PON与传统接入的对比 V.1

PON与传统接入网络的对比 企业网事业部开发部 PON系统组成PON与传统网络的对比EPON与GPON的对比 PON与传统接入网络的对比 2020 4 6 PON系统组成 OLT OpticalLineTerminal 光线路终端通常放置在中心机房 CO ONU OpticalNetworkUnit 光网络终端通常放置在用户侧POS PassiveOpticalSplitter 无源光分路器是连接OLT和ONU的无源设备 2020 4 6 PassiveOpticalNetwork无源光网络 OLT ONU OpticalLineTerminal光线路终端 OpticalNetworkUnit光网络单元 PassiveOpticalSplitter无源分光器 PSTN Internet CATV ONU ONU 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 ODN中的无源光分路器可以是一个或多个光分路器的级联 PassiveOpticalSplitter无源分光器 PON系统网络参考模型 xPON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来去方向的信号 采用以下两种复用技术 下行数据流采用广播技术 上行数据流采用TDMA技术 xPON原理 数据复用 下行广播方式 OLT连续广播发送 ONU选择性接收 GPON是根据ONUID进行选收 xPON原理 下行数据 xPON原理 上行数据 上行信号 TDMA方式 分时突发发送 采用测距技术保证上行数据不发生冲突PON上行帧以时分复用的形式由各个ONU发送的数据包组成 各个ONU发送的上行数据流通过光分路器耦合进共用光纤 以TDM的方式复合成一个连续的数据流 每个ONU有一个TDM控制器 它与OLT的定时信息一起控制上行数据包的发送时刻 避免复合时数据发生碰撞和冲突 当ONU没有数据发送时 也需要填充OLT分配给自己的时隙 PON系统组成PON与传统网络的对比 原理 组网 投资 运维 升级 EPON与GPON的对比 PON与传统接入网络的对比 PON与传统接入网络的对比 PON与传统接入网络的对比 PON与传统接入网络的对比 随着宽带业务的发展 人们越来越意识到网络接入部分存在严重的带宽 瓶颈 和距离限制 接入网两端的设备都已达到Gbit级以上的速率 用户端广泛使用的PC内部总线速率已达到40Gbit s 而作为接入网的另一端 城域网或长途网的骨干设备每波长速率也达到2 5 10Gbit s 它们都比接入部分高出至少3个数量级 接入距离上 传统LAN 局域网 方式最远200m XDSL 数字用户环路 最远几公里的接入距离 对于地域广阔的中国来说 都无法很好的解决覆盖问题 随着多网合一的推行 突破接入网带宽 瓶颈 和接入距离限制变得越来越迫切 只有突破接入网带宽 瓶颈 和接入距离限制 才能使整个网络有效发挥带宽的作用 真正推进各种业务的发展 给运营商带来经济效益和社会效益 PON与传统接入网络的对比 传统宽带接入遇到接入距离限制和高企业内部网带宽需求与城域网带宽不足的瓶颈 EPON 无源光网络 作为一种合适的接入技术在这种背景下迅速得广泛应用 LAN是一种局域网技术 由于其技术简单 使用广泛而被引入到接入网中 目前LAN技术主要就是以太网 尤其IEEE802 3u和IEEE802 3z ab应用广泛 以太网使用CSMA CD 带有冲突监测的载波侦听多址访问 是一种共享技术 该技术中两端设备是对等的 双方采用相同的机制传送数据流量 终端与终端间的数据交换在交换机上完全依照MAC进行转发 数据都采用CSMA CD的方式实现转发 VLAN的出现很好的解决了冲突及广播的问题 带宽和传输距离LAN以太网当前实现10 100 1000Mbit s的对称接入速率 但只能提供到最远200m的传输距离 这也是其作为接入技术的最大问题之一 通常只能通过级联交换机延长传输距离 中间的节点过多 网络节点的故障风险率会比较高 EPON接入与LAN接入原理比较 EPON同样实现10 100 1000Mbit s的对称接入速率 但可以保障最远20km的传输距离 完全克服了以太网及xDSL技术在距离和带宽上的局限性 使宽带接入方案的覆盖范围更为宽广 组网能力与可扩展性LAN设备放置在写字楼或小区内部 通过五类线连接用户 这就涉及了楼内的布线工程开销 经验表明 前期的设备和布线占据大量的人力物力 并且LAN接入前期的部署交换机一次到位 若对用户数的预测存在误差 会造成端口长期闲置 也可能造成一些区域端口不足 扩容麻烦 LAN是系统的点对点接入技术 只支持点到点信息传递 因此组网有局限性 如果沿马路的狭长地带有宽带接入需求 就需要在每个需求点都部署交换机 统一汇入局端汇聚交换机 或者在每个需求点放置一台二次汇聚设备 由该设备提供端口 汇接该需求点交换机流量 若采用EPON技术 解决需求则快捷许多 EPON接入与LAN接入原理比较 EPON接入与LAN接入原理比较 EPON 802 3ah 就是基于以太网的无源光网络 它承载的内容是以太网数据包 因此EPON天生就是为IP服务的 与传统的LAN技术标准一样 都出自IEEE 数据传送原理 EPON下行使用1490nm的光波承载数据 OLT 光线路终端 到ONU 光网络单元 间下行数据采用点对多点广播方式传递数据 TDM ONU通过识别报文MPMC层LLID的数据 在OLT和ONU之间 通过AES 128进行加密 保证数据安全 对于ONU到OLT的上行数据 采用时分多址接入技术 TDMA 为各个ONU分配时隙 传输上行流量 当ONU注册成功后 OLT会根据系统配置 给ONU配置特定的带宽 采用DBA OLT会根据指定的带宽分配策略和各个ONU的状态报告 动态地给每个ONU分配带宽 带宽对于PON层面来说 就是有多少可以传输数据的基本时隙 每个基本时隙单位时间长度为16nm 在各个OLT端口 PON端口 下面 所有的ONU和OLTPON端口之间时钟是严格同步的 每个ONU只能在OLT给它配分的时刻上面开始 用分配给它的时隙长度传输数据 通过时隙分配和时延补偿 确保多个ONU的数据信号耦合到一根光纤时 各个ONU上行包不会互相干扰 EPON是点到多点的接入技术 结合不同分光比的分光器后 可实现灵活组网 支持树形 星形 链型等形式组网 沿马路的狭长地带有宽带接入需求 在每个需求点放置一个1 2的无源分光器 规划一定的带宽后 继续往前铺设光缆 在下一个需求点同样放置一个1 2的无源分光器 如此则可轻松接入所有信息节点 EPON支持星型组网的优势也很明显 ODN中放置一个1 N的分光器即可覆盖最多64个信息点的接入 而且覆盖半径最大为20km EPON产品主要几种于OLT和ONU OLT布置在机房端 一套OLT可覆盖广阔的区域 中间的无源设备成本低廉 可以一次部署到位 而ONU可以随着业务的发展而扩展 并且ONU在OLT上注册是自动完成的 因此当某区域需要增加ONU时直接加入网络即可 EPON接入与LAN接入原理比较 EPON接入与LAN接入组网比较 EPON作为接入技术 通常有FTTH 光纤到户 FTTB 光纤到楼 等多种组网方案 FTTH单位成本高 适合少数高端个人用户和单位客户接入 FTTB方案在单位成本和接入宽带上最适合广大普通用户的宽带接入 因此着重对比分析FTTB方案的实现情况 以太网技术具有扩展性好 价格便宜 接入速率高 成熟简单等优势 能为用户提供10 100Mbit s的终端接入速率 尤其是对于高密度用户群 以太网的接入的经济性也非常好 而我国由于城市居民的居住密度大 正好适合以太网接入的这一特征 在商业大楼和住宅区 以太网接入依然是前景良好的宽带接入手段 端到端的以太网服务也代表着通信技术的一个发展方向 EPON产品完全继承了以太网技术的有点 ONU提供以太网接口 可直接为用户提供10 100Mbit s的终端接入速率 相同点 局端都需要大容量的汇聚设备 LAN模式是汇聚加换机 EPON模式是OLT设备 中间需要汇聚点 LAN模式是园区汇聚或楼宇汇聚交换机 EPON模式是POS 为用户提供10 100Mbit s以太网接口 LAN模式由楼道交换机提供10 100Mbit s以太电接口 EPON模式由ONU提供10 100Mbit s以太网接口 两种方式都需要占用光缆资源 EPON接入与LAN接入组网比较 不同点 传统LAN模式占用两芯光缆 EPON占用单芯光缆 传统LAN模式需要多级汇聚交换机 EPON采用无源光分器 传统LAN模式多级汇聚 层次复杂导致带宽利用率低 EPON模式层次简洁 带宽利用率高 影响通信技术发展的主要动因是成本和带宽 即单位带宽的投入是决定因素 于LAN接入技术相比 EPON不但节约光纤资源 由于此熬出了局端与用户端时间的有源设备 是维护简单 可靠性高 从而整体降低了网络成本 FTTB的组网方案很好的融合了以太网和PON网络的优势 较好的节约纯以太网中设备和网络管理 设备供电 带宽扩展等诸多问题 因此是目前理想的 能达到电信级运营要求的以太网接入解决方案 EPON接入与LAN接入组网比较 在相同的用户条件下 EPON FTTB模式局端 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 对于承建费用要降低至少20 后期维护费用要降低50 而LAN模式需要建设机房 建立独立供电源并且需要维护人员 相对运维费用要远远高于EPON模式 通过以上分析可以看出 采用EPON技术实现数据对称传输 具有天然限制广播与冲突机制 满足运营商根据灵活的资费模式为用户提供1M 1GE的带宽 DBA 数据库管理 技术则大大提高带宽利用率 提供半径20km接入能力 覆盖范围大大提高 彻底解决边远区域的宽带接入问题 大量结成主干光纤和光收发器 网络无源设备 省电 防盗 防雷 不需要二层汇聚交换机投资 不需要机房建设 可靠性能高 显著降低维护费用 网络层次简化 组网灵活 部署迅速 这就是EPON对于传统LAN接入的优势所在 EPON接入与LAN接入投资比较 网络中无有源设备 降低维护费用 PON属于无源光学网 网络中无有源电子器件 这意味着维护成本将显著降低 由于网络组件数量少 以此故障点也将相应减少 进而运营支出也会最大程度地降低 EPON接入与LAN接入运维比较 改造容易 施工量很小 PON 无源光网络 的技术优势 组网灵活树形 星型 链型等组网结构可根据需要灵活使用 网络结构没有特定的限制 可适用于任何光纤可达的环境 EPON接入与LAN接入升级比较 程控交换机 互联网 IPTV ADSL 电缆 IPTV 上网 分离器 modem 电话 传统接入方式 局端接入设备 宽带接入设备 用户端接入设备 modem 2M电缆 双绞线 网线 光纤 互联网 网线 光纤 网线 光纤 宽带接入设备 ADSL 网线 楼道交换机 交接分线设备 交接分线设备 互联网 IPTV PON接入方式 OLT 局端接入设备 用户端接入设备 软交换 承载网 MDU 单纤光缆 MDU ONT 家庭网关 FE 无源分光器 网线 双绞线 PON网络与传统网络的区别 1 采用光纤实现光进铜退2 设备接近用户3 提高用户线路接入质量4 接入业务多样化 传统ADSL接入 宽带接入设备 双绞线到用户 ADSL猫 分离器 设备机房 楼道 用户家 分线盒 互联网 语音 铜缆 传统接入方式 接入设备和MDF配线架在机房 机房MDF 交接箱 EPON ADSL接入 modem 分离器 设备机房 楼道综合箱 用户家 互联网 语音 双绞线到用户 铜缆 光纤 EPON接入方式 接入设备和MDF配线架放入综合箱安装在楼道里 传统LAN接入与EPON LAN接入 传统方式采用楼道交换机 网线入户 出网线到用户电脑 出网线或两根光纤到上层设备 PON接入方式采用带以太网口的MDU 网线入户 出网线到用户电脑 一根光纤到上层设备 EPON综合接入 LAN 语音 F822 出网线到用户电脑 用户线缆到楼道配线架 双绞线到用户 宽带和语音通过一根光纤到上层设备 有线接入方式对比 PON与传统网络的对比 与传统的网络结构相比 PON有以下优点 PON既然称作无源的 就表明其不需要在中心局和用户驻地间安设传统的有源器件 这些有源器件通常需要电源驱动 因此会导致更多的初始建设费用 即更多的网络建设费 capex 和额外的室外设施维护费 即更多的网络运营维护费 opex PON通常也意味着多用户分担成本 中心局到用户间铺设光纤的基建费用由用户们共同承担 可以提高网络建设投资的回报 PON协议所固有的安全性和带宽共享机制可以确保用户共用线路的安全和透明 在中心局 一个高速光纤接口能够同时为多个用户服务 为他们传送基于光纤的业务 因此 与为每个用户都配置端到端光纤的方法相比 为相同数量客户提供业务的PON设备的体积更小 占用中心局的空间更少 PON同时支持传统业务 普通旧式电话服务 POTS 模拟电视 和宽带业务 IP语音传输 IP数字电视 网络电视等 PON支持所有住宅用户 使用POTS 模拟电视和数据业务 和许多商业用户 使用T1 E1和以太网业务 共享一个接入网 包括物理层和协议层 不必使用不同的接入网分别为他们提供服务 因而减少了分散的接入网的数量 PON系统组成PON与传统网络的对比EPON与GPON的对比 PON与传统接入网络的对比 Page32 EPON EthernetPassiveOpticalNetworksGE PON Giga bitEthernetPassiveOpticalNetworksGPON Gigabit capablePassiveOpticalNetworks EPON GEPON GPON ATM APON BPON Ethernet EPON GPON PON的种类 Page33 APON BPON GPON EPON ITU TG 983 x ITU TG 984 x IEEE802 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 2004 Q3 2004 WDMPON 尚无标准 几种PON的技术标准 Page34 PON的技术比较 Page35 市场接受度和商用经验比较 Page36 GPON EPON产业链规模 EPON GPON产业链均很健全目前EPON应用量更大 但GPON具有更好的发展前景 Page37 EPON GPON商用规模 Page38 GPON EPON成本比较 目前成本主要差别在于光模块和芯片 随着GPON商用规模增大 成本有望与EPON持平 Page39 GPON EPON的OLT覆盖区域 机房需求由于GPON规划传输距离远 GPONOLT可覆盖更大面积的区域 所需OLT机房数量少于EPON 可节省机房投资 降低机房选择难度工程差异光纤越靠近用户 环境越复杂 多次熔接和弯曲 会影响工程损耗GPON更高的光功率预算将大大降低对网络建设施工的难度 复杂度 缓解未来中长期光纤老化对运维的影响 Page40 GPON EPON在带宽升级能力上的差异 在FTTB建设中 采用GPON可以一步到位满足宽带接入带宽20M 用户的中远期目标要求 Page41 GPON与EPON的比较 Page42 GPON与EPON技术比较结论 GPON具有更高的带宽 传输效率 传输距离和光分路比 目前互通实现更好EPON技术更加简单 光模块成本更低 Page43 上行 下行 Mbps 150 100 25 20 10 5 0 5 10 20 25 100 150 15 Dial up ADSL2 CableModem VDSL2 GPON P2P NextHostedApplications Storage HDTVVOD LargeFileSharing Telemedicine PremisesWebHosting Multi PlayerGaming InteractiveDistanceLearning RealTimeSDTV NetworkPVR FileSharing HomeVideoSharing Streaming SDTVVOD Telecommuting VideoConferencing PremisesSurveillance WebSurfing 接入业务带宽的需求 Page44 接入业务带宽的需求 Page45 GPON的优势 1 更远的传输距离 采用光纤传输 接入层的覆盖半径20KM 2 更高的带宽 对每用户下行2 5G 上行1 25G 物理层 3 分光特性 局端单根光纤经分光后引出多路到户光纤 节省光纤资源 GPON支持Triple play业务 可提供全业务竞争方案可以有效解决双绞线接入的带宽瓶颈 满足用户对高带宽业务的需求 如高清电视 实况转播等 GPON是三网合一的上佳方案 GPON标准完善 综合业务支持好 技术要求高全球大运营商的选择 Page46 GPON提供以下几种异步传输速率 0 15552Gbit sup 1 24416Gbit sdown0 62208Gbit sup 1 24416Gbit sdown1 24416Gbit sup 1 24416Gbit sdown0 15552Gbit sup 2 48832Gbit sdown0 62208Gbit sup 2 48832Gbit sdown1 24416Gbit sup 2 48832Gbit sdown 目前的主流支持速率 2 48832Gbit sup 2 48832Gbit sdown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1 128 GPON网络基本性能参数 2020 4 6 GPON Gigabit capablePassiveOpticalNetworks 三大优势 1 更远的传输距离 采用光纤传输 接入层的覆盖半径20KM 2 更高的带宽 对每用户下行2 5G 上行1 25G 物理层 3 分光特性 局端单根光纤经分光后引出多路到户光纤 节省光纤资源 GPON支持Triple play业务 可提供全业务竞争方案可以有效解决双绞线接入的带宽瓶颈 满足用户对高带宽业务的需求 如高清电视 实况转播等 GPON是三网合一的上佳方案 GPON标准完善 综合业务支持好 技术要求高全球大运营商的选择 为什么选择GPON PON系统组成PON与传统网络的对比EPON与GPON的对比GPON产品介绍 PON与传统接入网络的对比 GPON产品介绍 OLT S8600 08 S8600 04 GL5600 08P GL5600 04P GPON产品介绍 机架式OLT 4RU超紧凑机箱 半槽位高密度线卡 1 1主控冗余 1 1电源冗余 热拔插风扇框 智能转速和温度控制 共6槽位 4线卡业务槽 2主控交换槽 最大同时提供32个EPON GPON和24 32个千兆口 最大同时提供16个10GEPON和16个10GE 1 6Tbps超宽背板 向40G 100G平滑升级 转发和控制双网双平面 全分布式业务处理 IPv4 IPv6和MPLS硬件线速转发能力 7RU超紧凑机箱 半槽位高密度线卡 1 1主控冗余 1 1电源冗余 热拔插风扇框 智能转速和温度控制 共10槽位 8线卡业务槽 2主控交换槽 最大同时提供64个EPON GPON和48 64个千兆 提供EPON 10GEPON混插 3 2Tbps超宽背板 向40G 100G平滑升级 转发和控制双网双平面 全分布式业务处理 IPv4 IPv6和MPLS硬件线速转发能力 GL5600 04 08P 产品特点 4 8 PON口 8 GE光口 8GE电口 2 10GE扩展SFP 万兆端口 冗余双电源 GL5600 08P单PON口最高支持128个终端的接入能力 整机满配置下可支持1024个ONU终端 灵活的设计支持多种不同城域网接口类型组合 根据网络情况选择千兆或万兆口 1U的设备占用机房空间小 耗电少 降低业务的运营成本 市场上基本都是机架式GPONOLT 我司盒式OLT为乡镇GPON接入降低运营成本 GPON产品介绍 盒式OLT GCOMGPON设备介绍 GPONONU 教育城域网 INTERNET GCOM认证计费系统 OLT PSTN IPTV BOSS系统 同步接口 B RAS GPON广电解决方案 光发射机 NGBNView 城域网 视频展示墙 EL5600 08P S8600 08 反馈电