光网络-光接入网

光接入网1对比到现网的接入“瓶颈”，光纤是今为止最好的传输媒介。下面主要分析PON技术的产生背景、应用、基本概念和特点，并分别介绍GPON、EPON基本原理及差异。

前言21光接入网概述2

PON基本概念3

PON关键技术4

APON5EPON6GPON7

PON承载的基本业务8

GPONPKEPON内容介绍3接入网的发展趋势－AlloverIPServiceAccessCoreX.25ADSLEthernetPSTNIPATMFRGSM/GPRSCDMACablePDHSDHWirelessVoiceWirelessDataHighSpeedInternetVoiceStreamingDial-upVoIPMessageFTTHGPONDSLWirelessEth/IP/MPLSAggregationNetworkLocation&PresenceMessageOnlineGamingVoiceDataVideoStorageDirectory4如何解决“距离与带宽”的矛盾ISDNHDSLADSLADSL2+VDSL2xDSL技术……xDSL技术很难解决距离与带宽的矛盾问：怎么办？答：“光进铜退”！采用光纤接入网是不错的方案！5光纤接入网的接入方案(a)点到点的网络

(b)路边交换网络

(c)无源光网络即:PON

CurbswitchCOCOCONsubscribersL

kmL

kmL

kmPassiveopticalsplitterNsubscribers61光接入网概述2

PON基本概念3

PON关键技术4

APON5EPON6GPON7

PON承载的基本业务8

GPONPKEPON内容介绍7PassiveOpticalNetwork

无源光网络OLTONUOpticalLineTerminal光线路终端OpticalNetworkUnit光网络单元PassiveOpticalSplitter

无源分光器PSTNInternetCATVONUONUPON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；PassiveOpticalSplitter

无源分光器什么是PON?8PON的三大优势：

1、更远的传输距离，采用光纤传输，覆盖半径20KM；

2、更高的带宽，达1.25G或2.5G.3、分光特性,，节省光纤资源。<1Mbps3M8M25M100MADSL/ADSL2+CopperBasedVDSL/ADSL2+CopperBasedPONFiberBased2002200320062010时间带宽互联网视频会议远程控制接入技术业务需求VoD标清电视视频会议Game实况TVVoDHDTV<3km<2km<1km~20km覆盖半径为什么选择PON?9光接入网的参考配置PON系统采用WDM技术，实现单纤双向传输（强制）。采用不同光波分别传上、下行数据；下行数据流采用广播技术（分光器上物理层复制）；上行数据流采用TDMA技术。1490nm1310nmPON原理数据复用11OLT至ONU的信号流为下行信号。OLT传至各ONU的信息首先在OLT采用光时分复用OTDMA技术组成复帧，并被送入馈线光纤，然后在无源光分路器以广播形式将复帧信号传至各ONU，最后由各ONU从所接收的复帧信号中恢复出发送给本ONU的相应帧信号。1490nm1310nmPON原理数据复用各ONU至OLT的上行信号可以采用OTDMA，OWDMA，OCDMA，OSCMA等多址接入技术

(1)光时分多址（OTDMA） (2)光波分多址(OWDMA) (3)光码分多址(OCDMA) (4)光副载波多址OSCMA1490nm1310nmPON原理数据复用光接入网的应用类型WDM光互联网技术的多波长光网络1光接入网概述2

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PON关键技术4

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PON承载的基本业务8

GPONPKEPON内容介绍16什么是DBA?DBA,DynamicallyBandwidthAssignment(动态带宽分配)DBA是一种能在微秒或毫秒级的时间间隔内完成对上行带宽的动态分配的机制为什么需要DBA？

可以提高PON端口的上行线路带宽利用率

可以在PON口上增加更多的用户

用户可以享受到更高带宽的服务，特别是那些对带宽突变比较大的业务PON关键技术--DBADBA概念17EndUser1EndUser3ONTEndUser233133211112ONTONT133211133211OLT加密解密解密解密1133211由于下行数据在分光器上为广播复制，每个ONU都可以收到同样的数据。在OLT上需要采用加密处理，提高线路数据的可靠性。GPON与EPON支持的加密算不同，GPON采用AES128加密处理，EPON采用三重搅动算法。PON系统的数据安全1819内容介绍1光接入网概述2

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PON承载的基本业务8

GPONPKEPONATM无源光网络（APON）APON系统是将ATM和PON技术结合起来，即在PON网络中实现基于ATM信元的传输，从而使系统具有下列特点：多个ONU可共享光纤介质，从而大大降低系统成在OLT与远端用户之间无需使用有源器件。

可实现有QOS质量的多业务的综合传输可充分利用ATM统计复用的特点，促进实现PON中的动态带宽分配。APON系统结构22内容介绍1光接入网概述2

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GPONPKEPON以太网无源光网络EPON(EthernetPON，EPON)是指采用PON的拓扑结构实现以太网接入的网络。主要由三部分组成：光线路终端(OLT)、光分配网(ODN)和光网络单元/光网络终端(ONU/ONT)。以太网无源光网络EPON接入网结构EPON的协议分层EPON下行信息流的分布过程下行传输帧结构标准以太帧EPON上行信号流的发送过程EPON上行帧结构EPON关键技术数据链路层的关键技术主要包括上行信道的多址控制协议(MPCP)、ONU的即插即用问题、OLT测距和延时补偿兼容性等等。EPON物理层的关键技术主要集中在OLT处，其中包括突发信号的快速同步、网同步、光发送和接收模块的功率控制以及自适应接收等。EPON网络结构光线路终端(OLT)、光管理单元（EMS）和光网络单元(ONU)32内容介绍1光接入网概述2

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PON承载的基本业务8

GPONPKEPONGPON网络结构光线路终端(OLT)、光管理单元（EMS）和光网络单元(ONU)34ITU-TG.984.3GPONTC层规格要求GTC复用结构及协议栈介绍GTC帧结构介绍ONU注册激活流程DBA规格要求告警和性能ITU-TG-984.1/2/3/4产品开发简单产品兼容性强ITU-TG.984.1GPON网络参数说明保护倒换组网要求ITU-TG.984.4OMCI消息结构介绍OMCI设备管理框架OMCI实现原理简述ITU-TG.984.2PMD层规格要求2.488Gbps下行光接口参数规格要求1.244Gbps上行光接口参数规格要求物理层开销分配GPON标准协议35

GPON提供以下几种异步传输速率：

1.24416Gbit/sup,2.48832Gbit/sdown（目前的主流支持速率）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1：128GPON网络基本性能参数

ONU

OLT

ONU

距离差:20km

逻辑距离:60km

逻辑分光比:128

UNI

SNI

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来区分不同的业务的数据，ONU通过过滤来接收属于自己的数据。GPON原理下行数据36TDMA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隙，根据下行帧的upstreambandwidthmap字段来给每个ONU分配上行时隙，这样所有的ONU就可以按照一定的秩序发送自己的数据了，不会产生为了争夺时隙而冲突。每帧共有9120个时隙。GPON原理上行数据37Page381光接入网概述2PON基本概念3PON关键技术4GPON协议分析5EPON协议分析6PON承载的基本业务7GPONPKEPON内容介绍38BRASAAAServerIPCoreASP/ISPCPEMSEEthernetMA5600TSoftswitchInternetIPTVServerMiddle

wareNMSTL1/CORBA

/APIBBserviceplatformCarrier’sOSSNotificationIPTVPhonePCSFU(HG8xx)CPEMDU(MA5606T)VDSL2NSPIPVoiceCBU/MTUE1FEODNSplitterBase

stationPBXPhonePCSBU(OT925)E12G/3GPONTriple-Play端到端解决方案39xDSL线路改造，有利