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1、北京电信通电信工程有限公司 2011年 一、PON网络的应用现状与前景 二、PON网络概述 三、PON网络的基本原理 四、PON网络的设计、验收 五、问题讨论 1、亚太市场 2、美国 3、中国四大运营商 根据市场预测，亚太和中国市场将是全球最大的10G PON市场。 2010年将出现少量的10G PON试点，到 2012年可达到规模商用的规模。 EPON将占据美国光纤接入市场半壁江将占据美国光纤接入市场半壁江 山山 美国国会正在审议一项草案，该草案计划在2015年 前使一亿户美国家庭用户的入户带宽达到50兆， 在2020年要达到100兆。为了配合这个发展计划， 美国有线电视运营商开始大力推动E
2、PON的商用。 一、中国移动。一直秉持“两者并重，优选GPON”的方针， 在2010年初进行的PON设备集采中，不足百万线。目前制 定了2011年的规划，将扶持铁通大力建设有线宽带网络， 投入将达人民币150亿元。 二二、中国电信。方针：EPON先行、GPON后续跟进。近日 （2011-3-1），中国电信2011年PON网络设备第一次集采投 标结束，规模达1900万线。 三、中国联通。初期引入上也是全部采用了EPON技术。 2009年进行了1130万线设备集采。在南方一些省市，地方 联通已确定2011年新建设的宽带网络将全部采用GPON设 备。 四、电信通公司 。2010年开始尝试部署 EPO
3、N网络。部分 商业用户和社区用户已是EPON网络。亦庄重新部署成 EPON网络。原网络160多公里光缆，现在50多公里。公 司以后的网络将全部采用PON网络。 1、PON由来 2、PON的分类 3、PON的基本架构 年，实验室首先发明了技术；PON 是一种纯介质网络，由于消除了局端与客户端之间的 有源设备，它能避免外部设备的电磁干扰和雷电影响， 减少线路和外部设备的故障率，提高系统可靠性，同 时可节省维护成本，是电信维护部门长期期待的技术。 PON的业务透明性较好，原则上可适用于任何制式和 速率的信号。 光纤接入从技术上可分为： 1、有源光网络(AON，Active Optical Netwo
4、rk) 2、无源光网络(PON，Passive Optical Network)。 目前基于PON的实用技术主要有 APON/BPON= ATM PON, Broadband PON, GPON= Gigabit PON EPON/GEPON/10GEPON= Ethernet PON 100M 1G 10G EPON：用最简单的技术为大多数的主流业务提供足够的功能和性 能支持 GPON: 用复杂的方式为全部的业务提供完美的功能和性能的支持 1、一些术语和网元介绍 2、PON的传输原理 3、PON的传输方式 4、点到点数据传输的实现 5、带宽控制和保密控制 6、PON 接入拓扑图 7、PON
5、典型应用 - 商业用户接入方式演进 8、PON 典型应用 - 住宅用户接入方式演进 9、PON 典型应用 - 广电三网合一 10、PON与其他光接入技术的比较 一些术语 OLT：Optical Line Terminal 光线路终端。 OLT是主要的管理中心，实现网络管理的主要功能。 ONU ：Optical Network Unit光网络单元。 放在用户侧，接入用户终端。 POS：Passive Optical Splitter 是无源光纤分支器。 FTTH ：Fiber To The Home光纤到户 。 FTTB ：Fiber To The Building光纤到大楼 。 FTTC ：F
6、iber To The Curb光纤到路边 。 FTTSA ：Fiber To The Service Area光纤到服务区 。 OLT 一方面将承载各种业务的信号在局端进行汇聚，按照一 定的信号格式送入接入网络以便向终端用户传输，另一方 面将来自终端用户的信号按照业务类型分别送入各种业务 网中。 可分为三部分 核心部分核心部分：包括汇聚分发、业务处理和ODN适配功能 业务部分业务部分：提供业务接口功能，包括接口适配、接口保护等，以 及在需要时具有特定业务的信令处理和媒质传输制式的转换功能 公共部分公共部分：包括供电与OAM功能 7342 ISAM FTTU OLT上海贝尔阿尔卡特基于ITU-
7、T G.984 的宽带光接入系统，它可以为家庭和商业用 户提供语音、数据和视频等多种接入服务。 MA5600T OLT MA5600T拥有20 个业务插槽，使用21” ETSI 机框。 ONU 面向集中的新建小区或中高端居民区为主的FTTB等 类终端，一般称MDU（LAN）型ONU。一般几户 到几十户共用一个ONU终端，用户数据业务通过FE 口上行，也能提供较大接入带宽。 面向集中的中低端居民区、厂区为主的FTTC等类终 端，一般称MDU（DSL）型ONU。一般几十户到几 百户共用一个ONU终端，用户数据业务通过电缆线 上行，提供ADSL/ADSL2+等接入速率。 FTTB ONU: EONU
8、16160 EONU16160是一款为楼道部署应用、提供高速宽带互联网接 入而设计的EPON ONU设备，带有16个标准的10/100Base-T以 太网端口和16个VOIP语音FXS接口。这是一款高效率的EPON 客户端设备，通过与用户的网关或计算机和电话机连接，为用 户提供100M的宽带接入和VOIP语音服务，可以向用户提供数 据、语音、视频等多种方式的通信服务。 分光器 分光器1:2约有3.5dB的衰耗 分为均分分光器和不均分分光器 支持多级分光 23 24 PON的传输原理 下行 下行为广播式下行为广播式 波长波长1490nm 下行：OLT可以随时发送数据给任意ONU PON的传输原理
9、 上行 把光纤的占用按一定时间长度（16ns*N） 分成时 段，在每一个时段，只有一台ONU能够占用光纤 向OLT发送数据，其余ONU则关闭激光器。OLT 通过发送控制数据包指定ONU发送数据的时段。 上行采用上行采用 TDMA 时分复用方式时分复用方式 波长波长1310nm 带宽的控制：带宽对于PON层面来说，就 是多少可以传输数据的基本时隙，每一个 基本时隙单位时间长度为16ns。 保密问题： 上行方向：ONU之间的通信，都必须通过OLT， 在OLT可以设置允许和禁止ONU之间的通信。 下行方向： 1）所有的ONU接入的时候，系统可以对ONU进 行认证，MAC地址。 2）对于给特定ONU的
10、数据帧，其它的ONU在物 理层上，也会收到数据，在收到数据帧后，首先 会比较LLID（处于数据帧的头部）是不是自己的， 如果不是，就直接丢弃，这是在芯片层实现的功 能，如果想窃听到其它ONU的信息，除非自己去 修改芯片的实现。 3）加密，对于每一对ONU与OLT之间，可以启 用128位的AES加密。各个ONU的密钥是不同的。 4） VLAN隔离：通过VLAN方式，将不同的用户 群、或者不同的业务限制在不同的VLAN，保障相 互之间的信息隔离。 PON 接入拓扑图 以太城域网 宽带 视频 EPON OLT 1XN Splitter EPON ONT EPON ONT EPON ONT 语音 视频
11、转换器 TV PC RGW Wireless Access Mobile device Phone PC 视频转换器 PON 接入拓扑图 FTTH、FTTO及FTTB ONU混合组网、满足不同用户的网络需求。 PON 典型应用 - 商业用户接入方式演进 PON 典型应用 - 住宅用户接入方式演进 PON 典型应用 - 广电三网合一 居民楼居民楼 住宅小区住宅小区 OLT 住户B IPTV VoIP Interne 住户C 集成集成CATV功功 能能ONU设备设备 EOC客户端设客户端设 备备 支持下接支持下接EOC 设备同轴接入设备同轴接入 EOC客户客户 端设备端设备 集成集成EOC头头 端
12、端ONU设备设备 光节点光节点 大楼线路交换箱大楼线路交换箱 EOC头端头端 住户A CATV 光发射机光发射机 光合波器光合波器 分光器 PON与其他光接入技术的比较 PTP xPON 交换机交换机 中心机房中心机房 接入机房、点接入机房、点 用户用户 IP IP 交换机交换机 交换机交换机 OLT 分光器分光器 IP PTP 点点点链路点链路 N 条光纤馈线条光纤馈线 2N个光收发器个光收发器 ACTIVE ETHERNET 在在临近集中交换临近集中交换 + 1 条光纤馈线条光纤馈线 现场供电交换机房现场供电交换机房 2N+2个光收发器个光收发器 PTMP 点点多点多点PON + 1 条光
13、纤馈线条光纤馈线 +不需现场供电不需现场供电 + N+1个光收发器个光收发器 熔接盒熔接盒 Active Ethernet PON与其他光接入技术的比较（4芯*64） EPON点对多点点对多点 光电转换器（单纤）点对点光电转换器（单纤）点对点 局端设备局端设备 OLT一台一台 256个光电转换器插卡、个光电转换器插卡、48口汇聚交换机口汇聚交换机6 台台 局端设备所占空间局端设备所占空间 一台一台OLT占占1U 256个光电转换器插卡需要个光电转换器插卡需要16个插框占个插框占 48U，6台汇聚交换机占台汇聚交换机占6U，共需要，共需要54U的的 空间空间 占用局端占用局端ODF架容量架容量
14、按照按照1：64分光比设分光比设 计仅仅占用计仅仅占用4端口端口 占用占用256端口端口 占用光交接箱占用光交接箱ODF容量容量 A面占用面占用4芯，芯，B面占面占 用用4芯芯 A面占用面占用256芯，芯，B面占用面占用256芯芯 占用城域网交换机端口占用城域网交换机端口 仅仅只占用一个仅仅只占用一个 需要需要6个个 干线光缆、配线光缆、干线光缆、配线光缆、 管线资源管线资源 按照按照1：64分光比设分光比设 计仅仅占用计仅仅占用4芯资源芯资源 占用占用256芯资源芯资源 引入光缆引入光缆 占用占用256芯资源芯资源 占用占用256芯资源芯资源 网管网管 从局端到用户端统一从局端到用户端统一
15、综合网管综合网管 光电转换器无法网管，光电转换器无法网管，6台汇聚交换机需台汇聚交换机需 要分别登录管理，不同的产品有不同的管要分别登录管理，不同的产品有不同的管 理界面理界面 用户端用户端 各种型号的各种型号的ONU根据根据 用户需求选择用户需求选择 光电转换器光电转换器 1、OLT部署建议 2、ONU部署建议 3、POS部署原则 4、设计规范、验收规范 ODN网络网络 集中放置？集中放置？ 分散放置？分散放置？ 多级分光多级分光？ 两级分光？两级分光？ 一级分光？一级分光？ 用户住宅内？用户住宅内？ 门口或楼道？门口或楼道？ 集中设置于端局？集中设置于端局？ 分散设置于社区机房？分散设置于
16、社区机房？ OLT的设置的设置 ONU的设置的设置 光分配点的设置光分配点的设置 39 决定决定 ODN ODN 网络构架的要素网络构架的要素： 1.1. OLT OLT 的设置的设置 2.2. 光分配点的设置光分配点的设置 3.3. ONU ONU 的设置的设置 网络可靠性高网络可靠性高 施工效率高施工效率高 便于运维和管理便于运维和管理 网络结构设计要素和原则网络结构设计要素和原则 ODN ODN 网络的设计原则：网络的设计原则： 1.1. 经济实用经济实用 2.2. 结构简单结构简单 3.3. 符合国情符合国情 参考要素：参考要素： 1.1. 住宅类型及其特点住宅类型及其特点 2.2. 网络路由的
