【YD通讯标准】 距离扩展的无源光网络技术要求

通信标准类技术报告
YDB081—2012
距离扩展的无源光网络技术要求Technical requirement for reach extended passive optical network2012-03-25印发
中国通信标准化协会
1范围
2规范性引用文件
3术语和定义
缩略语：
距离扩展的无源光网络应用场景5
系统参考模型、距离扩展装置实现方案6
6.1系统参考模型
6.2OTL段保护的系统参考模型.
6.3距离扩展装置的实现方案.
6.3.1概述
6.3.2光电光再生OE0类型实现方式6.3.3光放大0A类型实现方式
6.3.4混合类型实现方式
7物理媒质参数要求
7.1应用于EPON的物理媒质参数要求7.1.1光中继线路物理媒质参数要求目
7.1.2距离扩展装置R”/S'参考点的接收机和发射机物理媒质参数要求7.1.3距离扩展装置S/R参考点的接收机和发射机物理媒质参数要求7.1.4应用于EPON的S/R和R/S参考点的物理媒质参数要求7.2应用于GPON的物理媒质参数要求·光中继线路物理媒质参数要求
7.2.2距离扩展装置R/S'参考点的接收机和发射机物理媒质参数要求7.2.3距离扩展装置S\/R参考点的接收机和发射机物理媒质参数要求7.2.4应用于GPON的S/R和R/S参考点的物理媒质参数要求MAC层或传输汇聚层要求
9距离扩展功能相关的操作维护管理要求基本要求
配置管理要求
9.3性能管理要求
故障管理要求
10对于距离扩展装置的其他要求10.1环境要求
光纤温度交变要求
温度、湿度要求
防尘要求
10.1.4大气压力要求
YDB081—2012
YDB081—2012
10.2电源要求
10.3电气安全要求
绝缘电阻
设备接地要求
过压、过流保护
10.3.4电磁兼容
10.4激光器安全要求
附录A（规范性附录）
参考文献，
距离扩展的无源光网络应用场景.10
iiKANiKAca
本技术报告按照GB/T1.1一2009给出的规则起草YDB081—2012
请注意本技术报告的某些内容可能涉及到专利。本技术报告的发布机构不承担识别这些专利的责任。
为适应信息通信业发展对通信标准文件的需要，在工业和信息化部统一安排下，对于技术尚在发展中，又需要有相应的标准性文件引导其发展的领域，由中国通信标准化协会组织制定“通信标准类技术报告”，推荐有关方面参考采用。有关对本技术报告的建议和意见，向中国通信标准化协会反映。本技术报告由中国通信标准化协会提出并归口。本技术报告起草单位：传送网与接入网技术工作委员会本技术报告主要起草人：接入网及家庭网络工作组III
HiiKAoNiKAca
1范围
距离扩展的无源光网络技术要求YDB081—2012
本技术报告规定了采用距离扩展技术的无源光网络系统的技术要求，包含系统参考模型、距离扩展装置实现方案、物理媒质参数要求、MAC层或传输汇聚层要求、距离扩展功能相关的操作维护管理要求和对于距离扩展装置的其他要求。本技术报告适用于基于距离扩展装置且最大距离为6Okm的EPON和GPON系统。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB9254-1998信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法GB/T9771（所有部分）通信用单模光纤系列GB/T17618-1998信息技术设备抗扰度限值和测量方法基于以太网方式的无源光网络（EPON）技术要求YD/T1082-2000接入网设备过电压过电流防护及基本环境适应性技术条件YD/T1949.2接入网技术要求一一吉比特的无源光网络（GPON）第2部分：物理媒质相关（PMD）层要求
YD/T1949.4接入网技术要求一一吉比特的无源光网络（GPON）第4部分：ONT管理控制接口（OMCI）要求
ITU-TL.4l（2000）光纤承载信号的维护波长（Maintenancewavelengthonfiberscarryingsignals)
IEC60825-1（2007）激光产品的安全第1部分：设备分类、要求和用户指南（Safetyoflaserproducts -Part l: Equipment classification, requirements and user's guide)SFF-8472光收发模块数字诊断规范（SpecificationforDiagnosticMonitoringInterfaceforOpticalTransceiver)
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
光网络单元Opticalnetworkunit（oNU）终结ODN分支端点、实现PON协议并将PONPDU适配到用户业务接口的设备，在某些应用场景中，ONU暗指多用户设备。
iiiKAoNikAca
YDB081—2012
光线路终端OpticalLineTermination（OLT）用于连接光纤干线的局端设备，包括光波分复用器/解复用器（OM/OD）。一般具有控制功能、交换等功能。
光分配段OpticalDistribution Segment （ODS）用于连接OLT和ONU的一种点到多点光纤基础设施，包含分光器，主干光纤，支路光纤、连接头等多种设备。
光分配网OpticalDistributionNetwork（oDN）是点到多点的光纤基础设施。光分配网可以分为简单光分配网和复合光分配网。简单光分配网的光纤拓扑是单一根节点的点到多点结构：由光纤，光分路器、滤波器和其它无源光器件构成。复合光分配网是通过有源设备连接两个或以上的无源网络段构成，这些无源网络段可以是光中继线路或光分配段。不同根节点的光分配网可以共享部分的光线路设施。3.5
嵌入式光网络终端EmbededOpticalNetworkTerminal（EONT）放置在距离扩展装置中的一种光网络终端设备，与OLT配合，共同完成对距离扩展装置的管理和控制。
距离扩展装置ReachExtender（RE）连接在ODN中，为无源光网络提供距离扩展应用的装置。4缩略语
下列缩略语适用于本文件。
EPON：以太网无源光网络(EthernetPassiveOpticalNetwork）EONT：嵌入式光网络终端（EmbeddedOpticalNetworkTerminal)GPON：吉比特无源光网络（GigabitPassiveOpticalNetwork）OA：光放大（OpticalAmplifier）OAu:上行光放大（OpticalAmplifierupstream）OAd：下行光放大（OpticalAmplifierdownstream)）OBFu：上行光带通滤波器（OpticalBandpassFilterupstream）OBFd：下行光带通滤波器（OpticalBandpassFilterdownstream）ODN：光分配网（Optical Distribution Network)ODS：光分配段(OpticalDistribution Segment)OEO:光电光（转换）（Optical-Electrical-Optical）OLT：光线路终端（Optical Line Termination）ONU：光网络单元（Opticalnetworkunit）OTL：光中继线路（OpticalTrunkLine）PMD：物理媒质层（PhysicalMediaDependent）2
iiiKAoNhikAca
PoN：无源光网络（PassiveOpticalNetwork）YDB081—2012
R/S：支路光纤与ONU连接点光接收/发送参考点（OpticalNetworkUnitInterfacetoOpticalDistribution Network)
R'/s\：距离扩展装置连接光中继线路的光接收/发送参考点（ExtenderInterfacetoOpticalTrunkLine)
RE：距离扩展装置（ReachExtender）RF：射频(RadioFrequency)
SoA：半导体光放大器(SemiconductorOpticalAmplifier）S/R：光中继线路和OLT连接点光接收/发送参考点（OpticalLineTerminationInterfacetoOptical Trunk Line)
S'/R'：距离扩展装置连接oDN的光接收/发送参考点（ExtenderInterfacetoOpticalDistributionNetwork)
WBF：阻带滤波器（WavelengthBlockingFilter)5距离扩展的无源光网络应用场景在无源光网络中，距离扩展设备可以部署在两个或两个以上ODS之间，共同形成ODN，延长无源光网络的应用距离。实际应用中距离扩展装置主要部署在主干光纤段，即OLT和分光器之间，用于提升主干的光功率预算。该场景中，ODN的功率预算能得到有效的提高。另外这种场景下，距离扩展功能也可以内置在OLT设备中以节省资源。
对于距离扩展装置在支路光纤段的应用场景，考虑到部署和维护管理的复杂度，本文件不做规范，简要介绍内容参见附录A。
6系统参考模型、距离扩展装置实现方案6.1系统参考模型
距离扩展的无源光网络系统参考模型见图1。该模型中距离扩展装置连接在光分配段（ODS）和光中继线路（OTL）之间，并通过OTL连接到OLT，对上下行无源光网络光信号进行再生，转换或放大，从而提供距离扩展的光接入系统应用。各个接口点如图1所示，其中R/S和S/R接口点遵循《基于以太网方式的无源光网络（EPON）技术要求》或YD/T1949.2中定义的对应物理层参数，以兼容网络中已部署OLT和ONU设备。该距离扩展装置是有源设备，需要进行供电。ONU
距离扩展
图1距离扩展装置的系统参考模型S/R免费标准下载网bzxz
HiiKAoNiKAca
YDB081—2012
当RF视频业务在ODS中重叠部署时，RF视频信号可以使用WDM器件或光耦合/分路器进行PON信号和RF视频信号的混合或分离
6.20OTL段保护的系统参考模型
在图1所示的系统参考模型中，由于长距离的OTL光纤段存在较高的故障可能性，从而系统整体的可靠性有一定的下降，因此可以对于OTL段进行保护，如图2所示。类似于EPON或者GPON的馈线（主干）光纤保护倒换方式，该保护系统参考模型可以对OTL段以及OLTPON端口提供保护。另外图2中的两个OLTPON端口也可以是放置在不同物理位置的OLT中，提供异地保护。ONU
6.3距离扩展装置的实现方案
6.3.1概述
距离扩展装置
融高扩展装置
图2OTL段保护的系统参考模型
PONLTC)
PONLTCO
距离扩展装置有多种实现方案，包括但不限于以下两种类型：光电光再生（OEO）类型和光放大（OA）类型。在这两种类型的基础上，可通过不同方式的组合实现混合型距离扩展装置，6.3.2光电光再生0E0类型实现方式光电光再生OE0类型的距离扩展装置完成上下行光信号的光/电/光的转换和传送，在此过程中可不需要支持传送层的协议栈。
如图3所示基于光电光再生OE0类型，距离扩展装置的下行接收机RXd从R/S接口通过双工器Diplexer1接收OLT发送的下行光信号，转换成电信号后传送给下行发送机TXd，TXd再依据接收到的电信号再生出下行光信号通过双工器Diplexer2传送至S\/R接口后通过ODS下行传输：距离扩展装置的上行接收机RXu从S'/R”接口通过双工器Diplexer2接收ONU发送并通过ODS传输来的上行光信号，转换成电信号后传送给上行发送机TXu，TXu再依据接收到的电信号再生出上行光信号并通过双工器Diplexer1传送至R/S'接口后继续上行传输。
在该系统实现方式中，RXd模块通过接收到的OLT下行光信号恢复出OLT发送下行数据传输时携带的时钟信号，并以此控制RXu、TXu和TXd。EONT是内置于距离扩展装置用于管理的ONU，通过管理通道配合OLT进行管理距离扩展装置。
iiKANiKAca
RXu：上行接收机：
TXu：上行发射机：
RXd：下行接收机：
TXd：下行发射机；
Diplexer2
CLK：无源光网络下行数据传输时携带的时钟信号；Diplexer1和Diplexer2：双工器。TXu
Diplexerl
图3光电光再生OEO类型距离扩展装置的实现系统框图6.3.3光放大0A类型实现方式
YDB081—2012
光放大类型的距离扩展装置在无源光网络上下行光信号传输的过程中，对光信号通过放大器直接放大，以支持光信号长距离的传输。如图4所示，下行方向从R/s'接口通过Tap、双工器Diplexer1接收OLT发送的下行光信号，然后经过下行OAd对下行光信号进行放大，放大后的下行光信号通过双工器Diplexer2传送至S/R\接口后通过ODS下行传输：上行方向从S'/R”接口通过双工器Diplexer2接收ONU发送并通过ODS传输来的上行光信号，经过OAu进行上行光信号的放大，放大后的上行光信号通过双工器Diplexer1传送至R/s'接口后继续上行传输。
在该系统实现方式中，EONT实现对OAd与OAu光放大器的控制、性能检测等功能。EONT是内置于距离扩展装置用于管理的ONU，通过管理通道配合OLT进行管理距离扩展装置。在基于OA方式的距离扩展装置中的光放大器不具有对光信号的再生功能，因此要求OLT和ONU的发射机支持一定的色散距离。Tap主要功能是把来自R/S的光信号分一部分送入ENOT。即使在OA失效的情况下，EONT仍能通过管理通道配合OLT管理距离扩展装置。图4中OBFu和OBFd为可选器件。OAu
Diplexer2
Tap：抽头耦合器；
Diplenerl
图40A类型距离扩展装置的实现系统框图6.3.4混合类型实现方式
iiiKAoNiKAca
YDB081—2012
混合类型的距离扩展装置对上下行光信号传输的过程中，分别采用OEO再生技术和OA技术进行处理，实现最终距离扩展的效果。基于混合方式距离扩展装置的实现系统方式，见图5和图6。数控制
Dipleserz
下柠献大
Diplenerl
突发控制
coupler
5下行OA+上行OEO的混合类型
上行龄大
Diplexer2
物理媒质参数要求
coupler
Diplexerl
下行OEO+上行OA的混合类型
应用于EPON的物理媒质参数要求7.1
7.1.1光中继线路物理媒质参数要求光中继线路物理媒质参数要求见表1。表1
光中继线路物理媒质参数要求
光纤类型
1260nm-1360mm波长范围的衰减范围1480nm-1500mm波长范围的衰减范围最大光通道代价
S/R和R'/S'参考点间最大距离
双向传输
OTL测试波长
指标要求
应使用符合GB/T9771要求的单模光纤14-27.5
60减去ODS支持的距离
单纤双向
见ITU-TL.41规范中第2章节建议距离扩展装置R/S'参考点的接收机和发射机物理媒质参数要求7. 1.2
YDB081—2012
距离扩展装置R/S'参考点的接收机和发射机物理媒质参数要求，见表2和表3。除了表2和表3列出的参数指标要求外，距离扩展装置RS参考点的接收机和发射机的其他物理媒质参数应遵从《基于以太网方式的无源光网络（EPON）技术要求》中关于ONU侧光收发器的接收机参数要求和发射机参数要求。表2距离扩展装置R'/S'参考点接收机参数要求距离扩展装置R'/S'参考点接收机参数
接收波长的最大反射值
比特误码率
最小接收机灵敏度
最小接收机过载
反射光功率容限
指标要求
<10-72
表3距离扩展装置R/S'参考点发射机参数要求单位
距离扩展装置R'/S参考点发射机参数工作波长
发射波长的最大反射值
R'/S'参考点的最小回波损耗
最小平均信号发射功率
最大平均信号发射功率
消光比
指标要求
1260~1360
距离扩展装置S'/R'参考点的接收机和发射机物理媒质参数要求距离扩展装置S/R参考点的接收机和发射机物理媒质参数要求，见表4和表5。除了表4和表5列出的参数指标要求外，距离扩展装置S\/R参考点的接收机和发射机的其他物理媒质参数应遵从《基于以太网方式的无源光网络（EPON）技术要求》中关于ONU侧光收发器的接收机参数要求和发射机参数要求。表4距离扩展装置S'/R参考点接收机参数要求距离扩展装置S'/R参考点接收机参数接收波长的最大反射值
比特误码率
最小接收机灵敏度
最小接收机过载
反射光功率容限
指标要求
表5距离扩展装置S'/R'参考点发射机参数要求距离扩展装置S/R'参考点发射机参数工作波长
S'/R参考点的最小回波损耗
最小平均信号发射功率
最大平均信号发射功率
消光比
指标要求
1480~1500
应用于EPON的S/R和R/S参考点的物理媒质参数要求7
YDB0812012
应用于EPON的S/R和IR/S参考点的物理媒质参数应满足《基于以太网方式的无源光网络（EPON）技术要求》的要求。
7.2应用于GPON的物理媒质参数要求7.2.1光中继线路物理媒质参数要求光中继线路物理媒质参数要求见表6表6光中继线路物理媒质参数要求参数
光纤类型
1260mm-1360nm波长范围的衰减范围1480m-1500nm波长范围的衰减范围最大光通道代价
S/R和R'/S参考点间最大距离
双向传输
OTL测试波长
指标要求
应使用符合GB/T9771要求的单模光纤1427.5
60减去ODS支持的距离
单纤双向
见ITU-TL.41规范中第2章节建议7.2.2距离扩展装置R/S'参考点的接收机和发射机物理媒质参数要求距离扩展装置R'/S”参考点的接收机和发射机物理媒质参数要求，见表7和表8。除了表7和表8列出的参数指标要求外，距离扩展装置R/S'参考点的接收机和发射机的其他物理媒质参数应遵从YD/T1949.2中关于0NU侧光收发器的接收机参数要求和发射机参数要求。表7距离扩展装置R'/S'参考点接收机参数要求距离扩展装置R'/S'参考点接收机参数接收波长的最大反射值
比特误码率
最小接收机灵敏度
最小接收机过载
连续相同比特位数容限
反射光功率容限
指标要求
<10°12
表8距离扩展装置R/S'参考点发射机参数要求距离扩展装置R/S'参考点发射机参数工作波长
发射波长的最大反射值
R'/S'参考点的最小回波损耗
最小平均信号发射功率
最大平均信号发射功率
消光比
指标要求
1260~1360
7.2.3距离扩展装置S/R'参考点的接收机和发射机物理媒质参数要求距离扩展装置S'/R”参考点的接收机和发射机物理媒质参数要求，见表9和表10。除了表9和表10列出的参数指标要求外，距离扩展装置S'/R参考点的接收机和发射机的其他物理媒质参数应遵从YD/T1949.2中关于ONU侧光收发器的接收机参数要求和发射机参数要求。8
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。