光網(wǎng)絡(luò)-光接入網(wǎng)

光接入網(wǎng)1對(duì)比到現(xiàn)網(wǎng)的接入“瓶頸”，光纖是今為止最好的傳輸媒介。下面主要分析PON技術(shù)的產(chǎn)生背景、應(yīng)用、基本概念和特點(diǎn)，并分別介紹GPON、EPON基本原理及差異。

前言21光接入網(wǎng)概述2

PON基本概念3

PON關(guān)鍵技術(shù)4

APON5EPON6GPON7

PON承載的基本業(yè)務(wù)8

GPONPKEPON內(nèi)容介紹3接入網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)－AlloverIPServiceAccessCoreX.25ADSLEthernetPSTNIPATMFRGSM/GPRSCDMACablePDHSDHWirelessVoiceWirelessDataHighSpeedInternetVoiceStreamingDial-upVoIPMessageFTTHGPONDSLWirelessEth/IP/MPLSAggregationNetworkLocation&PresenceMessageOnlineGamingVoiceDataVideoStorageDirectory4如何解決“距離與帶寬”的矛盾ISDNHDSLADSLADSL2+VDSL2xDSL技術(shù)……xDSL技術(shù)很難解決距離與帶寬的矛盾問(wèn)：怎么辦？答：“光進(jìn)銅退”！采用光纖接入網(wǎng)是不錯(cuò)的方案！5光纖接入網(wǎng)的接入方案(a)點(diǎn)到點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)

(b)路邊交換網(wǎng)絡(luò)

(c)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)即:PON

CurbswitchCOCOCONsubscribersL

kmL

kmL

kmPassiveopticalsplitterNsubscribers61光接入網(wǎng)概述2

PON基本概念3

PON關(guān)鍵技術(shù)4

APON5EPON6GPON7

PON承載的基本業(yè)務(wù)8

GPONPKEPON內(nèi)容介紹7PassiveOpticalNetwork

無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)OLTONUOpticalLineTerminal光線路終端OpticalNetworkUnit光網(wǎng)絡(luò)單元PassiveOpticalSplitter

無(wú)源分光器PSTNInternetCATVONUONUPON是一種點(diǎn)到多點(diǎn)（P2MP）結(jié)構(gòu)的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)；

PON由光線路終端OLT（OpticalLineTerminal）、光網(wǎng)絡(luò)單元

ONU（OpticalNetworkUnit）和無(wú)源分光器POS（PassiveOpticalSplitter）組成；PassiveOpticalSplitter

無(wú)源分光器什么是PON?8PON的三大優(yōu)勢(shì)：

1、更遠(yuǎn)的傳輸距離，采用光纖傳輸，覆蓋半徑20KM；

2、更高的帶寬，達(dá)1.25G或2.5G.3、分光特性,，節(jié)省光纖資源。<1Mbps3M8M25M100MADSL/ADSL2+CopperBasedVDSL/ADSL2+CopperBasedPONFiberBased2002200320062010時(shí)間帶寬互聯(lián)網(wǎng)視頻會(huì)議遠(yuǎn)程控制接入技術(shù)業(yè)務(wù)需求VoD標(biāo)清電視視頻會(huì)議Game實(shí)況TVVoDHDTV<3km<2km<1km~20km覆蓋半徑為什么選擇PON?9光接入網(wǎng)的參考配置PON系統(tǒng)采用WDM技術(shù)，實(shí)現(xiàn)單纖雙向傳輸（強(qiáng)制）。采用不同光波分別傳上、下行數(shù)據(jù)；下行數(shù)據(jù)流采用廣播技術(shù)（分光器上物理層復(fù)制）；上行數(shù)據(jù)流采用TDMA技術(shù)。1490nm1310nmPON原理數(shù)據(jù)復(fù)用11OLT至ONU的信號(hào)流為下行信號(hào)。OLT傳至各ONU的信息首先在OLT采用光時(shí)分復(fù)用OTDMA技術(shù)組成復(fù)幀，并被送入饋線光纖，然后在無(wú)源光分路器以廣播形式將復(fù)幀信號(hào)傳至各ONU，最后由各ONU從所接收的復(fù)幀信號(hào)中恢復(fù)出發(fā)送給本ONU的相應(yīng)幀信號(hào)。1490nm1310nmPON原理數(shù)據(jù)復(fù)用各ONU至OLT的上行信號(hào)可以采用OTDMA，OWDMA，OCDMA，OSCMA等多址接入技術(shù)

(1)光時(shí)分多址（OTDMA） (2)光波分多址(OWDMA) (3)光碼分多址(OCDMA) (4)光副載波多址OSCMA1490nm1310nmPON原理數(shù)據(jù)復(fù)用光接入網(wǎng)的應(yīng)用類型WDM光互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的多波長(zhǎng)光網(wǎng)絡(luò)1光接入網(wǎng)概述2

PON基本概念3

PON關(guān)鍵技術(shù)4

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PON承載的基本業(yè)務(wù)8

GPONPKEPON內(nèi)容介紹16什么是DBA?DBA,DynamicallyBandwidthAssignment(動(dòng)態(tài)帶寬分配)DBA是一種能在微秒或毫秒級(jí)的時(shí)間間隔內(nèi)完成對(duì)上行帶寬的動(dòng)態(tài)分配的機(jī)制為什么需要DBA？

可以提高PON端口的上行線路帶寬利用率

可以在PON口上增加更多的用戶

用戶可以享受到更高帶寬的服務(wù)，特別是那些對(duì)帶寬突變比較大的業(yè)務(wù)PON關(guān)鍵技術(shù)--DBADBA概念17EndUser1EndUser3ONTEndUser233133211112ONTONT133211133211OLT加密解密解密解密1133211由于下行數(shù)據(jù)在分光器上為廣播復(fù)制，每個(gè)ONU都可以收到同樣的數(shù)據(jù)。在OLT上需要采用加密處理，提高線路數(shù)據(jù)的可靠性。GPON與EPON支持的加密算不同，GPON采用AES128加密處理，EPON采用三重?cái)噭?dòng)算法。PON系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全1819內(nèi)容介紹1光接入網(wǎng)概述2

PON基本概念3

PON關(guān)鍵技術(shù)4

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PON承載的基本業(yè)務(wù)8

GPONPKEPONATM無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（APON）APON系統(tǒng)是將ATM和PON技術(shù)結(jié)合起來(lái)，即在PON網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)基于ATM信元的傳輸，從而使系統(tǒng)具有下列特點(diǎn)：多個(gè)ONU可共享光纖介質(zhì)，從而大大降低系統(tǒng)成在OLT與遠(yuǎn)端用戶之間無(wú)需使用有源器件。

可實(shí)現(xiàn)有QOS質(zhì)量的多業(yè)務(wù)的綜合傳輸可充分利用ATM統(tǒng)計(jì)復(fù)用的特點(diǎn)，促進(jìn)實(shí)現(xiàn)PON中的動(dòng)態(tài)帶寬分配。APON系統(tǒng)結(jié)構(gòu)22內(nèi)容介紹1光接入網(wǎng)概述2

PON基本概念3

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PON承載的基本業(yè)務(wù)8

GPONPKEPON以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)EPON(EthernetPON，EPON)是指采用PON的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)接入的網(wǎng)絡(luò)。主要由三部分組成：光線路終端(OLT)、光分配網(wǎng)(ODN)和光網(wǎng)絡(luò)單元/光網(wǎng)絡(luò)終端(ONU/ONT)。以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)EPON接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)EPON的協(xié)議分層EPON下行信息流的分布過(guò)程下行傳輸幀結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)以太幀EPON上行信號(hào)流的發(fā)送過(guò)程EPON上行幀結(jié)構(gòu)EPON關(guān)鍵技術(shù)數(shù)據(jù)鏈路層的關(guān)鍵技術(shù)主要包括上行信道的多址控制協(xié)議(MPCP)、ONU的即插即用問(wèn)題、OLT測(cè)距和延時(shí)補(bǔ)償兼容性等等。EPON物理層的關(guān)鍵技術(shù)主要集中在OLT處，其中包括突發(fā)信號(hào)的快速同步、網(wǎng)同步、光發(fā)送和接收模塊的功率控制以及自適應(yīng)接收等。EPON網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)光線路終端(OLT)、光管理單元（EMS）和光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)32內(nèi)容介紹1光接入網(wǎng)概述2

PON基本概念3

PON關(guān)鍵技術(shù)4

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PON承載的基本業(yè)務(wù)8

GPONPKEPONGPON網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)光線路終端(OLT)、光管理單元（EMS）和光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)34ITU-TG.984.3GPONTC層規(guī)格要求GTC復(fù)用結(jié)構(gòu)及協(xié)議棧介紹GTC幀結(jié)構(gòu)介紹ONU注冊(cè)激活流程DBA規(guī)格要求告警和性能ITU-TG-984.1/2/3/4產(chǎn)品開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單產(chǎn)品兼容性強(qiáng)ITU-TG.984.1GPON網(wǎng)絡(luò)參數(shù)說(shuō)明保護(hù)倒換組網(wǎng)要求ITU-TG.984.4OMCI消息結(jié)構(gòu)介紹OMCI設(shè)備管理框架OMCI實(shí)現(xiàn)原理簡(jiǎn)述ITU-TG.984.2PMD層規(guī)格要求2.488Gbps下行光接口參數(shù)規(guī)格要求1.244Gbps上行光接口參數(shù)規(guī)格要求物理層開(kāi)銷分配GPON標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議35

GPON提供以下幾種異步傳輸速率：

1.24416Gbit/sup,2.48832Gbit/sdown（目前的主流支持速率）支持最大邏輯距離為：60km

支持最大物理距離為：20km

支持最大距離差為：20km

分光比為1：64，可升級(jí)為1：128GPON網(wǎng)絡(luò)基本性能參數(shù)

ONU

OLT

ONU

距離差:20km

邏輯距離:60km

邏輯分光比:128

UNI

SNI

廣播方式：GPON的下行幀長(zhǎng)為固定的125us，下行為廣播方式，所有的ONU都能收到相同的數(shù)據(jù)，但是通過(guò)GEMPORTID來(lái)區(qū)分不同的業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)，ONU通過(guò)過(guò)濾來(lái)接收屬于自己的數(shù)據(jù)。GPON原理下行數(shù)據(jù)36TDMA方式：GPON的上行是通過(guò)TDMA（時(shí)分復(fù)用）的方式傳輸數(shù)據(jù)，上行鏈路被分成不同的時(shí)隙，根據(jù)下行幀的upstreambandwidthmap字段來(lái)給每個(gè)ONU分配上行時(shí)隙，這樣所有的ONU就可以按照一定的秩序發(fā)送自己的數(shù)據(jù)了，不會(huì)產(chǎn)生為了爭(zhēng)奪時(shí)隙而沖突。每幀共有9120個(gè)時(shí)隙。GPON原理上行數(shù)據(jù)37Page381光接入網(wǎng)概述2PON基本概念3PON關(guān)鍵技術(shù)4GPON協(xié)議分析5EPON協(xié)議分析6PON承載的基本業(yè)務(wù)7GPONPKEPON內(nèi)容介紹38BRASAAAServerIPCoreASP/ISPCPEMSEEthernetMA5600TSoftswitchInternetIPTVServerMiddle

wareNMSTL1/CORBA

/APIBBserviceplatformCarrier’sOSSNotificationIPTVPhonePCSFU(HG8xx)CPEMDU(MA5606T)VDSL2NSPIPVoiceCBU/MTUE1FEODNSplitterBase

stationPBXPhonePCSBU(OT925)E12G/3GPONTriple-Play端到端解決方案39xDSL線路改造，有利