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1、PON系统简介交流材料湖北环信通信技术有限公司2011年5月,光网络工程师应知应会培训系列,目 录,PON技术的含义,PON技术是一种宽带接入网技术,PON,Passive Optical Network 无源光网络,Optical Distribution Network 光配线网,光分路器,无源光网络(PON)指光配线网(ODN)不含有任何电子器件及电子电源，全部由光分路器(Splitter)等无源器件组成，不需要贵重的有源电子设备。是一种点到多点的光纤接入技术。,本质特征光配线网(ODN)全部由无源光器件组成。,相同的拓扑无源P2MP,APON,EPON,GPON,协议不同,ITU-T标
2、准化 标准已经成熟；ATM技术；目前提供的接入速率 相对较低，业务提供 能力有限，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；标准完善；产品开始在市场上 迅速应用。,FSAN提出，ITU-T 标准化；ATM、GEM封装；标准较完善；支持厂家较少。,点对多点光纤接入技术PON技术发展,PON的技术种类,各种PON技术的主要差异在于采用了不同的二层技术,点对点方式：需要2N个收发模块，光纤总长度为N*(D1+D2)。,点对多点方式：需要N+1个收发模块，光纤数量为(D1+N*D2)。,总体来看，PON技术的关键是在线路中引入了无源的分路器，这使得系统设备
3、的理论成本和线路成本均可以较传统的P2P技术有较大幅度的优化，还可以增强OAM能力和QoS水平；另外，由于分路器是无源器件，维护简单，环境适应能力强。,点对多点光纤接入技术PON的通用特性,PON的技术特性,PON技术组网形式(网络拓扑结构),PON技术的组网形式,树型（典型结构为树型）,星型,总线型,PON系统网元组成,网络侧接口,用户侧接口,典型PON系统组成,局端 OLT(光线路终端),用户侧的ONT/ONU(光网络终端或称作光网络单元),ODN（光配线网）：连接前两种设备由单模光纤(SM fiber)和无源分光器(Splitter)组成的 ODN(光分配网络),其它组成部分网管系统,P
4、ON技术与FTTH的关系,PON技术与FTTH的关系(一),基于EPON的FTTH可为用户提供高达1000 Mbit/s的双向对称带宽,Fiber To The Home 光纤到户,FTTH是接入网发展的一种最终形式，光纤接入网（统称FTTx）以光网络单元（ONU）的位置所在,分为,光纤到户(FTTH),光纤到大楼(FTTB),光纤到路边(FTTC),光纤到邻里(FTTN),FTTH是实现话音、视频、数据三网合一最好的解决方案。FTTH的普及将彻底改变我们的生活和工作方式!,PON技术与FTTH的关系,PON技术与FTTH的关系(二),用光纤连接用户，主要有两种方式,在多种基于PON的技术中，
5、EPON由于其产品成熟度和价格方面的优势已逐渐成为最受欢迎的FTTH技术，特别是基于千兆端口的EPON可将单根光纤的接入速率从100Mbps提高到1000Mbps，已成为目前阶段业界公认的最适合市场需求的光纤接入技术。,EPON与GPON的技术比较,EPON与GPON技术特点比较,EPON的技术优势,采用基于EPON的FTTH优势,EPON只是对现有IEEE802.3协议作一定的补充，与现有以太网的良好兼容性是其最大的优势之一。,EPON相对于现有类似技术的优势主要体现在以下几个方面：,上下行信道均为千兆比特。,采用PON的结构，减少了大量的光纤和光器件以及维护的成本。,良好的兼容性,高带宽,
6、低成本,EPON设备的技术成熟、集中采购使得设备成本迅速下降 EPON技术的组网模式可节省管道与机房空间，降低能耗 及综合运营成本的空间,目 录,1490nm,1310nm,EPON的原理信号复用,EPON技术原理,EPON系统采用WDM技术，实现单纤双向传输(强制),为了分离同一根光纤上多个用户的上下行方向的信号，采用以下两种复用技术：,下行数据流：TDM技术,上行数据流：TDMA技术,广播方式,EPON的原理下行数据,EPON技术原理,在ONU注册成动后分配一个唯一的LLID；在每一个以太网帧前添加一个LLID，替代以太网前导符的 最后两个字节（不改变原有帧结构）；ONU接收数据时，仅接收
7、符合自己的LLID的帧或者广播帧。,TDMA方式,EPON的原理上行数据,EPON技术原理,EPON关键技术,2测距和时延 补偿技术,3光器件,4突发信号的 快速同步,1上行信道 复用技术,EPON关键技术,EPON关键技术（一）,上行信道复用技术(EPON技术的核心),目前主要采用TDMA方式，即如何使用TDMA使上行信道的带宽利用率、时延和时延抖动等指标达到要求。涉及到上行带宽的分配方法、ONU发送窗口固定还是可变、最大的ONU发送窗口应为多大、ONU发送窗口的间隔、以太网帧是否切割等问题。,EPON关键技术,EPON关键技术（二）,测距和时延补偿技术,由于光纤信道时延较大，ONU与OLT
8、之间的距离将会影响到上行信道的复用，如果准确测量各个ONU到OLT的距离并能精确的调整ONU的发送时延，则可以减小ONU发送窗口间的间隔，从而提高上行信道的利用率并减小时延。另外，测距过程应充分考虑到整个EPON的配置情况。例如，系统在工作中加入新的ONU，此时对它的测距不应对其它ONU有太大的影响。,EPON关键技术,EPON关键技术（三）,光器件,由于EPON上行信道是所有ONU分时复用的，每个ONU只能在指定的时间窗口内发送数据。因此，EPON上行信道中使用的是突发信号，这就要求在ONU和OLT中使用支持突发信号的光器件。,目前该部分光器件价格还比较贵。可以说，这是EPON技术面临的一大
9、问题。,EPON关键技术,EPON关键技术（四）,突发信号的快速同步,由于OLT接收到的信号为突发信号，OLT必须能在很短的时间（几个bits）内实现相位的同步，进而接收数据。,目 录,OLT设置方式,OLT设置方式,OLT的设置可以分为集中设置和分散设置两种,集中设置覆盖多个用户片区（一般小区或商业区）,分散设置覆盖单个用户片区,ODN设置方式,ODN设置方式(一),ODN的分光方式一般分为一级分光和二级分光两种,一级分光,二级分光,ODN设置方式,ODN设置方式(二),ODN的设置可以分为集中设置和分散设置两种,集中设置,分散设置,EPON系统网元功能,1,2,3,向ONU以广播方式发送以
10、太网数据。发起并控制测距过程，并记录测距信息。发起并控制ONU功率控制。为ONU分配带宽，即控制ONU发送数据的 起始时间和发送窗口大小。,由无源光分路器和光纤构成。在OLT和ONU之间提供光传输通道。分发下行数据并集中上行数据,选择接收OLT发送的 广播数据。响应OLT发出的测距及功率控制命令，并作相应的调整。对用户的以太网数据进行缓存，并在OLT分配的发送窗口中向上行方向发送。,EPON系统设备主要性能,OLT,ODN,ONU/ONT,EPON系统网元电气安全要求,正常情况下，设备的绝缘电阻不应小于50M欧姆。,绝缘电阻,设备接地电阻应小于5欧姆。,设备接地要求,设备应安装过压、过流保护器
11、，以便在外接电源异常时保护设备的核心部分。,过压、过流保护,电磁兼容,电磁兼容性指标应符合相应的国标要求。,1,2,3,4,EPON系统主要技术参数,1000BASE-PX10 R-S点允许衰耗上行（ONU-OLT，1310nm）：022dB下行（OLT-ONU，1490nm）：020dB1000BASE-PX20 R-S点允许衰耗上行（ONU-OLT，1310nm）：025dB下行（OLT-ONU，1490nm）：025dB,目 录,烽火EPON OLT设备,14U子框，全千兆背板；中板结构，双面插卡设备正面共有20个槽位，2个核心交换盘位（主备）2个语音处理卡槽位16个线卡槽位单板具有2个
12、PON接口，最大可接入64个ONU；单框可接入1024个ONU,AN5116-03,AN5116-02,19英寸1U小型结构；满配置可以连接232=64个ONU（用户）；接口：2个GE上联接口（光/电可选）；2个FE/GE自适应级联接口（电口）；2个PON接口；,4.5U子框，全千兆背板；中板结构，双面插卡设备正面共有8个槽位，2个核心交换盘位（主备）2个语音处理卡槽位4个线卡槽位单板具有2/4个PON接口，最大可接入64/128个ONU；单框可接入256/512个ONU,AN5116-06,烽火EPON ONU设备,大型OLT:AN5116-02,中型OLT:AN5116-06,小型OLT:
13、AN5116-03,FTTH型ONU,FTTN型ONU,FTTO型ONU,AN5006-02,AN5006-03,AN5006-04,AN5006-05,AN5006-06,适用于家庭用户、视频监控接入、办公室用户等,适用于FTTN的用户端设备，解决普通用户、村通等接入需求,适用于商业楼宇接入，满足多业务接口需求,AN5006-07,AN5006-08,AN5006-09,AN5006-10,AN5006-12,AN5006-15,室外型ONU,AN5006-11,适用于室外环境,中兴 EPON OLT设备,中兴 EPON ONU设备,华为EPON OLT产品,室内型机柜 N63-2,MA56
14、80T机框,MA5606T机框,32路 ADSL/ADSL2+16路G.SHDSL/24路VDSL24路EPON16路P2P FE光接口板上行GE或EPON,EPON/兼容 IEEE 802.3ah PX10/PX20/1:32 分光比10GE 光口/GE 光、电口支持 64 个EPON 接口/2048 个EPON ONU,华为EPON ONU设备,HG850E4*10/100BT2*POTS1*EPON802.3ahCTC扩展OAM管理,MA5606TEPON上行xDSL接口下行64ADSL2+/48VDSL2/32G.SHDSL,HG813E 4*10/100BT1*EPON802.3ahCTC扩展OAM管理,HG810E 1*EPON1*1000Base-T802.3ahCTC扩展OAM管理,MA5626EEPON上行24*FE+24*POTS,携手合作 共赢发展,谢谢大家!,
