1.FTTX基础原理和典型设备介绍

1FTTX基础原理及典型设备介绍2011年4月2主要内容PON相关国际国内标准PON技术原理\协议\保护方式EPON对比GPONPON设备介绍3PON相关国际国内标准4宽带光纤接入技术分类APON基于ATM的无源光接入技术，遵循ITU-TG.983系列标准EPON基于以太网的无源光接入技术，遵循IEEE802.3ah系列标准GPON基于GEM的无源光接入技术，遵循ITU-TG.984系列标准WDM-PON基于波分复用的无源光接入技术，尚无统一标准5PON相关国际国内标准概述6PON相关国际国内标准概述EFM技术有关的以太网协议7PON相关国际国内标准概述8PON相关国际国内标准概述9PON相关国际国内标准概述类型标准标准名称主要内容EPONYD/T1949-2006接入网技术要求－基于以太网的无源光网络（EPON）标准规定了传输速率为千兆比的基于以太网方式的无源光网络(EPON)系统的参考模型、业务承载能力和性能指标、业务接口类型、系统功能与协议、操作维护管理、以及设备电气安全等方面的要求，并对EPON系统的PMD子层、RS子层以及MPCP、OAM协议进行了详细规范。YD/T1531-2006接入网设备测试方法-基于以太网的无源光网络（EPON）规定了EPON设备的系统配置、测试参考点以及设备OLT/ONU线路传输光接口、网络侧接口和用户侧接口、传送性能、功能、网管、设备安全等的测试方法。YD/T1771-2008接入网技术要求-EPON系统互通性EPON系统的物理煤质相关(PMD)子层、协调子层（RS）以及多点控制协议(MPCP)、动态带宽分配(DBA)和服务质量(QoS)、组播控制、安全性、操作管理和维护(OAM)以及业务层的协议互通性要求。YD/T1809-2008接入网设备测试方法-以太网无源光网络(EPON)系统互通性基于以太网无源光网络系统互通性测试方法，包括EPON基本功能互通性、业务承载相关功能互通性、操作管理和维护功能互通性以及系统互通的性能的测试方法。本标准适用于公用电信网环境下的EPON系统，专用电信网也可参照使用。10PON相关国际国内标准概述类型标准标准名称主要内容GPONITU-TG.984.X第1部分：总体要求GPON系统的总体要求，包括OAN的体系结构、业务类型、SNI和UNI、物理速率、逻辑传输距离以及系统的性能目标。第2部分：物理媒质相关（PMD）层要求物理媒质相关（PMD）层要求，包括系统上下行速率、各种速率下等级下OLT、ONU光接的物理特性、光接口参数第3部分：传输会聚层规范规定了GTC层、帧格式、测距、安全、动态分配、操作维护功能等，规范了帧结构、封装方法、适配方法、测距机制、QoS机制、加密机制等要求。第4部分：ONT管理和控制接口规范规范提出了对光网络终端管理与控制接口的要求。第5部分：吉比特能力光纤接入网络的增强带建议规定了增强波长范围和带阻滤波器功能，定义了为今后增加的业务信号所预留的波长范围。第6部分：距离范围扩展给出了范围扩展后GPON系统的体系接口和接口参数。YD/T1949-2009第1部分：总体要求GPON系统的总体要求，包括OAN的体系结构、业务类型、SNI和UNI、物理速率、逻辑传输距离以及系统的性能目标。第2部分：物理媒质相关（PMD）层要求物理媒质相关（PMD）层要求，包括系统上下行速率、各种速率下等级下OLT、ONU光接的物理特性、光接口参数11PON技术原理\协议\保护方式12PON网络的组成13PON原理简介下行：单点发送，多点接收上行：多点发送，单点接收14EPON的原理15EPON的原理16EPON的物理层17多点控制协议（MPCP）18MPCP5种控制帧19动态带宽分配DBA20逻辑链路标识21光链路保护22光链路保护23GPON原理24GPON原理25GPON网络基本性能参数GPON提供以下几种异步传输速率：0.15552Gbit/sup,1.24416Gbit/sdown0.62208Gbit/sup,1.24416Gbit/sdown1.24416Gbit/sup,1.24416Gbit/sdown0.15552Gbit/sup,2.48832Gbit/sdown0.62208Gbit/sup,2.48832Gbit/sdown1.24416Gbit/sup,2.48832Gbit/sdown（目前的主流支持速率）2.48832Gbit/sup,2.48832Gbit/sdown支持最大逻辑距离为：60km支持最大物理距离为：20km分光比为1：64，可升级为1：12826GPON的复用结构27GPON的协议栈28GPON参考模型由管理平面（管理用户数据流）和用户控制平面（用户数据流传输）组成。29TDM业务在GPON中的映射方式30以太网业务在GPON中的映射方式31GPON网络保护方式IFponIFponIFpon1：N分光器OLTONU#1ONU#N备用光纤TypeA光纤备份IFponIFponIFpon2：N分光器OLTONU#1ONU#NTypeBOLT端口备份IFpon设备没有任何备份措施.主干光纤故障后，由人工切换至备用光纤.业务肯定中断，中断时间取决于线路恢复时间.如果到用户的线路故障，业务就会中断，无法备份。OLT设备上有两个GPON接口.此种保护方式仅限于主干光纤出现故障时，系统会自动切换到备用系统，实现了对骨干光纤的保护。保护对象仅限于OLT与ODN之间的光纤故障和OLT单板硬件故障，对其他类型的故障没有涉及。无法定位故障。32GPON网络保护方式IFponIFponIFpon2：N分光器OLTONU#1ONU#NTypeC全备份方式IFponIFponIFpon2：N分光器OLT和ONT上均有两个GPON接口。OLT的GPON接口要工作在1:1模式下。此种保护方式一种全保护光纤倒换方式，OLT与ONU之间有完全不同的两条通路，可以保证各种故障都得到恢复。当ONU的主用PON口或用户线路故障时，ONU会自动将业务倒换到备用PON口上，业务通过备用线路和OLT的备份端口上行。业务基本不会中断。实现难度较大，成本较高。其中一个端口试种处于空闲状态，造成系统带宽利用率低。33GPON网络保护方式IFponIFponIFpon2：N分光器OLTONU#1ONU#NTypeD混和备份方式IFponIFpon2：N分光器1：2分光器1：2分光器OLT上有两个GPON接口。OLT的GPON接口要工作在1＋1模式下。此种保护方式一种全保护光纤倒换方式，OLT与ONU之间有完全不同的两条通路，可以保证各种故障都得到恢复，包括无源分光器故障，链路都可以自动恢复。此种网络中支持ONU混合方式，可以是带一个PON口的，也可以是带两个PON口的，根据用户的实际需要选择。实现难度较大，成本较高。34GPON对比EPON35GPONEPON技术制式比较36GPON/EPON技术指标比较EPONGPON上下行速率1250Mbps/1250Mbps2488Mbps/1244Mbps线路编码8B/10BNRZ分光比1：32/641:64/128距离/差分距离20KM/20KM20KM/20KM（逻辑距离60KM-未考虑功率预算)业务封装以太网AnythingOverGEM加密算法三重搅动、AES-128AES-128运营、维护(OAM&P)标准CCSA规范，支持异种厂家互通OMCI，定义全面网络保护TypeA、TypeB、TypeC光纤线路检测支持关键参数LaserON/OFF时间512ns，AGC调整时间400ns（可协商）FP激光器LaserON/OFF时间约16bit(13ns1.244G)。AGC44bit(36ns1.244G)对光模块有很高的要求，DFB激光器37GPON/EPON技术指标比较EPONGPON说明业务区分VLAN映射N:1,1:1,TLSEPON/GPON都支持基于端口、MAC/IP等特征的VLAN映射QoS/OAM调度单位LLIDT-CONT调度类型3种5种EPON-定义固定/保证/尽力而为带宽GPON-固定/非保证/保证/尽力而为/混合带宽OAM802.3ah/802.1ag802.1agEthernet层解决方案组播通道广播LLID组播GEMPORTEPON：广播LLIDGPON：组播GEMPORT数据面多级复制控制面•IGMPSnooping•IGMPSnoopingwithProxyreporting•IGMPPROXY38GPON/EPON技术指标比较EPONGPON说明运维均支持挑战在于对新网络拓扑的理解，与PON技术关系不大安全MAC防攻击等均支持TDM传输TDM传输电路仿真电路仿真、NativeTDM模式电路仿真：ITU-TY.1413或MEF或IETFNativeTDM模式时钟同步PON层频率同步利用PON层技术实现频率同步39GPON具有更高带宽和更大分光比9002300800110005001000150020002500EPON下行GPON下行EPON上行GPON上行有效带宽开销•GPON业务承载更高效，下行的有效带宽是EPON的2.55倍，上行是1.37倍。OLTONU机楼小区路边大楼住户馈线段配线段引入线段…光分光器05101520253035404550EPONGPONOLT和主干光纤数量下降50%EPON1:32GPON1:64•GPON的分光能力是EPON的2倍，覆盖相同用户时可节省一半的主干光纤。•建设100万宽带用户，EPON与GPON的投资对比采用GPON技术进行光接入网络建设，可节省线路成本和局端设备投资50％。40GPON具备SDH的线路时钟传送能力…….…….…….GPONOLT…….ONT同步系统GPON…….…….…….EPONOLT…….ONT异步系统EPONOLTSplitterSDHONTONTONT城域网ONTOLT线路时钟同步FemtoCellFemtoCellGPON是同步系统，采用定长帧结构，具备天然的线路时钟传送能力，能够提供和SDH一样精度的线路时钟，可作为微基站的接入手段。EPON本质是以太网，是异步系统，承载线路时钟能力有限。时钟源上行口上行口41GPON比EPON的优势总结更高的QoS和时钟同步能力•GPON是全同步系统，传输窄带业务时延小，时钟精度非常高•GPON的QoS带宽分配机制更灵活•保护倒换和维护管理等标准定义清晰完善先进完善的技术标准，是保障产品商用成功的关键支持更好的光纤线路管理能力•支持OLS光纤线路检测功能，及时排障和事前预警更高带宽，更大分光比，更高发射功率•GPON下行有效带宽是EPON的2.5倍，上行有效带宽是EPON的1.3倍，业务体验更好•EPON最大1：32；GPON1：64大大节省线路成本•GPON覆盖范围在同等比分光下高于EPON支持更精细的多业务模型•支持“保障带宽”模型，带宽利用效率更高•可组合开展多种优先级的综合业务42PON设备介绍43设备接口要求网络侧接口GE接口：GE接口可以是1000BASE-LX、1000BASE-SX、1000BASE-CX和1000BASE-T接口中的一种或多种，各种接口类型均应符合IEEE802.3-2002的规定。用户侧10/100BASE-T接口：符合IEEE802.3-2002的规定E1接口：E1接口应符合ITU-TG.703或GB7611-2001的规定STM-1接口：STM-1接口应符合ITU-TG.707的规定Z/Za接口：Z接口应符合YD/T1054-200010.1.1节的规定。Za接口应符合YD/T1054-200010.1.2节的规定管理接口：本地维护管理的接口（Console口）远程集中维护管理的网络侧带内接口监控接口：ONU应该支持监控接口，至少接收2个开关量44OLT功能模块数据交换模块系统控制模块以太网接口模块时钟模块电源模块及管理模块TDM交叉模块环境监控GPON模块EP