YD/T 1993.1-2009 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 YD/T1993.1-2009 标准下载解压密码：www.bzxz.net

ICS33.040.50
中华人民共和国通信行业标准
YD/T 1993.1-2009
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　
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
4.．参考模型…
编码和速率·
ODN要求
4.4协议栈
4.52GMII要求
4.6DTBI要求·
4.7兼容模式2GEPON和1GEPON的关系·5PON接口协议栈和要求
5.1PMD子层·
5.2PMA子层..
5.3PCS子层
5.4RS子层…
5.5OAM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
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YD/T 1993.1-2009
YD/T1993.1-2009
《接入网技术要求—2Gbit/s以太网无源光网络（2GEPON）》分为两个部分：一第1部分：兼容模式。
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。《接入网技术要求一2Gbit/s以太网无源光网络（2GEPON）》是无源光网络（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/T1090-2000
接入网技术要求一—基于ATM的无源光网络（A-PON）YD/T1250-2003接入网设备测试方法—基于ATM的无源光网络（A-PON）YD/T1475-2006接入网技术要求——基于以太网的无源光网络（EPON）一YD/T1531-2006接入网设备测试方法一—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系统互通性一YD/T1949-2009接入网技术要求——吉比特的无源光网络（GPON）接入网设备测试方法一吉比特的无源光网络（GPON）YD/T1995-2009
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：工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。
本部分主要起草人：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。
1范围
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/T1993.1-2009
本部分规定了兼容模式的2Gbit/s以太网无源光网络（2GEPON）系统的参考模型、编码和速率、光分配网络（ODN）要求、无源光网络（PON）接口协议栈和接口要求、物理媒质相关（PMD）子层、兼容性以及扩展操作管理维护（OAM）等方面的要求。本部分适用于公众电信网的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，其最新版本适用于本部分。YD/T1475-2006
YD/T 1771-2008
IEC60793-2-50(2008)
IEEE802.3
3术语、定义和缩略语
3.1术语、定义
接入网技术要求—基于以太网方式的无源光网络（EPON）接入网技术要求——EPON系统互通性B类单模光纤规范
EEE信息技术标准一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和定义适用于本部分。3.1.1
千兆以太网无源光网络1Gbit/sEthernetPassiveOpticalNetwork（1GEPON）1GEPON是指符合YD/T1475-2006的EPON系统，业界又称为GEPON。1GEPON系统GMI接口处的上下行工作速率为1Gbit/s（对应PMD层工作速率为1.25Gbit/s）。3.1.2
2Gbit/s以太网无源光网络2Gbit/sEthernetPassiveOpticalNetwork（2GEPON）2GEPON是指下行最高工作速率为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1Gbit/s速率的EPON系统（对应PMD层工作速率为下行2.5Gbit/s，上行1.25Gbit/s），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1.25Gbit/s）。兼容模式的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GigabitMediaIndependentInterface（GMil）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。1GEPON系统的MAC层和PHY层之间采用GMIⅡI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层之间的接口，位于RS子层和PCS子层之间，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（DTBI）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。当2GEPON工作在1Gbit/s速率模式下时，DTBI接口同1GEPON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/sMediaIndependentInterfaceCableTelevision
Double Ten-Bit Interface
Ethernet Passive Optical NetworkForwardErrorCorrection
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 control protocolMulti-point MAC Control
OperationAdministrationMaintenanceOptical Distribution NetworkOptical Line Terminal
Optical Modulation AmplitudeOpticalNetworkTerminator
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
媒质访问控制
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
OpticalNetworkUnit
Point to Multipoint
Physical Code Sublayer
Physical Medium Attachment
Physical Medium Dependent
Passive Optical Network
Root Mean Square
Single-Longitudinal Mode
Ten-Bit Interface
Time Division Multiple Address光网络单元
点到多点
物理编码子层
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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
2GEPON系统是一种采用点到多点（P2MP）结构的单纤双向光接入网络，其典型拓扑结构为树型。2GEPON系统参考结构如图1所示。2G
网络侧
IF2G PON
无源光分路器
IF2OPON：PON专用接口
IF2GPON
2GONU/ONT1
2GONU/ONT2
用户侧
2GONU/ONTn
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12GEPON系统参考结构
2GEPON系统与现有1GEPON系统构成相同，由局侧的光线路终端（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，如无特别声明，2GOLT、2GONU分别表示2GEPON系统的局侧、用户侧设备；1GOLT、1GONU分别表示1GEPON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系统的ONU/ONT可放置在用户、大楼和小区等不同的位置，形成FTTH、FTTB、FTTCab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
兼容模式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1.25Gbit/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2GEPON系统下行速率要求见表1。裹12GEPON下行速率要求
EPON系统
1GEPON
2GEPON
8B/10B
双8B/10B
8B/10B
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2GMI、GMI接口上的速率；注2：1GEPON的速率用于对比参考4.3ODN要求
比特速率
(Gbit/s）
兼容模式2GEPON系统应使用符合EC60793-2-50规范的B1.1、B1.3或B6类单模光纤。兼容模式2GEPON系统为单纤双向系统，上、下行应分别使用不同的波长，其中上行应使用1260nm～1360nm波长，下行应使用1480nm～1500nm波长，如果采用第三波长方式实现CATV业务的承载，则应使用1540nm1560nm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协议栈
图2描述了兼容模式2GEPON系统的协议分层以及与ISO/IECOSI参考模型之间的关系。OSI参考
模型分层
应用层
表示层
会话层
传输层
网络层
数据链路层
物理层
LAN分层
MDI ★
2GMII=2Gbit/s媒质独立接口
MDI=媒质相关接口
OAM=运行、管理和维护
OLT=光线路终端
FEC-前向纠错
DTBI=双10比特位接口
LAN分层
无源光介质
ONU=光网络单元
PCS=物理编码子层
PHY=物理层
PMA=物理媒质附加
PMD=物理媒质相关
RS=调和子层
兼容模式2GEPON协议分层和OSI参考模型间的关系A2
4.52GMII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2Gbit/s、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GMI相同。
TXD<15:0>
GTX_CLK
RXD<7:0>
RX_CLK
图3OLT侧2GMI信号定义
TXD<7:0>
GTX_CLK
RXD<15:0>
图4ONU侧2GMII信号定义
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4.6DTBI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，具体兼容性要求见本部分7节。5PON接口协议栈和要求
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-PX202000BASE-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-PMD的示例。2000BASE-PX20的一端使用2000BASE-PX20-UPMD，另端使用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
2000P20-D
发送器
接收器
单纤双向
ONU/ONT
按收器
发送器
图5D-PMD和U-PMD示例Www.bzxZ.net
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-U
PX-20-U
2000BASE-PX20-D
B1.1、B1.3和B6类单模光纤
标称发射波长
发射方向
最小范围·
最大通道插入损耗b
最小通道插入损耗“
表2(续）
2000BASE-PX20-U
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2000BASE-PX20-D
0.5m~20km
·如果在链路上启用前向纠错，可获得较大的最小传输范围，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。
链路的差分插入损耗是通道最大插入损耗和最小插入损耗之差5.1.2
收发器PMD到MDI的光特性
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2000BASE-PX20-D和2000BASE-PX20-U发送器特性表3
信号速率范围
波长范围”
SLM激光器的一20dB谱宽（最大）SLM激光器的边模抑制比（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）
RINisOMA（最大）
发射OMA（最小）
发射器眼图定义(X1,X2,Y1,Y2,Y3)打开时间T。（最大）
关闭时间Tr（最大）
光回波损耗容限（最大）
光配线网络(ODN)的回波损耗（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±100ppm
1480~1500
[0.22, 0.375, 0.20,0.20, 0.30]N.A.
·代表RMS谱宽的中心波长±1α的范围，其中α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±100ppm
1260~1360
同YD/T1475-2006表A.7
-0.22(0.95)
(0.22,0.375,0.20,0.20,0.30]
2000BASE-PX20-D和2000BASE-PX20-U接收器特性应符合表4的规定。2000BASE-PX20-D和2000BASE-PX20-U接收器特性表4
信号速率范围
波长范围
2000BASE-PX20-D接收器
1.25±100ppm
1260-1360
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2000BASE-PX20-U接收器
2.5±100ppm
1480~1500

dBm(mW)
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误码率（最大）
平均接收功率（最大）
损伤门限 (最大)
接收灵敏度（最大）
OMA接收灵敏度（最大）
信号检测门限（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）b
发送器稳定时间Treceiver_settling（最大）严格条件下的眼图抖动（最小）抖动截止频率
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，最大）
，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垂直眼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。Treceiver_settling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YD/T1475-2006C.3节5.1.32000BASE-PX20收发器在TP1到TP4点的抖动（参考性定义）单
dBm(μW)
dBm(μW)
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，第二数字代表上行方向。TP2和TP3是兼容性参考点，TP1和TP4是实现所用参考点。光发送信号定义在距接插线输出端（25）m处（TP2）该接插线的光纤类型与发送器类型应一致。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
1:16光
分路器
光燃和无源光分路
器(信道)
系统边界
接插线
图62000BASE-PX20功能框图
TP4/TP1
Tx_Tnable
Siginal_Detect
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