02、无源光网络PON概述

null无源光网络PON概述无源光网络PON概述中兴通讯学院 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 规划部提 纲提 纲PON无源光网络概述 EPON原理 EPON在光进铜退中的应用模式null点到点光接入（MC）方式点到多点光接入方式 点到点以太接入APON EPON GPON 小区交换机接入技术比较（PON vs MC）技术比较（PON vs MC）MC技术的两种使用方式： 点到点以太接入 N根光纤，2N个光收发器 管理独立 小区交换机接入 只需铺设1或2根光纤到小区 2N+2个光收发器 设备占用局端机房空间小 在传输过程中需要有源设备 设备分级管理 PON的接入方式： 只需铺设1或2根光纤到小区 需N+1个光收发器 设备占用局端机房空间最小 传输中不需有源设备 设备集中管理PON技术发展历程PON技术发展历程上世纪90年代初提出PON概念 1995年成立FSAN（Full Service Access Networks)组织 1996年ITU-T颁布G.982 (PON标准建议） 1998年ITU-T 颁布G.983（APON标准建议） 2000年12月成立IEEE 802.3ah工作组，制定EPON标准建议 2003年3月ITU-T颁布G.984（GPON标准建议） 上世纪90年代末APON开始商用 2003年6月 美国三大运营商开始APON招标 2003年8月日本NTT开始EPON招标 2005年中国电信开始测试并部署EPON试验网 2009年颁布IEEE 802.3AV（10GEPON标准）PON的定义和组成PON的定义和组成PON（Passive Optical Network）无源光网络的定义 PON是一种应用于接入网，局端设备（OLT）与多个用户端设备（ONU/ONT）之间通过无源的光缆、光分/合路器等组成的光分配网（ODN）连接的网络。 在OLT(光线路终端)和ONU(光网络单元)之间的ODN (光分配网络)没有任何有源电子设备的光接入网。 无源光网络的构成 OLT（Optical Line Terminal）－光线路终端 ONU（Optical Network Unit）－光网络单元 ONT（ Optical Network Terminal）－光网络终端 ODN（Optical Distribution Network）－光分配网 PON的定义和组成（续）PON的定义和组成（续）PON单纤双向传输机制PON单纤双向传输机制PON系统采用WDM技术，实现单纤双向传输。 为了分离同一根光纤上多个用户的来去方向的信号，采用以下两种复用技术： 下行数据流采用广播技术； 上行数据流采用TDMA技术。1490nm1310nm练习题练习题1.以下哪些技术属于P2MP技术？（ ） A.APON B.EPON C.小区交换机接入 D.GPON 2.无源光网络由以下哪些部分组成（ ） A.OLT B.ONU C.ONT D.ODN 3.在PON网络中，位于OLT和ONU直接的ODN网络没有任何有源设备。 A.对 B.错 4.PON系统采用（ ）技术，实现单纤双向传输，其下行方向使用的波长为（ ） A.WDM,1310nm B. WDM,1490nm C. TDM,1490nm D. TDM,1310nm 5.为了分离同一根光纤上多个用户的来去方向的信号，PON网络中，上行方向采用（ ）技术 A.WDM B.广播 C.CDMA D.TDMA PON系统组网方式PON系统组网方式PON保护方式PON保护方式全保护方式骨干光纤保护方式PON技术的优势PON技术的优势相对成本低，维护简单，容易扩展，易于升级。PON结构在传输途中不需电源，没有电子部件，因此容易铺设，基本不用维护，长期运营成本和管理成本的节省很大 无源光网络是纯介质网络，彻底避免了电磁干扰和雷电影响，极适合在自然条件恶劣的地区使用。 PON系统对局端资源占用很少，系统初期投入低，扩展容易，投资回报率高 提供非常高的带宽。EPON目前可以提供上下行对称的1.25Gb/s的带宽，并且随着以太技术的发展可以升级到10Gb/s。GPON则是高达2.5Gb/s的带宽。 服务范围大。PON作为一种点到多点网络，以一种扇出的结构来节省CO的资源，服务大量用户。用户共享局端设备和光纤的方式更是节省了用户投资。 带宽分配灵活，服务有保证。G/EPON系统对带宽的分配和保证都有一套完整的体系。可以实现用户级的SLA。PON技术概述PON技术概述相同的拓扑——P2MP光纤APONEPONGPON封装 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 不同FSAN提出，ITU-T标准化； ATM封装； 目前标准化最完善； 没有得到市场认可。IEEE EFM工作组标准化，编号802.3ah； 以太网封装； 国内标准已经制定完成； 产品开始在市场上迅速应用。FSAN提出，ITU-T标准化 G.984.x； ATM、GEM封装； 标准已经完成； 应用广泛。APON技术APON技术APON技术的核心部分采用ATM技术。 利用ATM的集中和统计复用特性，提供从窄带到宽带等各种业务，不仅支持可变速率业务，也支持时延要求较小的业务，具有支持多业务多比特率的能力。 对称速率(155.52Mbit/s)和非对称速率(下行622.08Mbit/s，上行155.52Mbit/s)。 传输距离最大20KM。支持的光分路比在32-64之间。 APON技术具备综合业务接入、QoS服务质量保证等独有的特点；由于标准化时间较早，已有成熟商用化产品等等优点。 当然APON技术也存在利用ATM信元造成的传输效率较低；带宽受限；系统相对复杂、价格较贵；需要进行协议之间的转换等缺点。 EPON/GEPON技术EPON/GEPON技术EPON和GEPON的基本差别就是标准化，前者往往指非标设备，后者指符合IEEE802.3ah规范的设备技术的核心部分采用以太网技术。 在EPON/GEPON中，根据IEEE802.3以太网协议，传送的是可变长度的数据包。由于以太网适合携带IP业务，与APON相比，极大地减少了传输开销。 EPON/GEPON能够提供高达1Gbit/s的上下行带宽。 传输距离最大10-20KM。支持的光分路比可达64。EPON/GEPON技术EPON/GEPON技术EPON/GEPON融合了PON和以太网的优点，系统结构更简化，标准宽松，成本更低；1Gbit/s的高速宽带，且易于升级；与现有的以太网兼容，无需协议转换；具有同时传输TDM、IP数据和视频广播的能力等优点。随着多协议标签交换（MPLS）等新的IP服务质量(QoS)技术的采用，也可提供一定的QoS保证。 EPON/GEPON技术目前仍难以支持实时业务的服务质量；在安全性、可靠性等方面与电信级的服务相比仍有差距。GPON技术GPON技术GPON技术针对1Gbit/s以上的PON标准，除了对更高速率的支持外，还是一种更佳、支持全业务、效率更高的解决方案。 引入通用成帧协议(GFP) ，能将任何类型和任何速率的业务进行原有格式封装后经由PON传输，而且GFP帧头包含帧长度指示字节，可用于可变长度数据包的传递，大大提高了传输效率。因此能更简单、通用、高效地支持全业务。 GPON提供1.244和2.488Gbit/s的下行速率和所有标准的上行速率。 传输距离可达20KM(逻辑60KM)。支持的光分路比在64-128之间。GPON技术GPON技术与EPON力求简单的原则相比，GPON更注重多业务和QoS保证；能够简单、通用、高效的透明传送各种业务；具有前所未有的高比特率、高带宽；非对称特性更能适应未来的FTTH宽带市场；传输距离更远、覆盖范围更广。 但是GPON标准复杂，其成本相对EPON仍显较高。 PON技术基本比较PON技术基本比较练习题练习题1.PON系统的组网方式包括（ ） A.带冗余树干的树状结构 B.总线型拓扑结构 C.树状拓扑结构 D.环状拓扑结构 2.下面哪种保护方式中需要用到2：N的分光器？（ ） A.全保护方式 B.骨干光纤保护方式 3.EPON和GPON的拓扑结构完全相同，但封装协议不同（ ） 。 A.对 B.错 4.GEPON系统采用ATM或GEM的封装方式（ ） A.对 B.错 5.与EPON力求简单的原则相比，GPON更注重多业务和QOS保障，能够简单、通用、高效的传输各种业务 A.对 B.错 提 纲提 纲PON无源光网络概述 EPON原理 EPON在光进铜退中的应用模式EPON协议栈EPON协议栈EPON工作原理-帧结构EPON工作原理-帧结构1、普通以太网数据帧，802.3帧格式； 2、EPON数据帧是基于802.3帧，格式上新增 LLID（Logical Link Identification）逻辑链路标识 字段 ：用于在OLT上标识ONU。LLID定义LLID定义定义广播与单播实现 a.广播： MODE=1 或者 LLID=0x7FFF b.单播： MODE=0 且 LLID!=0x7FFFEPON工作原理－下行EPON工作原理－下行在ONU注册成功后分配一个唯一的LLID； 在每一个分组开始之前添加一个LLID，替代以太网前导符的6、7两个字节； OLT接收数据时比较LLID注册列 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf ，ONU接收数据时，仅接收符合自己的LLID的帧或者广播帧。广播方式EPON工作原理－上行EPON工作原理－上行OLT接收数据前比较LLID注册列表； 每个ONU在由局方设备统一分配的时隙中发送数据帧； 分配的时隙补偿了各个ONU距离的差距，避免了各个ONU之间的碰撞。 人为干预的参数：最大上行速率（1M） ，保证带宽（1M） ，固定带宽（1M） TDMA方式系统工作过程系统工作过程ONU的操作 ONU通过下行控制帧的时间戳同步于OLT； ONU等待发现帧（gate） ONU进行发现处理，包括：测距，指定物理ID和带宽。 ONU等待授权，ONU只能在授权时间发送数据（ONU不会主动发光）OLT的操作 产生时间戳消息，用于系统 参考时间 通过MPCP帧指配带宽 进行测距操作 控制ONU注册系统工作之关键技术系统工作之关键技术LLID与仿真子层 MPCP 自动化注册和测距 LLID与仿真子层LLID与仿真子层仿真子层的目的： 使下层的P2MP网络的处理方式看起来类似于多个P2P链路的集合。 LLID的定义改变了以太网固有的特性，是传输质量获得可以控制的基础。 实现的方法： 在每一个分组开始之前添加一个LLID，替代前导符的第6、7两个字节。 实现机制： 在ONU注册成动后分配一个唯一的LLID； OLT接收数据时比较LLID注册列表； ONU接收数据时，仅接收符合自己的LLID的或者广播包。MPCP协议MPCP协议MPCP在OLT和ONU之间规定了一种控制机制——MPCP来协调数据的有效发送和接收： 系统运行过程中上行方向在一个时刻只允许一个ONU发送 位于OLT的高层负责处理发送的定时、不同ONU的拥塞 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 ，从而优化PON系统内部的带宽分配（时隙的分配时动态的） MPCP有两种GATE操作模式：初始化模式和普通模式。 初始化模式用来检测新连接的ONU，测量环路延时和ONU的MAC地址 普通模式给所有已经初始化的ONU分配传输带宽MPCP帧格式MPCP帧格式五种类型的MPCP帧 GATE（OLT发出） 允许接收到GATE帧的ONU立即或者在指定的时间段发送数据 REPORT（ONU发出） 向OLT报告ONU的状态，包括该ONU同步于哪一个时间戳、以及是否有数据需要发送。 REGISTER_REQ （ONU发出） 在注册规程处理过程中请求注册。 REGISTER （OLT发出） 在注册规程处理过程中通知ONU已经识别了注册请求。 REGISTER_ACK （ONU发出） 在注册规程处理过程中表示注册确认。MPCP帧格式自动注册过程自动注册过程指OLT对系统中的ONU进行注册，主要用于系统中增加ONU时或者ONU重新启动时。 在Discovery过程中ONU的执行动作： 在上电启动或复位时，ONU进入Discovery状态。等待来自OLT的“Discovery Gate”消息。 如果所收到的消息类型为 Discovery，且消息中的逻辑PHY ID与自己相同或为缺省值是，就对此消息做出应答。 在discovery过程中OLT的执行动作： OLT必须周期性的发送Discovery检测帧。 所有的“discovery Gate”帧都是以广播方式发送的。自动测距自动测距补偿因ONU距离不同而产生的时延差异：RTT（Round Trip Time） 在注册过程中，ONU对新加入的ONU启动测距过程 OLT使用RTT来调整每个ONU的授权时间 OLT也可以在任何收到MPCP PDU的时候启动测距功能。 使用注册冲突避让： 在EPON系统中，解决ONU的注册冲突的方案有两种：随机延迟时间法和随机跳过开窗法。RTT = T2-T1+T5-T3 = T5-T4提 纲提 纲PON无源光网络概述 EPON原理 EPON在光进铜退中的应用模式xPON几种典型的应用模式xPON几种典型的应用模式FTTB 光纤到楼宇FTTN/C 光纤到交接箱FTTV 光纤到乡村FTTH 光纤到户最主要的应用模式，新建的住宅楼、商用楼宇建议采用此模式； ONU放置于楼宇内部，一般无需专用设备间。在不具备FTTB应用条件的情况下，可选择此种应用模式； 一般情况下，用于光进铜不退的宽带提速场合。农村地区应用，根据农村的光纤光缆资源情况，分为光纤到行政村和光纤到自然村两种； 该类模式一步到位实现数据和话音综合接入。高端住宅区可考虑该种模式； 投资成本较高，仅适用于投资收益比高的地区。业务带宽规划业务带宽规划单EPON接口覆盖用户测算 以上只是参考模型， 实际PON口可覆盖的用 户数需根据当地的带宽 要求和宽带渗透率而定。 假设一个PON接口覆盖宽带用户数为n，组播+点播＋宽带上网＋语音<1G 100×2.5＋10×8 + n×(8＋3)×30%）+（n×4×50%） +n×0.2<1000 计算结果：n ≈121，单PON口可覆盖120左右的宽带用户； 城市地区如按50%的宽带渗透率计算,单PON端口可覆盖约250用户； 农村地区如按20%的宽带渗透率计算，一个PON端口可覆盖约600用户。！FTTB关键问题－OLT覆盖范围*FTTB关键问题－OLT覆盖范围EPON采用1000BASE-PX20时，上、下行R-S允许的最大衰耗都是25dB 光纤衰耗系数(含熔接损耗)：0.4dB/km(上行)，0.3dB/km(下行) 光缆线路富余度 传输距离<=5km，取2dB 传输距离<=10km，取2~3dB 传输距离>10km，取3dB 活动连接头损耗：0.5dB/个 OLT的覆盖范围 城市（典型情况7个活接头) 1:32分光：5km 农村（典型情况5个活接头） 1:32分光时：6.5km 1:16分光时：13.75km 1:8分光时：20km 分光器插损光纤损耗系数×传输距离＋光分路器插损＋活动连接头损耗＋ODN光通道衰耗＋光缆线路富余度 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 配置的复杂性，建议使用统一规划的相同规格的非等分Splitter 。FTTB（xPON＋LAN）应用场景的建议（2）FTTB（xPON＋LAN）应用场景的建议（2）MDU基本要求： MDU提供多线卡槽位，宽带、语音的板卡混插，可灵活调整； 纯宽带：8～24线FE； 窄带： 8～32线POTS； 容量建议（内置IAD/AG） 可根据宽窄带板卡的灵活配置，提供8FE+8POTS、8FE+16POTS、16FE+16POTS等满足宽窄带1：1、1：2的应用需求；FTTB（xPON＋DSL）应用模式FTTB（xPON＋DSL）应用模式主要应用以下两种场合： （1）老城区改造， “光进铜不退”，保留铜缆，宽带下移，解决宽带提速问题，语音提供方式不变。 （2）新建区域：“光进铜退”，接入节点下移到楼内或者小区，家庭网关HGW提供基于VoIP的语音，无需再铺设主干电缆，此种情况适用于“我的E家”覆盖地区。SSIPTV网络城域网汇聚设备DSLAMONU(内置DSL)PSTNAG/接入网/交换机OLT光交接箱 （内置Splitter）FTTB（xPON＋DSL）应用场景的建议（1）FTTB（xPON＋DSL）应用场景的建议（1）组网分析： OLT集中放置在CO机房； ODN组网一般采用一级分光方式、集中设置并尽量靠近用户； 用户带宽分析： 对于中低速率用户（16Mb/s以下的下行速率），每EPON口建议支持256个用户数，采用ADSL2+方式； 对于高速率用户（20Mb/s以上的下行速率），每EPON口建议支持128个用户数，采用VDSL2方式； 网络拓扑建议 MDU设备尽量靠近用户。并结合已建的铜缆分配点的位置及供电情况，MDU容量较为灵活，建议在楼道或者低压井进行建设，铜缆长度100米到数百米； 考虑到用户带宽、ONU容量、ONU拓扑分布等情况，建议每个PON口携带MDU不超过8个； 当ODN网沿道路铺设时，利用现有管线，在个别情况下可能会采用链型组网形式，为了减少工程配置的复杂性，建议使用统一规划的相同规格的非等分Splitter 。FTTB（xPON＋DSL）应用场景的建议（2）FTTB（xPON＋DSL）应用场景的建议（2）MDU基本要求 MDU提供多线卡槽位，宽带、语音的板卡混插，最大容量不宜过小，要求可灵活调整； 纯宽带：24～96线ADSL2+或者16～64线VDSL2； 窄带： 24～96线POTS； 容量建议（内置IAD/AG） ADSL2+模式下： 24～48线ADSL2+，24～96线POTS，满足宽窄带1：1、1：2的应用需求； VDSL2模式下：16～32线VDSL2，24～48线POTS；FTTV应用模式FTTV应用模式应用场景：农村新建或改造场合。例如：农村信息化，长距离接入，有效防止铜缆被盗。 业务类型：高速上网、语音 FEPOTSPOTSOLTSSIPTV网络城域网PSTNxDSLmodem（不推荐）（推荐）FTTV应用场景的建议（1）FTTV应用场景的建议（1）组网分析： OLT集中放置在镇、县级CO机房； ODN组网一般采用多级分光方式、链型组网，有条件时也可采用双纤迂回路由； 光缆覆盖镇区和集镇，有条件时可以覆盖到行政村； 用户带宽分析： 用户基本按需提供2～4Mb/s的下行带宽，考虑到集线比，每EPON口可支持1024个用户数； 对于DSL接入，采用ADSL2+方式； 网络拓扑建议 ONU尽量靠近行政村，建议在村中心进行建设，铜缆长度不超过1000米； ONU内置AG，建议宽窄带比例至少1：2，可达1：4； 考虑到用户的带宽和ONU容量，建议每个EPON口携带ONU不超过8个 FTTV应用场景的建议（2）FTTV应用场景的建议（2）基本要求： EPON的ONU下挂独立的综合接入网元，或者综合接入设备提供EPON上行接口（作为FTTV应用的EPON ONU）。 容量建议： 典型容量建议：16～96线ADSL2+，96～512线POTS； 可根据宽窄带板卡的灵活配置，满足宽窄带1：2、1：4的应用需求； FTTH应用场景 FTTH应用场景室外楼内布线全部为光纤，没有铜缆 业务接入类型丰富，根据终端类型而定 接入点多，每个家庭独享ONT终端承载网SSIPTV网络城域网光交接箱 （内置splitter）PCCATVPHONEIPTVONTOLT光配线箱EPON应用场景——3G基站的传输BTS/Node BC200/C220E1IP/MPLS NetworkEPONEPON ONTZXDSL 9806HE1BSC/RNCN*E1PSTNPLMN/3GADSL2+/VDSL2SSInternetEPONIPTVPhonePCHomeSDH NetworkE1EPON ONTBusiness PBXEPON应用场景——3G基站的传输高性价比的固定移动融合承载层解决方案 同SDH PDH 相比，较少的投资 实测可以满足3级钟的定时传递要求 在深圳网通、江苏移动成功应用null