【YD通讯标准】 接入网技术要求 2Gbit/s 以太网无源光网络(2G EPON) 第1部分:兼容模式

ICS33.040.50
中华人民共和国通信行业标准
YD/T1993.1-2009
接入网技术要求
2Gbit/s以太网无源光网络(2GEPON)第1部分：兼容模式
Technical requirements for access network2Gbit/s Ethernet passive optical network (2G EPON)Part1: Compatible mode
2009-12-11发布
2010-01-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布前言
1范围·
2规范性引用文件：
3术语、定义和缩略语·
4．系统总体要求
参考模型
编码和速率·
4.3 ODN 要求
协议栈-
4.52GMI 要求·
4.6DTBI 要求
4.7兼容模式2GEPON和1GEPON的关系5PON接口协设栈和要求
5.1 PMD 子层·
5.2 PMA 子层...
5.3PCS 子层
5.4RS子层-
5.5 OAM 子层
5.6MPMC 子层..
6兼容性
6.1兼容性要求
6.2ONU速率模式能力上报过程，7扩展OAM要求·
IKAONIKAa
YD/T 1993.1-2009
YD/T 1993.1-2009
《接入网技术要求一2Gbit/s以太网无源光网络（2GEPON）》分为两个部分：—第1部分兼容模式。
一第2部分：共存模式。
本部分是《接入网技术要求——2Gbit/s以太网无源光网络（2GEPON)》的第1部分《接入网技术要求—2Gbit/s以太网无源光网络（2GEPON）》是光源光网络（PON）系列标准之一，该系列标准的名称和结构预计如下：-YD/T1077-2000接入网技术要求——窄带无源光网络（PON）-YD/T 1090-2000接入网技术要求—一基TATM的无源光网络（A-PON）YD/T1250-2003接入网设备测试方法——基于ATM的光源光网络（A-PON）·YD/T1475-2006接入网技术要求--·-基T以太网的无源光网络（FPON）-YD/T1531-2006接入网设备测试方法—基于以太网方式的无源光网络（EPON）-YD/T1771-2008接入网技术要求——EPON系统互通性-YD/T1805-2008接入网设备测试方法—EPON系统瓦通性YD/T1949-2009接入网技术要求——吉比特的无源光网络（GPON）-YD/T1995-2009：接入网设备测试方法一一吉比特的无源光网络（GPON）随着技术的发展，还将制定后续的相关标准。本部分由中国通信标准化协会提出并归口。本部分起草单位：T业和信息化部电信研究院，武汉邮电科学研究院、UT斯达康（重庆）通讯有限公司：
本部分王要起草人：党梅梅、陈、洁、敖立、刘谦、程强、赵苹、李云洁、葛坚、陆洋、张　傲、马小松。
接入网技术要求
2Gbit/s以太网无源光网络(2GEPON）第1部分：兼容模式
YD/T 1993.1-2009
本部分规定了兼容模式的2Gbit/s以太网光源光网络（2GEPON）系统的参考模型、编码和速率、光分配网络（ODN）要求、光源光网络（PON）接口协议栈和接口要求，物理媒质和关（PMD）子层、兼容性以及扩展操作管理维扩（OAM）等方面的要求，本部分适用下公众电信网的2GEPON设备，也可供专用电信网参考使用。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分。然而，鼓励根据本部分达成协议的各方，研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用丁本部分。YD/T 1475-2006
YD/T 1771-2008
IEC60793-2-50(2008)
IEEE 802.3
3术语、定义和缩略语
3.1术语、定义
接入网技术要求一—基于以太网方式的无源光网络（EPON）接入网技术要求—EION系统互通性B类单模光纤规范
正E信息技术标准-—系统间的通信和信息交换一局域网和城域网特定要求第3部分：CSMA/CD接入方法及物理层规范下列术语定义适用」本部分，
千兆以太网无源光网络1Gbit/s Ethernet Passive OpticalNetwork（1G EPON）1GEPON是指衍合YD/T1475-2UH6的EPON系统，业界又称为GEPON。IGEPON系统GMII接！1处的上下行工作述率为1Gbits（对应PMD层T作速率为1.25Gbius）。3.1.2
2Gbit/s 以太网无源光网络2Gbit/s Ethernet Passive Optical Network (2G EPON)2GEPON是指下行最高T.作速率为2Gbit/s的EPON系统（对应下行PMD层工作速率为2.5Gbit/s）。2GEPON系统可以有两种模式：兼容模式和共存模式。兼容模式的2GEPON是指支持下行最高工作速率2Gbit/s，上行工作速率1Gbiu/s速率的EPON系统（对应PMD层T作速率为下行2.5Gbit/s，上行1.25Gbivs），该系统也可以工作在上下行对称1Gbit/s速率（对应PMD层工作速率为上下行对称1.25Gbits）。兼穿模式的2GEPON系统定义见本部分。共存模式的2GEPON系统定义见本标准第2部分。1
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千兆比媒质无关接口GigabitMedia IndependentInterface（GMll）千兆比媒质无关接口（GMI）是千兆以太网MAC层到PHY层之间的接口，位于RS子层和PCS子层之间。IGEPON系统的MAC层和PHY层之间采用GMI接口。GMI接口的技术要求应符合IEEE802.3规范。3.1.4
2Gbit媒质无关接口2GbitMediaIndependentInterface（2GMil）2Gbit媒质独立接口（2GMI）是兼容模式2GEPON系统的MAC层和PHY层之问的接口，位于RS子层和PCS了层之间，支持下行2Gbit/s或1Gbit/s，上行1Gbit/s双向传输。2GMI接口的技术要求应符合本部分的规定。
双10比特位接口DoubleTen-bitInterface（DTBl）DTBI接口是兼容模式2GEPON系统PCS子层和PMA子层之间的接口，支持全双工数据码组传输，其中OLT侧发送数据位为双10比特位，接收数据位为10比特位：ONU侧发送数据位为10比特位，接收数据位为双10比特位。岂2GEPON工作在1Gbit/s速率模式下时，DTBI接口同IGEPON使用的TBI接口。DTBI接口的技术要求应符合本部分的规定。3.2缩略语
下列缩略语适用于本部分。
FTTCab
2000Mbit/s Media independent InterfaceCable Television
Double Ten-Bit Interface
Ethernet Passive Optical NetworkForward Error Correction
Fiber to the Building
Fibre to the Cabinet
Fibre to the Home
Gigabit Media Independent InterfaceLogical Link Identifier
Medium Access Control
Medium Dependent Interface
Multi-Longitudinal Mode
Multi-point contral protocolMulti-point MAC Control
Operation Administration MaintenanceOptical Distribution NetworkOptical Line Terminal
Optical Modulation AmplitudeOptical Network Terminator
2Gbit/s媒质独立接口
有线电视
双 10 比特位接口
基于以太网方式的无源光网络
前向纠错
光纤到大楼
光纤到交接箱
光纤到户
千兆比媒质独立接口
逻辑链路标识
媒质访间控制
媒质相关接口
多纵模
多点控制协议
多点MAC控制
操作管理维护
光分配网络
光线路终端
光调制幅度
光网络终端
4系统总体要求
4.1参考模型
Optical Nctwork Unit
Point to Multipoint
Physical Code Sublayer
Physical MediumAttachment
Physical Medium Dependent
Passive Optical Network
Root Mean Square
Single-Longitudinal Mode
Ten-Bit Interface
TitneDivisianMultiple Address光网络单元
点到多点
物理编码子层
物理媒质附加（子层）
物理媒质相关（子层)
无源光网络
均方根值
单纵模
10比特位接口
时分多址
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2GEPON系统是：种采用点到多点（P2MP）结构的单纤双向光接入网络，其典型拆扑结构为树型。2GEPON系统考结构如图1所示。
IF2G PON
LF2G PON
网络侧
无源光分路器
IF2GPON：PON专用接口
2G ONU/ONT 1
2G ONU/ONT 2
用户侧
2G ONU/ONT
注：ODN中的无源光分路器可以是一个或多个光分路器的级联图1、2GEPON系统鳌考结构
2GEPON系统与现有1GEPON系统构成相同，自局侧的光线路终端（OLT），用户侧的光网络单元（ONU）和光分配网络（ODN）组成，为单纤双向系统。在下行方向（OLT到ONU），OLT发送的信号通过ODN到达各个ONU。在上行方向（ONU到OLT），ONU发送的信号只会到达OLT，而不会到达其他ONU。为了避免数据冲突并提高网络利用效率，上行方向采用TDMA多址接入方式并对各ONU的数据发送进行仲裁。ODN在OLT和ONU间提供光通道。本部分中，如特别声卧，2G OIT，2GONU分别表示2GEPON系统的局侧、用户侧设备：1GOLT1G ONU分别表示1G EPON系统的局侧、用户侧设备：OLT、ONU泛指EPON系统的局侧、用户侧设备。2GEPON系统拍ONU/ONT可放置在用广、大楼和小X等不同的位置，形成FTTHI、FTTB、FITCab等不同的网络结构。光网络终端（ONT）是指FTTH网络结构中包括用户端口功能的ONU，在本部分中将ONU和ONT统称为ONU。
4.2编码和速率
兼穿模式2GEPON系统下行支持两种速率模式：下行2Gbit/s速率模式和下行1Gbit/s速率模式。3
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当兼容模式2GEPON系统工作在下行1Gbit/s速率模式下时，采用与原1GEPON系统相同的8B/10B编码。当兼容模式2GEPON系统工作在下行2Gbit/s速率模式下时，数据位数为16位，采用双8B/10B编码，即低8位和高8位分别独立采用8B/10B编码。兼容模式2GEPON下行可以支持2.5Gbit/s速率（双8B/10B编码后），上行支持1.25GbiV/s速率（8B/10B编码后）。2.5Gbit/s对应的双8B/10B编码前的速率为2Gbit/s。兼容模式2G EPON系统下行速率要求见表1表12GEPON下行速率要求
EPON系统
IG EPON
2G EPON
8B/10B
双8B/10B
8B/J0B
线路速率
注1：比特速率是指发送端在8B/10B编码前的速率，对应协议栈2GMII、GMI接口上的速率；注2：1G EPON 的速率用于对比参考4.3ODN要求
比特速率
(Ghit/s)
兼容模式2GEPON系统应使用符合IEC60793-2-50规范的B1.1、B1.3或B6类单模光纤兼容模式2GEPON系统为单纤双向系绕，上、下行应分别使用不同的波长，其中上行应使用1260nm～1360mm波长，下行应使用1480mm～1500mm波长，如果采用第三波长方式实现CATV业务的承载，则应使用1540nm1560mm波长。
兼容模式2GEPON系统应支持1:32分路比，20km传输或者1:64分路比、10km传输。4.4协设栈
图2描述了兼容模式2G EPON系统的协议分层以及与ISO/IEC OSI参考模型之间的关系。OSI参号
模型分层
应用层
表尔层
会话层
传输层
网络层
数链路层
物理层
LAN分层
MDI ★
2GM=2Gbit/s媒质独立接口
MDI=媒质相关：
OAM一运行，臂现和辨折
OLT=光战路终端
FEC-前间纠错
DTBI=双10比特值接口
LAN分层
MDI →
无源光外质
ONU=光网络单元
PCS一物现编码子层
PHY—物理层
PMA=物理煤附比
PMD=物星媒质相I关
RS=调和子层
图2兼容模式2GEPON协议分层和OSI参考模型间的关系2.5G
4.52GMIl要求
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2GMI提供了兼容模式2GEPON的MAC层和PHY层之间的接口，位于RS子层和PCS子层之间，支持以下特性
1）支持全双工数据收发操作：
2）支持下行2Gbitvs、上行1Gbit/s全双工收发，或者上下行对称1Gbit/s全双工收发；3）数据和定界同步于参考时钟；4）2Gbit/s速率模式下，提供独立的下行16位宽数据和上行8位宽数据；1Gbit/s速率模式下，提供独立的下行8位宽数据和上行8位宽数据。OLT侧2GMI信号定义如图3所示，ONU侧2GMI信号定义如图4所示，其中各信号定义同GMI中的各信号定义。
当兼容模式2GEPON工作在1Gbit/s速率模式下时，2GMI只使用低8位数据组，其工作模式与GMII相同。
TXD<15:0>
GTX CLK
KXD<7:0>
OLT侧2GMII信号定义
TXD<7:0>
GTX CLK
RXD<15:t1>
RX CLK
图4ONU侧2GMII信号定义
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4.6 DTBI 要求
DTBI位于兼容模式2GEPON系统的PCS子层和PMA子层之间，支持全双工数据码组传输，其中OLT侧发送数据位为双10比特位，接收数据位为10比特位；ONU侧发送数据位为10比特位，接收数据位为双10比特位。每组10比特位数据总线与1GEPON系统中TBI的10比特位数据总线相同，表示一个8B/10B码组数据，时钟频率为125MHz，具体见IEEE802.3的规定。当兼容模式2GEPON工作在1Gbit/s速率模式下时，DTBI接口使用第一组10比特位数据总线（即低10位比特），工作模式与TBI接口完全相同。4.7兼容模式2GEPON和1GEPON的关系兼容模式2GEPON可支持2种速率模式。速率模式1：下行2.5Gbit/s，上行1.25Gbit/s。速率模式2：下行1.25Gbit/s，上行1.25Gbit/s。当兼容模式2GEPON系统采用本部分5.3节规定的ODN特性和6.1节规定的PMD子层参数时，与1GEPON系统为后向兼容关系，即兼容模式2GEPON系统通过工作在上下行对称1Gbit/s速率模式来后向兼容1GEPON系统，具体兼穿性要求见本部分7节。5PON接口协议栈和要求免费标准下载网bzxz
5.1PMD子层
5.1.1PMD子层基本要求
兼容模式2GEPON系统PMD子层应支持2000BASE-PX20。2000BASE-PX20具有以下特征：
1）点到多点的光纤传输；
2）在单模光纤上，下行2000Mbbit/s或1000Mbit/s速率，上行1000Mbit/s速率，传输距离达到20km:3）在物理层业务接口上，误码率小于等于10-12。兼容模式2GEPON系统单个下行PMD（D-PMD）在下行方向（D-PMD到U-PMD）通过广播方式向多个上行PMD（U-PMD）发送数据：在上行方向接收多个U-PMD的突发数据。上下行方向使用同一根光纤。图5给出了D-PMD和U-PMID的示例。2000BASE-PX20的一端使用2000BASE-PX20-UPMD，另一端使用2000BASE-PX20-DPMD。后缀“U和“D”分别用作表示链路对端的收发方向。如果网络使用前向纠错（FEC）技术，可增大分路比或增加传输距离。最大可获得的传输距离不受此协议限制。OLT
: ..... ....... ......
2000 PX-20-D
发送器
接收器
单纤双向
ONUTONT
接悦器
鑫发送器
图5D-PMD和U-PMD示例
表2定义了兼容模式2GEPON系统的PMD的基本类型。表2PMD类型定义
光纤类型
光纤数目
2000BASE-PX20-D
2000BASE-PX20-U
B1.1、B1.3 和 B6 类单模光红
标称发射波长
发射方间
最小范围·
最大通道插入损耗
最小通道插入损耗。
表2（续）
2000BASE-PX20-U
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2000BASE-PX20-D
0.5m~-20km
如渠在链路上启用前向纠错，可获得较大的最小传输范圈，也可以允许链路上有较高的通道插入损耗b在标称发射波长处。
“链路的差分入损耗是通道最大插入损耗和最小插入损耗之差5.121
收发器PMO到MDL的光特性
5.1.2.1发送器光特性
2000BASE-PX20-D和2000BASE-PX20-U发送器特性应符合表3的规定表32000BASE-PX20-D和2000BASE-PX20-U发送器特性描
信号速率范用
波长范围*
SLM激光器的一20JB谱宽（最大）SLM激光器的达模抑制比（最小）MLM激光器的RMS谱宽（最大）
平均发射功率（最大）
平均发射功率（最小)
发射器平均关断发射功率（最大）消光比（最小）
RINOMA（最大）
发射OMA（最小）
发射器龈图定义(X1,X2,Y1,Y2,Y3]打开时间Ta（最大）
关闭时问工（最大）
光回波损耗容限（最大）
光配线网络(ODN)的国波损耗（最小）发射器反射系数（最大）
发射器色散代价（最大）
TDP的采样时间偏移（最小）
2000BASE-PX20-D发送器
2.5 ± 100 ppm
1480~1500
[0.22, 0.375, 0.20,0.20, 0.30]N.A.
代表RMS谱宽的中心波长±1的范国，其中a为均方根脉冲展宽值5.1.2.2接收器光特性
2000BASE-PX20-U发送器
1.25 ± 100 ppm
1260-1360
同YD/T1475-2006表A.7
0.22(0.95)
[0.22, 0.375, 0.20,0.20, 0.30]512
2000BASE-PX20-D和2000BASE-PX20-U接收器特性应符合表4的规定。表42000BASE-PX20-D和2000BASE-PX20-U接收器特性描述
信号速率范国
波长范围
2000BASE-PX20-D接收器
2000BASE-PX20-U接收器
1.25±100ppm
1260-1360
IKANuKAca-
2.5 ±100 ppm
1480-1500
dBm(mW)
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误犸率 （最人)
平均接收功率（最大）
损饰门限 (最人)
接收灵敏度 (最大)
OMA接收灵敏度（最大）
倍号检测门限（最小）
接收器反射系数（最大）
严格条件下的接收机灵敏度（最大）严格条件下的OMA接收灵敏度（最大）垂直眼图关闭代价（最小）
发送器稳定时间Treceiver_seuling（最大）c严格条件下的眼图抖动（最小）抖动截止辆率
严格条件下接收器一致性测试时所加正弦抖动的限值（最小，最人）
“严格条件下的接收机灵敏度可选。表4（续）
2000BASE-PX20-U接收器
2000BASE-PX20-D接收器
-29.2(2.4)
24.0(4.3)
0.05,0.15
21.3(7.4)
0.05,0.15
b垂直限图关闭代价和抖动规范是严格条件下的接收灵敏度的测试条件，并非接收器的特性要求。cTreceiver_seuling规定仅供参考。而Treceiver_settling和CDR锁定时间的组合已经标准化。CDR锁定时间可见YDT1475-2006C.3节5.1.32000BASE-PX20收发器在TP1到TP4点的抖动（参考性定义）位
dBm(μw)
aBmμw
图6给出了PMD的4个参考点，其中第一个数字代表下行方向，第一数字代表上行方向。TP2和TP3是兼容性参考点，TP1和TP4是实现所用参考点。光发送信→定义在距接插线输出端（2～5）m处（TP2），该接插线的光纤类型』发送器类型应一致。光接收信号定义在连接接收器的光纤的输出端（TP3）。MDI
TP1/TP4
Siginal_Detect
接插线
1:16光
分路器
光和无顽光分路
器（借进）
系统边界
TP4/TP
接筛线
图62000BASE-PX20功能框图
TMT#16
TxTnable
SiginaL Detect
PMD服务接口（TP1和TP4）的电气规范并非系统的强制要求，仅供参考。YDT 1993.1-2009
表5和表6定义了高频抖动（大于63Hz），并不包含低频抖动和漂移。它们是基峰峰值的测量。表5应用于下行方向，表6应用于上行方向，所有的值仪仅是参考性定义。对于2000BASE-PX的上行抖动预算，式2定义了抖动转移函数。通过该函数，接收器（ONU的输入端）应满足当输入正弦抖动（见IEEE802.358.8节模板）时图7和表7定义的抖动预算值以及表5和表6中定义的抖动预算值。表6定义了两组上行抖动值，组对应于下行无抖动的条件下行链路哟测试，另一组对应于下行有最大抖动的条件下上行链路的测试。误比特率BER=10-12是表6中的总抖动值的测试条件。在通用模型中：TJ= 14.1 a +DJ
式（1）中TJ为总抖动，DJ为确定性抖动。【.行抖动(UI)
抖动转移=201og10
下行抖动（U)！
表52000BASE-PX10和2000BASE-PX20下行抖动预算（参考值）总抖动
参考点
TP1到TP2
TI2到T3
TP3到TP4
参考点
TP1到TP2
TP2到TP3
TP3到TP4
表62000BASE-PX10和2000BASE-PX20上行抖动预算（参考值）无抖动输入到ONU
总抖动
抖动增益 (dB)
确定性抖动
确定性抖动
有抖动输入到ONU
总抖动
斜率=-20邸/dec
图72000BASE-PX10-U和2000BASE-PX20-U抖动增益曲线值kAoNIKAca
确定性抖动
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