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1、Aug 2007 HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd. www.h uawei.c om HUAWEI Confidential 内部公开 EPON 原理介绍绍 接入网产产品技术术部 ISSUE 1.0 HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential Contents 接入网发展趋势和xPON 接入网发展趋势 宽带光接入方式 PON系统介绍 EPON原理介绍 基本原理 协议 关键技术 EPON解决方案 Triplyplay解决方案 CATV解决方案 数据安全解决方案 HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd
2、.HUAWEI Confidential 接入网发展趋势和xPON 接入网发展趋势 宽带光接入方式 PON系统介绍 HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential 高带宽带宽 、全业务业务 未来接入网趋势趋势 业务带宽需求 数据下载2 Mbps VoIP, videotelephony and videoconference1 Mbps Music on demand, multimedia contents2 Mbps On-line Gaming1 Mbps SD Digital TV（标清电视）3 Mbps HD Digital TV （
3、高清电视） Additional TV channels (i.e. 2 HD DTV) 10 Mbps 20 Mbps HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential 住宅业务需求预测 客户需求 由单业务向多业务甚至全业务模式转化 要求高带宽、高速率 良好的上网体验 用户数据安全保证 DownstreamUpstream 1 HDTV, 2 SDTV simultaneously among 200+ channels16 Mb/s50 Kb/s 1 Gaming channel256 Kb/s256 Kb/s 2 Voice calls &
4、 Visio220 Kb/s220 Kb/s High Speed Internet3 Mb/s512 Kb/s Total20 Mb/s 1 Mb/s HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential 光进铜进铜 退接入网发发展趋势趋势 解决双绞线接入的带宽瓶颈，满足用户对高带宽业务的需求，如高清 电视、实况转播等 解决双绞线接入长距离覆盖的问题，减少网络节点 1Mbps3M8M25M100M ADSL/ADSL2+ Copper Based VDSL / ADSL2+ Copper Based PON Fiber Based 20022003
5、20062010 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TV VoD HDTV 3km2km1km 5km 覆盖半径 HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential 宽带光接入方式 OLT ONT ONT ONU ONU 光纤 光纤 NT NT 光纤金属线/无线 金属线/无线光纤 接入网 FTTH FTTO FTTB/C FTTCab HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential 缩略语 FTTH：Fiber To The Hom
6、e 光纤到户 FTTO ：Fiber To The Office 光纤到办公室 FTTB/C ：Fiber To The Building/ Curb 光纤到楼宇/分线盒 FTTCab ：Fiber To The Cabinet 光纤到交接箱 ONU ：Optical Network Unit光网络单元 ONT：Optical Network Terminal 光网络终端 狭义的FTTH指光纤向用户侧的进一步延伸，这时光纤已经进入用户住宅或办公室的室内 ，接入网内的分支段的光纤只连接一个用户。ITU认为FTTH从光纤端头的光电转换器到用 户桌面不超过100m，从而无需再在金属线上安装电子接入系
7、统，但不排除光电转换器和 桌面终端之间使用宽带无线系统。狭义的FTTH对于商业用户还可以称为FTTO(fiber to the office)，当然，最极端的FTTH可以是FTTD(fiber to the desk)。 广义的FTTH还可以是FTTP(fiber to the premise，光纤到用户所在地)，北美就一直采 用这个术语，它包括FTTB(fiber to the building)、FTTC(fiber to the curb)以及狭义的 FTTH。 HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential What is PON? P
8、assive Optical Network OLT ONU Optical Line Terminal Optical Network Unit Passive Optical Splitter PSTN Internet CATV ONU ONU l PON是以点到多点为特征的单纤双向无源光网络； l PON包括三个组件：Optical Line Terminal (OLT), Optical Network Unit (ONU) and Optical Distribution Network（ODN）. l ODN中的无源光分路器可以是一个或多个光分路器的级联。 Passive Opt
9、ical Splitter HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential PON技术比较 Tech.BPONEPONGPONWDM-PON Bandwidth/ Wave length (Mbps/nm) US155/13101250/13101244/13101251250/- DS622/14901250/14902488/14901251250/- ProtocolLineNRZ8B/10B NRZAny LinkATMEthernetATM/GEMAny Service Supporting DataAAL5Transparent T
10、ransferGFPTransparent Transfer VoiceTDM/VoIP/AAL2VoIPTDM/VoIPTransparent Transfer VideoAAL5 - IPTVIPTVGEM - IPTVTransparent Transfer TDMAAL1TDM Over IP (future PWE3)GEMTransparent Transfer Bandwidth Efficiency稍高稍低高 Reach/Splitter 20km/16 10km/32 20km/16 10km/32 20km/32 20km/64 Above 20km/32 Standard
11、 CommitteeITU-T(FSAN)IEEEITU-T(FSAN)- HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential PON TPON APON/ BPON GPONEPONWDM PON 国际标准 ITU-T G.983.xITU-T G.984.xIEEE 802.3ah 国际标准国际标准国际标准国际标准 ITU-T G.982 国家标准 YD/T 1077-2000 国家标准 YD/T 1475-2006 国家标准 国家标准 国家标准 技术标准化情况 YD/T 1090-2000 HUAWEI TECHNOLOGIES Co., L
12、td.HUAWEI Confidential EPON原理介绍 基本原理 协议 关键技术 HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential EPON基本原理 EPON的标准是IEEE802.3ah，标准中定义了EPON的物理层、MPCP(多点控制 协议)、OAM(运行管理维护)等相关内容。IEEE制定EPON标准的基本原则是尽量 在802.3体系结构内进行EPON的标准化工作，最小程度地扩充标准以太网的 MAC协议。这就最大程度地继承了以太网经过长期、大规模实践检验积累下来的 宝贵技术经验。 中国电信CTC 1.3标准 MPCP补充 Triple
13、churning加密算法 Eth OAM扩展 产品的部分特性规格要求 HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential EPON基本指标 l点到多点的光纤传输； l在单模光纤上，以1000Mbps速率，分路比为1:32，传输距离达到10km； l在单模光纤上，以1000Mbps速率，分路比为1:16，传输距离达到20km； l符合ITU-T G.652要求的单模光纤； l上行应使用1260nm1360nm波长； l下行应使用1480nm1500nm波长； l使用1540nm1560nm波长实现CATV业务（可选）； 重要指标接口类型1000BAS
14、E-PX101000BASE-PX20 传输距离（km）1020 分光比1:321:16 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（dbm）-24（1000BASE-PX10-D） -24（1000BASE-PX10-U） -27（1000BASE-PX20-D） -24（1000BASE-PX20-U） HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential 下行信号：OLT连续广播发送，ONU选择性接收： l
15、 GPON根据VPI/VCI(ATM)或者GEM PORTID（GEM） l EPON根据LLID OLT Splitter ONU ONT ONU PON基本技术下行 HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential PON基本技术上行 上行信号：分时突发发送，采用测距技术保证上行数据不发生冲突 l EPON：OLT时钟恢复时间400ns，ONU开关时间512ns l GPON：OLT时钟恢复时间60.8ns，ONU开关时间12.8ns OLT ONT ONU ONU Splitter HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.
16、HUAWEI Confidential EPON标准的基本内容 l在以太网架构中实现P2MP拓扑结构的机制和控制协议 l多点MAC控制实现在不同的ONU中分配上行资源、在网络中发现和注册ONU、允许 DBA调度 lRS子层为EPON扩展了字节定义 lPMD子层定义了EPON兼容器件的指标 lOAM定义了EPON各种告警事件和控制处理 HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.HUAWEI Confidential EPON协议栈 lOAM层：使用OAM协议数据单元，管理、测 试和诊断已激活OAM功能的链路； l多点MAC控制：使用MPCP（多点控制协议） ，实现点对多点的MAC控制； lMAC：实现对Media的控制； lRS：调和多种数据链路层能够使用统一的 物理层接口； lPCS：支持在点对多点物理介质中的突发模 式 支持FEC算法； lFEC：使用二进制运算（例如Galois算法） ，附加一定的纠错码用于在接收端进行数据 校验
