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1、全业务接入系统PON的关键技术与测试 中国移动福建公司发展计划部二零零八年九月 汇报提纲 PON系统的关键技术介绍 PON系统的测试 EPON和GPON比较 PON系统参考结构 PON关键技术 双工方式 PON系统实现单纤双向传输 强制 波长分配方案普遍遵循ITU TG 983 3标准 三个工作波长1310nm 1490nm 1550nm 1490nm 1310nm 1550nm Data Data CATV 广播方式 PON的下行数据 在ONU注册成动后分配一个唯一的识别码 ONU接收数据时 仅接收符合自己的识别码的帧或者广播帧 PON的上行数据 TDMA方式 原则 任一时刻只能有一个ONU
2、发送上行信号 使用一种简单可行的基于轮询带宽分配算法不同的ONU分配不同的时间片 轮流发送上行数据 每个ONU发送上行数据的时间片可以是动态的 时间片的大小和多少在宏观上表现为带宽的大小由于ONU与OLT之间光链路长度各不相同 使得信号时延也各不相同 可能会造成ONU的上行数据帧发生碰撞 因此必须采用测距技术加以补偿 保证各ONU到OLT的逻辑距离是相同的 这个逻辑距离时间就是均衡环路时延 它是一个常数 汇报提纲 PON系统的关键技术介绍 PON系统的测试 EPON和GPON比较 主流PON技术 EPON基于吉比特以太网的无源光网络技术 继承了以太网的低成本和易用性以及光网络的高带宽 它是当前
3、实现光接入网众多技术中性价比相对较高的一种国际标准 IEEE802 3ah 该标准规定了EPON的物理层 MPCP 多点控制协议 OAM 运行管理维护 等相关内容 国家标准 YD T1475 2006接入网技术要求 基于以太网方式的无源光网络 EPON YD T1531 2006接入网设备测试方法 基于以太网方式的无源光网络 EPON GPON考虑到对传统TDM业务的承载问题 沿用了125ms固定帧结构 以保持8k定时基准 而为了支持ATM等业务 GPON定义了一种全新的封装结构GEM 可以把ATM和其它协议的数据混合封装成帧ITU TG 984系列标准中规定了GPON的物理层 TC层和OAM
4、相关功能 EPON和GPON比较 带宽和效率 EPON在1 32分光比下理论最大传输距离20Km主流厂商可做到1 64分光 但未商用 GPON在1 64分光比下理论最大传输距离20Km主流厂商可做到1 128分光 但未商用 EPON和GPON比较 传输距离和最大分光比 EPONCESoP 分组网络电路仿真业务 在分组交换网上建立一个通道 实现端到端的TDM业务传送 两端的TDM设备不必关心其间的网络 EPON和GPON比较 TDM业务支持 GPONG 984中定义的GPON封装方法 GEM 对TDM业务提供支持 沿用了125ms固定帧结构 以保持8k定时基准 也称为本原TDM支持 Native
5、TDM 也可以使用CESoP方式提供TDM承载 EPON和GPON比较 TDM业务支持 GPON提供的Native TDM承载只是局限在OLT到ONU这一段 如果存在一个全程的TDM网络 OLT上行通过TDM接口与TDM网络相连 这种情况下 显然GPON这种高质量的TDM业务承载能力具有优势 为顺应业务IP化 高带宽化的趋势 城域网络正向IP MPLS方向迁移 包括接入层 汇聚和骨干网络在内的网络融合是网络发展的趋势 许多主流运营商正在尝试在IP网络上承载TDM业务 不再保留一个独立的 全程的TDM网络 在这种情况下 GPON的TDM业务需要在OLT侧适配到IP上来承载 这与EPON直接在ON
6、U上将TDM转换到IP Ethernet上比较 从端到端的QoS上看 没有本质区别 EPON和GPON比较 TDM业务支持 EPON和GPON比较 QoS和OAM QoSEPON带宽调度参数LLID 调度是以ONU为单位GPON带宽调度参数T cont 一个ONU可包含多个T cont 调度更为灵活 精细OAM标准方面 GPON定义的OAM信息比EPON标准定义的更丰富 实际中 IEEE802 3ah中提供了organizationspecific 组织特定 功能以便于相关机构进行oam功能扩展 经过厂家扩展功能后的设备 E GPON的OAM功能是相当的 EPON技术复杂度低 进入门槛低芯片
7、器件的供应商多 产品成熟度高成本较低GPON技术复杂度高芯片 器件供应商少目前成本相对EPON高 随着产量规模的扩大 远期成本将和EPON相当 甚至当用户需求带宽达到一定程度 GPON成本优势突出 EPON和GPON比较 成本 EPON和GPON都适用于目前常见的各类接入场景 家庭用户 个体商户等个人用户 企业 政府 学校等集团用户 宽带上网业务 窄带语音业务等GPON在对于传送TDM业务 提供给基站 PBX等E1接入 和1588V2时钟信号更具优势说明 IEEE1588V2是一种精确时间同步协议 简称PTP协议 通过主从设备间消息传递 计算时间和频率偏移 达到主从频率和时间同步 EPON和G
8、PON比较 应用场景 EPON和GPON技术比较表 汇报提纲 PON系统的关键技术介绍 PON系统的测试 EPON和GPON比较 PON技术的试验网测试 光接口指标测试PON的基本功能测试多点控制协议功能测试动态带宽分配功能测试传输能力测试 TDM业务支持能力测试组播功能测试2层 3层功能测试网管功能测试互通性测试 PON技术的试验网测试 多极分光测试 分光器 OLT ONU 测试变量 分光比 1 2 4 8 64 传输距离 5Km 10Km 20Km 分光级数 1 2 3 ONU能否成功注册 OLT ONUPON口收光功率是否达标 分光器 分光器 安装施工阶段测试 测量光纤 接头 连接器 光
9、分路器等损耗大小确认施工工艺是否合格 线路是否可通过验收检验由施工人员测试开通阶段测试 确认已安装的线路损耗是否在合格范围内确认ONU的输出光功率是否正常由业务开通人员测试运营维护阶段测试 线路故障判断和故障定位由维护人员测试 FTTx工程 维护测试 验收测试内容 端到端链路损耗大小端到端光回损 含CATV业务时需要 链路长度和链路OTDR曲线常用测试仪表或工具 光源和光功率计PONOTDR回损测试仪可视化故障定位仪 安装施工阶段测试 测试内容 OLT到ONU下行信号大小ONU的上行信号大小常用测试仪表 PON光功率计 23 业务开通阶段测试 测试内容 要求判断和定位故障常用测试仪表 带外PO
10、NOTDR光纤信号识别器光纤端面检测器 维护阶段测试 PON系统测试新的要求 新的传输波长 ITU TG 983 3 三个工作波长 1310nm 1490nm 1550nm 要求测试设备能同时支持上述波长的测试单纤双向系统一些链路特性如回损 ORL 损耗双向测试也是必须的 同时对回损的要求也显得尤为重要 PON系统测试新的要求 突发工作方式在大部分时间里ONU是不发光的 在大约100ms时间内 ONU只有约2 s时间是放光的 另外 ONU只有探测到来自OLT的光信号才能激活 正常工作 所以使用常规的测试方法和普通功率计将无法测量ONU的上行突发光功率为保证测试的准确性和可靠性 首先要保证ONU与OLT之间的光链路是连通的 即测量仪表应具有 通过 或透传 模式 其次要考虑到ONU发送信号的突发性 测量仪表应具有脉冲记录功能 PON系统测试新的要求 点对多点的系统给一些正常的维护和故障处理带来问题 例如如何处理某一用户的故障 但同时不能影响其它用户的正常使用 因此使用常规的1310nm 1550nm波长的OTDR可能会对其它用户或OLT造成干扰 或OTDR本身无法正常工作 所以用于安装和验收的OTDR与用于PON维护目的的OTDR是不同的带外OTDR具有1650nm滤波器 可以对正在运行的PON网络进行在线测试 同时不影响对其它用户的正常服务 2020年4月 谢谢
