GPON原理介绍胶片ISSUECPPT课件

Page1,考虑到未来许多的宽带应用，越来越多的国家认识到必须尽早突破接入“瓶颈”，而光纤是今为止最好的传输媒介。本文主要分析GPON技术的产生背景、应用、基本概念和特点，以及GPON系统的管理模式和终端的业务发放模式。,前言,Page2,参考资料,Page3,学习完此课程，您将会：掌握GPON的概念及发展背景理解光网络架构掌握GPON的主要协议掌握GPON的关键技术了解GPON提供的基本业务了解GPON系统的管理模式和终端的业务发放模式,目标,Page4,第1章光接入网概述第2章PON基本概念第3章GPON协议分析第4章GPON关键技术第5章GPON承载的基本业务第6章GPON系统的管理和业务发放模式,内容介绍,Page5,接入网的现状,全球电信运营商处在转型过程中：1、业务竞争力的提升：提供更多业务。2、增加ARPU值：多种业务捆绑，降维护成本。3、提升用户忠诚度：提高用户对网络感受满意度，降低用户离网率。要实现转型目标，宽带提速是前提。,Page6,Service,Access,Core,X.25,ADSL,Ethernet,PSTN,IP,ATM,FR,GSM/GPRS,CDMA,Cable,PDH,SDH,WirelessVoice,WirelessData,HighSpeedInternet,Voice,Streaming,Dial-up,VoIP,Message,FTTHGPON,DSL,Wireless,Eth/IP/MPLSAggregationNetwork,Location（状态指示）DBRu-Piggy-backDBA;（我司采用此机制）Mode0:1个字节,逻辑缓冲区中与该Alloc-ID关联的数据量Mode1:2个字节,第一个字节为缓冲区与该Alloc-ID关联的”黄色”标记的数据量,第二个字节为缓冲区与该Alloc-ID关联的”绿色”标记的数据量PayloadDBA;（完整ONU上报),DBA报告类型,Page44,DBA功能的实现机制主要包括以下几个部分：OLT或ONU进行拥塞检测;向OLT报告拥塞状态;按照指定参数更新OLT分配带宽;OLT按照新分配的带宽和T-CONT类型发送授权;DBA操作的管理。,DBA功能的实现机制,Page45,OLT内部DBA模块不断收集DBA报告信息，进行相关计算，并将计算结果以BWMap的形式下发给各ONU。各ONU根据BWMap信息在各自的时隙内发送上行突发数据，占用上行带宽。,DBA的实现过程,Page46,SR(StatusReporting)-DBA,OLT根据上次计算的结果在下行帧头中下发BWMap。ONU根据带宽分配信息在规定的时隙上发送目前T-CONT中等待发送的数据状态报告。OLT收到ONU的状态报告后，经过DBA计算并更新BWMap，在下一帧进行下发。ONU收到OLT下发的BWMap消息后，在指定的时隙上发送数据。,DBA的两种实现模式,Page47,在OLT处监视从TM-ONU/ONT来的信元数据流的算法,过程(Procedure)：Step1：在确定的间隔(interval)内监视OLT接收到的信元数目。Step2：通过使用在Step1中的实时监控(realtimemonitoring)结果来计算利用速率(utilizationrate)。Step3：通过比较利用速率和极限值，来认识(recognize)拥塞程度。,TM(Traffic-Monitoring)-DBA,TM(NSR)-DBA实现,Page48,T-CONTs(TransmissionContainers)：动态接收OLT下发的授权，用于管理PON系统传输汇聚层的上行带宽分配，改善PON系统中的上行带宽。T-CONT的带宽类型分为FB,AB,NAB,BE。T-CONT的5种类型，Type1,Type2,Type3,Type4,Type5。,T-CONT带宽术语,Page49,根据业务的优先级，系统对每个ONU设置SLA，对业务的带宽进行限制。最大带宽和最小带宽是对每个ONU的带宽进行极限限制，保证带宽根据业务的优先级不同而不同，一般语音业务的优先级最高，视频业务优先级次之，数据业务的优先级最低。OLT根据业务和SLA及ONU的实际情况进行带宽许可，优先级高的可以得到更高的带宽，满足业务需求。,T-CONT类型和带宽类型之间的关系,Page50,DBA1类型的分配为静态分配，保证带宽直接等于配置最大带宽，优先分配DBA2类型的分配只需要保证用户的保证带宽。DBA3类型为混合保证和非保证带宽，如果可以保证申请带宽，则直接分配，否则将不能分配的部分带宽打上标记和DBA5类型的TAG部分带宽采用RR（轮巡）方式分配DBA4类型为不保证类型，只有保证带宽分配后剩余带宽和DBA5部分剩余带宽申请一起RR调度；DBA5类型为混合型，首先确保固定带宽，若不够再判断保证带宽是否能够满足要求，如果可以，则直接分配，如果还不满足，则将剩余部分带宽申请打上标记和DBA3的TAG部分带宽RR调度分配，如果竟争后还不能满足，则剩余带宽与DBA4竞争。,ONU_IDT-CONT1,ONU_IDT-CONT2,ONU_IDT-CONT3,ONU_IDT-CONT4,ONU_IDT-CONT5,配置最大带宽,保证带宽,竞争带宽,5-1,5-2,3-1,3-2,5-3,5-4,3-4,5-5,5-6,4-1,4-2,1-1,2-1,3-3,5-3,A-B,A：T-CONT类型B：分配步骤,DBA调度算法的实现,固定带宽,Page51,GTCPON系统架构是下行方向为广播方式，上行方向为TDMA方式，所以只对上行方向的业务流提供QoS处理。QoS处理的最小单元是T-CONT，T-CONT可以看作是ONU业务流的承载容器，调度机制是DBA（动态带宽分配）。DBA的算法是GTC的QoS处理性能的关键。GEM在GEM层主要是针对每个GEMPort进行业务流分类，类似于DSLAM的单PVC多业务的处理方式。针对流分类后的业务分别进行优先级修改、流量监管和转发处理。ETH/TDMTDM业务（非电路仿真方式）为面向连接，系统可以通过静态配置带宽严格保证面向连接的QoS。ETH业务（包括电路仿真方式的TDM业务）主要是基于二层VLAN、COS等标识进行业务的QoS处理，QoS主要处理机制分为流分类、监管、队列调度、拥塞处理、整形，它们的实现复杂度是影响QoS处理性能的关键,GPON中的QoS处理,Page52,EndUser1,EndUser3,ONT,EndUser2,3,3,1,1,2,ONT,ONT,OLT,加密,解密,解密,解密,1,GPON支持下行广播数据进行AES128加密处理。只对GEM帧中的Payload进行加密处理。GPON系统定期的进行AES密钥交换和更新，提高了线路数据的可靠性。密钥更换由OLT发起密钥更换请求，ONU响应并将生成的新的密钥，并分两部分发给OLT，且重复发送三次，OLT收到了新的密钥后，就要开始进行密钥切换，将使用新的密钥的帧号通过相关的命令通知ONU（也是三次），ONU在相应的数据帧上切换校验密钥。,AES:AdvancedEncryptSystem一种国际通用的加密算法,GPON系统的AES加密处理,Page53,ForwardErrorCorrection,FEC。一种基于Reed-Solomon的块编码算法，FEC码字由定长数据块和冗余位构成。GPON在传输层使用FEC算法可以将线路传输的误码率降低到10E-15,可以避免数据重传。GPON系统上、下行均支持FEC处理。对PCBd和Payload一起进行FEC处理，提高了数据传输质量。,FEC处理,Page54,分光器衰减计算分光器的插入损耗(Multi-Play业务承载方式：多Gemport多业务单Gemport多业务业务流映射：user-vlan、802.1P、EthPHY单一或混合的业务流到Gemport映射规则,GPONTriple-Play端到端解决方案,Page62,Native方式GPBC无扣板，普通以太方式走背板路由到另一块上行板,OLT支持Native和CESoP两种TDM处理方式。GPON强大的QoS能力，可确保TDM业务的端到端延时、Jitter和误码率指标。针对GPON的定长帧传输特点，TDM在GPON线路上承载具有天然优势。TDMoGEM的实现是将TDM帧直接封装到GEM帧中进行传输。在GPON线路上给封装有TDM帧的GEM给与最高的优先级，保证TDM的传输质量。在同步方面，系统采用统一的8K时钟进行全网同步。,ONT,OLT,CO,LE,Splitter,ONT,BUSINESS,PBX,PBX,E1/T1,ODN,E1/T1,E1/T1,FE,PSTN,ONT,应用场景：解决移动基站和商业用户PBX语音接入的TDM业务传输,GPONTDM业务解决方案,Page63,xDSL线路改造，有利于原来的铜缆资源的利用,GPON+xDSL解决方案,Page64,GPONRF业务解决方案,EDFA（ErbiumDopedFiberAmplifier）,OpticalCouplers（WDM）,OLT(OpticalLineTerminal),ONU(OpticalNetworkTerminal),CentralOffice,Video1550nm,Voice/Data&Video1490/1310nm，1550nm,Voice/DataDownstream1490nm,Upstream1490nm,CustomerPremises,OpticalSplitter,Video（RF）,IP,VoiceandData1250Mbps,VoiceandData2500Mbps,Video,AnalogTV,DigitalTV,HD/VOD,42Mhz,550Mhz,860Mhz,Upstream,Downstream,1310nm,1490nm,1550nm,Page65,第1章光接入网概述第2章PON基本概念第3章GPON协议分析第4章GPON关键技术第5章GPON承载的基本业务第6章GPON系统的管理和业务发放模式,