EPON技术培训

EPON技术培训中兴通讯固网和业务国内市场部提纲•EPON技术原理•EPON应用模式•EPONODN组网•PON技术比较•ZXA10EPON系统EPON技术原理•xPON基本概念•xPON技术发展•EPON技术特征•EPON基本原理什么是PON？PassiveOpticalNetwork，无源光网络一种基于P2MP拓朴的技术无源：指光配线网ODN不含有任何电子器件及电子电源目前主要用于接入网PON技术发展APON:ATMPON,基于ATM的无源光接入技术.上世纪90年代中期由ITU和FSAN提出并标准化，由于容易被用户认为只能提供ATM业务，2001年被改称BPON.遵循ITU-TG.983系列标准；EPON:EthernetPON,基于以太网的无源光接入技术.2000年11月成立IEEE研究小组，即后来的EFM工作组，2004年4月工作组形成IEEE802.3ah系列标准.现统称为IEEE802.3-2005；GPON:GigabitPON,基于ATM/GEM的无源光接入技术.FSAN在2001年初提出,ITU和FSAN进行标准化，遵循ITU-TG.984系列标准；10GPON:EPON标准Draft1.0已发布，预计2009年9月正式通过；WDM-PON:基于波分复用的无源光接入技术，尚无统一标准；EPON后期演进方向EPON：2004年IEEE802.3ah标准制订完成，2005年已经与以太网的基础标准IEEE802.3标准合并为一个标准，稳定至今；10GEPON正在加速研究，Draft802.3avD1.0已经发布；09年9月份标准802.3av正式通过，预计08年下半年将出现芯片10GEPON充分考虑了对现有EPON的兼容性；10GEPON,下行10G速率,上行1G速率.GPON后期演进方向GPON：FSAN将NG-PON研究方向分为两部分:NGA1和NGA2NGA1研究方向考虑兼容性,制定出两个补充标准,G.984enh(兼容)和G.984.ext(长距20KM-60KM)NGA2研究方向:开放,10G,大分光比(128-512),长距(60-100KM),WDM-PON技术.NGA2目前处于撰写技术白皮书阶段,标准尚未统一;中兴通讯负责部分技术白皮书的研究与撰写工作,2008年9月中兴通讯主持的FSAN上展示样机.PON系统构成OLT（OpticalLineTerminal）•光线路终端•通常放置在中心机房（CO）ONU/T（OpticalNetworkUnit/Terminal）•光网络单元/终端•通常放置在用户侧ODN（OpticalDistributionNetwork）•光分配网络，光纤和分路器•是连接OLT和ONU的无源器件管理运维系统EPON基本特征遵循标准IEEE802.3-2005section5点到多点(P2MP)应用的单纤双向光接入技术OLT与ONU之间信号传输基于IEEE802.3以太网帧传输线路速率下行/上行：1.25Gbit/s/1.25Gbit/s逻辑分光比1:32（理论可达1:64）?两种物理层接口类型：1000BASE-PX10和1000BASE-PX20，分别支持10km传输和20km传输以MAC控制子层的MPCP（multipointcontrolprotocol）机制为基础，MPCP通过消息、状态机和定时器来控制访问P2MP的拓扑结构采用单纤双波/三波的波分复用技术•下行中心波长：1490nm；•上行中心波长：1310nm；•1550nm可选用于CATV。EPON下行数据流：广播方式下行方向采用广播的方式（802.3帧广播）数据的导出是由802.3帧的前导码中的LLID来标识，ONU仅接收符合自己的LLID的帧或者广播帧EPON上行数据流：TDMA方式上行方向采用TDMA接入方式不同的ONU分配不同的时间片，轮流发送上行数据MPCP：多点控制协议OLT和ONU之间的一种控制机制，用于协调数据的有效发送和接收，是EPON的关键技术；MPCP主要功能：ONU的自动发现和加入、测距、向高层报告拥塞情况以便动态分配带宽，在MAC控制层完成；引入了新的MAC控制信息，GATE和REPORT用于分配和请求带宽，REGISTER信息用来控制自动发现过程；EPON应用模式•FTTH•FTTO•FTTB•FTTC•FTTV•视频监控•无线基站接入FTTx应用模式概述FTTH：FiberToTheHome光纤到家庭用户：光纤连接通信局端和家庭住宅，引入光纤由单个家庭住宅独享。FTTH在OLT与ONU之间采用全程光纤的接入方式。部署到居民用户家中或每户的综合信息箱，ONU也有称为ONT（OpticalNetworkTerminal）。FTTO：FiberToTheOffice光纤到公司/办公室：光纤接通信局端和公司或办公室用户，引入光纤由单个公司或办公室用户独享，ONU/ONT之后的设备或网络由用户管理。FTTB：FiberToTheBuilding光纤到楼宇：以光纤替换用户引入点之前的铜线电缆，ONU部署在传统的分线盒（用户引入点），ONU下采用其他介质接入用户，如现有的金属线或无线，每个ONU典型支持用户数为十多户到一百户左右。ONU用户侧提供铜线接口，包括POTS、ADSL2＋、VDSL2、Ethernet等。FTTC：FiberToTheCab光纤到交接箱：将ONU设置在局方接入点机房的交接箱附近，上行通过单/多GE接口联入城域网络，下行到各个用户仍然采用传统的双绞线或五类线接入方式，每个接入设备大概覆盖800－1000宽带用户，并根据用户对上下行带宽的需求以及与接入节点的距离，选择采用ADSL2+、VDSL2或LAN等接入方式。FTTV：FiberToTheVillage视频监控：不等分分光应用无线基站接入基站接入对时钟同步有要求。综合宽带业务接入能力。EPONODN组网•星形直联组网•树形组网•总线组网•ODN系统简介星形直联组网当OLT与ONU之间按点到点配置，每一ONU直接经一专用光链路与OLT相连，中间没有光分路器时就构成星形结构。类似于以太网点对点直联方式，区别是每个链路节省一条光纤。由于这种配置不存在光分路引入的损耗，因此传输距离远大于点到多点配置。但此种应用方式不能体现EPON的技术优势，不经济，不推荐使用。树形组网树形拓扑点到多点配置的基本结构，这种结构利用了一系列级联的分光节点对光信号进行分路，传给多个用户，同时也靠这些分配点将上行信号结合在一起送给OLT。分配点的分路器常为1：N型，在重要客户接入中，可能采用2：N分光以实现主干光纤保护。一般建议使用一级分光，如需多级，建议控制在三级以内。总线组网此种方式一般应用于监控系统，分光器为1：2不等分分光，分光器有5：95或10：90或20：80多种可选择，建议使用10：90分光器；实际可使用级别以光功率计算原则为准，一般不超过7级。©2007,ZTECorporation.Allrightsreserved.ODN系统传统光网络EPON新增光网络光纤入户了!EPON技术比较•xPON技术比较•EPON与xDSL/铜缆技术比较•EPON与传统LAN技术比较内部公开▲xPON技术比较BPONGPONEPON遵循标准ITU-TG.983系列ITU-TG.984系列IEEE802.3-2005.标准的提出运营商运营商设备商下行线路速率(Mbit/s)155/622/1,2441,244/2,4881,244上行线路速率(Mbit/s)155/622155/622/1,244/2,4881,244线路编码NRZNRZ8B/10B分路比1:321:64/1281:32/64最大传输距离(km)206020TDM支持能力TDMoverATMTDMoverATM或TDMoverPacketTDMoverEthernet上行可用带宽(Mbit/s)(传输IP业务)500(在上行622Mbit/s速率情况下)1100(在上行1.244Gbit/s速率情况下)760-860OAMPLOAM+OMCIPLOAM+OMCIEtherOAM下行数据加密搅动或AES加密AES加密没有定义(但已支持)复杂度复杂复杂简单EPON与DSL/铜缆技术比较用户带宽的提升增加接入距离和覆盖范围解决线路的串扰、传输质量和稳定性、出线率等问题降低接入网建设和维护成本：光纤vs铜缆，无源分光器vs有源设备/机房ODN无电磁辐射，无噪音，更绿色环保，健康和谐低功耗，无源省电，节能减排无源器件不受供电、电磁干扰、雷击、高低温影响，提高了稳定可靠性，降低故障率，免维护FTTB向FTTH演进，EPON与VDSL2结合EPON与传统LAN组网比较光纤收发器L2汇聚交换机园区/汇聚交换机小区机房IP城域网1×GEL2汇聚交换机楼层交换机楼层交换机楼层交换机楼层交换机楼层交换机楼层交换机接入交换机ONUF401OLTIP城域网splitter1:8/1:16N×GE室内、室外部署F820F820F820….传统LAN接入EPON接入OLT1SYSTEMLINKDATAOLT2OLT3OLT4LINK1234LANRESETDATAACTIVEOLT1OLT2OLT3OLT4LINK1234LANRESETDATAACTIVE接入交换机接入交换机EPON与传统LAN技术比较减少网络层次和有源设备数量，降低投资成倍减少光纤资源ODN无电磁辐射，无噪音，更绿色环保，健康和谐低功耗，无源省电，节能减排无源器件不受供电、电磁干扰、雷击、高低温影响，提高了稳定可靠性，降低故障率，免维护ZXA10EPON系统•ZXA10OLT产品•ZXA10ONU产品•ZXA10网管产品:NetNumenN31ZXA10OLTZXA10C220ZXA10C200ZXA10C200ZXA10C200采用3U高度，19D06H20内，6框/机架；最多可以插入5个PON板，每个PON板提供4个PON口；背板275G，主控交换能力68G；上联口一般通过主控交换板子卡提供；单框满配最大功耗200W，典型应用下150W。设备体积：132.6mm×482.6mm×374.7mm（高×宽×深）重量：满配置25KG供电：双路电源输入，-48VDC（-38V～-57V）出线方式：前出线工作温度：-10°C~55°C工作湿度：5%~95%FANI1(电源接口板1)I2(电源接口板2)I3(堆叠接口板)I4(管理接口板)A1(线卡)B1(线卡/交换板)A2(线卡)B2(线卡/交换板)A3(线卡)B3(线卡/以太网上联板)ZXA10C200板件序号名称代号备注1C200后背板MBE3U2B型电源接口板PFB采用分布式供电方式，电源板提供主备，可以在线更换3管理控制接口板MCIB提供网络管理接口4风扇接口板FIB3U配置时与C200插箱一体；可以根据环境情况自动开关风扇，并能自动检测风扇状态。5局端EPON业务板4路局端EPON业务板EPFC/4(20km)632路E1电路仿真板CE1B非平衡微同轴方式CE1BB平衡双绞线方式7交换处理板交换处理板（2GE光+2GE电接口，不含光模块）EC4GM交换处理板（4GE光接口，不含光模块）EC4G8以太网接口板光接口千兆以太网接口板（不含光模块）EIG提供4GE光口，扩展上联接口使用光电混合千兆以太网接口板（不含光模块）EIGM4电接口或2电+2GE光接口91路STM-1接口板CL1A提供1路STM-1接口ZXA10C200主要功能特性支持完善的动态带宽分配（DBA）功能，提供最小保证带宽、最大允许带宽、最大延时等性能保障，支持服务等级协议（SLA）。支持完善的远端设备OAM功能，包括业务配置、链路状态检测、故障隔离、远端环回、远端状态检测等功能。支持下行业务的加密和解密，支持三重搅动和AES128两种加密方式。支