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光网络单元
光网络单元（ONU）详解
定义与功能
光网络单元（Optical Network Unit，ONU）是光纤接入网络（如FTTH、FTTB）中的关键终端设备，位于用户侧，负责将光纤传输的光信号转换为电信号，并提供数据、语音、视频等业务的接入服务，ONU与光线路终端（OLT）配合，通过无源光网络（PON）实现“最后一公里”的宽带接入。
核心组成结构
| 组件 | 功能描述 |
|---|---|
| 光模块 | 接收来自光纤的光信号，并将其转换为电信号（如EPON使用1310nm波长，GPON使用1490nm）。 |
| 处理单元 | 负责数据包的解析、转发及协议处理（如以太网交换、VLAN划分、QoS配置）。 |
| 用户接口 | 提供以太网口（RJ45）、USB、POTS电话口等，连接终端设备（电脑、手机、电话机等）。 |
| 电源模块 | 通常支持直流供电（如12V/24V）或通过POE（以太网供电）获取电力。 |
| 管理模块 | 支持远程管理（如TR-069协议），实现配置下发、状态监控、故障诊断等功能。 |
工作原理
下行方向（OLT→ONU）
- OLT通过广播方式发送数据帧，帧中携带目的ONU的标识（LLID）。
- ONU过滤非自身LLID的帧，仅接收匹配的数据并转换为电信号供用户使用。
上行方向（ONU→OLT）
- 采用TDMA（时分多址）技术，多个ONU共享上行带宽，由OLT分配时隙以避免冲突。
- ONU将用户数据封装后，在指定时隙内通过光纤发送至OLT。
常见类型与应用场景
| 类型 | 特点 | 典型场景 |
|---|---|---|
| SFU（单家庭单元） | 仅支持单一用户，无路由功能，成本低。 | 家庭宽带接入（如光纤到户FTTH）。 |
| HGU（家庭网关型） | 集成路由、Wi-Fi、语音等功能，支持多终端。 | 家庭或小型办公室综合业务接入。 |
| SBU（单业务单元） | 专用于单一业务（如IPTV、监控），功能简单。 | 企业专线、视频监控网络。 |
| MDU（多用户单元） | 支持多用户端口，适用于密集部署（如公寓、酒店）。 | 商业楼宇、校园宿舍区等。 |
关键技术参数
| 参数 | 说明 |
|---|---|
| 传输速率 | EPON：下行2.5Gbps/上行1.25Gbps；GPON：下行2.5Gbps/上行1.25Gbps；10G-PON：对称10Gbps。 |
| 分光比 | 支持1:16（EPON）、1:64（GPON）、1:128（XG-PON）等，决定单纤覆盖用户数。 |
| 传输距离 | 常规为10~20公里（依赖光纤质量和光模块性能）。 |
| 波长范围 | 下行：1490nm（GPON）、1550nm（10G-PON）；上行：1310nm。 |
问题与解答
问题1：ONU与OLT的区别是什么？
- 解答：
- 位置与功能：OLT（光线路终端）位于运营商机房，负责全局调度和管理；ONU位于用户侧，负责终端接入。
- 能力差异：OLT可管理多个ONU，支持更高容量；ONU仅处理自身用户的业务。
- 协议角色：OLT是PON系统的主控节点，ONU为从属节点。
问题2：为什么ONU的上行传输需要TDMA技术？
- 解答：
- 避免冲突：多个ONU共享同一光纤上行通道，TDMA通过时隙分配确保各ONU数据独立传输，防止信号碰撞。
- 带宽保障：OLT动态分配时隙，保证每个ONU的最小带宽需求，提升网络效率。
- 成本优化：无需复杂协商机制，依赖OLT集中调度，降低终端设备复杂度
