广电宽带网络技术-讲座

《广电宽带网络技术-讲座》由会员分享，可在线阅读，更多相关《广电宽带网络技术-讲座（62页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、广电宽带网络技术 讲座,目录,三类技术方案比较 EPON技术 EOC宽带接入技术,目前广电网络双向改造主要采用： CMTS+CM：上海、深圳、太原、泉州 FTTB+LAN：杭州、宁波、柳州、嘉兴 FTTH+EOC：南阳、淄博、青岛,一、三类技术方案比较,优点： 利用现有的CATV网络提供双向通信，适合稀疏模式网络覆盖区域； 大面积覆盖低开通率情况下成本较低，少量前期投入即可在全网进行业务受理； 技术标准及产品比较成熟； 缺点： 需要对HFC光电传输链路部分进行双向改造 噪声汇聚效应影响系统的带宽和性能，同轴缆及接头质量要求较高，后续维护工作量较大； CMTS下行通道带宽有限，38Mbps，可开

2、通用户数较少； 可承载业务有限，大带宽业务无法满足，无法提供全业务承载； 后续系统扩容成本巨大； 产业化程度不高，可供选择的设备及系统数量较少。,1、CMTS+CM接入方案 优劣势分析：,FTTB+LAN方案中，早期光传输链路部分主要采用光收发器方式；EPON技术是近几年迅速走向成熟应用的新技术，价格快速下降。 从技术先进性、投资成本、发展趋势等方面综合评估后，我们得出的结论是EPON技术更加优良，故此，方案中主干线光链路部分采用EPON技术。 优劣势分析： 优点： 运营商不承担用户终端的投入，网络未来升级改造方便； 网络接入带宽：1000M到小区，100M到楼道，10M到户，接入带宽高，可扩

3、充性好，可以承载全业务运营； 采用外交互方式，不占用同轴电缆的频率资源，光传输采用EPON技术，传输链路中实现没有有源设备，维护方便，二张网同时运营，单网故障相互不影响。 目前的LAN产品异常丰富，价格也非常低；EPON产品支持厂家众多，相关产品兼容性好，价格也在大幅降低。 缺点： 需重新入户施工，施工量及施工难度都较大； 二张网络分开运营，维护人员素质要求高。 五类线入户更适合没有网络的公司，像“长宽”、“聚友”这些公司来做。,2、EPON+LAN技术方案（FTTB+LAN）,EOC技术指的是一类技术，我们在后面将详细介绍。这里以MOCA为例来比较三类技术。该方案主干线采用EPON技术，充分

4、利用原有线网光纤资源，OLT部署在分中心，ONU部署到光接收机与用户电放大器。在光接收机或用户放大器后接近用户的点（根据现有HFC网络的不同而采取不同方式），插入POC局端设备，在终端用户购置相应的POC终端设备，通过目前的有线电视网络，实现网络的双向化。 优劣势分析 优点： 充分利用现有网络上的同轴电缆、分支分配器资源，入户施工难度小，节省建网成本； 在小光站直接带用户的环境下，施工量大幅减少，改造速度快； 基于Cable，基本不受同轴网络上的噪声对系统传输质量的影响，降低了工程施工中同轴电缆系统质量的要求； 终端设备成本较低。,3、EPON-EOC技术,目录,三类技术方案比较 EPON技术

5、 EOC宽带接入技术,11,二、EPON技术,EPON概念 PON: 即无源光网络。是一种点到多点的光纤接入技术，它由局侧的OLT（光线路终端）、用户侧的ONU（光网络单元）以及ODN（光分配网络）组成。所谓“无源”，是指ODN中不含有任何有源电子器件及电子电源，全部由光分路器等无源器件组成，因此其管理维护的成本较低。 EPON：就是基于以太网技术的无源光网络。,12,EPON概念（续）最初PON标准是基于ATM 的，并由ITU/FSAN定义了相应G.983建议，即APON。目前则有两个颇为引人注目的新的PON标准： 其一是由ITU/FSAN负责制定的用来替换APON标准的Gigabit PO

6、N（GPON）标准， 其二是由IEEE 802.3ah工作组负责制定的Ethernet PON（EPON）标准。,13,EPON概念（续）IEEE1998年发布完千兆以太网标准后，致力于研究如何支持三种接入网拓扑以及相应的物理层： a.铜线上以太网（EoVDSL），在750m上传送10Mbit/s； b.点到点光纤上的以太网，在最长80km上传送1000Mbit/s； c.点到多点光纤上的以太网（EPON），在最长20km上传送1000Mbit/s。此外，该工作组还将定义以太网的运行、管理、维护（OAM），使它具有远端故障显示、远端环回和链路监测等功能。,14,EPON概念（续）目前，IP/E

7、thernet应用占到整个局域网通信的95%以上。EPON由于使用了经济和高效的结构，是连接接入网最终用户的一种最有效的通信方法。10G以太主干和城域环的出现也将使EPON成为未来全光网中最佳的最后一英里的解决方案。,15,EPON原理,16,EPON原理（续） 按ONU安放的位置，可以将EPON分为三种接入方式： FTTH/FTTO：ONU安置在用户家中或办公室中，即 光纤入户，此时ONU称为ONT； FTTB：ONU安置在楼棟或楼棟单元，即光纤到楼； FTTC：ONU安置在街边，即光纤到街边； 除了FTTH/FTTO是光纤入户外，从ONU到用户采用双绞线或铜轴电缆接入用户。,17,EPON

8、原理（续） 一套典型的EPON系统由硬件和软件两大部分构成：1）硬件部分主要包括有源网络设备和无源光分配网两大部分。 有源设备包括：光线路终端OLT、光网络单元/光网络终端ONU/ONT。 无源光分配网：由局端到用户端的光纤和无源光分配器组成。称为无源光网络/光分配网PON/ODN。,18,EPON原理（续） a）光线路终端OLT： OLT位于根节点，通过PON/ODN与各个ONU相连。 在下行方向（即向ONU方向），OLT提供面向无源光纤网络的光纤接口； 在上行方向（即向城域骨干网方向），OLT将提供GE(Gigabit Ethernet)接口，将来，OLT也会支持10Gbit/s以太网的高

9、速接口。 OLT通过支持E1接口来实现传统的TDM话音的接入。 在EPON的统一网管方面，OLT是主要的控制中心，实现网络管理的主要功能。,19,EPON原理（续） b）PON/ODN：由光纤+无源光纤分配器组成。它是一个连接OLT和ONU的无源设备。 c）ONU：放在用户驻地侧，接入用户终端设备。,20,EPON原理（续）在网络层次结构中EPON增加了MPCP（多点控制协议）协议功能，它是MAC控制子层MAC-C的一部分内容，如下图所示。MPCP是MAC控制层的组件，MPCP主要完成两种功能：ONU自动发现、注册和测距。,21,EPON原理（续） EPON的光纤网络结构: OLT和ONU之间

10、的无源光网络可以灵活组建成树形，环形，总线形，以及混合型。树型拓扑,22,EPON原理（续） EPON的光纤网络结构: 总线型拓扑,23,EPON原理（续） EPON的光纤网络结构: 环型全保护的拓扑结构,24,EPON原理（续） EPON的光纤网络结构: 主干路带保护的树型拓扑,25,EPON原理（续） EPON的光纤网络结构: 主、支路带保护的树型拓扑,26,EPON原理（续） EPON传输距离：OLT到ONU/ONT的最远距离受两个因素影响： 第一、它由光线路终端（OLT）的发射光功率、ONU的光接收灵敏度和ODN的损耗决定。 第二、是光网络单元ONU同时发射的风险。因为光网络终端共享光

11、纤馈线和光线路终端的端口，所以，所有的设备都必须有一套复杂的算法以避免一个以上的ONU同时发射。如果发生了同时发射的情况，就会导致业务流发生碰撞，影响大多数业务无法继续。 PON标准将这个最大距离定为20km。,27,EPON原理（续） EPON传输距离： 对PON来说，在选择光分路器的位置时必须考虑OLT和ONU之间的最大距离限制。光分路器到OLT的距离决定了ONU到分路器的距离。二者之和不能超过20km。 两个例子：一个是分路器距离OLT 19km，因而其服务半径只有1km；二是光分路器距离OLT10km，因而其服务半径为10km。在两个服务区域内都有32个ONU。,28,EPON原理（续

12、） 这就导致需要进行复杂的权衡，并且需要评估下列情况： * 如果在ONU的服务半径内少于32个用户，每用户分摊的OLT成本就很高。 * 如果在ONU的服务半径内多于32个用户，仅仅为了支持第33个用户，就需要增加OLT端口，结果导致每用户分摊的OLT成本陡增。 * 如果在OLT的20km服务半径以外有新客户，就需要在一个新地点安装一个完整的OLT设备，结果导致每用户分摊的OLT成本非常高。因此，在规划设计EPON网络的时候，一定要预先将网络覆盖的用户合理地按1：32/64进行分配，使其不出现上述情况。,29,EPON原理（续） EPON系统的信号传输： EPON采用单纤波分复用技术 上行131

13、0nm ；下行1490nm ； 数字/模拟电视1550nm ；,30,EPON原理（续） EPON系统的信号传输： 下行方向（由OLT到ONU）采用广播方式，每一个ONU将接收到所有下行信息，根据其MAC地址提取有用信号。 上行方向（由ONU到OLT）采用时分方式共享系统。为了避免数据碰撞和公平的信道共享，采用OLT分配静态或者动态带宽的方式，给每个ONU分配一个时间没有重叠、时隙可变的传输窗口，用于ONU数据的传递。,31,EPON原理（续） EPON系统的信号传输： 为了实现时隙的管理，IEEE802.3ah中采用了多点控制协议（MPCP），采用Report 和GATE两个MAC控制消息来

14、实现。OLT发送“门（GATE）消息”给ONU用来分配时隙，而ONU采用“报告（Report）消息”向OLT获取时隙或者请求时隙。通过接入控制机制将各个ONU有序接入。 EPON的上、下行信息速率均为1 Gb/s（由于其物理层编码方式为8B/10B码，所以其线路码速率为1.25Gb/s），由一根光纤采用波分复用实现全双工通信。其结构示意图如下图所示。,32,EPON原理（续） EPON系统的信号传输：,33,EPON原理（续） EPON网络每用户平均带宽： 在EPON中，因为所有用户终端共享OLT和光纤，所以每个用户终端的可用带宽也是共享的。可共享的总带宽取决于分光器的分支比。例如，EPON的

15、分支比为1:32时，每个ONU的平均可用带宽是32Mb/s。 当需要提高带宽时，EPON可以降低光分支比来提高每用户的带宽。例如，EPON的分支比从1:32降到1:16，可使每用户的带宽增至64Mb/s。当业务带宽需求与成本相比居于主要考虑时，降低分支比来提高每用户带宽就成为必需的技术措施。,34,EPON优点 系统简单，节约投资。 组网灵活，支持多种拓扑结构。 安装方便，基本无需设计与调试，无需远端供电。 适用于点对多点通信。 无电磁干扰和雷电影响。 扩容简单，用户投资得到保证。 EPON具有同时传输TDM、IP数据和视频广播的能力，辅以电信级的网管系统，足以保证传输质量。,目录,三类技术方

16、案比较 EPON技术 EOC宽带接入技术,三、EOC宽带接入技术,1、什么是“EoC” EoC原是源于欧洲一些厂家，原文是“Ethernet over Coax”，也就是以太网信号在同轴电缆上的一种传输技术，原有以太网络信号的帧格式没有改变。我们称之“无源EoC” 。 现在涌现出很多的技术和解决方案，将以太网络信号经过调制解调等复杂处理后通过同轴电缆传输。现在也被称之为“Ethernet over Coax”，但是与原始所述的有非常大的差别。同轴电缆上传输的信号不再保持以太网络信号的帧格式，严格地从技术的角度讲是不可称之为“EoC”的。这类技术主要有以下四种：HomePNA over Coax、HomePlug over Coax、WiFi over Coax、MoCA- Multimedia over Coax Alliance。我们总称之“有源EoC”或“调制型EoC”。,