BBURRU OLTvOLT上行能力，部分厂商已推出对称方案下一代技术在同一光纤上同时传输前传和固定宽带业务，实留在本地支持网络功能虚拟化和软件定义网络，1Gbps10Gbps WDM5G NFVSDN和也在标准化进程中，将支持视频、现光纤资源的高效利用支持和低时延传输，满足实现网络的灵活编排和按需部署降低硬件成本，提升运维效25G-EPON50G-EPON8K eCPRI5G、云游戏等超高带宽应用网络的严格时延要求率VR/AR智能化运维新兴应用场景智能诊断，自动识别网络故障工业互联网的确定性低时延传输•AI•大数据分析，预测设备寿命和故障智慧城市的物联网海量连接••自动化配置下发和版本管理远程医疗的高清视频和实时控制••数字孪生技术，虚拟仿真网络智能交通的车路协同通信••技术正在从单纯的宽带接入向综合承载网演进，成为连接物理世界与数字世界的关键基础设施EPON总结与问答技术总结实践要点发展展望以其高带宽、长距离、低成本、易管部署需要综合考虑用户需求、场景特、与融合、云化架构代表了EPON EPON10G-EPON5G理的优势，成为宽带接入的主流技术掌握点、成本预算合理选择模式，优化的演进方向持续学习新技术，关注FTTx EPON的架构、关键技术和配置维护，是网和配置，做好日常监控和维护，标准化进展，才能在光网络领域保持竞争力EPON VLANQoS络工程师的必备技能才能确保网络稳定高效运行欢迎提问与交流感谢大家参加本次技术培训如果您对课程内容有任何疑问，或者在实际工作中遇到相关的技术问题，欢迎提出让我们共同探讨光纤接EPON EPON入网络的技术细节，分享实践经验，推动宽带事业的发展光纤连接未来，技术改变生活不仅是一项技术，更是我们迈向全光网络时代的重要一步EPON。