烽火：PON技术培训080416

1、2007-00-00，FTTH技术原理，烽火通信技术有限公司，2008年4月，概述，总结了时分复用无源光网络的一般基本特征，比较和分析了以太网无源光网络的一般增强特征，GPON时分复用无源光网络，应用场景和实际案例，FTTH技术分类，FTTH是接入网中一类技术的总称，有许多具体的选择。第4页，什么是无源光网络？无源光网络、OLT、ONU、光线路终端、光网络单元、无源光分路器、无源光分路器、PSTN、互联网、有线电视、ONU、ONU、无源光网络是一种点对多点(P2MP)结构的无源光网络。无源光网络由OLT(OLT光线路终端)、光网络单元(ONU)和无源光分路器(POS)组成。无源光分路器无源光分

2、路器、分路器、内部网、企业/商业用户、光纤接入家庭用户、0，020公里、无源光网络技术有五大优势，其技术优势显示出广阔的发展前景。第6页，无源光网络可以实现大量用户的统一接入。点对多点光纤接入技术PON的一般特点，点对点模式：2N收发模块，需要光纤。点对多点模式：需要N 1个收发器模块，光纤数量为(D1 N*D2)。假设有32个用户，D1距离5000米，D2距离50米，点对点模式需要64个光模块，点对多点模式只需要33个光模块，节省近50个；点对点模式需要(500050)32176000米光纤，而点对多点模式只需要500050326600米光纤，节省96%以上。总的来说，无源光网络技术的关键是

3、在线路中引入无源分路器，与传统的P2P技术相比，无源分路器可以大大优化系统设备的理论成本和线路成本，还可以提高OAM能力和服务质量水平；此外，由于拆分器是一个被动设备，因此易于维护，并且对环境的适应性很强。熔锥型、光波导型、点对多点光纤接入技术、PON网络的光纤分束技术、两种常用的无源光分束器：器件功能：将一个输入光信号分成光功率并分成多个输出(可以等分，也可以根据需要定制功率分配比)。典型的分光器实现1: 2到1: 32的光学分光装置。特点：无源器件，不需要电源，适应环境。可以根据需要制作分流比，也可以制作不等分流比。缺点：损耗对光波长敏感。均匀性差，不能保证均匀分光，并可能影响整体传输距离

4、。插入损耗随温度变化很大(TDL)。多路复用器(例如116、132)尺寸较大，它们的可靠性将降低，并且它们的安装空间将受到限制。平面光波导功率分配器的优点：损耗对透射光波长不敏感。均匀分裂的光线。结构紧凑，体积小。单个器件有多个分流通道，可达32个以上通道。多渠道成本低，分支机构数量越多，成本优势越明显。缺点：器件制造工艺复杂，技术门槛高。与熔锥分离器相比，成本更高，尤其是在低通道分离器中。比较两种分路器，时分复用无源光网络的主要技术分支，相同拓扑的无源P2MP，BPON，EPON，GPON，不同封装协议，FSAN提出，ITU-T标准化；自动柜员机封装；目前，标准化是最完善的；还没有被市场认可

5、。由IEEE EFM工作组标准化，编号802.3 ah；以太网封装；完美的标准；产品开始在市场上迅速应用。FSAN提出，国际电联电信标准化；自动取款机，宝石包装；标准是完美的；很少有支持制造商。在这些PON之前，有ITU-T窄带PON标准(G.982)。BPON的许多技术被其他国家直接继承和借鉴。通用无源光网络是在特定环境下符合IEEE 802.3ah的无源光网络的强调特性的表达。综合时分复用无源光网络的基本特征综合增强型无源光网络的特点GPON时分复用无源光网络应用场景和实际案例对比分析，时分复用无源光网络采用双工模式，无源光网络系统采用WDM技术实现单光纤双向传输(强制)。ITU-T定义的

6、时分复用无源光网络允许使用双光纤，但实际上很少使用。波长分配方案通常遵循国际电联983.3标准。，1490纳米，1310纳米，1550纳米，数据，数据，有线电视，思考：为什么有线电视信号安排在1550纳米？时分复用无源光网络下行数据广播模式，ONU注册激活后，分配唯一识别码；当ONU接收数据时，它只接收符合自己识别码的帧或广播帧。时分多址无源光网络上行数据，时分多址模式，原理：任何时候只有一个ONU可以发送上行信号，系统可以正常工作。不同的ONU分配不同的时间片，并依次发送上行数据；每个ONU发送上行链路数据的时间片可以是动态的，时间片的大小和数量宏观上表示为带宽的大小。因为数据速率非常高，所

7、以在发送上行链路数据时，应该考虑由不同ONU距离引起的轻微延迟。突发模式中光模块的概念需要测距。在传统的光通信中，光信号是连续的，即没有数据，并且还发送特定的信号模板；这在无源光网络中是做不到的，只有一个ONU在每个特定的时间发送上行数据才能正常通信，所以无源光网络中需要突发光模块。ONU发送方：OLT接收方，切换时间要求短：适应不同强度(差异较大)的信号，突发模式光模块的设计难度表明时分复用无源光网络的本地和远程设备是分开的，OLT和ONU形成一个协调的系统。OLT在无源光网络系统中处于控制地位，而ONU在无源光网络系统中处于从属地位。OLT率先完成以下任务：登记、测距和同步。带宽分配、管理

8、和维护等。第18页、WDM、ONU/ONT、东北、WDM、OLT、东北、服务节点、光分路器、测试参考点、参考点、R/s ONU光网络单元ONT光网络终端光网络终端ODN光分配网络OLT光线路终端光线路终端WDM波分复用模块波分复用模块网元网络单元SNI服务节点接口服务节点UNI用户网络接口用户网络接口、PON网络参考模型、概要、 时分复用无源光网络的一般基本特征：gepon的一般增强特征，EPON时分复用无源光网络：应用场景和实际案例的比较分析，EPON的标准化EFM，第一英里的以太网，IEEE 802.3ah，概念分析：EPON和GEPON，EPON mpcp的控制，OLT和ONU之间的一种

9、控制机制，用于协调数据的有效发送和接收。MPCP有两种操作模式：自动发现模式用于检测新连接的ONU，测量ONU的环路延迟和媒体访问控制地址，普通模式为所有初始化的ONU分配传输带宽。GATE(OLT发送)REPORT(ONU发送)REGISTER_REQ (ONU发送)REGISTER_ACK (ONU发送)，五种类型的MPCP帧，MPCP初始化阶段的自动发现和测距，自动发现过程完成后，数据路径能够定期执行自动发现。补偿不同ONU距离造成的延迟差异：RTT(往返时间)在注册过程中，ONU为新加入的ONU启动测距过程。OLT利用RTT调整每个ONU的授权时间进行静态测距和动态测距，RTT=(T3

10、-T1)-(T2-T1)=T3-T2测距，OLT和ONU之间的环路延迟不同：ONU和OLT之间的光纤路径不同，环路延迟会因环境温度的变化和ONU组件的老化而不断变化。测距包括静态测距和动态测距：静态测距：用于新ONU的安装调试阶段，当停止运行的ONU再次投入运行时，通过开窗测距技术获得往返时延。并补偿时间延迟差异。动态测距：应用于系统运行过程中，需要补偿往返延迟变化对光电器件温度、老化等因素的影响。测距精度高。一般来说，要求测距过程在12比特内对其他运行中的ONU影响最小，并且运行服务的QOS测距范围大，即可以提供的均衡延迟大。MPCP的正常工作模式是数据库管理员。DBA的动态带宽分配，DBA

11、的实现算法不需要EPON规范中DBA的两种实现机制：报告模式：广泛采用，精确控制(SR-DBA)空闲帧检测模式：很少采用(NSR-DBA) DBA，DBA由OLT全球控制，不同于以太网的带宽竞争机制，EPON的增强特性是多LLID技术。什么是多LLID技术？每个ONU都被分配到一个以上的LLID，一个物理ONU被划分为多个逻辑单元使用，这可以实现通过端口甚至通过服务来区分服务质量的能力。为什么在以太网无源光网络的工作范围内采用多LLID，所有的业务调度和管理都基于LLID，其他标签(如802.1p标签)无法识别和处理。多LLID技术国家标准草案(2005.5.26) B.1.2“每个ONU至少

12、支持一个LLID”。在简单提供数据服务的FTTH应用中，多LLID在哪里有用？多LLID真的没有明显的效果。FTTH在大多数情况下需要提供各种服务，包括语音、数据、视频等。此时，多LLID将显示出巨大的技术优势。在FTTB的应用中，multi-LLID将为不同用户的管理和控制提供直接的技术支持。多LLID技术的兼容性可以与单一LLID兼容，而不影响互操作性。以太网无源光网络还有其他增强功能。一般来说，加密可以采用AES-128加密，有些人认为OAM信息可以简单地由OAM协议数据单元(OAMPDU)以搅动方式携带，OAMPDU中包含的控制和状态信息可以用于管理、测试和诊断具有激活的OAM功能的链

13、路。以太网无源光网络的光接入管理主要包括：远端故障指示、远端环回、链路监控等。前向纠错通过对以太网帧进行前向纠错编码获得更高的功率预算和最无用的功能(通过带内方式实现，占用有效带宽；接入网侧的传输距离不是主要矛盾)，概述，时分复用无源光网络的一般基本特征，GPON无源光网络的一般增强特征，应用场景和实际案例的比较分析，ITU-T的GPON标准系列，G.984.1概述(2003.3)服务方案，参考配置，基本技术要求，保护模式G.984.2PMD层(2003.3)基本要求，与TC层的交互G.984.3TC层规范(2004.2)分层模型， 安全FEC 984.4 MCI(2004.6)管理信息库MI

14、B，ONT管理控制信道，ONT管理控制协议，GPON技术分析，GPON采用125秒固定长度帧结构，每秒8000帧(承载时分复用业务是优势)GEM(GPON封装法)是GPON技术优势的集中体现，它直接采用GFP技术(ITU-T GGPON的技术基本上是成熟的，但是缺乏符合系统开发要求的商业芯片和设备。国内标准调整：只有GEM工作模式只要求对称的1.25G，下行2.5G/上行1.25G加密算法不要求AES-128，后续引入以国内标准为准！GPON物理层性能概况，传输介质：G.652光纤。传输方式：推荐单纤线路速率：下行：1244.16兆位/秒或2488.32兆位/秒；上行链路：1244.16兆比特

15、/秒；线码类型：NRZ工作波长：下行：单光纤14801500纳米，双光纤12601360纳米；上行链路：当分光比是1:11时，为1260-1360 nm。当分光比是1:32时，GPON应该支持10千米的最大物理距离。不考虑光功率预算，GPON TC层支持的最大分割比应该是133，360，128。第31页，GPON协议栈，第32页，如果PON，o n u，o n u，o n u，t-cont，port，t-cont，port，t-cont，port，port，port，Port，GPON多路复用结构，GEM Port: business T-CONT:传输容器.是一种承载服务的缓冲区。该单元主要

16、用于传输上行数据，引入T-CONT主要解决上行带宽的动态分配，提高线路利用率。GPON接口。根据映射规则，流量首先被映射到GEM端口，然后在T-CONT中向上游传输。GEM port可以灵活地映射到T-CONT，一个GEM port可以映射到一个T-CONT，多个GEM port也可以映射到同一个T-CONT。ONU的GPON接口可能包含一个或多个t形孔。不同的举证责任由onus标识识别，不同的T-CONT由Alloc-标识识别，不同的GEM-PORT由端口标识识别，第33页，GPON多路复用结构，第34页，时分复用，时分复用数据，有效载荷时分复用片段，HEC，pti，端口标识，pli，GEM帧，入口缓冲区，时分复用缓冲区，时分复用服务首先被导入缓冲区进行排队，然后根据固定的字节数被多路复用到GEM帧中进行传输。以这种方式，特定的时分复用服务不被感知，并且仅执