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FTTX技术（基于EPON技术）交流 王 成 Date 1 光分路器的介绍光分路器的介绍 目目 录录 目目 录录 EPONEPON技术原理技术原理 光纤到户技术分类光纤到户技术分类 EPONEPON技术的优势技术的优势 FTTXFTTX组网介绍组网介绍 FTTXFTTX系统提供的业务介绍系统提供的业务介绍 FTTXFTTX应用模式应用模式 Date 2 光纤到户技术分类 F光纤到户技术分类 Date 3 光纤到户技术分类 Date 4 EPONEPON成本低，速率高，多业务能力强；成本低，速率高，多业务能力强； GPONGPON标准已经制定完成，但设备和芯片尚不成熟，标准已经制定完成，但设备和芯片尚不成熟， 现阶段不宜使用。现阶段不宜使用。 光纤到户技术分类 Date 5 光分路器介绍 F光分路器介绍(P2MP关键环节) Date 6 熔锥型 光波导型 两种常用的无源光分路器（两种常用的无源光分路器（ODNODN，SplitterSplitter）：）： 器件功能：将一路输入光信号进行光功率分割，分成多路输出（可以等分，也可以按器件功能：将一路输入光信号进行光功率分割，分成多路输出（可以等分，也可以按 照需要定制功率分配比）照需要定制功率分配比） 典型的分路器实现典型的分路器实现1 1：2 2到到1 1：3232的分光的分光 器件特点：无源器件，不需要供电，环境适应能力较强器件特点：无源器件，不需要供电，环境适应能力较强 P2MPP2MP关键环节（光分路器）关键环节（光分路器） Date 7 P2MPP2MP关键环节（光分路器）关键环节（光分路器） 熔融拉锥型分路器主要优点有（1）拉锥耦合器已有二十多年的历史和经验 , 许多设备和工艺只需沿用而已, 开发经费只有PLC 的几十分之一甚至几 百分之一（2）原材料只有很容易获得的石英基板, 光纤, 热缩管, 不锈钢 管和少些胶, 总共也不超过一美元. 而机器和仪器的投资折旧费用更少， 12、14 等低通道分路器成本低。（3）分光比可以根据需要实时监控 ，可以制作不等分分路器。 主要缺点有（1）损耗对光波长敏感，一般要根据波长选用器件，这在三网 合一使用过程是致命缺陷，因为在三网合一传输的光信号有1310nm、 1490nm、1550nm 等多种波长信号。（2）均匀性较差，1X4 标称最大相差 1.5dB 左右，18 以上相差更大，不能确保均匀分光，可能影响整体传输 距离。（3）插入损耗随温度变化变化量大（TDL）（4）多路分路器（如 116、132）体积比较大，可靠性也会降低，安装空间受到限制。 Date 8 P2MPP2MP关键环节（光分路器）关键环节（光分路器） 平面光波导分路器的优点有（1）损耗对传输光波长不敏感，可以满足不同 波长的传输需要。（2）分光均匀，可以将信号均匀分配给用户。（3）结 构紧凑，体积小(博创科技 132尺寸：4750mm),可以直接安装在现有 的各种交接箱内，不需特殊设计留出很大的安装空间。 （4）单只器件分 路通道很多，可以达到32 路以上。（5）多路成本低，分路数越多，成本 优势越明显。 主要缺点有：（1）器件制作工艺复杂，技术门槛较高，目前芯片被国外 几家公司垄断，国内能够大批量封装生产的企业也只有烽火科技等很少几 家。（2）相对于熔融拉锥式分路器成本较高，特别在低通道分路器方面更 处于劣势。 Date 9 P2MPP2MP关键环节（光分路器）关键环节（光分路器） 参数熔融拉锥型分路器平面光波导分路器 工作波长范围1310(1550)40nm12601650nm 功率分配比例可变,不等于均分 最大插入损耗(dB) 14 7.214 7.2 18 10.518 10.5 116 14.0116 13.5 132 17.5132 16.5 插入损耗均匀性(dB) 14 1.614 0.6 18 1.818 0.8 116 2.4116 1.2 132 3.0132 1.7 PDL(dB) 0.30.2 外形尺寸多通道体积很大(132:19012018mm)很小(132:4750mm) 波长敏感度 高 低 价格低分路价格低,总体价格高低分路价格高,总体价格低 Date 10 FEPON技术的原理 Date 11 EPON的特点： 局端（OLT）与用户（ONU）之间仅有光纤、光 分路器等光无源器件，无需租用机房、无需配备 电源、无需有源设备维护人员，因此，可有效节 省建设和运营维护成本； EPONEPON技术的原理技术的原理 Date 12 EPONEPON采用以太网的传输格式同时也是用户局域采用以太网的传输格式同时也是用户局域 网网/ /驻地网的主流技术，二者具有天然的融合性，驻地网的主流技术，二者具有天然的融合性， 消除了传输协议转换带来的成本因素；消除了传输协议转换带来的成本因素； EPONEPON技术的原理技术的原理 Date 13 采用单纤波分复用技术（下行采用单纤波分复用技术（下行14901490nmnm，上行上行 13101310nmnm），），仅需一根主干光纤和一个仅需一根主干光纤和一个OLTOLT，传输距传输距 离可达离可达2020公里。在公里。在ONUONU侧通过光分路器分送给最多侧通过光分路器分送给最多 3232个用户，因此可大大降低个用户，因此可大大降低OLTOLT和主干光纤的成本和主干光纤的成本 压力；压力； EPONEPON技术的原理技术的原理 Date 14 上下行均为千兆速率，下行采用针对不同用户上下行均为千兆速率，下行采用针对不同用户 加密广播传输的方式共享带宽，上行利用时分复加密广播传输的方式共享带宽，上行利用时分复 用（用（TDMATDMA）共享带宽。高速宽带，充分满足接入共享带宽。高速宽带，充分满足接入 网客户的带宽需求，并可方便灵活的根据用户需网客户的带宽需求，并可方便灵活的根据用户需 求的变化动态分配带宽；求的变化动态分配带宽； EPONEPON技术的原理技术的原理 Date 15 点点对对多点的多点的结结构，只需增加构，只需增加ONUONU数量和少量用数量和少量用 户侧户侧 光光纤纤即可方便地即可方便地对对系系统进统进 行行扩扩容升容升级级，充分，充分 保保护护运运营营商的投商的投资资； EPONEPON技术的原理技术的原理 Date 16 EPONEPON具有同具有同时传输时传输 TDMTDM、IPIP数据和数据和视频视频 广播的广播的 能力，其中能力，其中TDMTDM和和IPIP数据采用数据采用IEEE 802.3IEEE 802.3以太网以太网 的格式的格式进进行行传输传输 ，辅辅以以电电信信级级的网管系的网管系统统，足以，足以 保保证传输质证传输质 量。通量。通过扩过扩 展第三个波展第三个波长长（通常（通常为为 15501550nmnm）即可即可实现视频业务实现视频业务 广播广播传输传输 。 EPONEPON技术的原理技术的原理 Date 17 EPONEPON的原理的原理信号复用信号复用 EPONEPON系系统统统统采用采用WDMWDM技技术术术术，实现单纤实现单纤实现单纤实现单纤 双向双向传输传输传输传输 （强强制）制） 。 为为为为了分离同一根光了分离同一根光纤纤纤纤上多个用上多个用户户户户的来去方向的信号，采用的来去方向的信号，采用 以下两种复用技以下两种复用技术术术术： 下行数据流采用下行数据流采用TDMTDM技技术术术术； 上行数据流采用上行数据流采用TDMATDMA技技术术术术。 1490nm 1310nm EPONEPON技术的原理技术的原理 Date 18 广播方式 EPONEPON的原理的原理下行数据下行数据 在在ONUONU注册成注册成动动动动后分配一个唯一的后分配一个唯一的LLIDLLID； 在每一个分在每一个分组组组组开始之前添加一个开始之前添加一个LLIDLLID，替代以太网前替代以太网前导导导导符的最后两个字符的最后两个字节节节节 ； OLTOLT接收数据接收数据时时时时比比较较较较LLIDLLID注册列表，注册列表，ONUONU接收数据接收数据时时时时，仅仅仅仅接收符合自己的接收符合自己的 LLIDLLID的的帧帧帧帧或者广播或者广播帧帧帧帧。 EPONEPON技术的原理技术的原理 Date 19 EPONEPON的原理的原理上行数据上行数据 TDMA方式 EPONEPON技术的原理技术的原理 Date 20 EPONEPON的原理的原理OLTOLT和和ONUONU的工作的工作职责职责职责职责 ONUONU的操作的操作 ONU通过下行控制帧的时间戳同步于 OLT； ONU等待发现帧（gate） ONU进行发现处理，包括：测距，指 定物理ID和带宽。 ONU等待授权，ONU只能在授权时间 发送数据 OLTOLT的操作的操作 产生时间戳消息，用于系统参 考时间 通过MPCP帧指配带宽 进行测距操作 控制ONU注册 EPONEPON技术的原理技术的原理 Date 21 EPONEPON的关的关键键键键技技术术术术多点控制技多点控制技术术术术 GATE（OLT发出） 允许接收到GATE帧的ONU立即或者在指定 的时间段发送数据 REPORT（ONU发出） 向OLT报告ONU的状态，包括该ONU同步 于哪一个时间戳、以及是否有数据需要发送 。 REGISTER_REQ （ONU发出） 在注册规程处理过程中请求注册。 REGISTER （OLT发出） 在注册规程处理过程中通知ONU已经识别了 注册请求。 REGISTER_ACK （ONU发出） 在注册规程处理过程中表示注册确认。 MPCP帧格式 五种类型的MPCP帧 MPCP在OLT和ONU之间规定了 一种控制机制来协调数据的发送 和接收 EPONEPON技术的原理技术的原理 Date 22 EPON EPON 以以MAC MAC 控制子层的控制子层的MPCPMPCP（multi-point control multi-point control protocolprotocol）机制为基础，）机制为基础，MPCPMPCP通过消息、状态机和通过消息、状态机和 定时器来控制访问定时器来控制访问P2MP P2MP 的拓扑结构。的拓扑结构。MPCP MPCP 涉及的涉及的 内容包括内容包括ONU ONU 发送时隙的分配、发送时隙的分配、ONU ONU 的自动发现和的自动发现和 加入、向高层报告拥塞情况以便动态分配带宽。加入、向高层报告拥塞情况以便动态分配带宽。 P2MP P2MP 拓扑中的每个拓扑中的每个ONU ONU 都包含一个都包含一个MPCP MPCP 实体，它实体，它 可以和可以和OLT OLT 中的中的MPCPMPCP实体进行消息交互。实体进行消息交互。MPCP MPCP 在在 OLT OLT 和和ONU ONU 之间规定了一种控制机制来协调数据的之间规定了一种控制机制来协调数据的 有效发送和接收：系统运行过程中上行方向在一个有效发送和接收：系统运行过程中上行方向在一个 时刻只允许一个时刻只允许一个ONU ONU 发送，位于发送，位于OLT OLT 的高层负责处的高层负责处 理发送的定时、不同理发送的定时、不同ONU ONU 的拥塞报告从而优化的拥塞报告从而优化PON PON 系统内部的带宽分配。系统内部的带宽分配。 EPONEPON技术的原理技术的原理 Date 23 EPON EPON 拓扑结构是树状结构拓扑结构是树状结构, , 由位于根部的由位于根部的OLT OLT 和位于和位于 枝端的多个枝端的多个ONU ONU 组成。组成。OLT OLT 可以和各个可以和各个ONU ONU 互通信互通信 号号, , 但但ONU ONU 之间不能互通。因此之间不能互通。因此, , 当不同的当不同的ONU ONU 向向 OLT OLT 发送数据时有可能发生碰撞发送数据时有可能发生碰撞, , 这就需要由这就需要由OLT OLT 进行全局控制进行全局控制, , 安排好各个安排好各个ONU ONU 的上传时隙。在此的上传时隙。在此 过程中过程中,OLT ,OLT 扮演着主控角色扮演着主控角色,ONU ,ONU 扮演着受控角色扮演着受控角色 。为了在主控的。为了在主控的OLT OLT 和受控的和受控的ONU ONU 之间有效地传输之间有效地传输 数据数据, , 需要一个有效的控制机制来控制需要一个有效的控制机制来控制OLT OLT 和和ONU , ONU , 这就是多点控制协议这就是多点控制协议(M PCP:M u lt i2Point (M PCP:M u lt i2Point Control Protocol)Control Protocol)。它。它 在已有的在已有的Ethernet Ethernet 控制帧的基础上又定义了控制帧的基础上又定义了5 5 个控制个控制 帧帧, , 以实现以实现EPON EPON 系统的启动注册、时间同步、时隙系统的启动注册、时间同步、时隙 分配等功能。分配等功能。MPCP MPCP 功能的实现位于分层结构的功能的实现位于分层结构的MAC MAC 控制控制 子层。子层。 EPONEPON技术的原理技术的原理 Date 24 EPON EPON 定义了定义了5 5 种控制帧种控制帧: GATE: GATE、REPORTREPORT、REGISTER- REGISTER- REQREQ、REG ISTER REG ISTER 及及REG ISTERACK.MPCP REG ISTERACK.MPCP 协议首先要协议首先要 完成的任务就是当有新的完成的任务就是当有新的ONU ONU 加入系统时能发现它加入系统时能发现它 们给予登记们给予登记, , 即启动注册即启动注册, , 使新加入的使新加入的ONU ONU 能和其能和其 他他ONU ONU 一样有效地正常工作。这个启动注册过程是一样有效地正常工作。这个启动注册过程是 用上述控制帧并由用上述控制帧并由OLT OLT 主导来完成的。主导来完成的。OLT OLT 将周期将周期 性地留出一个注册窗口时段性地留出一个注册窗口时段, , 给不在线的给不在线的ONU ONU 一个一个 让让OL T“OL T“认识认识”( ( 注册注册) ) 的机会。的机会。 MPCP MPCP 在实现新在实现新ONU ONU 融入融入PONPON系统系统( (启动注册启动注册) ) 过程中主过程中主 要完成以下功能要完成以下功能: 1): 1)为点到点仿真为点到点仿真 3 3 分配端口号分配端口号 , , 即建立逻辑连接即建立逻辑连接; 2); 2)测距并对环回时延进行补偿测距并对环回时延进行补偿; ; 3) 3) 协商网络参数。协商网络参数。 EPONEPON技术的原理技术的原理 Date 25 EPONEPON的关的关键键键键技技术术术术自自动动动动注册和注册和测测测测距距 RTT=(T3-T1)-(T2-T1)=T3-T2RTT=(T3-T1)-(T2-T1)=T3-T2 ONU上电之后立即开始向OLT 注册，注册之后才能使用数据 链路进行通信 ONU自动注册流程示意 测距是为了补偿因ONU距离不同而产 生的时延差异而测量RTT（Round Trip Time）的过程 EPONEPON技术的原理技术的原理 Date 26 首先首先OLT OLT 广播一个注册的广播一个注册的GATE GATE 帧帧, , 内容包含注册窗口的起始时间、窗内容包含注册窗口的起始时间、窗 口大小和同步时间口大小和同步时间; ; 未注册的未注册的ONU ONU 在收到注册在收到注册GATE GATE 帧后随机延迟帧后随机延迟 一段时间一段时间, , 然后发送一个然后发送一个REG ISTER- REQ REG ISTER- REQ 帧帧, , 有用内容包括有用内容包括ONU ONU 的的MAC MAC 地址和地址和Pending grants Pending grants 值值;OLT ;OLT 收到收到REG2ISTER- REQ REG2ISTER- REQ 后就后就 为为ONU ONU 注册注册, , 并分配和指定新的端口标识并分配和指定新的端口标识(LLID ) , (LLID ) , 把相应的把相应的MAC MAC 和和LLID LLID 绑定绑定, , 然后发送然后发送REG ISTER REG ISTER 帧给新发现的帧给新发现的ONU ,ONU ,内容包括新内容包括新 分配的端口标识分配的端口标识(LL ID )(LL ID )、OLT OLT 所需的同步时间和对所需的同步时间和对Pending Pending grants grants 值的回应。至此值的回应。至此,OLT ,OLT 已有了安排新已有了安排新ONU ONU 进行数据传输的足进行数据传输的足 够信息够信息,OLT ,OLT 随后向新随后向新ONU ONU 发送一个普通发送一个普通GATE GATE 帧帧, , 让新让新ONU ONU 回送回送 REGISTER- ACK,OLT REGISTER- ACK,OLT 一旦接收到一旦接收到REG ISTER- ACK, REG ISTER- ACK, 整个注册过程成整个注册过程成 功完成。在注册时功完成。在注册时, , 若有多于一个的若有多于一个的ONU ONU 需要注册需要注册, , 则在注册窗口则在注册窗口 中不同中不同ONU ONU 发送的消息有可能冲突。这时发送的消息有可能冲突。这时, , 需要采用一定的机制来需要采用一定的机制来 减少冲突。减少冲突有减少冲突。减少冲突有2 2 种方法种方法: 1) ONU : 1) ONU 随机延迟一段时间再发随机延迟一段时间再发 送注册请求送注册请求;2) ;2) 一部分一部分ONU ONU 按一定规则随机延后几个注册窗口后再按一定规则随机延后几个注册窗口后再 发送注册请求。究竟采用哪种方法或二者相结合发送注册请求。究竟采用哪种方法或二者相结合, , 取决于设计者的取决于设计者的 具体设计。另外具体设计。另外, , 为了防止恶意攻击为了防止恶意攻击, , 在此过程中安全性问题也很在此过程中安全性问题也很 重要。重要。 EPONEPON技术的原理技术的原理- -注册注册 Date 27 由于由于EPON EPON 系统中各系统中各ONU ONU 到到OLT OLT 的物理距离不同的物理距离不同, , 器件老化且受外界温度等因素器件老化且受外界温度等因素 影响影响, , 信号来往于信号来往于OLT OLT 和各和各ONU ONU 之间所费时间不同之间所费时间不同, , 于是将影响上行信道于是将影响上行信道 的复用的复用, , 致使信道利用率降低。所以致使信道利用率降低。所以, , 有必要准确测量各个有必要准确测量各个ONU ONU 到到OLT OLT 的的 距离并精确地对各个距离并精确地对各个ONU ONU 进行时延补偿进行时延补偿, , 以减小以减小ONU ONU 发送窗口间的间隔发送窗口间的间隔, , 从而提高上行信道的利用率。从而提高上行信道的利用率。 首先首先, , 我们来看如何准确测量各个我们来看如何准确测量各个ONU ONU 到到OLT OLT 的距离。在的距离。在OLT OLT 和和ONU ONU 中都有一中都有一 个记数器个记数器, ,该记数器每传输该记数器每传输16 16 比特就增加比特就增加1, 1, 按按EPON EPON 标称速率标称速率1 Gbp s 1 Gbp s 来来 计算计算, ,则每则每16ns 16ns 增加增加1 1。当。当OLT OLT 有有MPCP MPCP 协议数据单元发送时协议数据单元发送时, , 把记数器的把记数器的 值值T 1 T 1 写入控制帧的时戳写入控制帧的时戳(Tim e Stamp ) (Tim e Stamp ) 中中,ONU ,ONU 一旦收到控制帧后就用一旦收到控制帧后就用 时戳中的值替换记数器中的值。当时戳中的值替换记数器中的值。当ONU ONU 发送发送M PCP M PCP 协议数据单元时协议数据单元时, , 把记把记 数器的值数器的值T 2T 2写入时戳写入时戳, , 当当OL T OL T 收到该帧后其记数器值为收到该帧后其记数器值为T 3, T 3, 用用T 3 T 3 减去减去 收到帧的时戳值收到帧的时戳值T 2T 2即得到环回时间即得到环回时间RTT (Round Trip Tim e) = (T 3- T RTT (Round Trip Tim e) = (T 3- T 2)2)。另外。另外, , 需要说明的是需要说明的是, , 写进时戳的值是写进时戳的值是M PCP M PCP 协议数据单元第一字节协议数据单元第一字节 发送时记数器的值。发送时记数器的值。 其次其次, , 在知道在知道RTT RTT 后就要对各后就要对各ONU ONU 进行时延补偿。当进行时延补偿。当OLT OLT 接收完第接收完第i i 个个ONU ONU 发发 送的数据后送的数据后, ,经过保护时段后经过保护时段后, , 希望在希望在T T 时刻收到第时刻收到第i+ 1 i+ 1 个个ONU ONU 上传的数上传的数 据。据。OLTOLT在之前给在之前给ONU ONU 确认确认, , 以指定传输窗口起始时间时需补偿时延。这时以指定传输窗口起始时间时需补偿时延。这时 , , 只需告诉只需告诉ONUONU传输起始时间为传输起始时间为(T - RTT ) , (T - RTT ) , 即可有效补偿时延。即可有效补偿时延。 EPONEPON技术的原理技术的原理- -时延补偿时延补偿 Date 28 在在EPON EPON 系统中系统中, , 各各ONU ONU 共享上行信道。由于上行数据具有突发性共享上行信道。由于上行数据具有突发性, , 因因 此此OLT OLT 在调度各在调度各ONU ONU 发送数据时发送数据时, , 一般不采用给每个一般不采用给每个ONU ONU 分配固定分配固定 时隙或随机竞争接入低带宽利用率的方法。产品制造商们倾向采用时隙或随机竞争接入低带宽利用率的方法。产品制造商们倾向采用 基于请求的授权方式的动态带宽分配方法基于请求的授权方式的动态带宽分配方法, , 即即ONU ONU 通过上行信道用通过上行信道用 REPORT REPORT 帧向帧向OLT OLT 提交发送带宽申请提交发送带宽申请, , 经经OLT OLT 统一协调后统一协调后, , 用用GATE GATE 帧向各帧向各ONU ONU 发送调度信息发送调度信息, , 告诉告诉ONU ONU 其发送窗口的起始时间和窗口其发送窗口的起始时间和窗口 大小大小, , 从而实现发送时隙分配。在各从而实现发送时隙分配。在各ONU ONU 依次向上发送数据时依次向上发送数据时, , 第第 i i个个ONU ONU 发送完数据到第发送完数据到第i+1 i+1 个个ONU ONU 开始发送数据之间开始发送数据之间, ,还需要有一还需要有一 个警戒带。这是因为个警戒带。这是因为ONU ONU 发送数据是突发性的发送数据是突发性的,ONU ,ONU 之间不能直接之间不能直接 相互协调相互协调, , 相邻的不同相邻的不同ONU ONU 发送数据间隙有可能发生冲突。发送数据间隙有可能发生冲突。OLT OLT 在在 开始接收新一个开始接收新一个ONU ONU 正式上传的数据之前要作一些诸如接收门限、正式上传的数据之前要作一些诸如接收门限、 同步等调整。在警戒带宽内同步等调整。在警戒带宽内, , 要关闭上一个要关闭上一个ONUONU激光器激光器, , 打开新打开新ONU ONU 激光器激光器( (根据根据GATE GATE 帧中的帧中的grant start tim e grant start tim e 来打开激光器来打开激光器) )。 OLT OLT 根据新根据新ONU ONU 发送激光的强度进行接收门限调整发送激光的强度进行接收门限调整, , 并对新上传的数据并对新上传的数据 进行时钟提取、同步、码组对齐等工作。同时进行时钟提取、同步、码组对齐等工作。同时,OLT ,OLT 和和ONU ONU 之间的之间的 时钟漂移也需警戒带宽来消除其影响。时钟漂移也需警戒带宽来消除其影响。ONU ONU 何时发送数据主要依据何时发送数据主要依据 启动注册时的同步时间启动注册时的同步时间(Sync Time) (Sync Time) 来确定最后真正发送上行数据来确定最后真正发送上行数据 的时间。的时间。 EPONEPON技术的原理技术的原理- -时隙分配时隙分配 Date 29 FFTTX的组网介绍 Date 30 FTTXFTTX网络由光线路终端网络由光线路终端( (OLT)OLT)、光分布网络（光分布网络（ ODNODN）和光网络单元和光网络单元( (ONU)ONU)三部分组成。每个三部分组成。每个OLTOLT子子 框可以提供到框可以提供到IPIP核心网的上行接口和到用户的下核心网的上行接口和到用户的下 行光口，每下行光口在单根光纤上最大可以支持行光口，每下行光口在单根光纤上最大可以支持 3232个分路比，传输距离可达个分路比，传输距离可达10-2010-20KMKM。 FTTX的组网介绍 Date 31 OLTOLT放置在端局、用户端和临近机房，分配放置在端局、用户端和临近机房，分配 和控制信道的连接，并有实时监控、管理及维护和控制信道的连接，并有实时监控、管理及维护 功能。功能。ONUONU放置在用户侧，放置在用户侧，OLTOLT与与ONUONU之间通过无源之间通过无源 光合光合/ /分路器分路器( (PON)PON)连接。连接。 FTTX的组网介绍 Date 32 同时同时EPONEPON使用波分复用使用波分复用( (WDM)WDM)技术，在同一技术，在同一 根光纤中同时处理双向信号传输，上行信号使用根光纤中同时处理双向信号传输，上行信号使用 13101310nmnm波长，以时分多址波长，以时分多址( (TDMA)TDMA)方式传输；而下方式传输；而下 行信号使用行信号使用14901490nmnm波长，以广播的方式传输。波长，以广播的方式传输。 FTTX的组网介绍 Date 33 网络组织结构如下图网络组织结构如下图 ： FTTX的组网介绍 Date 34 网管系统通过标准以太网硬件接口与网管系统通过标准以太网硬件接口与EPONEPON系统设系统设 备进行连接，通过备进行连接，通过SNMP SNMP V2.0V2.0协议接口与协议接口与EPONEPON系统设系统设 备进行通信，网管示意图见图备进行通信，网管示意图见图 1 1。 网管实施方案网管实施方案 FTTX的组网介绍 Date 35 图图 1 1 网管与网管与ONUONU产品连接示意图产品连接示意图 FTTX的组网介绍 Date 36 网管的放置位置可以与网管的放置位置可以与OLTOLT同址，也可以放在任意的同址，也可以放在任意的 位置，前提条件是需要提供性能良好的位置，前提条件是需要提供性能良好的100100M M以太网通道以太网通道 。 EPONEPON网管系统以网管系统以WINDOWSWINDOWS风格的图形操作界面生动风格的图形操作界面生动 地为用户提供了配置管理、故障管理、性能管理、安全地为用户提供了配置管理、故障管理、性能管理、安全 管理四大基本管理功能：管理四大基本管理功能： FTTX的组网介绍 Date 37 配置管理模块主要针对配置管理模块主要针对EPONEPON所特有的多业务多链路的技所特有的多业务多链路的技 术特性制定了丰富、灵活的用户配置操作接口界面；术特性制定了丰富、灵活的用户配置操作接口界面； 故障、性能管理模块在提供常规故障、性能管理功能的故障、性能管理模块在提供常规故障、性能管理功能的 基础上，着重加强了断纤告警和掉电告警的发现、区分基础上，着重加强了断纤告警和掉电告警的发现、区分 与监控；与监控； 安全管理模块为不同的操作用户提供分级分权管理功能安全管理模块为不同的操作用户提供分级分权管理功能 ，为不同特点的操作人员配置不同的管理员级别，分配，为不同特点的操作人员配置不同的管理员级别，分配 不同的操作、管理权限，同时可以准确记录每个用户在不同的操作、管理权限，同时可以准确记录每个用户在 登录后的操作日志。登录后的操作日志。 FTTX的组网介绍 Date 38 数据业务接入数据业务接入 数据接入方式与现有宽带用户接入方式类似，用户数据接入方式与现有宽带用户接入方式类似，用户 的认证可以通过现有设备来完成，认证方式可以采用传的认证可以通过现有设备来完成，认证方式可以采用传 统的统的PPPOEPPPOE的认证，也可以采用的认证，也可以采用802.3802.3的方式。的方式。 宽带数据业务是宽带数据业务是EPONEPON系统所能够提供的最基本的业系统所能够提供的最基本的业 务。务。 FTTX的组网介绍 Date 39 OLTOLT能够提供高速率的用户接入，所有用户的数据业能够提供高速率的用户接入，所有用户的数据业 务在局端采用一个千兆光口与务在局端采用一个千兆光口与BASBAS连接，计费、认证等管连接，计费、认证等管 理工作程序同传统的宽带接入，以期最大限度地利用现有理工作程序同传统的宽带接入，以期最大限度地利用现有 的网络资源和维护流程。的网络资源和维护流程。 FTTX的组网介绍 Date 40 工程建设中可以采用的带宽提供方式有两种：固定工程建设中可以采用的带宽提供方式有两种：固定 带宽分配和带宽分配和DBADBA带宽提供。带宽提供。 固定带宽分配的方式即传统的宽带提供方式，为每固定带宽分配的方式即传统的宽带提供方式，为每 个用户设定带宽上限。这种方式的带宽提供欠灵活，但个用户设定带宽上限。这种方式的带宽提供欠灵活，但 是可以有效利用现有的网络资源和维护方式，引入较为是可以有效利用现有的网络资源和维护方式，引入较为 容易。容易。 FTTX的组网介绍 Date 41 DBADBA的方式可以为每个用户按照一定的策略动态提供的方式可以为每个用户按照一定的策略动态提供 带宽，示意图如图带宽，示意图如图4 4所示。所示。 图图4 4 ONUONU提供的提供的DBADBA功能功能 FTTX的组网介绍 Date 42 语音业务接入语音业务接入 ONUONU产品可以提供灵活的语音业务处理功能，包括产品可以提供灵活的语音业务处理功能，包括 基于传统基于传统V5V5的解决方案和的解决方案和VOIPVOIP的解决方案；的解决方案； 对于对于V5V5解决方案，在解决方案，在OLTOLT处采用开放式处采用开放式V5V5接口或通接口或通 过过VOIPVOIP网关与现有网关与现有PSTNPSTN网络对接，充分利用现有网络资网络对接，充分利用现有网络资 源。源。 FTTX的组网介绍 Date 43 图图5 5 基于基于V5V5的话音解决方案的话音解决方案 FTTX的组网介绍 Date 44 对于对于VOIPVOIP话音解决方案，话音解决方案，OLTOLT内置呼叫控制模块，内置呼叫控制模块， 同时支持同时支持H.323H.323、H.248H.248、MGCPMGCP、SIPSIP协议，可以灵活适协议，可以灵活适 应应H.323 VOIPH.323 VOIP网络和网络和H.248H.248软交换网络。软交换网络。 FTTX的组网介绍 Date 45 图图6 6 基于基于VOIPVOIP的话音解决方案的话音解决方案 FTTX的组网介绍 Date 46 CATVCATV业务接入业务接入 在在OLTOLT端增加端增加EDFAEDFA对来自有线电视网的光信号进行对来自有线电视网的光信号进行 放大，再通过一个放大，再通过一个WDMWDM复用设备将复用设备将EPONEPON的两个波长和的两个波长和 EDFAEDFA发送过来的发送过来的15501550nmnm波长复用在一起。在波长复用在一起。在ONUONU端，信端，信 号先经过外置的号先经过外置的CATVCATV信号器处理，其原理是将信号器处理，其原理是将15501550nmnm波波 长分离出来并进行光电转换和放大，提供长分离出来并进行光电转换和放大，提供RFRF接口连接电接口连接电 视机；同时将视机；同时将13101310nmnm和和14901490nmnm波长分离出来连接到波长分离出来连接到ONUONU 设备。设备。 FTTX的组网介绍 Date 47 图图7 7 CATVCATV解决方案解决方案 由于通道的透明性，可以实行模拟电视向数字电视、由于通道的透明性，可以实行模拟电视向数字电视、 HDTVHDTV的演进，的演进，ONUONU系统本身无需做任何改变。系统本身无需做任何改变。 FTTX的组网介绍 Date 48 IPTVIPTV业务业务 随着宽带接入的普及，随着宽带接入的普及，IPTVIPTV业务也随之兴起。业务也随之兴起。FTTXFTTX 的高带宽特性非常适合承载的高带宽特性非常适合承载IPTVIPTV业务；业务；IPTVIPTV接入在光纤接入在光纤 到户方案中可以以到户方案中可以以GEGE光口方式，下联至光口方式，下联至OLTOLT，在分光至在分光至 各用户各用户ONUONU，提供用户视频业务，如图所示的方案。提供用户视频业务，如图所示的方案。 FTTX的组网介绍 Date 49 图图8 8 IPTVIPTV解决方案解决方案 FTTX的组网介绍 Date 50 在在IPTVIPTV业务开展过程中，接入网的核心职能是提供业务开展过程中，接入网的核心职能是提供 畅通的宽带通道，这个通道的提供不仅仅要求线路速率畅通的宽带通道，这个通道的提供不仅仅要求线路速率 足够支持视频码流，而且要求接入网设备内部也应实现足够支持视频码流，而且要求接入网设备内部也应实现 无瓶颈的数据传递。无瓶颈的数据传递。 FTTX的组网介绍 Date 51 FFTTX系统提供的业务 Date 52 FTTXFTTX系统提供的业务系统提供的业务 语音（电话）语音（电话） 数据（高速上网）数据（高速上网） 视频（视频（CATVCATV、IPTVIPTV、全球眼、视频监控）全球眼、视频监控） 增值业务增值业务 电视点播（电视点播（VODVOD）或准视频点播业务（或准视频点播业务（NVODNVOD） 、远程电视教育、远程医疗和电视会议、电视电远程电视教育、远程医疗和电视会议、电视电 话、电视购物、电视商务和网上冲浪等话、电视购物、电视商务和网上冲浪等 FTTH的组网介绍 Date 53 FEPON技术的优势 Date 54 EPONEPON技术优势技术优势 传输距离长传输距离长 覆盖半径最大可达数十公里覆盖半径最大可达数十公里 降低设备选址布署难度降低设备选址布署难度 便于平滑扩展（便于平滑扩展（Pay as You GrowPay as You Grow）降低降低 引入成本引入成本 便于集中管理便于集中管理降低维护成本降低维护成本 系统可靠性高系统可靠性高 带宽大带宽大, ,解决了终端用户的带宽瓶颈解决了终端用户的带宽瓶颈 提供多业务综合接入提供多业务综合接入 EPONEPON技术优势技术优势 Date 55 服务质量有保障服务质量有保障 OLTOLT发挥对整个系统的主控作用，彻底发挥对整个系统的主控作用，彻底 改变了以太网设备各自为政的局面改变了以太网设备各自为政的局面 EPONEPON系统可以对每个用户进行带宽的静系统可以对每个用户进行带宽的静 态态/ /动态分配，并保证每个用户的动态分配，并保证每个用户的QoSQoS OAM&POAM&P能力强能力强 EPONEPON系统具有先进的测距、环回测试、系统具有先进的测距、环回测试、 断电告警以及端口状态监视等维护功能断电告警以及端口状态监视等维护功能 ，克服了以太网缺乏，克服了以太网缺乏OAMOAM手段的缺陷手段的缺陷 EPONEPON技术优势技术优势 Date 56 与现有以太网技术兼容。以太网技术，是迄今为止最成功和成熟与现有以太网技术兼容。以太网技术，是迄今为止最成功和成熟 的局域网技术。的局域网技术。EPONEPON只是对现有只是对现有IEEE802.3 IEEE802.3 协议作较少的补协议作较少的补 充，是与传统以太网兼容的。随着充，是与传统以太网兼容的。随着EPON EPON 标准的正式发布和标准的正式发布和 成熟成熟EPON EPON 系统的大规模商用，在系统的大规模商用，在WAN WAN 和和LAN LAN 连接时将减少连接时将减少 很多协议转换引入的成本和代价。很多协议转换引入的成本和代价。 高带宽。高带宽。EPON EPON 的下行信道为千兆广播方式，而上行信道则为用的下行信道为千兆广播方式，而上行信道则为用 户共享的千兆信道，即使在分路比为户共享的千兆信道，即使在分路比为1 1：32 32 时，每个时，每个ONU ONU 的的 上上/ /下行平均带宽仍然可以达到近下行平均带宽仍然可以达到近30Mb/s30Mb/s，峰值带宽甚至可，峰值带宽甚至可 以达到以达到900Mb/s 900Mb/s 及以上。这比目前的其他接入方式，如及以上。这比目前的其他接入方式，如 ModemModem、ISDNISDN、ADSL ADSL 甚至甚至APON(APON(下行下行622/155Mbit/s622/155Mbit/s，上行共，上行共 享享155Mbit/s)155Mbit/s)都要高很多倍。都要高很多倍。 EPONEPON技术优势技术优势 Date 57 低成本。低成本。EPON EPON 提供较大的带宽和较低的用户设备成本。首先，提供较大的带宽和较低的用户设备成本。首先， 由于采用由于采用PON PON 的结构，的结构，EPON EPON 网络中减少了大量的光纤和光网络中减少了大量的光纤和光 器件以及网络建成后的运营维护成本，降低了预先支付的设器件以及网络建成后的运营维护成本，降低了预先支付的设 备资金和与备资金和与SDH/SONET SDH/SONET 及及ATM ATM 有关的投资。其次，以太网本有关的投资。其次，以太网本 身的价格优势，如廉价的器件和简便的安装维护使身的价格优势，如廉价的器件和简便的安装维护使EPON EPON 具具 有有APON APON 和和GPON GPON 等所无法比拟的低成本。等所无法比拟的低成本。 为灵活和快速的服务重组提供了方便。提供了多层安全，例如限为灵活和快速的服务重组提供了方便。提供了多层安全，例如限 制用户（支持如制用户（支持如802.1x 802.1x 的用户身份认证和多种业务水平协的用户身份认证和多种业务水平协 议议S