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1、全业务接入系统PON的关键技术与测试,中国移动福建公司发展计划部二零零八年九月,汇报提纲,PON系统的关键技术介绍,PON系统的测试,EPON和GPON比较,PON系统参考结构,PON关键技术双工方式,PON系统实现单纤双向传输（强制）。波长分配方案普遍遵循ITU-T G.983.3标准：三个工作波长1310nm/1490nm/1550nm,1490nm,1310nm,1550nm,Data,Data,CATV,广播方式,PON的下行数据,在ONU注册成动后分配一个唯一的识别码；ONU接收数据时，仅接收符合自己的识别码的帧或者广播帧。,PON的上行数据,TDMA方式,原则：任一时刻只能有一个O
2、NU发送上行信号，使用一种简单可行的基于轮询带宽分配算法不同的ONU分配不同的时间片，轮流发送上行数据；每个ONU发送上行数据的时间片可以是动态的，时间片的大小和多少在宏观上表现为带宽的大小由于ONU与OLT之间光链路长度各不相同，使得信号时延也各不相同，可能会造成ONU的上行数据帧发生碰撞，因此必须采用测距技术加以补偿，保证各ONU到OLT的逻辑距离是相同的。这个逻辑距离时间就是均衡环路时延，它是一个常数。,汇报提纲,PON系统的关键技术介绍,PON系统的测试,EPON和GPON比较,主流PON技术,EPON基于吉比特以太网的无源光网络技术，继承了以太网的低成本和易用性以及光网络的高带宽，它
3、是当前实现光接入网众多技术中性价比相对较高的一种国际标准：IEEE802.3ah，该标准规定了EPON的物理层、MPCP(多点控制协议)、OAM(运行管理维护)等相关内容。国家标准：YD/T 1475-2006接入网技术要求基于以太网方式的无源光网络（EPON）YD/T 1531-2006接入网设备测试方法基于以太网方式的无源光网络（EPON）GPON考虑到对传统TDM业务的承载问题，沿用了125ms固定帧结构，以保持8k定时基准；而为了支持ATM等业务，GPON定义了一种全新的封装结构GEM，可以把ATM和其它协议的数据混合封装成帧 ITU-T G.984系列标准中规定了GPON的物理层、T
4、C层和OAM相关功能,EPON和GPON比较带宽和效率,EPON在1:32分光比下理论最大传输距离20Km主流厂商可做到1:64分光，但未商用。GPON在1:64分光比下理论最大传输距离20Km主流厂商可做到1:128分光，但未商用。,EPON和GPON比较传输距离和最大分光比,EPONCESoP（分组网络电路仿真业务）。在分组交换网上建立一个通道，实现端到端的TDM业务传送，两端的TDM设备不必关心其间的网络。,EPON和GPON比较TDM业务支持,GPONG.984中定义的GPON封装方法(GEM)对TDM业务提供支持，沿用了125ms固定帧结构，以保持8k定时基准，也称为本原TDM支持（
5、Native TDM）也可以使用CESoP 方式提供TDM承载,EPON和GPON比较TDM业务支持,GPON提供的NativeTDM承载只是局限在OLT到ONU这 一段，如果存在一个全程的TDM网络，OLT上行通过TDM 接口与TDM网络相连，这种情况下，显然GPON这种高质 量的TDM业务承载能力具有优势。为顺应业务IP化、高带宽化的趋势，城域网络正向IP/MPLS方向迁移。包括接入层、汇聚和骨干网络在内的网络融合是网络发展的趋势，许多主流运营商正在尝试在IP网络上承载TDM业务，不再保留一个独立的、全程的TDM网络。在这种情况下，GPON的TDM业务需要在OLT侧适配到IP 上来承载，这
6、与EPON直接在ONU上将TDM转换到 IP/Ethernet上比较，从端到端的QoS上看，没有本质区别。,EPON和GPON比较TDM业务支持,EPON和GPON比较QoS和OAM,QoSEPON 带宽调度参数LLID，调度是以ONU为单位GPON 带宽调度参数T-cont，一个ONU可包含多个T-cont，调度更为灵活、精细OAM标准方面，GPON定义的OAM信息比EPON标准定义的更丰富。实际中，IEEE 802.3ah中提供了organization specific（组织特定）功能以便于相关机构进行oam功能扩展；经过厂家扩展功能后的设备，E/GPON的OAM功能是相当的,EPON技
7、术复杂度低，进入门槛低芯片、器件的供应商多，产品成熟度高成本较低GPON技术复杂度高芯片、器件供应商少目前成本相对EPON高。随着产量规模的扩大，远期成本将和EPON 相当，甚至当用户需求带宽达到一定程度，GPON成本优势突出,EPON和GPON比较成本,EPON和GPON都适用于目前常见的各类接入场景：家庭用户、个体商户等个人用户，企业、政府、学校等集团用户；宽带上网业务、窄带语音业务等GPON在对于传送TDM业务（提供给基站、PBX等E1接入）和1588V2时钟信号更具优势 说明：IEEE1588V2是一种精确时间同步协议，简称PTP协议。通过主从设备间消息传递，计算时间和频率偏移，达到主
8、从频率和时间同步,EPON和GPON比较应用场景,EPON和GPON技术比较表,汇报提纲,PON系统的关键技术介绍,PON系统的测试,EPON和GPON比较,PON技术的试验网测试,光接口指标测试 PON的基本功能测试多点控制协议功能测试动态带宽分配功能测试传输能力测试,TDM业务支持能力测试组播功能测试2层、3层功能测试网管功能测试互通性测试,PON技术的试验网测试,多极分光测试,分光器,OLT,ONU,测试变量：分光比（1:2/4/864）传输距离(5Km,10Km20Km)分光级数(1,2,3)ONU能否成功注册？OLT、ONU PON口收光功率是否达标？,分光器,分光器,安装施工阶段测
9、试：测量光纤、接头、连接器、光分路器等损耗大小确认施工工艺是否合格，线路是否可通过验收检验由施工人员测试开通阶段测试：确认已安装的线路损耗是否在合格范围内确认ONU的输出光功率是否正常由业务开通人员测试运营维护阶段测试：线路故障判断和故障定位由维护人员测试,FTTx工程、维护测试,验收测试内容：端到端链路损耗大小端到端光回损(含CATV业务时需要)链路长度和链路OTDR曲线常用测试仪表或工具：光源和光功率计PON OTDR回损测试仪可视化故障定位仪,安装施工阶段测试,测试内容：OLT到 ONU 下行信号大小ONU的上行信号大小常用测试仪表：PON光功率计,23,业务开通阶段测试,测试内容：要求
10、判断和定位故障常用测试仪表：带外PON OTDR光纤信号识别器光纤端面检测器,维护阶段测试,PON系统测试新的要求,新的传输波长(ITU-T G.983.3)三个工作波长：1310nm/1490nm/1550nm；要求测试设备能同时支持上述波长的测试单纤双向系统一些链路特性如回损(ORL)、损耗双向测试也是必须的，同时对回损的要求也显得尤为重要,PON系统测试新的要求,突发工作方式在大部分时间里 ONU是不发光的（在大约100ms时间内，ONU只有约2s时间是放光的）。另外，ONU只有探测到来自OLT的光信号才能激活，正常工作，所以使用常规的测试方法和普通功率计将无法测量ONU的上行突发光功率
11、为保证测试的准确性和可靠性，首先要保证ONU与OLT之间的光链路是连通的，即测量仪表应具有“通过（或透传）”模式。其次要考虑到ONU发送信号的突发性，测量仪表应具有脉冲记录功能,PON系统测试新的要求,点对多点的系统给一些正常的维护和故障处理带来问题。例如如何处理某一用户的故障，但同时不能影响其它用户的正常使用。因此使用常规的1310nm/1550nm波长的OTDR可能会对其它用户或OLT造成干扰(或OTDR本身无法正常工作)，所以用于安装和验收的OTDR与用于PON维护目的的OTDR是不同的带外OTDR具有1650nm滤波器，可以对正在运行的PON网络进行在线测试，同时不影响对其它用户的正常服务,2023年2月,谢 谢！,
