GPON原理及硬件介绍.ppt

1 GPON课件 2 GPON原理及应用相关硬件介绍 内容提要 3 GPON原理及应用 1 GPON简介 GPON Gigabit CapablePON 吉比特无源光网络 是基于ITU TG 984 x标准的最新一代宽带无源光综合接入标准 具有高带宽 高效率 大覆盖范围 用户接口丰富等众多优点 被大多数运营商视为实现接入网业务宽带化 综合化改造的理想技术 GPON最早由FSAN 全业务接入网联盟 组织于2002年9月提出 ITU T 国际电信联盟远程通信标准化组织 在此基础上于2003年3月完成了ITU TG 984 1和G 984 2的制定 2004年2月和6月完成了G 984 3的标准化 从而最终形成了GPON的标准族 G 984 1对GPON接入系统的总体特性进行了规定 G 984 2对GPON的物理媒质 PMD 相关子层进行了规定 G 984 3对传输汇聚 TC 层的相关要求进行了规定 G 984 4对GPON系统管理控制接口 OMCI 进行了规定 G 984 5对增强带宽进行了规定 G 984 6对扩展距离进行了规定 4 GPON原理及应用 2 GPON网络基本性能参数 上行1 24416Gbit s 下行2 48832Gbit s是目前支持的主要速率 可升级到10GGPON 5 GPON原理及应用 3 GPON光功率预算 6 GPON原理及应用 4 数据加密 目前GPON系统支持AES加密方式 北美标准 支持128bit严格的加密机制 提供更加严格的安全和保护机制 确保运营商网络和业务的安全可靠运行 EPON采用三重搅动加密 中国标准 7 GPON原理及应用 5 下行数据工作原理 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ONU的数据 ONU通过过滤来接收属于自己的数据 发给各个ONU的数据 解析出属于该ONU的数据 8 GPON原理及应用 6 Gemport概念 GEM GPONEncapsulationMethod逻辑Port 一个OLTPON口由若干个逻辑Port组成 我们称之为Gemport ONU同样具有若干个Gemport OLT的Gemport与ONU的Gemport通过某种方式一一对应 9 GPON原理及应用 7 上行数据工作原理 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间片 ONU将业务封装入GEM帧中 然后若干个GEM帧组成一个TCONT 在分配的时间片内传送 各个ONU数据复用 从用户发出的数据 10 GPON原理及应用 8 TCONT概念 TransmissionContainer 发送容器 11 GPON原理及应用 9 GPON下行帧结构 12 GPON原理及应用 10 GPON上行帧结构 13 GPON原理及应用 11 GEM帧结构 PLI 指示净菏长度PortID 提供GPON中4096个不同逻辑业务流的标识PTI 指示净菏类型 最多8种HEC 用于差错校验 14 GPON原理及应用 12 ONU注册 预配置SN 方式 即通过网管系统事先在OLT上预配置相关待注册ONU序列号 当ONU上电后 OLT会发现该ONU并与预配置的待注册ONU序列号进行比较 如果一致 则允许该ONU注册 直接激活ONU 自动发现SN 方式 在OLT没有事先预配置 而是ONU上电后 OLT主动发起发现ONU序列号的方式 当OLT发现新的ONU后 采用人工干预方式或者直接允许该ONU注册 15 GPON原理及应用 13 带宽分配机制 DBA 基于非状态报告的动态带宽分配 Non StatusReport ingDBANSR DBA 不需要ONU报告就能完成带宽分配 它通过OLT自身的流量监控提供动态分配功能 基于状态报告的动态带宽分配 StatusReportingDBASR DBA 根据ONU发送的缓存状态报告分配带宽 16 GPON原理及应用 14 GPON系统管理体系结构 1 嵌入式的OAM方式 直接嵌入在GTC的帧头中 响应速度最快 2 PLOAM方式 用于物理层的OAM 作为OAM消息嵌入GTC帧中 3 OMCI方式 用于实现对高层的管理 17 GPON原理及应用 15 GPON典型应用 普通住宅用户 FTTB LAN 光纤到楼 目前是普通住宅用户接入的最佳方式每个单元或楼栋部署一个MDU 每套典型宽带端口数8 16 24FE分光比建议为1 16 1 8 兼顾向FTTH演进的规划 统一网管UMS OLT Splitter IMS 核心网 Internet IPTV MDU HG家庭网关 IPTV PC Phone FE 18 GPON原理及应用 16 GPON典型应用 高端住宅用户 FTTH模式适合于高端住宅用户每用户部署一个SFU HGU 典型设备形态为4FE 2POTS 4FE 2POTS WIFI分光比建议为1 32 1 64 19 GPON原理及应用 17 GPON典型应用 集团客户 SBU单商用单元 统一网管UMS OLT Splitter IMS 核心网 Internet IPTV PC SIPPhone GE MTU商用多单元 LAN WiFi POTS PBX E1 PC SIPPhone POTS PBX E1 FE FE 集团客户 中小型企业用户 集团客户采用FTTB O模式集团客户独享SBU 解决数据和语音需求 建议设备配置1GE 72POTS 4FE 4E1中小企业共享一个MTU 建议设备配置为8FE 8E1 8FE 8POTS 8E1 20 GPON原理及应用 18 GPON XDSL应用 xDSL线路改造 有利于原来的铜缆资源的利用 21 GPON原理及应用 19 GPON与EPON的比较 22 GPON原理及应用相关硬件介绍 内容提要 23 相关硬件介绍 1 中兴GPON设备 OLT 1 24 相关硬件介绍 2 中兴GPON设备 OLT 2 25 相关硬件介绍 3 中兴GPON设备 ONU SFU SingleFamilyUnit单住户单元SBU SingleBusinessUnit单商户单元MDU MultiDwellingUnit多住户单元MTU MultiTenantUnit多商户单元 26 相关硬件介绍 4 中兴GPON设备 ODN 光缆接头盒产品 GPX311 JX1系列立式 GPX311 JX1F系列卧式 光缆交接箱产品 GXF5 170系列 楼道用分光器壁挂箱产品 19 分光器插箱产品 光纤分路器产品 家庭用综合接入箱产品 GPX311 PC系列 光跳纤及适配器产品 27 相关硬件介绍 5 中兴GPON网管 NetNumenN31统一网管 28 相关硬件介绍 6 华为GPON设备 OLT MA5680T机柜 29 相关硬件介绍 6 1 华为GPON设备 OLT MA5680T机框配置 主控板SCUL 主控业务板GPBC 4个GPON接口GPBD 8个GPON接口TOPA 8个TDME1接口OPFA 16个FE 支持以太网时钟同步 以太网业务级联板ETHA 8个以太网口ETHB 8个以太网口 支持板间聚合 上行接口板GICF G 2个GE光 电口X1CA 1个10GE光口X2CA 2个10GE光口X2CS 2个10GE 支持以太网时钟同步 电源接口板PRTE 电源接口板PRTG 电源接口板 支持防护保险 30 相关硬件介绍 6 2 华为GPON设备 OLT 主控板SCUL介绍 SCUL是超级控制单元板 主要功能是系统控制和处理宽带业务 SCUL通过带宽GE 10GE的总线接口与业务板通信 完成对设备的配置 管理和控制 实现二层功能以及三层交换 实现简单路由协议等功能 SCUL单板软件通过高层协议从业务板上报的信息中分离出告警等管理信息进行相关的识别处理 提供接口维护网口 调试串口 监控串口 31 相关硬件介绍 6 3 华为GPON设备 OLT GPON业务板介绍 GPON GigabitPassiveOpticalNetwork 接入板和终端ONT OpticalNetworkTerminal 设备配合 实现GPON系统的OLT功能 容量 每PON口提供64路ONU接入 每块GPON业务板可以提供256 512ONU接入 提供接口 每块GPBC面板提供4个GPON接口每块GPBD面板提供8个GPON接口 GPBC GPBD 32 相关硬件介绍 6 4 华为GPON设备 OLT TDM业务板TOPA TOPA是NativeTDM TimeDivisionMultiplexing 上行接口板 通过扣板实现业务上行 TOPA的基本原理介绍如下 控制模块用于完成单板的软件加载 单板的管理及控制 业务处理模块用于分配背板的GE总线及信号的处理 接口模块实现信号的转换 电源模块为单板内各功能模块提供工作电源 时钟模块为单板内各功能模块提供工作时钟 接口 TOPA可配置NH1A O2CE扣板提供75 120 E1接口 以及STM 1单模或多模接口 TOPA 33 相关硬件介绍 6 5 华为GPON设备 OLT 以太网上行接口板 提供上行不同路数 不同速率和光电属性的以太网口接口可以用作上行或级联提供接口 提供2路1GE光接口 GICF 提供2路1GE电接口 GICG 提供1路10GE光接口 X1CA 提供2路10GE光接口 X2CA 提供2路10GE同步以太网接口 X2CS X1CA X2CA GICF GICG 34 相关硬件介绍 7 华为GPON设备 中型OLT MA5683T机柜 规格 19 插框6个业务插槽4 GE上行 2 10GE上行双路直流电源输入 冗余备份业务单板与MA5680T一致维护模式与MA5680T一致 中规格OLT设备满足不同容量的组网需求大容量交换矩阵 无阻塞交换满足业务需求 35 相关硬件介绍 8 华为GPON设备 小型OLT MA5606T机柜 规格 19 插框2个业务插槽2GE上行业务单板与MA5680T一致维护模式与MA5680T一致 小规格OLT设备满足用户稀疏或偏远地区组网需求 36 相关硬件介绍 9 华为GPON设备 MDU MA562x系列 适合FTTB组网 应用于楼内 通过以太网 POTS接入 解决普通住宅用户语音和数据业务的需求 前面板维护 光纤 电源 用户电缆前出线设计 支持协议 SIP等 37 相关硬件介绍 10 华为GPON设备 MDU MA5606T OLT MDU分类应用场景 小规格OLT GE FE上行 GPON接口 MDU GPON上行 ADSL2 VDSL2接口 MA5606T MA5606T 更换接口板 OLT和MDU灵活互换 保护投资 作MDU使用时 上行扣板为GPON 下行接ADLF VDSF ASRB等业务板 作OLT使用时 上行扣板为GE扣板 下行支持两块PON单板 38 相关硬件介绍 11 华为GPON设备 MDU MA5610 MA5616 39 相关硬件介绍 12 华为GPON设备 ONU HG850 适合高端家庭用户的ONT设备HG850网络接口GPON接口 2