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1、【PON简介】,【目录】： （1）现代网络的散谈 （2）PON的基本概念。 （3）PON的基本原理。 （4）EPON简介。 （5）GPON简介。,【PON】：一种高效的有线接入技术。 对于传送网络的影响： 目前，PON所完成的是三网合一，怎样完成对PON的多业务接口问题。 是否在传送网络中引入IP的概念，以及怎样引入。,【散谈】,【OTN】：一种类似于SDH的适配技术。其主要特点是Support Both Circuit and Data。 其本身就是传送网络的一种技术： 目前，OTN主要是在骨干网和汇聚层网络实现网络适配（Both Circuit and Data），提供网络的利用率。 但其
2、技术本身具有以下的问题： 适配成本高 交叉成本高 网络增加了一个Overlay model。,【散谈】,PON的基本概念,【PON】：Passive Optical Network：无源光纤网络 PON（无源光网络）是指（光配线网）中不含有任何电子器件及电子电源，ODN全部由光分路器（Splitter）等无源器件组成,不需要贵重的有源电子设备。 一个无源光网络包括一个安装于中心控制站的光线路终端（OLT），一级一批配套的安装于用户场所的光网络单元（ONUs）。在OLT与ONU之间的光配线网（ODN）包含了光纤以及无源分光器或者耦合器。 说明： 我们在理解PON的网络结构和概念以前， 我们带着以
3、下的问题去分析和学习： PON的组网结构 PON的数据封装适配（类似于GFP） PON的关键技术（DBA等）,【PON的基本概念】,【PON】的基本框架图。,【PON的基本概念】,从整个网络的结构来看，接入网络是最为重要的，无论是有线接入还是无线接入。 目前大家关注，最需要突破的地方就在于连接网络主干和局域网以及家庭用户之间的一段，这就是常说的“最后一公里”，这是个瓶颈。这里我们主要探讨有线接入的概念。 1. T1/E1或SONET/SDH接入。成本太高，并且对于主体Data业务不适应。 2. ADSL接入由于其距离和选线率的限制使其费用偏高、用户群不易扩展。 3. Cable Modem方式
4、。目前在网络的结构上和服务的提供上都还有一些问题。我个人认为， 这种接入方式是一种非常理想的有线接入方式。其没有发展的原因主要源于这种技术并非属于电信的网络。而广电的通信技术能力不具备和电信网络相提并论的实力。 4. 电线接入技术。主要是安全性，带宽和网络不稳定性的问题，为大家不看好。 5. Ethernet接入由于用户实装率过低而使得本身的成本优势荡然无存，同时由于安全和服务质量难以保证受到广泛批评。,【PON的基本概念】,无源光网络PON(Passive Optical Network)：指ODN（Optical Distribution Network：光配线网）不含有任何电子器件及电子
5、电源，ODN全部由光分路器（Splitter：分支器）等无源器件组成，不需要贵重的有源电子设备。 PON网络的突出优点是消除了户外的有源设备，所有的信号处理功能均在交换机和用户宅内设备完成。而且这种接入方式的前期投资小，大部分资金要推迟到用户真正接入时才投入。 虽然PON的传输距离比有源光纤接入系统的短，覆盖的范围较小，但它造价低，无须另设机房，维护容易。因此这种结构可以经济地为居家用户服务。 PON的复杂性在于信号处理技术。在下行方向上，交换机发出的信号是广播式发给所有的用户。在上行方向上，各ONU必须采用某种多址接入协议如时分多路访问TDMA（Time Division Mutiple A
6、ccess）协议才能完成共享传输通道信息访问。 PON技术主要有： APON， BPON， EPON和GPON。,【PON的基本概念】,PON的概念最初源于ATM的概念， 这里我们可以看出一个简单的图示概念。,【PON的基本概念】,ATM,APON,BPON,GPON,ETHERNET,EPON/G(E)PON,这里， 有个基本概念需要理解，GPON和G（E）PON是不同的。 从前面的示意图可以看出， GPON是源于ATM的技术，ATM技术的典型思维方式就是， Everything over ATM，虽说这是ATM失败的地方， 同时， 对于整体通信网络来看， ATM是现代网络的鼻祖。奠定了现代
7、网络发展的方向。 简单的说GPON是支持Multi-Service， 同时支持QoS。 GEPON是EPON的技术，EPON包含GEPON， GEPON只是传送速率是G级别而已。 简单地说EPON主要是支持Data， 对于多业务是采用PW的概念。 目前， 在中国，GPON和EPON的争论已经基本结束， 中国主要的PON， 会采用GPON的方式。其实， 这主要是基于商业和运作方式， 本身的技术都各有优点。但是， 作为一种基本的生产成本观点， 当一种产品的数量到了一定程度后， 成本就非常非常的便宜了， 这和产品的复杂程度并没有太多的关系。,【PON的基本概念】,EPON： 目前主要是中国电信采用。
8、 GPON：中国移动， 中国联通， 中国电信。 GPON的技术相同复杂，导致成本相对较高。 采用的方式主要是其service的不同来定义的， 中国移动主要是以Voice为主， 而中国电信的固网用户非常高， 而传统的网络以Data为主。因此， 中国电信对于EPON有一定的投入。主要源于成本问题。 事实上： 最终是采用GPON， EPON或者是混合采用决定于【产业链】的需求， 以及ISP运用商的最终决策。因为【量】是能导致成本下降。 目前， 在中国，GPON和EPON的争论已经基本结束， 中国主要的PON， 会采用GPON的方式。其实， 这主要是基于商业和运作方式， 本身的技术都各有优点。但是，
9、作为一种基本的生产成本观点， 当一种产品的数量到了一定程度后， 成本就非常非常的便宜了， 这和产品的复杂程度并没有太多的关系。,【PON的基本概念】,目前PON的出现最根本的一个原因在于：中国政府定义的【三网合一】政策。 目前只有两种技术解决： - PON Cable 从中国对EPON和GPON的需求来看， 目前的态势， 基本采用GPON的技术。 因此， 本文对GPON的描述比EPON更详细。,【PON的基本概念】,PON的基本原理,PON目前的主流技术主要有：EPON和GPON PON的主要技术特点： 无源光网络 单光纤支持双向数据通道 动态带宽分配（DBA） PON是一种典型的点到多点（P
10、2MP）的无源光网络结构。 PON主要结构单元： OLT：Optical Line Terminal 光线路终端 ONU：Optical Network Unit 光网络单元 POS：Passive Optical Splitter 无源分光器,【PON的基本原理】,PON的基本框架示意图：,【PON的基本原理】,PON的基本【上行】业务：,【PON的基本原理】,【ONU】,【终端用户】,【POS】,【OLT】,【1】,【2】,【3】,2,3,PON的【上行】帧格式：,【PON的基本原理】,PON的基本【下行】业务：,【PON的基本原理】,【ONU】,【终端用户】,【Splitter】,【OL
11、T】,【1】,【2】,【3】,2,3,PON的【下行】帧格式：,【PON的基本原理】,GPON和EPON各有特点，这里我们主要说明一下其主要的区别和特点： 支持的业务类型有区别 成本和技术复杂程度有区别 支持的网络带宽有区别 数据的封装格式不一样 下面我们就GPON和EPON各自的主要特点分析,【PON的基本原理】,PON的基本【下行】业务：,【PON的基本原理】,EPON,1. 点对多点的光纤传输和接入技术 2. 下行采用广播方式、上行采用时分多址方式 3. 动态带宽分配(DBA) 4. 组网拓扑：可以灵活地组成树型、星型、总线型等 5. 节省光缆资源(单纤)、带宽资源共享、节省机房投资、设
12、备安全性高、建网速度快、综合建网成本低 EPON是 Ethernet Oriented的PON技术， 主要支持的业务类型是Ethernet 数据，相对于GPON， 其主要特点是： 其成本低， 技术复杂程度较为简单。 目前， EPON技术中主要讨论的是两种： GE-PON 主要是在汇聚环和核心环 E-PON 主要是接入层,【EPON】,EPON组网和传统的Ethernet组网方式的比较：,【EPON】,【EPON】- EPON构建FTTB/FTTH,接入路由器,L2/L3交换机,HOUSE,ENTERPRISE,BUILDING,NETWOK Management,PSTN,Internet,B
13、RAS,Voice Gateway,Splitter,Splitter,IP METRO,IP TV,PC,E-Phone,接入路由器,CDN,PC,视频电话,PC,IP TV,PC,L2/L3交换机,视频电话,接入路由器,ET300,ET204,ROUTER,OLT,OLT,【EPON】- EPON构建组播网,IP DSLAM,L2,BRAS,ONU,城域网,OLT (S6500),分光器,S3552F,S8500,组播服务器,组播网络,ONU,单播数据网络,单播组播数据网络,OLT (S6500),GPON,GPON的主要特点： 相对于EPON 传送距离较大，接入层覆盖面积半径20KM 目
14、前带宽更大， 对每个用户下行带宽2.5G，上行带宽1.25G （针对物理层） 分光特性较好，节省光纤资源。 强大的OAM能力。 GPON支持Triple-Play业务（Data，Voice and Video）。三网合一的优化方案选择。 GPON的标准完善，综合业务支持好，技术要求高。 全球大多数运营商选择GPON的趋势较大。 【Drawback】：成本高，技术复杂。,【GPON】,【GPON】- Protocol Stack,VOIP,简单说明： GEM帧结构，该GEM结构能够支持用于使用GEM的光网络单元(ONU)的管理控制信息的传递；以及一种对使用GEM帧结构的数据进行处理的方法。 GE
15、M帧结构在GEM帧头中包括了GEM帧的有效负载类型，并且用于GPON，其中代表GEM帧的有效负载部分的数据类型的有效负载类型信息被显示在GEM帧头中，以便提供用于传递从光线路终端(OLT)传送的管理控制信息的GEM控制帧,【GPON】,GPON系统采用WDM技术，实现【单纤双向传送】（必须），为了分离同一光纤上多个用户的上下行信号，主要采用两种复用技术： 下行数据流采用广播技术 上行数据流采用TDMA技术,【GPON】,GPON网络的基本参数： 支持的最大逻辑距离为： 60KM 支持的最大物理距离为： 20KM 支持的最大距离差为： 20KM 分光比的基本参数： 1：64， 1：128 说明：
16、最大距离差是同一光纤接入的ONU之间的距离差，该参数指标的主要限制是光功率和延时的性能参数指标的考虑。,【GPON】,GPON标准协议： ITU-T G.984.1 GPON网络参数说明，保护倒换组网需求 ITU-T G.984.2 PMD层参数，上下行光口参数， 物理层开销 ITU-T G.984.3 GTC复用结构，帧结构定义，告警和PM参数 ITU-T G.984.4 OMCI消息结构，设备管理框架,【GPON】,GPON的基本【下行】业务：,【GPON下行数据】,【ONU】,【终端用户】,【Splitter】,【OLT】,【1】,【2】,【3】,2,3,GPON下行数据采用的是广播方式： GPON的下行帧长为125us， 下行采用广播方式， 所有的ONU都能收到相同的数据，但是通过ONU ID来区分不同的ONU的数据
