无源光网络（GPON）技术规范ITU-T984_2中文.pdf

M ICS YD中 华 人 民 共 和 国 通 信 行 业 标 准YD/T-接入网技术要求 吉比特的无源光网络（GPON）第 2 部分：物理媒质相关(PMD)层要求 TECHNICAL REQUIREMENTS FOR ACCESS NETWORK GIGABIT-CAPABLE PASSIVE OPTICAL NETWORK(GPON)PART2:PHYSICAL MEDIA DEPENDENT(PMD)LAYER REQUIREMENTS（送审稿）-发布-实施中华人民共和国信息产业部 发布YD/T-目 次 目 次.I 前 言.II 1 范围.3 2 规范性引用文件.3 3 缩略语.3 4 ODN物理配置.4 5 物理媒质相关（PMD）层要求.5 5.1 数字信号标称速率.5 5.2 物理媒质和传输模式.9 5.3 线路速率.10 5.4 线路码型.10 5.5 工作波长.10 5.6 Old和Oru处的发射机.10 5.7 Old/Oru和Ord/Olu之间的光通道.13 5.8 Ord和Olu的接收机.14 6 PMD层和TC层的交互.16 6.1 前向纠错.16 6.2 ONU发射机的功率调节机制.17 6.3 上行物理层开销.18 附 录 A（规范性附录）物理层开销时间的分配.19 附 录 B（规范性附录）功率调节机制的描述与示例.21 B.1 介绍.21 B.2 ONU级别.21 B.3 OLT处的阈值.21 B.3.1 双阈值比较（TL，TH）.22 B.3.2 一个阈值(TL).22 B.4 功率检测.23 附 录 C（资料性附录）下行 2.488Gbit/s、上行 1.244Gbit/s速率的GPON系统最佳实现.24 C.1 介绍.24 C.2 系统应用.24 C.3 光规定.24 C.4 链路预算.25 I YD/T-前 言 接入网技术要求吉比特的无源光网络（GPON）是无源光网络（PON）系列标准之一，该标准系列还包括下列标准：YD/T 1077-2000接入网技术要求窄带无源光网络（PON）YD/T 1090-2000接入网技术要求基于 ATM 的无源光网络（A-PON）YD/T 1250-2003接入网设备测试方法基于 ATM 的无源光网络（A-PON）YD/T 1475-2006接入网技术要求基于以太网的无源光网络（EPON）YD/T xxxx-xxxx接入网设备测试方法基于以太网的无源光网络（EPON）随着技术的发展，还将制定后续的相关标准。接入网技术要求吉比特的无源光网络（GPON）分为四个部分：第 1 部分：总体要求 第 2 部分：物理媒质相关（PMD）层要求 第 3 部分：传输汇聚（TC）层要求 第 4 部分：ONT 管理控制接口（OMCI）要求 本部分为接入网技术要求吉比特的无源光网络（GPON）的第 2 部分。本部分与 ITU-T G.984.2 吉比特无源光网络（GPON）：物理媒质相关（PMD）层规范的主要差异为：本部分规定 GPON PMD 层仅支持 1.244Gbit/s 的上行线路速率，但不排斥更高上行线路速率的实现；采用完全不同的章节结构。本部分中的附录 A、附录 B 和附录 C 为资料性附录。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：信息产业部电信研究院 上海贝尔阿尔卡特股份有限公司 华为技术有限公司 中兴通讯股份有限公司 武汉邮电科学研究院 UT斯达康（重庆）通讯有限公司 北京西门子通信网络有限公司 本部分主要起草人：陈洁 敖立 党梅梅 刘谦 程强 赵苹 葛坚 李云洁 周惠琴 黄伟 陆伟 II YD/T-接入网技术要求吉比特的无源光网络(GPON)第 2 部分：物理媒质相关(PMD)层要求 1 范围 本部分规定了吉比特无源光网络（GPON）系统的物理媒质相关（PMD）层要求，以及PMD层和TC层之间的交互。本部分规定的GPON系统上、下行传输速率为吉比特级。本部分适用于公众电信网环境下的GPON设备，专用电信网也可参照使用。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，其最新版本适用于本部分。ITU-T G.652（2003）单模光纤光缆的特性 ITU-T G.957（1999）同步数字体系（SDH）设备和系统的光接口 ITU-T G.982（1996）支持速率高于或等于 ISDN 基本速率业务的光纤接入网 ITU-T G.983.1（1998）基于无源光网络（PON）的宽带光纤接入系统 3 缩略语 下列缩略语适用于本部分。雪崩光电二极管 APD Avalanche Photodiode ATM Asynchronous Transfer Mode 异步传输模式 BER Bit Error Ratio 误码率 B-ISDN Broadband Integrated Services Digital Network 宽带综合业务数字网 CID Consecutive Identical Digit 连续相同数字 DFB Distributed FeedBack laser 分布式反馈激光器 DSL Digital Subscriber Line 数字用户线 E/O Electrical/Optical 电/光 FEC Forward Error Correction 前向纠错 FTTH Fibre to the Home 光纤到户 GPON Gigabit-capable Passive Optical Network 吉比特无源光网络 ISDN 综合业务数字网 Integrated Services Digital Network 3 YD/T-MLM Multi-Longitudinal Mode 多纵模 MPN Mode Partition Noise 分割模式噪声 NRZ Non Return to Zero 不归零（码）O/E Optical/Electrical 光/电 OAN Optical Access Network 光接入网 ODF Optical Distribution Frame 光配线架 ODN Optical Distribution Network 光分配网 OLT Optical Line Termination 光线路终端 ONU Optical Network Unit 光网络单元 ORL Optical Return Loss 光回损 PIN Photodiode without Internal Avalanche Gain 无内部雪崩增益的光电二极管 PMD Physical Media Dependent 物理媒质相关 PON Passive Optical Network 无源光网络 PRBS Pseudo Random Bit Sequence 伪随机序列 RMS Root Mean Square 均方根值 SDH Synchronous Digital Hierarchy 同步数字系列 SLM Single-Longitudinal Mode 单纵模 SNI Service Node Interface 业务节点接口 SOA Semiconductor Optical Amplifier 半导体光放大器 TC Transmission Convergence 传输汇聚 TDM Time Division Multiplexing 时分复用 TDMA Time Division Multiple Access 时分多址接入 Tplo Time of Physical Layer Overhead 物理层开销时间 UI Unit Interval 单位间隔 UNI User Network Interface 用户网络接口 WDM Wavelength Division Multiplexing 波分复用 4 ODN 物理配置 ODN通用物理配置模型见图 1。4 YD/T-图 1 ODN通用物理配置 ODN 中两个光传输方向分别定义如下：下行方向定义为光信号从 OLT 至 ONU；上行方向定义为光信号从 ONU 至 OLT。上下行的传输可以在同一光纤和器件（双向/双工工作）或分离的光纤和器件中进行（单向工作）。5 物理媒质相关（PMD）层要求 5.1 数字信号标称速率 GPON 系统的线路传输速率应为 8kHz 的倍数，其标称线路速率（下行/上行）有两种，分别为：?1244.16Mbit/s/1244.16Mbit/s?2488.32Mbit/s/1244.16Mbit/s 需要注意的是，本标准不排斥更高上行线路速率的实现。更高上行线路速率的 PMD 层具体要求待研究。上、下行标称速率和对应的参数分类如表 1所示。表 1 上、下行标称速率和对应的参数表 传输方向 标称速率 对应的参数表 表 3(下行，1244Mbit/s)1244.16Mbit/s 下行 2488.32Mbit/s 表 4(下行，2488Mbit/s)上行 表 5(上行，1244Mbit/s)表 6(上行，1244Mbit/s)1244.16Mbit/s ODN PMD层参数见表 2，上、下行各种线路速率类型对应的PMD层参数分别见表 3表 6。每种上行速率、下行速率和光通道损耗等级的组合分别有一种类型的ONU与之对应。表 2表 6中的所有参数值都是最坏条件下的值，即假定运行条件（如温度和湿度范围）超过了标准的范围并包含了老化效应，与之相对应的是在极端光通道衰减和色散条件下5 YD/T-光传输段的BER设计目标不劣于 11010。注意：表 2表 6在不使用FEC的条件下规定。当GPON系统采用FEC时，可以支持表 2中ODN的衰减范围，但发射机和接收机的性能可劣于表 3表 6的规定。表 2 ODN PMD层参数 项目 规范 单位光纤类型（注 1）-ITU-T G.652 衰减范围 dB A 类：520 B 类：1025 C 类：1530 光通道损耗差 dB 15 最大光通道代价 dB 1（注 2）最大逻辑距离 km 60（注 3）最大逻辑距离差 km 20 S/R 和 R/S 点之间的最大光纤距离km 20 或 10 支持的最小分路比-受光通道损耗的限制，可支持 16、32 或 64 分路 双向传输-1 根光纤 WDM 或 2 根光纤 维护波长 nm 待定 注 1：对未来距离的扩展（20Km），不同类型光纤的应用待研究。注 2：参见表 5中的注 5。注 3：由系统较高层（MAC 层、TC 层和测距）管理的最大距离，待研究。表 3 1244Mbit/s下行方向的光接口参数 项目 单位 单纤 双纤 OLT发射机（光接口Old）标称速率 Mbit/s1244.16 1244.16 nm 14801500 12601360 工作波长-扰码的 NRZ 扰码的 NRZ 线路码型-图 3图 3发射机眼图模板 dB N.A N.A 在发射机波长上测量的设备的最大反射 dB 大于 32 大于 32 Olu和Old处ODN的最小ORL（注 1 和 2）A B C A ODN 类别 B C 最小平均发射功率 dBm-4+1+5-4+1+5 最大平均发射功率 dBm+1+6+9+1+6+9 发射机无输入信号时的发射光功率 dBm NA NA dB 大于 10 大于 10 消光比 dB 大于-15 大于-15 发射机入射光功率容限 nm N.A N.A MLM 激光器 最大 RMS 谱宽 nm 1 1 SLM 激光器 最大-20dB 谱宽（注 3）dB 30 30 SLM 激光器 最小边模抑制比 ONU接收机（光接口Ord）在接收机波长上测量的设备的最大反射 dB 小于-20 小于-20-小于 10-10小于 10-10误码率 A B C A ODN 类别 B C 最小灵敏度 dBm-25-25-26-25-25-25 最小过载 dBm-4-4-4(注 4)-4-4-4 6 YD/T-连续相同数字抗扰度 bit 大于 72 大于 72-图 5图 5抖动容限 dB 小于 10 小于 10 反射光功率容限 注 1：在ITU-T G.983.1 附录I规定的可选情况下，Oru和Ord以及Olu和Old处ODN的最小ORL应大于20dB。注 2：ITU-T G.983.1 附录II规定了Oru和Ord以及Olu和Old处ODN的最小ORL为 20dB时的ONU发射机反射值。注 3：最大-20dB 谱宽和最小边模抑制比见 ITU-T G.957。注 4：当 C 类 ODN 仅要求过载功率为-6dBm 时，所有类型 ODN 的 ONU 接收机过载功率均要求为-4dBm。表 4 2488Mbit/s下行方向的光接口参数 项目 单位单纤 双纤 OLT发射机（光接口Old）标称速率 Mbit/s 2488.32 2488.32 nm 14801500 12601360 工作波长-扰码的 NRZ 扰码的 NRZ 线路码型-图 2图 2发射机眼图模板 dB N.A N.A 在发射机波长上测量的设备的最大反射 dB 大于 32 大于 32 Olu和Old处ODN的最小ORL（注 1 和 2)A B C A ODN 类别 B C 最小平均发射功率 dBm0+5+3（注 4）0+5+3（注 4）最大平均发射功率 dBm+4+9+7（注 4）+4+9+7（注 4）发射机无输入信号时的发射光功率 dBmN.A N.A dB 大于 10 大于 10 消光比 dB 大于-15 大于-15 发射机入射光功率容限 nm N.A N.A MLM 激光器 最大 RMS 谱宽 nm 1 1 SLM 激光器 最大20dB 谱宽（注 3）dB 30 30 SLM 激光器 最小边模抑制比 ONU接收机（光接口Ord）在接收机波长上测量的设备的最大反射 dB 小于-20 小于-20-小于 10-10小于 10-10误码率 A B C A ODN 类别 B C 最小灵敏度 dBm-21-21-28（注 4）-21-21-28（注 4）最小过载 dBm-1-1-8（注 4）-1-1 8（注 4）连续相同数字抗扰度 bit 大于 72 大于 72-图 5图 5抖动容限 反射光功率容限 dB 小于 10 小于 10 7 YD/T-注 1：在ITU-T G.983.1 附录I规定的可选情况下，Oru和Ord以及Olu和Old处ODN的最小ORL应大于 20dB。注 2：ITU-T G.983.1 附录II规定了Oru和Ord以及Olu和Old处ODN的最小ORL为 20dB时的ONU发射机反射值。注 3：最大-20dB 谱宽和最小边模抑制比见 ITU-T G.957。注 4：该值假定 OLT 使用大功率 DFB 激光器发射机和 ONU 使用基于 APD 的接收机。考虑到 SOA 技术的发展，将来 OLT 发射机可以使用 DFB 激光器SOA 或者更高功率的激光二极管，ONU 可以使用基于 PIN 的接收机。器件参数值可以假定为（受限于眼睛安全规则和惯例）：OLT 发射机最大平均发射功率：+12dBm OLT 发射机最小平均发射功率：+8dBm ONU 接收机最小灵敏度：23dBm ONU 接收机最小过载：3dBm 表 5 1244Mbit/s上行方向的光接口参数 项目 单位 单纤 双纤 ONU发射机（光接口Oru）标称速率 Mbit/s1244.16 1244.16 nm 12601360 12601360 工作波长-扰码的 NRZ 扰码的 NRZ 线路码型-图 3图 3发射机眼图模板 dB 小于-6 小于-6 在发射机波长上测量的设备的最大反射 dB 大于 32 大于 32 Olu和Old处ODN的最小ORL（注 1 和 2)A B C A ODN 类别 B C 最小平均发射功率 dBm-3(注 6)-2+2-3(注 6)-2+2 最大平均发射功率 dBm+2(注 6)+3+7+2(注 6)+3+7 发送机无输入信号时的发射光功率 dBm 小于（最小灵敏度10）小于（最小灵敏度10）bits 16 16 最大 Tx 启用（注 3）bits 16 16 最大 Tx 禁止（注 3）dB 大于 10 大于 10 消光比 dB 大于-15 大于15 发射机入射光功率容限 nm（注 5）（注 5）MLM 激光器 最大 RMS 谱宽 nm 1 1 SLM 激光器 最大20dB 谱宽（注 4）dB 30 30 SLM 激光器 最小边模抑制比-图 4 图 4 抖动转移 UIp-p0.33 0.33 在 2.0kHz 到 5.0MHz 带宽内产生的抖动 OLT接收机（光接口Olu）在接收机波长上测量的设备的最大反射 dB 小于-20 小于-20-小于 10-10小于 10-10误码率 A B C A ODN 类别 B C 最小灵敏度 dBm-24（注 6）-28-29-24（注 6）-28-29 最小过载 dBm-3（注 6）-7-8-3（注 6）-7-8 连续相同数字抗扰度 Bit 大于 72 大于 72-N.A N.A 抖动容限 反射光功率容限 dB 小于 10 小于 10 8 YD/T-注 1：在ITU-T G.983.1 附录I规定的可选情况下，Oru和Ord以及Olu和Old处ODN的最小ORL应大于 20dB。注2：ITU-T G.983.1附录II规定了Oru和Ord以及Olu和Old处ODN的最小ORL为20dB时的ONU发射机反射值。注 3：在5.6.3.1 节中规定。注 4：最大-20dB 谱宽和最小边模抑制比见 ITU-T G.957。注 5：当MLM激光器类型不能支持表 2中的全部ODN光纤距离时，在R/S点和S/R点之间ODN最大光纤距离小于 10km的情况下可以使用MLM激光器。此时，应用于上行 1244.16Mbit/s线路速率的MLM激光器的最大RMS谱宽应满足下面的规定：MLM激光器类型1的最大RMS谱宽：1.4 MLM激光器类型2的最大RMS谱宽：2.1 MLM 激光器类型 3 的最大 RMS 谱宽：2.7 满足更窄谱宽规定的发射机可容许更大的中心波长范围，符合规定的激光器在 ODN 上产生小于 1dB 的光通道代价。具有不同光参数的激光器可以相互替代，但应满足 1)总波长范围不超过 12601360nm，2)光通道代价大于 1dB 时可通过增加最小发射功率或提高接收机最小灵敏度来补偿。注 6：该值假定 A 类 ODN 的 OLT 采用基于 PIN 的接收机。根据连接到 OLT 的 ONU 的数量，从经济性考虑 OLT 可采用基于 APD 的接收机，ONU 采用更经济的低耦合系数的激光器。在这种情况下，A 类的值为：ONU 发射机最小平均发射功率：-7dBm ONU 发射机最大平均发射功率：-2dBm OLT 接收机最小灵敏度：-28dBm OLT 接收机最小过载：-7dBm 表 6 1244Mbit/s上行方向的光接口参数（ONU发射机使用了功率调节机制）项目 单位 单纤 双纤 ONU发射机（光接口Oru）ODN 类别 A B C A B C 最小平均发射功率 dBm-2（注 2）-2+2-2（注 2）-2+2 最大平均发射功率 dBm+3（注 2）+3+7+3（注 2）+3+7 OLT接收机（光接口Olu）ODN 类别 A B C A B C 最小灵敏度 dBm-23（注 2）-28-29-23（注 2）-28-29 最小过载 dBm-8（注 2）-13-14-8（注 2）-13-14 注 1：该表说明了由于ONU发射机处采用功率调节机制而带来的表 5中参数的变化，即ONU发射机的发射功率和OLT接收机的灵敏度和过载功率的变化。其他所有参数和注见表 5。注 2：该值假定 A 类 ODN 的 OLT 采用基于 PIN 的接收机。根据连接到 OLT 的 ONU 的数量，从经济性考虑 OLT 可采用基于 APD 的接收机，ONU 采用更经济的低耦合系数的激光器。在这种情况下，A 类的值为：ONU 发射机最小平均发射功率：-7dBm ONU 发射机最大平均发射功率：-2dBm OLT 接收机最小灵敏度：-28dBm OLT 接收机最小过载：-10dBm 因为最小发射功率受到眼图的限制，所以功率调节的影响很小。5.2 物理媒质和传输模式 5.2.1 传输媒质 GPON 系统传输媒质是符合 ITU-T G.652 建议的光纤。5.2.2 传输方向 9 YD/T-信号在传输媒质的上行和下行方向传输。5.2.3 传输方法 双向传输可利用一根光纤上的波分复用（WDM）技术实现，也可采用两根光纤上的单向传输技术来实现的（见5.5 节）。5.3 线路速率 5.3.1 下行 OLT至ONU的下行信号的标称速率为 1244.16Mbit/s或 2488.32Mbit/s。当OLT和端局工作在正常状态时，下行信号的速率跟踪一个 1 级时钟（精度为 11011）。当端局运行在自由振荡模式时，下行信号的速率跟踪一个 3 级时钟（精度为 4.6106)。当OLT运行在自由振荡模式时，下行信号的速率精度为一个 4 级时钟（3.2105)。5.3.2 上行 ONU 至 OLT 的上行信号的标称速率为 1244.16Mbit/s。当 ONU 处于运行状态或者得到授权时，它应发送与自己接收到的下行信号时钟精度一样的信号。当 ONU 不处于运行状态或者没有得到授权时，它不能发送任何信号。5.4 线路码型 下行和上行：NRZ 编码。PMD 层未定义扰码方法。通常采用的光信号逻辑为：二进制“1”表示发送高光功率；二进制“0”表示发送低光功率。5.5 工作波长 5.5.1 下行方向 单根光纤系统下行方向的工作波长范围应为 14801500nm。双根光纤系统下行方向的工作波长范围应为 12601360nm。5.5.2 上行方向 上行方向的工作波长范围应为 1260-1360 nm.5.6 Old和Oru处的发射机 发射机所有参数的规定与表 3表 6中的参数保持一致。5.6.1 光源类型 根据线路的衰减和色散情况，发送机设备可以选择多纵模（MLM）或单纵模（SLM）激光器。对于每一个应用，本标准给出了一个标称的光源类型，但应明确本标准给出的标称激光器类型并不是必须要求的，并且 SLM 可以替代标称为 MLM 光源类型的任何应用，而不会引起系统性能的任何劣化。5.6.2 光谱特性 对于 MLM 激光器，光谱宽度采用在标准工作条件下的最大均方根（RMS）宽度来衡量，RMS 表明了光谱分布的标准偏差。RMS 宽度的测量方法应包括低于峰值模 20dB 以内的所有模式。对于 SLM 激光器，最大光谱宽度采用中心波峰的最大全宽来衡量，即在标准工作条件下测量从中心波长的最大幅度下降 20dB 的光谱宽度。另外为了在 SLM 系统中控制 MPN，应规范激光器边模抑制比的最小值。10 YD/T-5.6.3 平均发射功率 在Old和Oru点的平均发射功率是指发射机耦合进光纤的平均功率。对平均发射功率规定了一个范围，以允许系统成本最佳化，并且考虑了正常运行条件下发射机连接器劣化、测量误差和器件老化等因素。在运行状态，最小的数值是应提供的最小光功率，而最高的数值则对应最大光功率。注：Oru光接口点发射功率的测量，应考虑ONU发送上行传输的突发性。5.6.3.1 发射机无输入信号时的发射光功率 在上行方向上，ONU发射机应在非分配给自己的所有时隙中不发送任何光功率。发射机无输入信号时的发射光功率参见表 5和表 6中的规定。除了在可能被用作激光器预偏置的最后一位Tx使能位和紧跟着分配的信元的Tx禁止位，ONU也应在分配给它的保护时间内满足该要求。发射光功率在禁止位期间光功率降为 0。在激光器预偏置期间，允许的最大发射光功率符合表 5和表 6中规定的消光比条件下的光逻辑”0”功率。每一上行速率，允许的最多Tx使能位和Tx禁止位，见表 5和表 6。5.6.4 最小消光比 传统采用的光逻辑为：逻辑1为光发射高电平；逻辑0为光发射低电平。该消光比（EX）被定义为：EX=10 log10(A/B)在这里 A 是在逻辑1的中心的平均光功率，B 是在逻辑0的中心的平均光功率。上行方向突发模式信号的消光比适用于从前导码的第一比特到突发信号包含的最后一比特。但不适用于光功率调整时期。5.6.5 在发射机波长测量的设备的最大反射系数 从设备（ONU/OLT）返回到光缆线路的反射由Old/Oru点测量的设备最大允许反射来规范，它应与表 3表 6一致。5.6.6 发送机眼图模板 在本标准中，发送机脉冲形状特征包括上升时间、下降时间、脉冲过冲、脉冲负向过冲和振荡。应将这些指标控制在合理范围内以防止接收机灵敏度的过分劣化，这些指标都以在Old/Oru点的发送机眼图模板的形式加以规范。为了对传输信号进行评估，重要的是不仅要考虑眼图的张开度，而且还要考虑过冲和负过冲的限制。5.6.6.1 OLT 发射机眼图 OLT发射机眼图模板参数见图 2。11 YD/T-图 2 下行传输信号眼图的模板 5.6.6.2 ONU 发射机眼图模板 ONU发射机眼图模板参数见图 3。对于上行方向突发模式，信号眼图模板适用于从前导码的第一比特到突发信号包含的最后一比特。但不适用于光功率调整时期。12 YD/T-幅度光发射机衰减器（注1）O/E转换器，4阶汤姆逊滤波器（注2）波形监视器注1：衰减器可根据实际需要选择使用。注2：滤波器截至频率（3dB衰减频率）是输出标称比特率的0.75倍测试配置1+y11y4y30.50y2y3-y10 x1x20.5x3x41 图 3 上行方向传输信号眼图的模板 5.6.7 反射光功率容限 规定的发送机性能应满足表 3表 6规定的S点光反射功率要求。5.7 Old/Oru和Ord/Olu之间的光通道 5.7.1 衰减范围 ITU-T G.982 定义了两类衰减范围：1)1025dB：B 类 2)1530dB：C 类 规定的衰减是假定最坏情况下的衰减值，包括由于接头、连接器、光衰减器（如果使用）或其它无源光器件带来的损耗，以及任何附加的光缆余量带来的容差：1)将来变更光缆配置（如附加的接头、增加的光缆长度等）；2)由于环境因素引起的光纤光缆性能变化；3)任何连接器、光衰减器（如果使用）或在 S 和 R 点间配置的其它无源光器件的劣化。5.7.2 包括任何连接器的 R/S 点光缆线路的最小光回波损耗 13 YD/T-ODN R/S 点的总的最小光回损（ORL）规定为大于 32dB。可选择的是，ODN S 点的最小 ORL 规定为大于 20dB。ITUT-T G.983 附录 I 列出了可选择的情况。注：一个ODN模块在S/R点的总反射系数主要受ODF（光配线架）上光连接器的影响。在ITU-T G.982中的单个分离元件的最大反射系数是-35dB，两个ODF连接器的反射系数就可达到-32dB。然而，基于其它的网络模型，总的反射率可以变为劣于-32dB。5.7.3 S 和 R 之间的最大离散反射系数 ODN中的所有离散反射系数应优于-35dB，见ITU-T G.982的规定。5.7.4 色散 色散受限系统具有在表 3表 6中规范的色散（ps/nm）最大值，这些值与规范的最大光通道代价一致。它们考虑了规范的发送机类型和光纤在工作波长范围的色散系数。损耗受限系统不具有色散（ps/nm）最大值的规范，且在表 3表 6中用“N.A”表示不适用。5.8 Ord和Olu的接收机 接收机所有参数的规定与表 3表 6中的参数保持一致。5.8.1 最小灵敏度 接收机灵敏度被定义为在R点获得BER=10-10时接收的平均功率的最小可接受值。它考虑了由于采用在标准运行条件下工作的发送机而导致的功率代价，这些条件包括在S点最差的消光比、脉冲上升和下降时间、光回损以及接收机连接器劣化和测量公差。接收机灵敏度不包括与功率代价相关的色散、抖动或光通道的反射，这些影响在最大光通道代价的分配中分别规范。对老化效应也没有单独规范，因为这是需要网络提供商和设备制造商之间协调的典型事例。5.8.2 最小过载 接收机过载就是在R点获得BER=10-10时接收的平均功率的最大可接受值。接收机应具有一定的健壮性，来抵制测距期间由于启动或潜在的碰撞而出现的光功率增加，此时不能保证BER=10-10。5.8.3 最大光通道代价 接收机的光通道代价容限不超过 1dB，包括由于反射、码间干扰、模分配噪声和激光器啁啾造成的劣化。上行方向上，表 3表 6规定的光器件类型在ODN上产生的光通道代价小于 1dB。表 5中的注 5 指明，在速率为 1244Mbit/s的情况下，由色散产生的上行光通道代价增加是容许的，光通道代价大于 1dB时可通过增加最小发射功率或提高接收机最小灵敏度来补偿。5.8.4 最大逻辑距离 最大逻辑距离是指某一传输系统可以达到的最大距离，此距离与光功率预算无关，以km 为单位，不受 PMD 参数限制，只受 TC 层和实现的约束。5.8.5 最大逻辑距离差 逻辑距离差是指所有 ONU 逻辑距离之间的最大差值。它以 km 为单位测量，不受 PMD参数限制，只受 TC 层和实现的约束。5.8.6 在接收波长上测量接收设备的最大反射系数 从设备（ONU/OLT）返回至光缆线路的反射是通过在Ord和Olu点测量的设备最大容许反射来规范的，它应符合表 3表 6的规定。5.8.7 光通道损耗差 光通道损耗差异是指在同一ODN内最大和最小光通道损耗之间的差值，最大光通道损耗差应为15dB。14 YD/T-5.8.8 时钟提取能力 注：上行发送信号时钟从几个正逻辑”1”、”0”交替的连续码（前置码）中快速提取获得。从前置码中提取的时钟至少应在从定界符到上行信号结束的接收信号期间保持，或者在接收信号期间连续地从前置码后的信号中提取。5.8.9 抖动性能 本节规定了 GPON 光接口的抖动性能要求。5.8.9.1 抖动转移 抖动转移的规定仅适用于 ONU 处。抖动转移函数定义如下：上行比特率下行比特率下行信号抖动上行信号抖动抖动转移UIUI10log20 当输入的正弦抖动稍高于图 5中的模板曲线时，ONU的抖动转移函数应在图 4给定的模板曲线之下。图 5规定了每种比特率对应的参数。图 4 ONU抖动转移 15 YD/T-图 5 ONU 抖动容限模板 5.8.9.2 抖动容限 抖动容限被定义为使光设备产生 1dB 光功率代价时加在输入 PON 信号上的正弦抖动峰-峰值幅度。注意它是一个保证在工作条件下不产生附加代价的重要测试项。ONU的容限应至少满足图 5中模板的要求，图 5还规定了各种比特率对应的参数。5.8.9.3 抖动产生 抖动产生的规定仅适用于 ONU 处。当下行输入信号无抖动，测量带宽符合表 5规定，并且速率为 1244.16Mbit/s时，ONU产生的峰-峰值抖动应不大于 0.33UI。5.8.10 连续相等数字(CID)抗扰度 OLT和ONU的CID抗扰度应符合表 3表 6的规定。5.8.11 反射功率容限 当多点反射光被分别看作是在Ord和Olu的一个噪声光时，反射功率容限是Ord和Olu的输入平均光功率与反射光平均功率的允许比值。反射光功率容限在最小接收灵敏度时被定义。5.8.12 传输质量和误码性能 在设计帧结构时，为了避免系统停机或失效，应考虑采用传输比特误码率约为 10-6的开销字节。还应考虑在本地环境下光物理媒质依赖层的误码特性是否需要在段层上对开销字节采用某种纠错机制。整个PON系统的平均传输质量应具有小于10-9的低误码率。在ITU-T G.957定义的环境条件下，光器件的误码指标应优于10-10。6 PMD 层和 TC 层的交互 第5 节描述了一种光接入网（OAN）的PMD层特性，该OAN具有在用户网络接口和业务节点接口之间传送各种业务的能力。然而，一些GPON功能属于或者会影响PMD层和TC层。6.1 节6.3 节描述了这些功能性并解释了GPON中PMD层和TC层之间的关系。TC层具体规定见本标准第 3 部分。6.1 前向纠错 采用前向纠错（FEC）的系统能够支持表 2中ODN的衰减范围，但发射机和接收机的16 YD/T-性能可劣于表 3表 6的规定。采用FEC的系统的有效光增益G定义为BER=11010时使用或不使用FEC情况下接收机输入的光功率差值。图 6 使用FEC时获得的有效光增益G 采用FEC且有效光增益G（以dB表示）的系统，下列任意一种表 3表 6中的性能变化均可接受（但不是全部，以提高互通性）：1)最小和最大发射机功率可以通过G来减小；2)最小接收机灵敏度可以通过G来减小。另外，如果采用表 3表 6规定的相同性能的发射机和接收机，使用有效光编码增益G可获得更远的物理距离或更高的分光比。ONU采用MLM激光器时，FEC可用于降低MPN引起的光功率代价。FEC 在 TC 层实现，本部分不作规范。FEC 增益不能改变接收机过载规定。6.2 ONU 发射机的功率调节机制 OLT 接收机要求在 1244.16Mbit/s 或更高速率情况下采用 APD，这样接收机必须在高速率下为突发模式接收提供高灵敏度和大动态范围。这会降低 APD 接收机的非线性增益因子 M，特别是对 GPON 支持扩展波长的情况，这是因为 GPON 支持扩展波长时 WDM 器件会带来额外的插入损耗与损耗变化。为了减少 OLT 接收机的动态范围，应降低 ODN 损耗较小的 ONU 发射机功率，以防止 OLT 接收机过载。从这个角度考虑，需要一个合适的功率调节机制。功率调节机制要求 TC 层的部分功能，例如 ONU 可以根据 OLT 发送的下行消息增加或降低发射功率。初始化过程或操作过程中执行功率调节的功能不在本部分规定。GPON系统PMD层支持功率调节机制的要求如下所述。其背景在附 录 B中描述。a)ONU输出功率有三种模式。PMD可以在任何一种模式下直接操作。PMD能执行任何一种需要进行的操作，以达到以下规定的范围内的输出功率。模式0：正常值（表 3表 6规定的最小/最大平均发射功率)；模式1：Low 1=正常值 3dB；模式2：Low 2=正常值 6dB。b)OLT测量每一个ONU突发的平均光功率P。OLT将测量结果和阈值（TL和TH）进行比较，并发送以下三种指示之一：PTH：功率高指示 PTL：功率低指示 TLP TH (Pmo 4dB)R2：(Pms+5dB)TL (Pms+1dB)R3：TH TL 8dB 单阈值操作：R2：(Pms+7dB)TL (Pms+1dB)d)OLT接收应能在（灵敏度5dB）条件下（灵敏度见表 3表 6）测量突发功率（但不需要准确读出该数据）。功率调节机制具有以下优点：?降低了 OLT 接收机的动态范围要求，因为低 ODN 损耗下的 ONU 会设定在一个低发送机功率值上。?当 ONU 工作在低功率模式下，激光器寿命增加且功率消耗降低。功率调节机制允许OLT接收机降低表 3表 6规定的要求。6.3 上行物理层开销 GPON帧结构见TC层定义。然而上行突发必须依赖合适的物理层开销来实现，物理层开销用于完成GPON系统中的几个物理进程。物理层开销长度见表 7。表 7 GPON 上行物理层开销 上行速率 开销字节 1244.16Mbit/s 12 此外，附 录 A规范了物理层开销时间（Tplo）内的处理信息，并指导了利用该时间的一些优化。18 YD/T-附 录 A（资料性附录）物理层开销时间的分配 物理层开销（Tplo）时间用于实现PON中的五个物理进程，它们是：激光器开/关时间、定时漂移容限、功率电平恢复、时钟恢复、突发定界开始。分配给这些功能的确切物理层时间部分由约束条件决定，部分由实现机会决定。本附录给出了OLT应遵循的约束条件，以及可任意确定取值的参数的建议值。表 A.2 列出了在不同速率情况下 Ton、Toff、和 Tplo 的