光网络-光接入网概要课件

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1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,光接入网,1,对比到现网的接入,“,瓶颈,”,，光纤,是今为止最好的传输媒介。下面主,要分析,PON,技术的产生背景、应用、,基,本,概,念,和,特,点,，,并,分,别,介,绍,GPON,、,EPON,基本原理及差异。,2,1,光接入网概述,2,PON,基本概念,3,PON,关键技术,4,APON,5 EPON,6 GPON,7,PON,承载的基本业务,8,GPON PK EPON,3,接入网的发展趋势,All over IP,Service,Voice,VoIP,Streaming,Dial-up,I

2、nternet,High Speed,Message,Wireless Data,Wireless Voice,X.25,FR,Core,IP,ATM,PSTN,SDH,PDH,Cable,Access,ADSL,Ethernet,GSM/GPRS,CDMA,Video,Data,Voice,Online Gaming,Message,Presence,Location&,Storage,Directory,Eth/IP/MPLS,Aggregation Network,L,S,D,4,如何解决,“,距离与带宽,”,的矛,盾,ISDN,HDSL,ADSL,ADSL2+,VDSL 2,xDSL,

3、技术,xDSL,技术很,难解决,距离,与带宽,的矛,盾,问：怎么办？,答：,“,光进铜退,”,！采用,光纤接入网是,不错的,方案！,5,光纤接入网的接入方案,(a),点到点的网络,(b),路边交换网络,(c),无源光网络,即,:PON,CO,L,km,Curb switch,N,CO,L,km,subscribers,Passive,optical,splitter,CO,L,km,N,subscribers,6,1,光接入网概述,2,PON,基本概念,3,PON,关键技术,4,APON,5 EPON,6 GPON,7,PON,承载的基本业务,8,GPON PK EPON,7,什么是,PON?

4、,?,P,assive,O,ptical,N,etwork,无源光网络,P,assive,O,ptical,L,ine,T,erminal,S,plitter,O,ptical,ONU,光线路终端,无源分光器,ONU,PSTN,P,assive,Internet,OLT,S,plitter,O,ptical,无源分光器,ONU,CATV,O,ptical,N,etwork,U,nit,光网络单元,?,PON,是一种点到多点（,P2MP,）结构的无源光网络；,?,PON,由光线路终端,OLT,（,Optical Line Terminal,）、光网络单元,ONU,（,Optical Networ

5、k Unit,）,和无源分光器,POS,（,Passive Optical Splitter,）组成；,8,为什么选择,PON?,1Mbps,3M,8M,25M,100M,带宽,接入技术,ADSL/ADSL2+,VDSL/ADSL2+,PON,Copper Based,Copper Based,Fiber Based,覆盖半径,3km,2km,1km,20km,V,oD,互联网,标清电视,实况,TV,业务需求,视频会议,视频会议,V,oD,远程控制,Game,HDTV,2002,2003,2006,2010,时间,PON,的,三大优势：,1,、更远的传输距离，采用光纤传输，覆盖半径,20KM,

6、；,2,、更高的带宽，达,1.25G,或,2.5G.,3,、分光特性,，节省光纤资源。,9,光接入网的参考配置,PON,原理,-,数据复用,?,PON,系统采用,WDM,技术，实现单纤双向传输（强制）。,1490nm,1310nm,?,采用不同光波分别传上、下行数据；,?,下行数据流采用广播技术（分光器上物理层复制）；,?,上行数据流采用,TDMA,技术。,11,PON,原理,-,数据复用,1490nm,1310nm,?,OLT,至,ONU,的信号流为下行信号。,?,OLT,传至各,ONU,的信息首先在,OLT,采用光时分复用,OTDMA,技术组成复帧，并被送入馈线光纤，然后在无,源光分路器以

7、广播形式将复帧信号传至各,ONU,，最后由,各,ONU,从所接收的复帧信号中恢复出发送给本,ONU,的,相应帧信号。,PON,原理,-,数据复用,1490nm,1310nm,?,各,ONU,至,OLT,的上行信号可以采用,OTDMA,，,OCDMA,，,OSCMA,等多址接入技术,(1),光时分多址（,OTDMA,）,(2),光波分多址,(OWDMA),(3),光码分多址,(OCDMA),(4),光副载波多址,OSCMA,OWDMA,，,?,光接入网的应用类型,WDM,光互联网技术的多波长光网络,1,光接入网概述,2,PON,基本概念,3,PON,关键技术,4,APON,5 EPON,6 GP

8、ON,7,PON,承载的基本业务,8,GPON PK EPON,16,PON,关键技术,-DBA,DBA,概念,?,什么是,DBA?,宽分配,-,DBA,Dynamically Bandwidth Assignment(,),动态带,行带宽的动态分配的机制,-,DBA,是一种能在微秒或毫秒级的时间间隔内完成对上,?,为什么需要,DBA,？,-,可以提高,PON,端口的上行线路带宽利用率,-,可以在,PON,口上增加更多的用户,突变比较大的业务,-,用户可以享受到更高带宽的服务，特别是那些对带宽,17,PON,系统的数据安全,ONT,1,1,1,End User,1,解密,OLT,1,3,2,1

9、,3,1,1,3,2,1,3,1,ONT,2,End User,2,加密,解密,ONT,3,3,End User,3,解密,由于下行数据在分光器上为广播复制，每个,数据。在,OLT,上需要采用加密处理，提高线路数据的可靠性。,ONU,都可以收到同样的,?,GPON,EPON,采用三重搅动算法。,与,EPON,支持的加密算不同，,GPON,采用,AES128,加密处理，,18,1,光接入网概述,2,PON,基本概念,3,PON,关键技术,4,APON,5 EPON,6 GPON,7,PON,承载的基本业务,8,GPON PK EPON,19,ATM,无源光网络（,APON,）,?,APON,系统

10、是将,ATM,和,PON,技术结合起来，即在,PON,网络中实现基于,ATM,信元的传输，从而使系,统具有下列特点：,?,?,?,?,多个,ONU,可共享光纤介质，从而大大降低系统成,在,OLT,与远端用户之间无需使用有源器件。,可实现有,QOS,质量的多业务的综合传输,可充分利用,ATM,统计复用的特点，促进实现,PON,中的动,态带宽分配。,APON,系统结构,1,光接入网概述,2,PON,基本概念,3,PON,关键技术,4,APON,5 EPON,6 GPON,7,PON,承载的基本业务,8,GPON PK EPON,22,以太网无源光网络,以太网无源光网络,EPON(Ethernet

11、PON,，,EPON),是,指采用,PON,的拓扑结构实现以太网接入的网络。,?,主要由三部分组成：光线路终端,(OLT),、光分配网,(ODN),和光网络单元,/,光网络终端,(ONU/ONT),。,EPON,接入网结构,EPON,的协议分层,EPON,下行信息流的分布过程,下行传输帧结构,标准以太帧,EPON,上行信号流的发送过程,EPON,上行帧结构,EPON,关键技术,数据链路层的关键技术主要包括上行信道的多址控,制协议,(MPCP),、,ONU,的即插即用问题、,OLT,测距,和延时补偿兼容性等等。,EPON,物理层的关键技术主要集中在,OLT,处，其中,包括突发信号的快速同步、网同

12、步、光发送和接收,模块的功率控制以及自适应接收等。,?,?,EPON,网络结构,光线路终端,(OLT),、光管理单元（,EMS,）和光网络单元,(ONU),1,光接入网概述,2,PON,基本概念,3,PON,关键技术,4,APON,5 EPON,6 GPON,7,PON,承载的基本业务,8,GPON PK EPON,32,GPON,网络结构,光线路终端,(OLT),、光管理单元（,EMS,）和光网络单元,(ONU),GPON,标准协议,ITU-T G.984.1,ITU-T G.984.2,?,GPON,网络参数说明,?,PMD,层规格要求,?,保护倒换组网要求,?,2.488Gbps,下行光

13、接口参数规格要求,?,1.244Gbps,上行光接口参数规格要求,?,物理层开销分配,产品开发简单,产品兼容性强,ITU-T G-984.1/2/3/4,ITU-T G.984.3,?,GPON TC,层规格要求,?,GTC,复用结构及协议栈介绍,ITU-T G.984.4,?,GTC,帧结构介绍,?,OMCI,消息结构介绍,?,ONU,注册激活流程,?,OMCI,设备管理框架,?,DBA,规格要求,?,OMCI,实现原理简述,?,告警和性能,34,GPON,网络基本性能参数,?,GPON,率）,1.24416 Gbit/s up,2.48832 Gbit/s down,提供以下几种异步传输速

14、率：,（目前的主流支持速,支持最大逻辑距离为：,60km,?,支持最大物理距离为：,20km,?,支持最大距离差为：,20km,?,分光比为,1,：,64,，可升级为,1,：,128,逻辑距离,:60 km,逻辑分光比,:128,UNI,SNI,ONU,OLT,ONU,距离差,:20km,35,GPON,原理,-,下行数据,?,广播方式：,的,GPON,的下行帧长为固定的,125us,务的数据，,ONU,都能收到相同的数据，但是通过,，下行为广播方式，所有,ONU,通过过滤来接收属于自己的数据。,GEMPORT ID,来区分不同的业,36,GPON,原理,-,上行数据,?,TDMA,上行链路被

15、分成不同的时隙，根据下行帧的,方式：,GPON,的上行是通过,TDMA,（时分复用）的方式传输数据，,字段来给每个,发送自己的数据了，不会产生为了争夺时隙而冲突。每帧共有,ONU,分配上行时隙，这样所有的,upstream bandwidth map,ONU,就可以按照一定的秩序,9120,个时隙。,37,1,光接入网概述,2 PON,基本概念,3 PON,关键技术,4 GPON,协议分析,5 EPON,协议分析,6 PON,承载的基本业务,7 GPON PK EPON,Page 38,38,PON Triple-Play,端到端解决方案,BB service platform,IPTV,PC

16、,TL1/CORBA,/API,Notification,Server,Middle,Carriers OSS,ware,IPTV,SFU,NMS,(HG8xx),Phone,Internet,CPE,MDU,Ethernet,(MA5606T),IP Core,Splitter,MA5600T,MSE,PC,Softswitch,E1,BRAS,PBX,SBU,AAA Server,(OT925),Phone,CBU/MTU,FE,Base,IP,E1,2G/3G,station,Voice,CPE,ODN,NSP,ASP/ISP,39,PON+xDSL,解决方案,xDSL,线路改造，有利于原来的铜缆资源的利用,1,光接入网概述,2 PON,基本概念,3 PON,关键技术,4 GPON,协议分析,5 EPON,协议分析,6 PON,承载的基本业务,7 APON,、,GPON PK EPON,Page 41,41,APON,、,GPON,和,EPON,APON,：由于,ATM,淡出，逐渐消亡,EPON,：技术成熟，满足大多数要求，价格下降，已规模商用,GPON,：更好质量、管理和多业务