xPON技术介绍

HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.对比到现网的接入“瓶颈”，光纤是今为止最好的传输媒介。本胶片主要分析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。HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidentialPage3学习完此课程，您将会：掌握PON的概念及发展背景理解光接入网络架构掌握PON的关键技术掌握GPON的主要协议掌握EPON的主要协议了解GPON、EPON提供的基本业务HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidentialPage4第1章光接入网概述第2章PON基本概念第3章PON关键技术第4章GPON协议分析第5章EPON协议分析第6章PON承载的基本业务第7章GPONPKEPONHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidentialPage5ServiceAccessCoreX.25ADSLEthernetPSTNIPATMFRGSM/GPRSCDMACablePDHSDHWirelessVoiceWirelessDataHighSpeedInternetVoiceStreamingDial-upVoIPMessageDSLEth/IP/MPLSAggregationNetworkLocation&PresenceMessageOnlineGamingVoiceDataVideoStorageDirectory接入网的发展趋势－AlloverIPHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidentialPage6如何解决“距离与带宽”的矛盾ISDNHDSLADSLADSL2+VDSL2xDSL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！HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidentialPage7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:PONCurbswitchCOCOCONsubscribersLkmLkmLkmPassiveopticalsplitterNsubscribersHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidentialPage8ADSL2+PONADSL2+VDSL2CentreofficeHomeVDSL2ONTADSL2+10/100Base-T1km2kmIPDSLAMGECurbBuildingGESplitterFTTCFTTBFTTBFTTHADSL2+VDSL2GEFTTBDSLFTTX场景分析HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidentialPage9第1章光接入网概述第2章PON基本概念第3章PON关键技术第4章GPON协议分析第5章EPON协议分析第5章PON承载的基本业务第6章GPONPKEPONHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidentialPage10PassiveOpticalNetwork无源光网络OLTONUOpticalLineTerminal光线路终端OpticalNetworkUnit光网络单元PassiveOpticalSplitter无源分光器PSTNInternetCATVONUONU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（OpticalLineTerminal）、光网络单元ONU（OpticalNetworkUnit）和无源分光器POS（PassiveOpticalSplitter）组成；PassiveOpticalSplitter无源分光器什么是PON?HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidentialPage11ONU/ONTOLTServicenode分光器T参考点V参考点R/SS/RODNUNISNIIFponIFponONUOpticalNetworkUnit光网络单元ONTOpticalNetworkTerminal光网络终端ODNOpticalDistributionNetwork光分配网络OLTOpticalLineTerminal光线路终端SNIServiceNodeInterface业务节点UNIUserNetworkInterface用户网络接口PON网络参考模型HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidentialPage12PON的三大优势：1、更远的传输距离，采用光纤传输，覆盖半径20KM；2、更高的带宽，达1.25G或2.5G.3、分光特性,，节省光纤资源。1Mbps3M8M25M100MADSL/ADSL2+CopperBasedVDSL/ADSL2+CopperBasedPONFiberBased2002200320062010时间带宽互联网视频会议远程控制接入技术业务需求VoD标清电视视频会议Game实况TVVoDHDTV3km2km1km~20km覆盖半径为什么选择PON?HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidentialPage13APON:ATMPassiveOpticalNetworksEPON:EthernetPassiveOpticalNetworksGE-PON:Giga-bitEthernetPassiveOpticalNetworksGPON:Gigabit-capablePassiveOpticalNetworksEPONGEPONGPONATMAPONBPONEthernetEPONGPON几种PON标准HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidentialPage14PONAPON/BPONGPONEPONITU-TG.983.xITU-TG.984.xIEEE802.3ah国际标准国际标准国际标准国家标准Q3/2000国家标准国家标准Q4/2004Q3/2004PON技术标准化进展HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidentialPage15PON系统采用WDM技术，实现单纤双向传输（强制）。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。1490nm1310nmPON原理----数据复用HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidentialPage16第1章光接入网概述第2章PON基本概念第3章PON关键技术第4章GPON协议分析第5章EPON协议分析第5章PON承载的基本业务第6章GPONPKEPONHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidentialPage17什么是DBA?---DBA,DynamicallyBandwidthAssignment(动态带宽分配)---DBA是一种能在微秒或毫秒级的时间间隔内完成对上行带宽的动态分配的机制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---用户可以享受到更高带宽的服务，特别是那些对带宽突变比较大的业务PON关键技术--DBADBA概念HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidentialPage18提高最大带宽利用率无DBA,利用率40%有DBA,利用率达到80%减小突发时延无DBA:100ms有DBA:10msDBA带来的优势HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidentialPage19EndUser1EndUser3ONTEndUser233112ONTONT133211OLT加密解密解密解密1133211由于下行数据在分光器上为广播复制，每个ONU都可以收到同样的数据。在OLT上需要采用加密处理，提高线路数据的可靠性。GPON与EPON支持的加密算不同，GPON采用AES128加密处理，EPON采用三重搅动算法。PON系统的数据安全HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidentialPage20IFponIFponIFpon1：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PON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，可能存在严重安全隐患，无法满足客户需求。PON网络基本保护方式HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidentialPage21第1章光接入网概述第2章PON基本概念第3章PON关键技术第4章GPON协议分析第5章EPON协议分析第5章PON承载的基本业务第6章GPONPKEPONHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidentialPage22ITU-TG.984.3•GPONTC层规格要求•GTC复用结构及协议栈介绍•GTC帧结构介绍•ONU注册激活流程•DBA规格要求•告警和性能ITU-TG-984.1/2/3/4产品开发简单产品兼容性强ITU-TG.984.1•GPON网络参数说明•保护倒换组网要求ITU-TG.984.4•OMCI消息结构介绍•OMCI设备管理框架•OMCI实现原理简述ITU-TG.984.2•PMD层规格要求•2.488Gbps下行光接口参数规格要求•1.244Gbps上行光接口参数规格要求•物理层开销分配GPON标准协议HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidentialPage23GPON提供以下几种异步传输速率：1.24416Gbit/sup,2.48832Gbit/sdown（目前的主流支持速率）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1：128GPON网络基本性能参数ONUOLTONU距离差:20km逻辑距离:60km逻辑分光比:128UNISNIHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidentialPage24广播方式：GPON的下行帧长为固定的125us，下行为广播方式，所有的ONU都能收到相同的数据，但是通过GEMPORTID来区分不同的业务的数据，ONU通过过滤来接收属于自己的数据。GPON原理----下行数据HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidentialPage25TDMA方式：GPON的上行是通过TDMA（时分复用）的方式传输数据，上行链路被分成不同的时隙，根据下行帧的upstreambandwidthmap字段来给每个ONU分配上行时隙，这样所有的ONU就可以按照一定的秩序发送自己的数据了，不会产生为了争夺时隙而冲突。每帧共有9120个时隙。GPON原理----上行数据HUAWEITECH