EPON原理与应用

1、Copyright 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. FTTx EPON 原理与应用Copyright 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 1参考资料lIEEE Std 802.3ahlEPON OLT 产品手册lEPON MDU 产品手册lEPON ONT 产品手册Copyright 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 2培训目标l学完本课程后，

2、您应该能：p描述EPON基本工作原理和性能参数p描述EPON典型设备类型和基本作用p根据需求选择适当的EPON设备类型和组网方式Copyright 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 3目 录1. 接入网分析2. EPON原理3. EPON产品4. PON ODN5. EPON应用场景Copyright 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 4目 录1. 接入网分析接入网分析2. EPON原理3. EPON产品4. PON O

3、DN5. EPON应用场景Copyright 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 5多种模式多种模式FTTN/C/B/H多种形态多种形态DSLAM/AG/xPON多种接入多种接入DSL/LAN/光接入多种技术多种技术P2P/P2MP/有无源 接入层建设接入层建设l运营商需跟据自身运营情况来灵活组合运营商需跟据自身运营情况来灵活组合,选择最佳的选择最佳的接入层网络规划接入层是运营商发展固定业务的建设重点Copyright 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights

4、 reserved. Page 6Apply Server 业务管理层业务管理层网络控制层网络控制层n xPON在网络中属于边缘接入层；xPON定位于可同时提供语音、高带宽接入的设备；贯穿PSTN、NGN、IMS不同网络的重要设备类型。iManager N2000MediaXIOSSNGN/IMSPCIPTVADSL2+/VDSL2DSLAMPSTN核心承载层核心承载层边缘接入层边缘接入层InternetPCSTBIP TVCATVONTPhoneVaried BTSxPONOLTADSL/ADSL2+POTSMSANPCPCIPTV五类线五类线LANPON是接入层建设的一种热门选择Copyr

5、ight 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 7接入层的发展战略光进铜退BRASBRASFTTCFTTBFTTHOLT机楼路边大楼入户光分配点 FTTCFTTC主要适用于铜缆网改造模式，双绞线距离，中期带宽可以扩展到主要适用于铜缆网改造模式，双绞线距离，中期带宽可以扩展到20M20M，后续扩展能力有限；，后续扩展能力有限； 城市新建区域，可以优先考虑将光缆直接延伸到住宅楼，采用城市新建区域，可以优先考虑将光缆直接延伸到住宅楼，采用FTTB FTTB 方式建设接入网；方式建设接入网； FTTH FTTH 是宽带

6、接入网的发展方向，在市场有需求的新建区域（如新建商务区、高档住宅区或竞争需要是宽带接入网的发展方向，在市场有需求的新建区域（如新建商务区、高档住宅区或竞争需要的场合），应积极推进的场合），应积极推进FTTH FTTH 应用。但由于目前建设投资较高，应用。但由于目前建设投资较高，FTTH FTTH 尚未达到大规模应用的阶段。尚未达到大规模应用的阶段。接入网战略转型的核心是光纤化战略！Copyright 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 8问 题l目前常用的接入技术和接入设备有那几类？l为什么PON技术会成为热

7、门技术？Copyright 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 9目 录1. 接入网分析2. EPON原理原理3. 华为PON产品4. PON ODN5. PON应用场景Copyright 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 10PON网络架构OLTONUPSTNInternetCATVONTONTPassive Optical Network 无源光网络POS无源分光器无源分光器POS无源分光器无源分光器OLTOLTONU

8、ONUODNODNPON是一种点到多点（P2MP）结构的无源光网络； PON网络的组成：光线路终端 OLT （ Optical Line Terminal）光分配网络 ODN （ Optical Distribution Network） 光网络单元/终端 ONU/ONT（ Optical Network Unit/ Optical Network Terminal） Copyright 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 11EPON上下行复用技术lEPON系统采用WDM（Wavelength Divisi

9、on Multiplexing）技术，实现单纤双向传输1490nm1310nmCopyright 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 12EPON下行技术l广播方式：EPON的下行为广播方式，所有的ONU都能收到相同的数据，但是通过LLID来区分不同的ONU的数据，ONU 过滤广播报文来接收属于自己的数据。Copyright 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 13EPON上行技术lTDMA: OLT统筹管理ONU发送上行信

10、号的时刻，发出时隙分配帧。ONT根据OLT分配给它的时隙发送自己的上行信号。（相关技术：测距、DBA）Copyright 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 14EPON基本指标l分路比为1:32，传输距离达到10km；分路比为1:16，传输距离达到20km；l上行应使用1260nm1360nm波长；下行应使用1480nm1500nm波长；使用1540nm1560nm波长实现CATV业务（可选）；l符合ITU-T G.652要求的单模光纤；重要指标重要指标接口类型接口类型1000BASE-PX101000BA

11、SE-PX20传输距离（传输距离（km）1020分光比分光比1:321:16过载光功率（过载光功率（dbm）4（1000BASE-PX10-D）2（1000BASE-PX10-U）4（1000BASE-PX20-D）7（1000BASE-PX20-U）接收灵敏度（接收灵敏度（dbm）-24（1000BASE-PX10-D）-24（1000BASE-PX10-U）-27（1000BASE-PX20-D）-24（1000BASE-PX20-U）Copyright 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 15IPGDA

12、SAFCS. . .IPGCRCEPONIPGPreambleDASAFCS. . .IPGEthernetSLDLLIDmode1bitLLID15bitsLogical_link_idmode0P2P模式mode1广播模式LLID0 x7FFF广播ID搅动信息表示字段Flag01101Key-Index0Start_of_packet delimitersSLD0 x550 x55Enc0 x5X0 x55Rsvd0 x55EPON与Ethernet帧比较Copyright 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Pa

13、ge 16多点MAC控制协议MPCPlLength/type: 8808 p表示MPCP（多点MAC控制）p完成注册、DBA（动态带宽分配）等p可以根据MAC注册MPCPMPCP消息格式消息格式帧内按照从上到下的顺序发送帧内按照从左到右的顺序发送Copyright 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 17发现握手操作完成发现时间窗口随机延迟时间开始REGISTER_REQREGISTERGATEREGISTER_ACK广播通道单播通道发现处理的握手消息流程OLTONUGateONU注册l步骤1：OLT通过广播

14、一个发现GATE消息来通知ONU发现窗口的周期。l步骤2：ONU发送含MAC地址的注册请求消息。l步骤3：注册ONU，分配和制定LLID。绑定MAC和LLIDCopyright 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 18DBA的实现过程lOLT的MPCP会下发Gate消息给ONU，允许ONU可以进行发现消息的发送和正常数据的发送。 l在正常发送窗口内，ONU可以报告针对每个802.1Q优先级队列所需的上行带宽。DBA 运算逻辑控制平台消息平台为ONU承诺分配的时隙ONU内部队列调度OLT缓存用户数据REPORT

15、 消息GRANT 消息Copyright 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 19OAM和EOAMlLength/type: 8809 p表示OAM（操作维护管理）pCode:0 xFE 表示EOAM(扩展操作维护管理）pONU/ONT可以通过OAM通道进行操作维护管理。DA=01-80-c2-00-00-02【慢速协议组播地址【慢速协议组播地址】SAL/T=8809【慢速协议【慢速协议】Subtype=0 x03【OAM】FlagsCode=0 xFE【扩展【扩展OAM】OUI【组织唯一标识符【组织唯一标识

16、符】EOAM_TYPEALL_ONUEOAM报文序号报文序号LengthData/PadFCSCopyright 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 20PONTPONAPON/BPONEPONGPONWDM PON国际标准ITU-T G.983.xIEEE 802.3ahITU-T G.984.x国际标准国际标准国际标准尚无标准ITU-T G.982国家标准Q1/1998Q3/2000国家标准国家标准尚无标准Q3/2004Q4/2004PON技术标准化情况国家标准Copyright 2008 Huawei

17、Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 21BRASAAA ServerIP Core ASP/ISP CPEMSEEthernetOLTSoftswitchInternetVoD ServerMiddlewareNMSTL1/CORBA/APIBB service platformCarriers OSSNotificationIPTVPCONU类型类型1EPON Triple Play 解决方案PhonePCONU类型类型2CPEONU类型类型3VDSL NSP ODNSplitterONU类型类型4E1FEEPONCopyrigh

18、t 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 22问 题lPON网络由哪几部分组成，分别有什么功能？l请分别描述EPON的传输距离、使用波长和带宽？lONU注册过程中为什么要将MAC地址和LLID邦定起来。l什么叫DBA？有什么功能？lEPON数据帧相对于以太网帧，有哪些区别，对哪些域作了扩展？Copyright 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 23目 录1. 接入网分析2. EPON原理3. EPON产品产品4. PON O

19、DN5. EPON应用场景Copyright 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 24端局端局路边路边楼道楼道家庭家庭 中小容量中小容量xPON上行上行的的MSAN 超大容量超大容量OLT盒式盒式OLT华为华为xPON产品全系列产品全系列FTTx解决方案解决方案中小容量中小容量xPONxPON上行上行的的DSLAMDSLAM下行下行xDSL+POTSxDSL+POTS的的MDUMDU下行下行LAN+POLAN+POTSTS的的MDUMDU配套室外配套室外型机柜型机柜配套楼道配套楼道网络箱网络箱数据终端数据终端

20、 数据语音数据语音终端终端 家庭网关家庭网关终端终端 室外型终室外型终端端全系列全系列xPONxPON产品产品MSAN、DSLAM、MDU和ONT系列，以及完善的配套产品，满足运营商多样化的“光进铜退”建设需求全系列全系列xPONxPON产品均可纳入产品均可纳入iManageriManager N2000 N2000统一网管统一网管 中容量中容量OLTCopyright 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 25OLT：新一代全光接入综合平台：新一代全光接入综合平台大容量OLT：MA5680Tl 系列化的OLT

21、，既有满足“大容量、小局所”的大容量OLT，又有适合初期建设的中小规格设备。l 在10G统一平台同时提供EPON和GPON的接入。相互借鉴EPON、GPON的技术优势，保证业务特性和维护管理完全相同。l 光接入平台的先进性和持续的演进能力，保护投资。小容量OLT：MA5606T中容量OLT：MA5683TCopyright 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 26l ONU：optical network unit 光网络单元光网络单元（PON系统中对于终端的总称总称）l MDU：multi-dwelling

22、 unit 多住宅用户终端多住宅用户终端 （主要应用于FTTB/FTTC场景） 对应于华为的MA5606T/MA5620(E/G)/MA5626(E/G)/MA5610（E/G)/MA5616（E/G）l ONT：optical network terminal 光网络终端光网络终端（主要应用于FTTH的场景） 对应于华为的HG810/HG813/HG850/HG866等l SFU：single family unit 单家庭用户单元单家庭用户单元（和ONT一样只是叫法不同，主要应用于FTTH） l SBU：single business unit 单商业用户单元单商业用户单元（主要应用于商业

23、用户商业用户的场景，除了出GE/FE接口、POTS接口，还可以出E1接口） 对应于华为的OT925/OT928OLTONU分光器分光器各类终端定义的解释Copyright 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 27FTTB/C MDUSmartAX MA5606TSmartAX MA5620/MA5626SmartAX MA5610/MA5616接口与组网接口与组网特点特点n上行: GE/GPON/EPONn下行: ADSL2+/VDSL2n上行: GPON/EPONn下行: FE/FE+POTS 接口与组网接

24、口与组网n上行: GPON/EPONn下行: ADSL2+/VDSL2/FECopyright 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 28多元化ONT终端设备室外型室外型ONT n适合室外安装n用户侧接口FE+POTSINT100A （ （室外型）室外型）FTTX多功能远端模块多功能远端模块l适合室内安装l用户侧接口： HG850:FE+POTSlHG813:FElHG810: GE室内型室内型ONT HG810/813/850 （室内型）（室内型）n可放置机架或桌面n用户侧接口GEFEE1+POTS（Nati

25、ve E1）SBU设备设备OT928（ （ SBU设备设备） ）n安装于基站机柜n用户侧接口GPON/EPON上行SBU设备设备OT930（ （ SBU设备设备） ）Copyright 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 29问 题l针对局端、路边、楼道和家庭，分别有哪些设备形态支持？l请说明ONU、MDU、ONT、SBU和SFU之间的区别。Copyright 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 30目 录1. 接入网分析2

26、. EPON原理3. EPON产品4. PON ODN5. EPON应用场景Copyright 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 31中心机房主干光缆配线光缆引入光缆光缆终端ODN结构局端部分FTTX ODN 基本结构基本结构馈线光缆馈线光缆配线光缆配线光缆入户光缆入户光缆局端局端OLT 光分配点光分配点 光接入点光接入点ONT终端终端Copyright 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 32ODN Solution O

27、LT和ODF 的放置位置分光器和分纤盒的放置位置不同应用场景下的入户光缆的布放，包括室内安装ODN布放的关键点n由于楼宇的分布情况 和网络渗透率的差异使得ODN的布放环境不尽相同，由此带来ODN关键部件的布放位置难以确定，因此产品选型和TCO也会受到很大的影响。n必须考虑网络的平滑扩展能力和对未来PON技术的适应性。Copyright 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 33OLT布放位置的三种选择nOLT位置的选择，主要取决于局方的建设成本和网络建设所处阶段；nOLT的放置，还应考虑PON的长距离覆盖特性。

28、 CO 覆盖距离最长覆盖距离最长; 便于操作和管理。便于操作和管理。 远端远端CO 覆盖范围适中；覆盖范围适中； 便于管理和维护；便于管理和维护； 同时兼顾容量和资源；同时兼顾容量和资源；. 汇聚层室外机柜远端CO室外机柜室外机柜 节省光纤；节省光纤； 管理和维护困难；管理和维护困难； 覆盖范围比较小；覆盖范围比较小； 要解决供电问题。要解决供电问题。Copyright 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 34OLT布放原则u项目建设初期建议将OLT放置在CO，因为用户较少，且可以体现PON的远距离覆盖性u可

29、利用旧有城域网的ODF机架或室外机柜，来确定OLT的放置位置。Europeu若项目建设后期用户数较多，考虑到建设成本的因素，可以将OLT放置在远端机房。 汇聚层室外机柜远端COCopyright 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 35分光器布放的几种选择CO 便于管理和维护便于管理和维护 光纤的用量比较大光纤的用量比较大; 网络弹性不足；网络弹性不足； 实施费用比较高。实施费用比较高。CO小区机房小区机房 集中分光，便于安装；集中分光，便于安装； 网络结构比较简单；网络结构比较简单； 用户密度比较高的时候，

30、用户密度比较高的时候，总的建设费用较低。总的建设费用较低。楼内楼内 节省大量的光纤；节省大量的光纤； 网络结果比较复杂；网络结果比较复杂； PON端口的利用率不是很高；端口的利用率不是很高； 比较适合密度比较高的建筑。比较适合密度比较高的建筑。 室外机柜室外机柜 网络适应性比较强；网络适应性比较强； 驻地分配网络的费用比较低；驻地分配网络的费用比较低； 利用率比较高；利用率比较高； 入户光纤的用量比较大。入户光纤的用量比较大。Copyright 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 36CO 一级分光n一级分光

31、比较容易测试和维护，同时光功率衰减比较少；n采用单级分光结构，分光器的利用率比较高。 n二级分光比集中分光的费用要高；n 二级分光可以节省配线段光缆，而且网络的灵活性比较集中分光要好。一级分光器二级分光器 二级分光CO一级分光 Vs.二级分光Copyright 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 37n 应用场景不同，解决方案也不同：包括架空，地埋还是其他方式；n入户光缆的类型有很多种：铠装光缆、皮线光缆、室内/室外通用型光缆。根据不同的 应用场景选用；n入户安装时需与最终用户交涉确定分工界面；n不同的应用要

32、求，入户光缆的芯数也不一样。光缆接头盒 配线光缆入户光缆入户光缆 配线光缆 分纤盒入户光缆Copyright 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 38ODN系列化产品 光纤接入终端盒弱电箱ODF SeriesSplitter SeriesDivision Box SeriesTerminal Series室外分纤盒室内分纤盒各系列分光器ODF架光交接箱Copyright 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 39问 题lODN

33、由那几部分组成，主要作用是什么？lODN布放的关键点有哪些？lODN的设备形态有哪几类，分别有什么作用？Copyright 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 40目 录1. 接入网分析2. EPON原理3. EPON产品4. PON ODN5. EPON应用场景和案例应用场景和案例Copyright 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 41FTTH组网示意图OLTVoD ServerBRASAAA ServerIP Int

34、ernetSoftswitchMiddleware别墅、高档小区别墅、高档小区局端机房IPTVPCPhoneONUONUONUONUONUONUONUIPTVPCPhone小区机房高档公寓楼高档公寓楼分光器分光器分光器Copyright 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 42GE/10 GEBRASLevel 2:SplitterIADEPON MDUPCTELMETRO-ENetworkIPTV 头端NGNN2000 BMSSNMPTL1/XML/FTP/CORBA/MMLInternetHGBTV/VO

35、DTELPCPCTELODNLevel 1:SplitterMA5626EMA5620EEPON MDUEPON MDUMA5620EEPON OLTMA5680T/MA5606TEPON OLTMA5680T/MA5606TFTTB组网示意图(LAN+POTS)Copyright 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 43BRASAAA ServerIP FTTB/N组网示意图(xDSL +POTS)OLT局端机房CPEPC小区机房CPE.PCMDU(MA5606T)分光器InternetSoftswitch

36、Copyright 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 44村通组网县市县市/乡镇乡镇1、村村通项目的特点就是接入网点分散，单点用户数量较少，宽带需求量较小，ARPU值低，环境复杂，一般没有机房或者机房条件较差2、EPON的树型组网方式充分适应农村地形特点，有效节约光纤，终端可以提供GE或者E1接口，能够充分满足农村宽窄带需求，结合室外机柜极大降低农村网络建设成本3、无源组网可靠性高，维护成本低，停电节点不会对其他节点造成影响MA5680T局端机房村屯村屯远端宽窄带接入设备ONU村庄村庄村庄村庄Splitte

37、rSBUMSANE180206040SplitterCopyright 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 45视频监控组网示意图MA5606T局端机房交接箱视频监视频监控中心平台控中心平台ONUONUONUDVRDVRDVRPON网网络络监控点监控点监控点光分路器光分路器光分路器Copyright 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 46商业客户FTTB组网示意图1、针对商企客户专门设计的SBU终端设备可以为用户提供GE/

38、FE、E1等接口，满足用户宽带、PBX等业务的接入2、分光器可以根据需求放在室外交接箱、大楼内3、可以根据情况采用FTTO/FTTB建设模式OfficePBXSBUMA5680T局端机房SplitterSBUIADSBUCopyright 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 47网吧用户FTTB组网示意图网吧一条街网吧一条街零星网吧零星网吧MA5680T1、EPON的组网方式对于成片网吧的接入，可以节省大量的光纤资源2、在提供宽带接入的同时，可以提供语音的接入（话吧）3、建议采用ONULSW方式实现网吧接入，

39、划清维护界面SplitterSplitter交接箱交接箱ONULSWCopyright 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 48组网模式的选择l根据业务和用户预测，针对不同的客户群，采用相应的网络应用模式：p（1）对于大客户、商业客户和高端个人用户，如高档公寓、别墅区和高档写字楼等，可适当推广FTTH应用；p（2）对于普通公众用户，应充分利用铜缆资源，结合光进铜退演进思路，利用EPON系统先开展FTTB/C等应用；并可以根据“业务有需求、投资有效益”的原则，适当开展FTTH应用，逐步推进FTTH接入；p（3）全球眼视频监控组网可采用EPON接入方式实现业务承载；p（4）村通组网建设模式：光缆网应该尽量敷设到行政村，主要通过FTTNADSL2+方式提供宽带接入，光缆应尽可能覆盖镇区和集镇。可以考虑室外型机柜的使用，解决农村供电问题。Copyright 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 49l战略合作，规划先行。战略合作，规划先行。在EPON规模部署之前，与S省C运营商一起对业务网络进行系统规划。通过以点带面的方式，为S省C运营商后续业务建设提供指