GPON基本原理及应用.pptx

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1、GPON 基 本 原 理 及 应 用 一、PON简述 PON的概念 Passive Optical Network 无源光网络 ODN（Optical Distribution Network 光分配网）不含有任何电子器件及电子电源，ODN全部由光分路器（Splitter 分光器）等无源器件组成，不需要贵重的有源电子设备。 PON的分类及比较 PON = ATM PON, Broadband PON, Gigabit PON and Ethernet PON APON, BPON 和 GPON 是 ITU-T 标准； EPON 是 IEEE标准 EPON：用最简单的技术为大多数的主流业务提供足

2、够的功能和性能支持 GPON: 用复杂的方式为全部的业务提供完美的功能和性能的支持 EPON GPON国际标准IEEE 802.3ah，已批准ITU G .984国内标准标准制订工作已完成标准制订工作刚开展传输速度上下行双向对称，均为1G上行1.25G，下行2.5G业务支持能力以太网业务、电路仿真业务以太网业务、电路仿真业务、ATM业务数据封装方式以太网封装方式，数据包长度与以太网数据包长度一样帧长固定为125us，定义了专用的数据封装帧系统成熟度基于传统的以太网技术，目前基于 该技术的芯片已经大批量供货并且在日本、韩国已得到规模应用芯片尚未商用化，产品处于初期发展阶段成本较低较高(约为EPO

3、N的4倍左右) 一些术语 OLT：Optical Line Terminal光线路终端。在PON的统一管理方面，OLT是主要的管理中心，实现网络管理的主要功能。 ONU ：Optical Network Unit光网络单元。放在用户侧，接入用户终端。 ONT ：Optical network terminal，光网络设备，通常来说，ONT就是ONU，是一种用于用户端的光网络设备。 严格地说，ONT应该属于ONU的一部分。 ONT和ONU的区别在于ONT是光网终端，直接位于用户端,而ONU是光网单元，与用户间还可能有其它的网络，比如以太网。 ODN ：Optical Distribution N

4、etwork光分配网络，光纤和分路器，是连接OLT和ONU的无源器件。 FTTH ：Fiber To The Home光纤到户 。 FTTB ：Fiber To The Building光纤到大楼 。 FTTC ：Fiber To The Curb光纤到路边 。 FTTSA ：Fiber To The Service Area光纤到服务区 。 下行为广播式PON的传输原理 下行 上行采用 TDMA 时分复用方式PON的传输原理 上行 下行：OLT可以随时发送数据给任意ONU，在上行方向，OLT在同一时间只能接收一个ONU的数据，如果两个ONU同时向OLT发送数据，则OLT不能正确接收数据（ON

5、U发送冲突）。上行：把光纤的占用按一定时间长度分成时段，在每一个时段，只有一台ONU能够占用光纤向OLT发送数据，其余ONU则关闭激光器。OLT通过发送控制数据包指定ONU发送数据的时段。PON的传输方式 PON接入的优点外线成本低，故障率低新建小区可以直接用光缆替代铜线不受雷击和大雨影响占用交换机端口少一个PON口可以对应128个ONU巨大的带宽普通家庭可以开到20Mbps 100Mbps集成多种业务电话，上网，IPTV，CATV 仍有很大的升级空间 10GPON，WDM PON等 光缆比电缆安全 EMANEMS Video Server EPON OLT 1XNSplitter EPON

6、ONTEPON ONTEPON ONTVoice GW STB TVPCRGW Wireless Access(无线接入点) Mobile devicePhone PC PSTN STB(机顶盒) PON 接入拓扑图 FTTH、FTTO及FTTB ONU混合组网、满足不同用户的网络需求。PON 接入拓扑图 一级分光 二级分光 PON 典型应用 - 商业用户接入方式演进 PON 典型应用 - 住宅用户接入方式演进 监控系统骨干网服务器 监控点OLT ONU 监控分中心监控终端监控点购物中心机场风景区道路PON 典型应用 视频监控 智能楼宇密集商务楼SOHO企业AOLT ONU企业B企业CIPTV

7、VoIPInternet视频监控公众视讯企业专线电话会议ONUONU视频直播 PON 典型应用 -大客户接入 OLT ontont ont 10km/1:64 20km/1:32 30km/1:16IPTVVoIPInternetPON 典型应用 -光纤到户 居民楼 住宅小区 OLT住户BIPTVVoIPInternet住户C集成CATV功能ONU设备 EOC客户端设备支持下接EOC设备同轴接入EOC客户端设备集成EOC头端ONU设备光节点大楼线路交换箱EOC头端住户A CATV光发射机光合波器PON 典型应用 - 广电三网合一 线路保护采用1:N或2:N分光器保护馈线光纤需要人工改接ONU1

8、OLT ONU2 ONUn1:N分光器备用光纤 A类 -馈线光纤保护 线路保护采用2:N的分光器保护馈线和OLT可自动切换ONU1OLT0OLT1 ONU2 ONUn2:N分光器 B类 OLT保护 线路保护ONU10OLT0OLT1 ONU20 ONUn12x 1:N分光器ONU11ONU21ONUn0对OLT、ODN、ONU均提供备份可采用互为热备份方式。 C类 全保护 二、PON各网元简述 OLT 一方面将承载各种业务的信号在局端进行汇聚，按照一定的信号格式送入接入网络以便向终端用户传输，另一方面将来自终端用户的信号按照业务类型分别送入各种业务网中。 可分为三部分核心部分：包括汇聚分发、业

9、务处理和ODN适配功能业务部分：提供业务接口功能，包括接口适配、接口保护等，以及在需要时具有特定业务的信令处理和媒质传输制式的转换功能公共部分：包括供电与OAM功能 7 3 4 2 ISAM FTTU OLT 7 3 4 2 ISAM FTTU 上海贝尔阿尔卡特基于ITU-T G.9 8 4 的宽带光接入系统，它可以为家庭和商业用户提供语音、数据和视频等多种接入服务。 7 3 4 2 ISAM FTTU OLT 每个 UNI 端口支持untagged,single VLAN tagged 和PRI tagged 的数据包.不支持Dual-tagged 的数据包.每个 UNI 端口可以支持8 H

10、SI,不同的业务可以根据pbit,VLAN-ID,Ethernet-type来区分。每个 UNI 端口支持的MAC 地址数可以配置，范围从1 1 2 8 . ONU 可以支持最多6 4 路Video 组播源，每个组播源最多允许8 个主机。在同一 ONT 上其他端口空闲情况，每个UNI 保证4 0 0 Mbps(5 1 2 bytes)的转发能力,具体的端口吞吐量随包长以及网络的整体拥塞状况有所变化。整个系统支持 1 6 K MAC 地址整个系统支持 1 6 K HS I 业务配置整个系统支持 4 0 9 3 个VLAN上下行波长:1 3 1 0 nm/1 4 9 0 nm 高达1 :6 4的分

11、光比 AN5516-01是一款EPON/GPON一体化接入设备，可实现EPON和GPON业务的混合接入。 AN5516-01设备支持多种物理接口种类：10GE光接口、GE光接口、GE电接口、STM-1光接口、E1电接口、EPON/GPON光接口、干节点接口、外部时钟接口、管理接口、告警接口。 AN5516-01设备支持机盘的热拔插，提供完善的电源、风扇、机盘、接口的冗余保护和光线路保护倒换机制。GPON/EPON/10GEPON共 平 台 OLT新 一 代 OLT 平 台AN5516-01 GPON产品架构C155A C155A PUBA GC4B GC4B GC4B GC8B GC8BHSW

12、A HSWA HU1AGU6FAN5516-01 FAN FAN FAN 双主控盘，支持11热备份保护倒换，倒换时间毫秒级；核心交换容量488G，背板带宽1000G。双上联卡，可选支持10GE和GE光/电接口，支持双路由保护。TDM业务线卡，单板提供1路STM-1光口，支持业务保护。公共盘，本盘完成语音协议和软交换处理,并且提供14路环境监控干接点。 独立的智能风扇单元可自动调节转速 ESC，环境监控接口ALM，告警接口EMS,带外网管接口 ONU面向大客户、商业用户为主的FTTH/FTTO等类终端，一般称SFU/SBU型ONU。PON口下行光纤进过分光器后直连到用户ONU，一个ONU仅供一个

13、用户使用，用户数据业务通过FE或GE口上行，安全性好，成本也高，一般针对高端用户和商业用户。面向集中的新建小区或中高端居民区为主的FTTB等类终端，一般称MDU（LAN）型ONU。一般几户到几十户共用一个ONU终端，用户数据业务通过FE口上行，也能提供较大接入带宽。面向集中的中低端居民区、厂区为主的FTTC等类终端，一般称MDU（DSL）型ONU。一般几十户到几百户共用一个ONU终端，用户数据业务通过电缆线上行，提供ADSL/ADSL2 +等接入速率。 FTTB ONU: EONU1 6 1 6 0 EONU1 6 1 6 0是一款为楼道部署应用、提供高速宽带互联网接入而设计的EPON ONU

14、设备，带有1 6个标准的1 0 /1 0 0 Base-T以太网端口和1 6个VOIP语音FXS接口。这是一款高效率的EPON客户端设备，通过与用户的网关或计算机和电话机连接，为用户提供1 0 0 M的宽带接入和VOIP语音服务，可以向用户提供数据、语音、视频等多种方式的通信服务。 分光器分光器一层约有3 .5 dB的衰耗分为均分分光器和不均分分光器支持多级分光 光模块 GBIC是Giga Bitrate Interface Converter的缩写，是将千兆位电信号转换为光信号的接口器件。GBIC设计上可以为热插拔使用。GBIC是一种符合国际标准的可互换产品。采用 GBIC接口设计的千兆位交

15、换机由于互换灵活，在市场上占有较大的市场分额。 SFP是SMALL FORM PLUGGABLE的缩写，可以简单的理解为GBIC的升级版本。SFP模块体积比GBIC模块减少一半，可以在相同的面板上配置多出一倍以上的端口数 量。SFP模块的其他功能基本和GBIC一致。有些交换机厂商称SFP模块为小型化GBIC（MINI-GBIC）。 SFP模块体积比GBIC模块减少一半,可以在相同的面板上配置多出一倍以上的端口数量。SFP模块的其他功能基本和GBIC相同。 光纤单模和多模光在光纤的芯层部分以“全内反射”方式进行传输多模光纤以发光二极管或激光器为光源；单模光纤采用LD或光谱线较窄的LED作为光源单

16、模光纤价格便宜，但单模设备较之同类的多模设备却昂贵很多。单模设备通常既可在单模光纤上运行，亦可在多模光纤上运行，而多模设备只限于在多模光纤上运行。光纤接口是用来连接光纤线缆的物理接口。通常有SC、ST、LC、FC等几种类型。对于1 0 Base-F连接来说，连接器通常是ST类型，另一端FC连的是光纤步线架。FC是Ferrule Connector的缩写，其外部加强方式是采用金属套，紧固方式为螺丝扣。ST接口通常用于1 0 Base-F，SC接口通常用于1 0 0 Base-FX和GBIC，LC通常用于SFP 。 光纤 光纤 光纤 三、重点知识 QINQ NGN H.2 4 8协议 SIP协议

17、QinQ QinQ技术通过在以太帧中堆叠两个8 0 2 .1 Q包头，有效地扩展了VLAN数目，使VLAN的数目最多可达4 0 9 6 x4 0 9 6个 。 NGN NGN 是“下一代网络(Next Generation Network)”或“新一代网络(New Generation Network)”的缩写。NGN是以软交换为核心，能够提供话音、视频、数据等多媒体综合业务，采用开放、标准体系结构，能够提供丰富业务的下一代网络。 基于分组的网络，能够提供电信业务；利用多种宽带能力和QoS保证的传送技术；其业务相关功能与其传送技术相独立。 H.2 4 8协议媒体网关控制协议，它是在早期的 MG

18、CP协议基础上改进而成。H.2 4 8 MeGaCo协议是用于连接MGC与MG的网关控制协议，应用于媒体网关与软交换之间及软交换与 H2 4 8 MeGaCo终端之间。 H.2 4 8协议定义的连接模型包括终端(termination)和上下文(context)两个主要概念。 终端是 MG中的逻辑实体，能发送和接收一种或多种媒体，在任何时候，一个终端属于且只能属于一个上下文，可以表示时隙、模拟线和RTP(real time protocol)流等 。 H.2 4 8协议 SIP协议 SIP(Session Initiation Protocol)是一个应用层的信令控制协议。用于创建、修改和释放

19、一个或多个参与者的会话。这些会话可以好似Internet多媒体会议、IP电话或多媒体分发。会话的参与者可以通过组播（multicast）、网状单播（unicast）或两者的混合体进行通信。 四、设备配置开局需配置的参数：管理IP、子网掩码、管理网关、管理VLAN。语音业务需配置的参数：语音IP、子网掩码、语音网关、语音VLAN、MGC地址、网关标识、termid id等。 五、排障按层次来逐步排查。如先检查FE口配置、流量，再检查PON口配置、流量，最后是GE口 PON是数据链路层设备，检查是否学习到MAC地址是非常重要的排障手段。测量光功率是非常重要的排障方法。EONU的正常工作范围一般在-1 6 dB-2 6 dB之间，在临界值附近会有丢包，影响用户的网络质量。查看告警信息并能分析出可能的故障原因，也是很重要的。收集故障设备log是不可或缺的一环。