2011新员工培训-光网络工程师应知应会培训系列-PON系统简介交流材料.ppt

pon系统简介交流材料 湖北环信通信技术有限公司 2011年5月,光网络工程师应知应会培训系列,目 录,pon技术的含义,pon技术是一种宽带接入网技术,pon,passive optical network 无源光网络,optical distribution network 光配线网,光分路器,无源光网络(pon) 指光配线网(odn)不含有任何电子器件及电子电源，全部由光分路器(splitter)等无源器件组成，不需要贵重的有源电子设备。 是一种点到多点的光纤接入技术。,本质特征 光配线网(odn)全部由无源光器件组成。,相同的拓扑无源p2mp,apon,epon,gpon,协议不同,itu-t标准化 标准已经成熟； atm技术； 目前提供的接入速率 相对较低，业务提供 能力有限，没有得到 市场认可。,ieee efm工作组 标准化，编号 802.3ah； 以太网封装； 标准完善； 产品开始在市场上 迅速应用。,fsan提出，itu-t 标准化； atm、gem封装； 标准较完善； 支持厂家较少。,点对多点光纤接入技术pon技术发展,pon的技术种类,各种pon技术的主要差异在于采用了不同的二层技术,点对点方式：需要2n个收发模块，光纤总长度为n*(d1+d2)。,点对多点方式：需要n+1个收发模块，光纤数量为(d1+n*d2)。,总体来看，pon技术的关键是在线路中引入了无源的分路器，这使得系统设备的理论成本和线路成本均可以较传统的p2p技术有较大幅度的优化，还可以增强oam能力和qos水平；另外，由于分路器是无源器件，维护简单，环境适应能力强。,点对多点光纤接入技术pon的通用特性,pon的技术特性,pon技术组网形式 (网络拓扑结构),pon技术的组网形式,树型（典型结构为树型）,星型,总线型,pon系统网元组成,网络侧接口,用户侧接口,典型pon系统组成,局端 olt(光线路终端),用户侧的ont/onu(光网络终端或称作光网络单元 ),odn（光配线网）：连接前两种设备由 单模光纤(sm fiber)和无源分光器(splitter)组成的 odn(光分配网络),其它组成部分 网管系统,pon技术与ftth的关系,pon技术与ftth的关系(一),基于epon的ftth可为用户提供高达1000 mbit/s的双向对称带宽,fiber to the home 光纤到户,ftth是接入网发展的一种最终形式，光纤接入网（统称fttx）以光网络单元（onu）的位置所在,分为,光纤到户 (ftth),光纤到大楼 (fttb),光纤到路边 (fttc),光纤到邻里 (fttn ),ftth是实现话音、视频、数据三网合一最好的解决方案。 ftth的普及将彻底改变我们的生活和工作方式!,pon技术与ftth的关系,pon技术与ftth的关系(二),用光纤连接用户，主要有两种方式,在多种基于pon的技术中，epon由于其产品成熟度和价格方面的优势已逐渐成为最受欢迎的ftth技术，特别是基于千兆端口的epon可将单根光纤的接入速率从100mbps提高到1000mbps，已成为目前阶段业界公认的最适合市场需求的光纤接入技术。,epon与gpon的技术比较,epon与gpon技术特点比较,epon的技术优势,采用基于epon 的ftth优势,epon只是对现有ieee802.3协议作一定的补充， 与现有以太网的良好兼容性是其最大的优势之一。,epon相对于现有类似技术的优势主要体现在以下几个方面：,上下行信道均为千兆比特。,采用pon的结构，减少了大量的光纤和光器件 以及维护的成本。,良好的兼容性,高带宽,低成本,epon设备的技术成熟、集中采购使得设备成本迅速下降 epon技术的组网模式可节省管道与机房空间，降低能耗 及综合运营成本的空间,目 录,1490nm,1310nm,epon的原理信号复用,epon技术原理,epon系统采用wdm技术，实现单纤双向传输(强制),为了分离同一根光纤上多个用户的上下行方向的信号， 采用以下两种复用技术：,下行数据流：tdm技术,上行数据流：tdma技术,广播方式,epon的原理下行数据,epon技术原理,在onu注册成动后分配一个唯一的llid； 在每一个以太网帧前添加一个llid，替代以太网前导符的 最后两个字节（不改变原有帧结构）； onu接收数据时，仅接收符合自己的llid的帧或者广播帧。,tdma方式,epon的原理上行数据,epon技术原理,epon关键技术,2 测距和时延 补偿技术,3 光器件,4 突发信号的 快速同步,1 上行信道 复用技术,epon关键技术,epon 关键技术 （一）,上行信道复用技术(epon技术的核心),目前主要采用tdma方式，即如何使用tdma使上行信道的带宽利用率、时延和时延抖动等指标达到要求。涉及到上行带宽的分配方法、onu发送窗口固定还是可变、最大的onu发送窗口应为多大、onu发送窗口的间隔、以太网帧是否切割等问题。,epon关键技术,epon 关键技术 （二）,测距和时延补偿技术,由于光纤信道时延较大，onu与olt之间的距离将会影响到上行信道的复用，如果准确测量各个onu到olt的距离并能精确的调整onu的发送时延，则可以减小onu发送窗口间的间隔，从而提高上行信道的利用率并减小时延。另外，测距过程应充分考虑到整个epon的配置情况。例如，系统在工作中加入新的onu，此时对它的测距不应对其它onu有太大的影响。,epon关键技术,epon 关键技术 （三）,光器件,由于epon上行信道是所有onu分时复用的，每个onu只能在指定的时间窗口内发送数据。因此，epon上行信道中使用的是突发信号，这就要求在onu和olt中使用支持突发信号的光器件。,目前该部分光器件价格还比较贵。可以说，这是epon技术面临的一大问题。,epon关键技术,epon 关键技术 （四）,突发信号的快速同步,由于olt接收到的信号为突发信号，olt必须能在很短的时间（几个bits）内实现相位的同步，进而接收数据。,目 录,olt设置方式,olt设置方式,olt的设置可以分为集中设置和分散设置两种,集中设置 覆盖多个用户片区 （一般小区或商业区）,分散设置 覆盖单个用户片区,odn设置方式,odn设置方式(一),odn的分光方式一般分为一级分光和二级分光两种,一级分光,二级分光,odn设置方式,odn设置方式(二),odn的设置可以分为集中设置和分散设置两种,集中设置,分散设置,epon系统网元功能,1,2,3,向onu以广播方式发送以太网数据。 发起并控制测距过程，并记录测距信息。 发起并控制onu功率控制。 为onu分配带宽，即控制onu发送数据的 起始时间和发送窗口大小。,由无源光分路器和光纤构成。 在olt和onu之间提供光传输通道。 分发下行数据并集中上行数据, 选择接收olt发送的 广播数据。 响应olt发出的测距及功率控制命令，并作相应的调整。 对用户的以太网数据进行缓存，并在olt分配的发送窗口中向上行方向发送。,epon 系统设备 主要性能,olt,odn,onu/ont,epon系统网元电气安全要求,正常情况下，设备的绝缘 电阻不应小于50m欧姆。,绝缘电阻,设备接地电阻应小于5欧姆。,设备接地要求,设备应安装过压、过流保护器，以便在外接电源异常时保护设备的核心部分。,过压、过流保护,电磁兼容,电磁兼容性指标应符合相应的国标要求。,1,2,3,4,epon系统主要技术参数,1000base-px10 r-s点允许衰耗 上行（onu-olt，1310nm）：022db 下行（olt-onu，1490nm）：020db 1000base-px20 r-s点允许衰耗 上行（onu-olt，1310nm）：025db 下行（olt-onu，1490nm）：025db,目 录,烽火epon olt设备,14u子框，全千兆背板；中板结构，双面插卡 设备正面共有20个槽位，2个核心交换盘位（主备）2个语音处理卡槽位16个线卡槽位 单板具有2个pon接口，最大可接入64个onu；单框可接入1024个onu,an5116-03,an5116-02,19英寸1u小型结构； 满配置可以连接232=64个onu（用户）； 接口：2个ge上联接口（光/电可选）；2个fe/ge自适应级联接口（电口）；2个pon接口；,4.5u子框，全千兆背板；中板结构，双面插卡 设备正面共有8个槽位，2个核心交换盘位（主备）2个语音处理卡槽位4个线卡槽位 单板具有2/4个pon接口，最大可接入64/128个onu；单框可接入256/512个onu,an5116-06,烽火epon onu设备,大型olt:an5116-02,中型olt:an5116-06,小型olt:an5116-03,ftth型onu,fttn型onu,ftto型onu,an5006-02,an5006-03,an5006-04,an5006-05,an5006-06,适用于家庭用户、视频监控接入、办公室用户等,适用于fttn的用户端设备，解决普通用户、村通等接入需求,适用于商业楼宇接入，满足多业务接口需求,an5006-07,an5006-08,an5006-09,an5006-10,an5006-12,an5006-15,室外型onu,an5006-11,适用于室外环境,中兴 epon olt设备,中兴 epon onu设备,华为epon olt产品,室内型机柜 n63-2,ma5680t机框,ma5606t机框,32路 adsl/adsl2+ 16路g.shdsl/24路vdsl2 4路epon 16路p2p fe光接口板 上行ge或epon,epon/兼容 ieee 802.3ah px10/px20/1:32 分光比 10ge 光口/ge 光、电口 支持 64 个epon 接口/ 2048 个epon onu,华为epon onu设备,hg850e 4*10/100bt