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1、PON网网络基基础知知识培培训汇报内容汇报内容n无源光网络PON技术介绍n什么是无源光网络PONnPON的典型组网构造nPON的特点nPON的分类及比较nEPON技术研究nEPON网络规划建议nEPON的应用模型及在浙江挪动的适用性nEPON网络的应用实例什么是PON无源光网络nPassiveOpticalNetwork无源光网络OLTONUOpticalLineTerminal光线路终端OpticalNetworkUnit光网络单元PassiveOpticalSplitter无源分光器PSTNInternetCATVONUONUPON是一种点到多点P2MP构造的无源光网络；PON是无源光网络
2、的简称PassiveOpticalNetwork；PON由光线路终端OLTOpticalLineTerminal、光网络单元ONUOpticalNetworkUnit和无源分光器POSPassiveOpticalSplitter组成；PassiveOpticalSplitter无源分光器PON的典型组网构造PON的典型拓扑构造有星型、树型、总线型链型和环形总线型的变形优势无源光网络PON是一种纯介质网络，在接入网中去掉了有源设备，从而防止了电磁干扰和雷电影响，减少了线路和外部设备的故障率，进步了系统可靠性，同时节省了维护本钱。PON的业务透明性较好，带宽较宽，可适用于任何制式和速率的信号，包括
3、模拟播送电视业务。由于其局端设备和光纤从馈线段一直到引入线由用户共享，因此光纤线路长度和收发设备数量较少，本钱较其他点对点通信方式要低，土建本钱也可明显降低，特别是随着光纤向用户日益推进，其综合优势越来越明显。优势一次性投入本钱较高。局端光线路终端OLT很贵，光纤和分路器等无源根底设施又必须一次性到位，这样在建立初期用户数较少或用户分布超过某一限定间隔时，折合每用户的本钱较高，产生大量沉淀本钱。树型分支拓扑构造使用户的保护功能本钱较高。PON的技术特点PON的分类及标准PON：PassiveOpticalNetworkAPON：基于ATM的无源光网络，GPON：GigabitPON，APON的
4、晋级版本EPON：基于以太网的无源光网络，APON/BPONEPONGPONuATM封装；u由FSAN提出，ITU-T标准化，目前标准化最为完善。在增强了一些功能后2001年改名为BPON；u产业化程度最高，目前拥有PON80%以上的市场份额；u随着EPON的发展，市场份额将逐年下降，预计1-2年内就会被EPON超越。u以太网封装；u由IEEEEFM工作组提出，IEEE标准化，即将形成正式标准；uGEPON是EPON的千兆版本；u目前已经有多个厂商可提供解决方案；u在亚洲，市场份额将大幅增长。uATM、GFP封装；u由FSAN提出，ITU-T标准化，标准正在逐步完善，较BPON和EPON落后；
5、u包封装效率和带宽高于EPON；u目前还几乎没有厂商可以提供可供商用的解决方案；u预计4-5年内会在欧美市场发展。几种PON的比较APON/BPON的优缺点优点：A/BPON提供丰富完备的OAM功能，包括误码率监测、告警、自动发现与自动搜索，作为一种平安机制对下行数据进展扰码加密等。缺点数据传送效率低；在ATM层上适配和提供业务复杂。用A/BPON传送数据还需在IP和ATM信元及SONET/SDH格式之间来回转换，效率低、技术复杂、本钱高，不合适向所有用户推广应用。APON/BPON并不是一种主流技术EPON与GPON的比照一标准的成熟度IEEE制定EPON标准的根本原那么是尽量在体系构造内进
6、展EPON的标准化工作，最小程度地扩大标准以太网的MAC协议；最大程度地继承了以太网经过长期、大规模理论检验积累下来的珍贵技术经历。GPON标准的制订考虑了对传统TDM业务的支持，继续采用125us固定帧构造，以保持8K定时延续。GPON标准相当复杂，在已有技术根底上，以可承受的本钱实现完全符合标准要求的设备比较困难。上行可用带宽EPON由于采用了8B/10B的线路编码，因此效率较低，一般在60左右；GPON采用了扰码NRZ的编码，因此效率较高，一般在90左右。EPON与GPON的比照二系统成熟度提供EPON系统的最初都是一些新兴专业厂商，如Alloptic和Salira。如今传统的主流电信大
7、厂也开场进入该领域：如富士通、UTStarcom和烽火，极大地带动了EPON的产业化开展。目前提供GPON系统的只有一两家新兴专业厂商，如FlexLight，其消费供货、技术支持和效劳才能还有待进步，难以独立支撑GPON的大规模部署。与EPON相比，GPON的产业链还不完好。本钱从技术角度，EPON“进入门槛很低，容易吸引大批厂商参加EPON产业联盟；而GPON芯片功能比较复杂，需要全新设计封装格式，没有对这方面比较熟悉的传统厂商，“技术门槛较高，又会让新兴公司“望而却步；从模块方面，GPON的光模块的要求要远高于EPON的光模块；从产量规模上看，由于各EPON厂商已经具备了一定的规模消费，因
8、此EPON模块价格已接近传统模块，而GPON目前的部署规模还很小，模块价格很难快速下降。EPON与GPON的比照三多业务及平安性EPON技术本身不支持以太网业务以外的业务，但随着各项技术的开展和应用，EPON已经可以很好的符合传统TDM业务及其他业务的应用标准。GPON技术对传统TDM业务是天然支持的。在平安性方面，EPON也使用标准的基于AES的加密技术，其平安性和GPON无区别。QoS和OAM在QoS方面，EPON定义了8个优先级队列，DBA算法也考虑了对不同优先级队列的带宽分配策略和公平性等问题，可以满足不同业务的QoS要求；对于有不同QoS要求的业务，GPON通过使用指针安排ONU用不
9、同的传输方式来实现：调整其受权带宽和受权周期来保证业务的带宽和时延要求；在OAM方面，EPON标准中定义了远端故障指示、远端环回控制和链路监视等根本的OAM功能，但网管的扩展功能集由厂家自行开发，存在着非标准化的弊端。GPON中的OAM包括带宽受权分配、DBA、链路监测、保护倒换、密钥交换以及各种告警功能。从标准本身来看，GPON标准中定义的OAM信息比EPON标准定义的丰富。几种PON的简单比照n无源光网络PON技术介绍nEPON技术研究nEPON简介nEPON的组成nEPON的原理和关键技术nEPON的优缺点nEPON的组网及保护nEPON的业务实现nEPON网络规划建议nEPON的应用模
10、型及在浙江挪动的适用性nEPON网络的应用实例vEPON简介vEPON是由IEEE802.3工作组在2000年11月成立的EFMEthernetintheFirstMile研究小组提出的。vEPON是廉价、高效、成熟的以太网技术和PON网络构造的有机结合。EPON以以太网为载体，采用点到多点构造、无源光纤传输方式，下行速率为1Gbit/s，上行以突发的以太网包方式发送数据流。vEPON提供一定的运行维护和管理(OAM)功能。v由于EPON继承以太网的核心遗传因子，使得EPON本钱具有宏大优势。v和传统的以太网相比，EPON主要增加了两部分功能：位于媒体接入控制(MAC)层之下的仿真子层和被作为
11、MAC层一部分的多点控制协议MPCPv仿真子层使得下面的点到多点网络在协议上层看来象是多个点到点链路，这一点是通过在每一个分组的开场加上逻辑链路标识LLID以取代2个字节的前导来实现的。v多点控制协议MPCP那么实现了局端设备对远端设备接入时隙的控制，为EPON提供多种业务提供了条件。通过选择适宜的接入控制算法，使得EPON可以传送TDM等时间敏感性业务。IPIPPSTNPSTNDDNDDNCATVCATVGEGEV5/PV5/PRIRIE1E1RFRFOLTOLT网管平台网管平台网管平台网管平台 ODN ODN(1:32)(1:32)ONUONU光纤接入家庭用户光纤接入家庭用户光纤接入家庭用
12、户光纤接入家庭用户企业企业企业企业/商业用户商业用户商业用户商业用户ONUONU020020公里公里公里公里EPON系统通常由OLT、ODN、ONU和网管系统组成。ODN是光分配网，由光纤和分路器等无源器件组成。网管系统通常是安装在工作站，一个网管系统可以管理假设干个EPON系统。vEPON的组成vEPON原理下行采用广播方式TDM(TimeDivisionMultiplexing)上行采用TDMA方式TDMA(TimeDivisionMultipleAccess)u下行波长为1490nmuOLT发送的混合数据通过Splitter到达每个用户的ONU；u每个ONU只接收发给自己的数据，丢弃其它
13、数据；u上行波长为1310nmu每个ONU在OLT允许的时间段内向OLT发送数据；u无需冲突检测u报文不需要分片vEPON的关键技术MPCP多点控制协议技术-用于协调数据的有效发送和接收的一种控制机制。逻辑链路LLID-使得传输质量获得可以控制的根底。自动注册-ONU上电之后立即开场向OLT注册，注册之后才能使用数据链路进展通信。测距-实现系统同步，保证信息的正确传输。vEPON的优缺点优点相对本钱低，维护简单EPON网络采用纯光纤介质会聚设备无源光分路器ODN全部由无源器件组成，不含任何有源电子器件所有信号的处理均在局端设备OLT和终端设备ONU中完成，无中间环节，维护容易可以有效防止外部设
14、备的电磁干扰和雷电影响，减少线路和外部设备的故障率节省大量的光纤资源采用单模单芯光纤，在一根光纤上实现双向传输效劳范围大点到多点网络提供很高的带宽上下行对称的100M1Gb/s的带宽系统带宽分配灵敏，效劳有保障vEPON的优缺点续缺点n标准的局限性只规定了MAC层和物理层，MAC层以上的标准靠制造商自行开发。n总效率较低由于采用8B/10B的线路编码，引入了20的带宽损失，再加上其他的额外开销，实际可用负荷仅为60左右。n技术本身不支持以太网以外的业务，需要采取一些额外的补救措施，如对于传统运营商的重要盈利业务语音业务，EPON必须利用电路仿真或VoIP的方式来解决。vEPON的组网一星型组网
15、采用一级分光，OLT连接光分路器，光分路器直接连接ONU；最大间隔需在20公里以内，最大分支为32路。光分路器建议采用等分器件，其位置尽量靠近用户侧以减少接入光缆的使用量。vEPON的组网二树型组网采用多级分光。OLT与ONU的最大间隔需在20公里以内，最大分支为32路。由于采用了多级分光，故功率预算必须保证光功率在ONU的接收光功率之内。光分路器建议采用等分器件，主分路器可放置在各个次分路器所在区域的中心，次分路器那么尽量靠近用户，最大程度的减少光缆的使用量。vEPON的组网三链型总线型组网采用多级分光，OLT连接一级分路器，一级分路器连接假设干个ONU和二级分路器，同理类推。OLT与ONU
16、的最大间隔需在20公里以内，最大分支为32路。由于采用了多级分光，故功率预算必须保证光功率在ONU的接收光功率之内。光分路器建议采用不等分器件。vEPON的保护一光纤全保护每个ONU通过主、备两个PON模块与两个独立的光分路器实现双归属连接，每个分路器连接OLT的两个PON口。OLT备用模块采用热备份方式，切换在每个ONU上进展，需要切换协议。目前的EPON环网保护方式实际上就是链型组网下光纤全保护方式的变形。vEPON的保护二骨干光纤保护OLT侧的主、备两个PON模块的端口分别通过骨干光纤的主、备两条光纤连接到2:N分路器的两个端口，从分路器到ONU侧采用常规连接。在OLT主用PON模块处于
17、工作状态时，备用PON模块处于冷备份状态。vEPON网络的业务实现一n宽带上网业务nEPON网络的OLT设备向上通过一个FE或GE接口与BAS宽带接入效劳器连接，BAS通过城域骨干网络连接到国际互联网。ONU设备的用户侧提供FE接口与用户电脑或交换机相连，提供宽带上网业务应用。nVoIP语音业务n负载较轻时可采用IP城域网作为承载网；当承载网负荷较重，突发数据流量较大时，可以采用MPLSVPN、MSTP专线等专网的方式，以保证软交换用户的业务质量。n目前多数厂商都提供内置IAD综合接入设备的ONU设备，在ONU上直接提供POTS接口，用于VoIP语音的接入，同时建议VoIP和宽带上网通过不同的
18、IP城域网路由通道，以满足不同业务对时延的要求。vEPON网络的业务实现二nE1专线业务n部分厂商的OLT可以支持TDM业务，接口包括E1和STM-1，ONU可以支持的TDM接口包括E1和，因此可以利用相应的设备实现专线业务的接入。n模拟有线电视业务n模拟有线电视CATV采用标准的1550nm波长，数据业务上行采用1310nm波长，以时分多址TDMA方式传输，下行采用1490nm波长，以播送的方式传输。通过OLT设备出来的数据信号和模拟信号通过三波段WDM设备进展耦合，在同一根光纤中同时处理CATV、双向数据信号传输。n在用户端的ONU内内置一个WDM和CATV的光端机，WDM将模拟有线电视信
19、号和数据信号分开，CATV光端机将模拟有线电视光信号复原成RF信号，用户可以直接接到电视机上进展收看。汇报内容汇报内容n研究背景n无源光网络PON技术介绍nEPON技术研究nEPON网络规划建议nOLT的设置建议nODN的设置建议nONU的设置建议nEPON的应用模型及在浙江挪动的适用性nEPON网络的应用实例vOLT设置建议nOLT的设置及覆盖范围应结合用户分布及接入光缆资源情况进展合理设置。n业务开展初期，宜采用集中设置的原那么，在局端机房设置OLT节点覆盖一定区域内的零散FTTH/O用户，以及FTTB/C用户；一般建议利用已有的传输接入会聚机房进展OLT设备的设置。n业务开展成熟期，宜采
20、用分散设置的原那么，选择靠近用户侧且条件较好的机房设置OLT节点覆盖小范围内的大量用户；建议将此类机房晋级为数据专用或传输数据共用的接入会聚节点。nOLT设备的根本接口配置建议为：nGE接口用于高明晰度电视、IPTV等业务的上联口nFE/GE接口用于高速上网、基于软交换等业务的上联口nSTM-1接口用于E1专线业务的上联会聚口nPON卡和端口数量那么根据用户数量来配置vODN网络规划建议一n对于一定范围内的覆盖如小区覆盖，ODN网络一般采用树型构造，宜采用一级或二级分光，原那么上不采用三级及三级以上的分光方式。n一级分光方式需要占用较多的ODN主干、引入光缆，但在减少故障点、故障定位、PON系
21、统带宽优化方面比二级分光方式更有优势。n一级分光时，光分路器靠近ONU，可节省对ODN主干、引入光缆的占用；光分路器靠近OLT，可减少对OLT设备PON口的占用，并且便于对光分路器进展集中维护管理。n应根据用户分布情况，找到充分减少OLT设备PON口需求数量和充分节约光缆之间的经济平衡点，并综合考虑维护管理等因素，合理的规划光分路器的设置。vODN网络规划建议二n二级分光方式适用于用户较分散的场合。对用户在一定区域内集中且用户需求ONU数量较明确的场合也可以采用二级分光以减少对ODN主干、引入光缆的占用，节约布线管孔。n对于范围相对较大、用户点呈链状分布的覆盖如商务街、工业区等，也可考虑采用链
22、型构造、多级分光的组网形式。n光分路器目前一般设置在用户相对集中区域的中心位置，可以选择在OLT机房或者是光交接箱内；可选用与光分路器一体化设计、光分路器可插拔和可扩展的光交接箱。n对于光缆的建立，ODN的主干和引入光缆一般对应于目前传输网络的接入层光缆，考虑到在EPON网络建立初期OLT一般为集中性布放，建议在规划建立EPON网络的区域使用较大芯数的接入层光缆。vONU配置建议nONU设备可根据详细的应用形式放置在相应的地点，可以是楼道内、路边，也可以是最终用户的桌面。nONU的根本配置在上联口PON卡一般为GE/FE接口，用于综合业务的会聚。n用户侧接口一般根据用户业务的需求进展灵敏配置或
23、选用不同类型的设备，一般接口的选择建议为：nFE接口用于高速上网和高明晰度电视等视频业务nVoIP的POTS接口用于软交换n基于PSTN的POTS接口用于传统nE1接口用于企业专线业务nRF接口用于有线电视业务汇报内容汇报内容n研究背景n无源光网络PON技术介绍nEPON技术研究nEPON网络规划建议nEPON的应用模型n小区接入形式n工业区接入形式n商务、信息化街区接入形式n遥远地区接入形式n适用性分析nEPON网络的应用实例vFTTP网络模型n利用EPON技术是实现FTTP的有效网络解决方案，根据ONU所设置的位置又可以分为光纤到户FTTH、光纤到路边FTTC、光纤到大楼FTTB、光纤到办
24、公室FTTO等几种类型，而FTTH是将来宽带接入网开展的最终形式。vEPON应用模型n小区接入n工业区接入n商务、信息化街区接入n遥远地区接入小区接入形式一-FTTH形式n小区接入中，ONU可设置在用户端FTTH或楼道FTTB；光分路器那么可设置在楼道或小区机房光交小区FTTH形式光分路器集中设置，采用一级分光形式小区接入形式一-FTTH形式n本钱估算n光纤到户，32个用户，ONU放置在用户桌面n1端OLT设备，配置1个PON口；32端ONU；1：32光分路器1端nOLT设置在接入会聚机房，光分路器设置在小区内光交，间隔最近的基站节点1km，2孔管道，24芯光缆n光分路器与ONU间间隔500m
25、，1孔管道，4芯光缆；另4芯楼道内光缆30m管线投资约165万元，其中管道投资110万元设备投资约9万元折合每户本钱约为万元假如不考虑管道建立，那么每户本钱约为2万元假如考虑管道、光缆利用率到达50左右，每户本钱可降低至上述本钱的10OLT1：32分路器分路器ONU（用户桌面）用户桌面）小区接入形式二-FTTB+LAN形式小区FTTB形式-ONU设置在楼道，一般需要配合楼道交换机进展业务的接入，其光分路器的设置建议和FTTH方式一样。小区接入形式二-FTTB+LAN形式n本钱估算n光纤到楼道，ONU放置在每栋楼内，每栋楼10个用户n1端OLT设备，配置1个PON口；32端ONU，楼道交换机32
26、端；1：32光分路器1端nOLT设置在接入会聚机房，光分路器设置在小区内光交，间隔最近的基站节点1km，2孔管道，24芯光缆n光分路器与ONU间间隔700m，1孔管道，4芯光缆管线投资约235万元，其中管道投资140万元设备投资约18万元折合每户本钱约为万元假设每栋楼只有1个用户，那么本钱为8万元假如不考虑管道建立，那么每户本钱约为万元假如考虑管道、光缆利用率到达50左右，每户本钱可降低至上述本钱的10OLT1：32分路器分路器ONU（楼道）楼道）楼道交换机楼道交换机L2L2L2用户用户工业区接入形式工业区接入类似于小区FTTB形式，可采用树型构造，沿着主干道选择适宜的点机房或光交放置一级光分
27、路器，再根据企业的分布情况进展二级分路器和ONU的设置，最大限度的节省光缆。假如需要采用EPON的环路保护，那么需要将从会聚点引出的骨干光纤以成环方式建立。工业区接入形式n本钱估算n光纤到大楼，ONU放置在楼内n1端OLT设备，配置1个PON口；32端ONU；1：2光分路器1端，1：4光分路器10端nOLT设置在接入会聚机房，光分路器设置在光交，三级分光，每级分光之间间隔5km，24芯光缆；管道考虑利旧；n光分路器与ONU间间隔500m，1孔管道，4芯光缆管线投资约300万元，其中管道投资160万元设备投资约10万元折合每户本钱约为万元假如不考虑管道建立，那么每户本钱约为万元假如考虑管道、光缆
28、利用率到达50左右，每户本钱可降低至上述本钱的10OLT1：4分路器分路器ONU（企业）企业）1：2分路器分路器1：4分路器分路器商务、信息化街区接入形式FTTO形式FTTOONU设置到公司，通过交换机或路由器与公司内部网相连；初期建议OLT放置在接入会聚机房，分路器放置在大楼内；大规模接入期建议将OLT的位置往用户侧靠近大楼内，并结合光交接箱的设置，采用星型形式对附近的业务点进展接入，以减少光纤的使用量。n本钱估算n光纤到楼道，ONU放置在公司内；2栋楼，每栋楼16个用户n1端OLT设备，配置1个PON口；32端ONU；1：2光分路器1端，1：16光分路器2端nOLT设置在接入会聚机房，光分
29、路器设置在商务楼内，需要新建管道1km，2孔管道，24芯光缆n光分路器与ONU间的4芯楼内光缆按300m估算管线投资约45万元设备投资约9万元折合每户本钱约为万元假如考虑管道、光缆利用率到达50左右，每户本钱可降低至上述本钱的10商务、信息化街区接入形式FTTO形式OLTONU（企业）企业）1：2分路器分路器1：16分路器分路器遥远地区接入形式OLT建议放置在接入会聚机房多级分光，在用户集中的区域设置光分路器ONU设置在用户接入点n本钱估算n光纤到用户，ONU放置在用户端；2个区域，每个区域16个用户n1端OLT设备，配置1个PON口；32端ONU；1：2光分路器1端，1：16光分路器2端nO
30、LT设置在接入会聚机房，光分路器设置在区域中心内，主干光缆考虑利旧架空杆路n光分路器与ONU间新建架空杆路，4芯光缆管线投资约115万元设备投资约9万元折合每户本钱约为万元假如考虑管道、光缆利用率到达50左右，每户本钱可降低至上述本钱的10遥远地区接入形式OLTONU（用户）用户）1：2分路器分路器1：16分路器分路器各种形式的本钱汇总建议：首选在信息化街区开展EPON接入的试点应用由于设备价格相对较低，因此在其他几种形式中，可根据实际管线建立的情况，如根本可利旧已有的管道及光缆，那么可根据用户分布情况针对性的开展EPON的应用汇报内容汇报内容n研究背景n无源光网络PON技术介绍nEPON技术
31、研究nEPON网络规划建议nEPON的应用模型及在浙江挪动的适用性nEPON网络的应用实例n长飞FTTH试点工程n武汉电信紫菘小区FTTH工程n四川电信网吧接入工程n嘉兴挪动EPON试点工程v长飞FTTH试点工程n158户全部采用光纤入户三网合一n与湖北网通的软交换平台实现连接，开通IPn广电提供1550nm的CATV光信号，通过机顶盒实现了数字化电视的接入n开通效果理想，用户反映良好v长飞FTTH试点工程v武汉电信紫菘小区FTTH工程n采用光纤入户实现三网合一n对老住宅区的一个改造工程，为工程施工及FTTH的商业化道路积累了一定的经历v四川电信网吧接入工程n对于在狭长地带分布的网吧用户，采用EPON接入可大量节约光缆n只需要沿街铺设一条光纤，就可以解决多个网吧的接入局端OLTS6500分光器分光器分光器分光器分光器分光器网吧ONU网吧网吧ONUONUONUv嘉兴挪动EPON试点工程n解决南北湖地区WiMAX覆盖的盲区问题n用相对较低的本钱实现了16个用户的数据业务接入n配置1端小型OLT设备，1：2光分路器1端，1：4光分路器3端,15端ONU设备，2对光纤收发器n每户本钱约万元不考虑管线投资v嘉兴挪动EPON试点工程v嘉兴挪动EPON试点工程v嘉兴挪动EPON试点工程Thank You世界触手可及世界触手可及携手共携手共进，齐创精品工程精品工程