1、光接入網(wǎng)小組,林曉紅，喬桂園，王雯雯,PON,PON（無源光網(wǎng)絡(luò)）技術(shù)（包括EPON，GPON）是發(fā)展FTTx（光纖到戶）的主要實現(xiàn)技術(shù)，它可節(jié)省主干光纖資源和網(wǎng)絡(luò)層次，在長距離傳輸條件下可提供雙向高帶寬能力，接入業(yè)務(wù)種類豐富，其遠程管理能力和無源光分配網(wǎng)結(jié)構(gòu)可大幅降低運維成本，可支持多種應(yīng)用場景 。,PON技術(shù)的發(fā)展,PON自出現(xiàn)以來，已經(jīng)過多年的發(fā)展，形成了APON、BPON、EPON、GPON等一系列概念、規(guī)范及產(chǎn)品序列。,APON（ATM PON） ATM是一種基于信元的傳輸協(xié)議。155Mb/s的PON系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范， ITU-T G.983系列標(biāo)準(zhǔn)； BPON（Broadband PO

2、N） APON標(biāo)準(zhǔn)后來得到了加強，可支持622Mb/s的傳輸速率，同時加上了動態(tài)帶寬分配、保護等功能。 EPON（Ethernet PON） GPON（Gigabit PON）,光纖接入技術(shù),EPON,EPON(Ethernet Passive Optical Network 以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò))是一種采用點到多點網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、無源光纖傳輸方式、基于高速以太網(wǎng)平臺和 TDM(時分復(fù)用 )時分MAC媒體訪問控制方式、提供多種綜合業(yè)務(wù)的寬帶接入技術(shù)。,EPON的原理,EPON系統(tǒng)采用WDM技術(shù)，實現(xiàn)單纖雙向傳輸,EPON網(wǎng)管系統(tǒng)結(jié)構(gòu),EPON系統(tǒng)的管理對象為1個OLT（光線路終端）和32個ONU（光網(wǎng)絡(luò)

3、單元）,EMS網(wǎng)管系統(tǒng)安裝在工作站，與OLT設(shè)備之間通過帶外網(wǎng)管接口（F接口）相連。EMS網(wǎng)管系統(tǒng)和OLT、ONU設(shè)備之間采用SNMP協(xié)議進行通信，實現(xiàn)在EMS中對OLT、ONU的統(tǒng)一管理。 通信的方式有2種： （1）輪詢。管理站每隔一段時間對所有OLT和ONU代理站的MIB進行主動查詢，各代理站返回被查詢的結(jié)點值。 （2）告警。當(dāng)某些指定事件發(fā)生時，代理進程向管理站發(fā)送trap報文。管理站接收、顯示告警事件，并做相應(yīng)處理。,EPON的原理,為了分離同一根光纖上多個用戶偶的來去方向的信號，采用以下兩種復(fù)用技術(shù) 下行數(shù)據(jù)流采用廣播技術(shù) 上行數(shù)據(jù)流采用TDMA技術(shù),EPON的原理下行,在ONU注冊

4、成功后分配一個唯一的LLID 在每個分組開始之前添加一個LLID，替代以太網(wǎng)前導(dǎo)符的最后兩個字節(jié) OLT接收數(shù)據(jù)時比較LLID注冊列表，ONU接收數(shù)據(jù)時，僅接收符合自己的LLID的幀或者廣播幀,廣播方式,EPON的原理上行,OLT接收數(shù)據(jù)前比較LLID注冊列表 每個ONU在由局方設(shè)備統(tǒng)一分配的時隙中發(fā)送數(shù)據(jù)幀 分配的時隙補償了各個ONU距離的差距，避免了各個ONU之間的碰撞,TDMA方式,EPON系統(tǒng)工作過程,OLT的操作 產(chǎn)生時間戳消息，用于系統(tǒng)參考時間 通過MPCP幀指配帶寬 進行測距操作 控制ONU注冊,EPON系統(tǒng)工作過程,ONU的操作 ONU通過下行控制幀的時間戳同步于OLT。 ON

5、U等待發(fā)現(xiàn)幀 ONU進行發(fā)現(xiàn)處理，包括：測距，指定物理ID和帶寬。 ONU等待授權(quán)，ONU只能在授權(quán)時間發(fā)送數(shù)據(jù),EPON網(wǎng)管系統(tǒng)的設(shè)計,EPON網(wǎng)管系統(tǒng)按照網(wǎng)管功能分為四大模塊：配置管理、性能管理、故障管理和安全管理。,EPON網(wǎng)管系統(tǒng)的實現(xiàn),EPON網(wǎng)管系統(tǒng)的實現(xiàn)包括管理站網(wǎng)管軟件的實現(xiàn)和代理站軟件的實現(xiàn)。,管理站網(wǎng)管系統(tǒng)是為用戶提供友好的交互式界面，利用SNMP協(xié)議對代理進程實現(xiàn)管理的控制實體 。,SNMP在代理站的實現(xiàn)工作主要包括代理進程軟件的實現(xiàn)和MIB的設(shè)計與組織,GPON,GPON(Gigabit-Capable PON千兆比無源光網(wǎng)絡(luò)) 技術(shù)是基于ITU-TG.984.x（國際

6、電聯(lián)TG.984.x）標(biāo)準(zhǔn)的最新一代寬帶無源光綜合接入標(biāo)準(zhǔn)，具有高帶寬，高效率，大覆蓋范圍，用戶接口豐富等眾多優(yōu)點，被大多數(shù)運營商視為實現(xiàn)接入網(wǎng)業(yè)務(wù)寬帶化，綜合化改造的理想技術(shù)。,GPON的原理,GPON下行廣播式發(fā)送 GPONS上行TDMA方式,GPON的原理,無源光纖傳輸方式的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，主要由OLT （光線路終端）,ODN（光纖配線網(wǎng)絡(luò) ）,ONU（光網(wǎng)絡(luò)單元） 組成。 ODN為OLT和ONU提供光傳輸手段，有無源光分路器和無源光合路器構(gòu)成，是一個連接OLT和ONU的無源設(shè)備。,GPON的原理上行,上行數(shù)據(jù)的傳輸都由OLT統(tǒng)一控制 個ONU按照OLT所分配的時隙傳輸用戶數(shù)據(jù)，避免ONU

7、所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)發(fā)送沖突 ONU根據(jù)時隙分配幀在屬于自己的時隙中插入上行數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了多個ONU之間共享上行信道帶寬,GPON組網(wǎng)方式,GPON主要采用的組網(wǎng)方式 有FTTH/O、FTTB+LAN和FTTB+DSL三種。 FTTH/O為光纖到戶/辦公室。光纖進過分光器后直連到用戶ONU，一個ONU僅供一個用戶使用，帶寬高，成本也高，一般針對高端用戶和商業(yè)用戶。 FTTB+LAN為光纖到樓，然后通過大容量ONU（稱為MDU）將不同業(yè)務(wù)接入多個用戶，因此多個用戶共享一個ONU的帶寬資源，每人占用帶寬較低，成本也低，一般針對中低端住宅和中低端商業(yè)用戶。 FTTB+ADSL為光纖到樓，然后以ADSL的方式將

8、業(yè)務(wù)接入多個用戶，也是多用戶共享一個ONU，帶寬、成本和客戶群都與FTTB+LAN類似。,GPON業(yè)務(wù)類型,在GPON標(biāo)準(zhǔn)中，明確規(guī)定需要支持的業(yè)務(wù)類型包括數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(包括IP業(yè)務(wù)和MPEG視頻流)、 PSTN業(yè)務(wù)(POTS，ISDN業(yè)務(wù)) 、專用線(T1，E1，DS3， E3和ATM業(yè)務(wù))和視頻業(yè)務(wù)( 數(shù)字視頻)。,GPON-產(chǎn)品,GPON技術(shù)允許運營商應(yīng)根據(jù)各自的市場潛力和特定的管制環(huán)境，有針對性地提供其客戶所需要提供的特定業(yè)務(wù)。 GPON技術(shù)、設(shè)備相對復(fù)雜，從而使得相關(guān)設(shè)備成本較高。隨著GPON技術(shù)的發(fā)展和大規(guī)模應(yīng)用，GPON設(shè)備的成本將會有相應(yīng)地下降。,GPON技術(shù)將主導(dǎo)光纖到戶市場,G

9、PON能提供比EPON更高的帶寬，同時，GPON所提供的功率更大、傳輸?shù)木嚯x更遠?！霸诜?wù)質(zhì)量保證（QoS）上，EPON主要支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)，而運營商要實現(xiàn)三網(wǎng)融合，未來肯定要做語音和視頻業(yè)務(wù)，對服務(wù)質(zhì)量保證要求比較高，GPON內(nèi)在的服務(wù)質(zhì)量體系就能夠滿足需求。,EPON與GPON技術(shù)比較,針對GPON和EPON技術(shù)的不同特點，可以對這兩種技術(shù)做出以下分析。 1GPON支持多種速率等級，可以支持上下行不對稱速率，GPON在光器件的選擇上余度更大，從而可降低成本。 2EPON只支持Class A和B的ODN等級，而GPON可支持Class A、B和C，因此GPON可支持高達128的分路比和長達20k

10、m的傳輸距離。 3單從協(xié)議上比較，因為EPON標(biāo)準(zhǔn)是以802.3體系結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，因此與GPON標(biāo)準(zhǔn)相比其協(xié)議分層更簡單，系統(tǒng)實現(xiàn)更容易。,EPON與GPON技術(shù)比較,4ITU在制定GPON標(biāo)準(zhǔn)過程中沿用了APON標(biāo)準(zhǔn)G.983的很多概念，與EFM制定的EPON標(biāo)準(zhǔn)相比其標(biāo)準(zhǔn)更完善。規(guī)定一個高效率的TC層機制將成為ITU在制定GPON標(biāo)準(zhǔn)中的一個關(guān)鍵。 5GPON標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定TC子層可以采用ATM和GFP兩種封裝方式，其中GFP封裝方式適于承載IP/PPP等基于包的高層協(xié)議,EPON與GPON技術(shù)比較,EPON與GPON技術(shù)比較,通過對上述問題的逐個剖析，我們看到GPON和EPON在技術(shù)上確實各擅勝場，兩者在定位上是互補的關(guān)系，而不是替代的關(guān)系。EPON適合數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為主的居民用