《gpon原理介绍华为》ppt课件

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1、GPON原理介绍,网络产品技术服务部 接入网产品导入团队,Page 1,考虑到未来许多的宽带应用，越来越多的国家认识到必须尽早突破接入“瓶颈”，而光纤是今为止最好的传输媒介。本文主要分析 GPON技术的产生背景、应用、基本概念和特点，以及GPON系统的管理模式和终端的业务发放模式。,前 言,Page 2,参考资料,http:/ 接入网/光接入/光接入公共/GPON QoS专题介绍 http:/ 3,学习完此课程，您将会： 掌握GPON的概念及发展背景 理解光网络架构 掌握GPON的主要协议 掌握GPON的关键技术,目 标,Page 4,第1章光接入网概述 第2章 PON基本概念 第3章 GPO

2、N协议分析 第4章 GPON关键技术 第5章 GPON的物理特性,内容介绍,Page 5,接入网的现状,全球电信运营商处在转型过程中： 1、业务竞争力的提升：提供更多业务。 2、增加ARPU值：多种业务捆绑，降维护成本。 3、提升用户忠诚度：提高用户对网络感受满意度，降低用户离网率。 要实现转型目标，宽带提速是前提。,Page 6,Service,Access,Core,X.25,ADSL,Ethernet,PSTN,IP,ATM,FR,GSM/GPRS,CDMA,Cable,PDH,SDH,Wireless Voice,Wireless Data,High Speed Internet,Vo

3、ice,Streaming,Dial-up,VoIP,Message,FTTH GPON,DSL,Wireless,Eth/IP/MPLS Aggregation Network,Location & Presence,Message,Online Gaming,Voice,Data,Video,Storage,Directory,接入网的发展趋势All over IP,Page 7,如何解决“距离与带宽”的矛盾,ISDN,HDSL,ADSL,ADSL2+,VDSL 2,xDSL技术,?,xDSL技术很难解决距离与带宽的矛盾,问：怎么办？ 答：“光进铜退”！采用光纤接入方案！,Page 8,光

4、纤接入网的接入方案,(a) 点到点的网络,(b) 路边交换网络,(c) 无源光网络 即: PON,Page 9,ADSL2+,PON,ADSL2+ VDSL2,Centre office,Home,VDSL2/POTS,ONT,ADSL2+,10/100Base-T,GE,Curb,Building,GE,FTTC,FTTB,FTTB,FTTH,ADSL2+ VDSL2,GE,FTTB,DSL,Best Suitable is the Best Choice,FTTX场景分析,Page 10,第1章光接入网概述 第2章 PON基本概念 第3章 GPON协议分析 第4章 GPON关键技术 第5章

5、 GPON的物理特性,内容介绍,Page 11,Passive Optical Network 无源光网络,OLT,ONU,Optical Line Terminal 光线路终端,Optical Network Unit 光网络单元,Passive Optical Splitter 无源分光器,PSTN,Internet,CATV,ONU,ONU,PON是一种点到多点（P2MP）结构的无源光网络； PON由光线路终端OLT（Optical Line Terminal）、光网络单元 ONU（ Optical Network Unit） 和无源分光器POS（Passive Optical Spli

6、tter）组成；,Passive Optical Splitter 无源分光器,什么是PON?,Page 12,WDM,ONU/ONT,NE,WDM,OLT,NE,Service node,分光器,T参考点,V参考点,R/S,S/R,ODN,UNI,SNI,IFpon,IFpon,ONU Optical Network Unit 光网络单元 ONT Optical Network Terminal 光网络终端 ODN Optical Distribution Network 光分配网络 OLT Optical Line Terminal 光线路终端 WDM Wavelength Divisio

7、n Multiplex Module 波分复用模块 NE Network Element 网络单元 SNI Service Node Interface 业务节点 UNI User Network Interface 用户网络接口,GPON网络参考模型,Page 13,APON: ATM Passive Optical Networks EPON: Ethernet Passive Optical Networks GE-PON: Giga-bit Ethernet Passive Optical Networks GPON: Gigabit-capable Passive Optical N

8、etworks,EPON,GEPON,GPON,ATM,APON,BPON,Ethernet,EPON,GPON,几种PON标准,Page 14,GPON与EPON的比较,Page 15,GPON（Gigabit-capable Passive Optical Networks） 三大优势： 1、更远的传输距离：采用光纤传输，接入层的覆盖半径20KM； 2、更高的带宽：对每用户下行2.5G/上行1.25G（物理层）； 3、分光特性：局端单根光纤经分光后引出多路到户光纤，节省光纤资源。 GPON支持Tripleplay业务，可提供全业务竞争方案可以有效解决双绞线接入的带宽瓶颈，满足用户对高带宽业

9、务的需求，如高清电视、实况转播等，GPON是三网合一的上佳方案。 GPON标准完善，综合业务支持好，技术要求高 全球大运营商的选择,为什么选择GPON?,Page 16,GPON系统采用WDM技术，实现单纤双向传输（强制）。 为了分离同一根光纤上多个用户的来去方向的信号，采用以下两种复用技术： 下行数据流采用广播技术； 上行数据流采用TDMA技术。,GPON原理-数据复用,Page 17,广播方式：GPON的下行帧长为固定的125us，下行为广播方式，所有的ONU都能收到相同的数据，通过Gemport ID, ONU来识别、区分和过滤属于自己的数据。,GPON原理-下行数据,Page 18,G

10、PON原理-上行数据,TDMA方式：GPON的上行是通过TDMA（时分复用）的方式传输数据，上行链路被分成不同的时隙，根据下行帧的upstream bandwidth map字段来给每个ONU分配上行时隙，这样所有的ONU就可以按照一定的秩序发送自己的数据了，不会产生为了争夺时隙而冲突。,Page 19,GPON提供以下几种异步传输速率： 0.15552 Gbit/s up, 1.24416 Gbit/s down 0.62208 Gbit/s up, 1.24416 Gbit/s down 1.24416 Gbit/s up, 1.24416 Gbit/s down 0.15552 Gbit

11、/s up, 2.48832 Gbit/s down 0.62208 Gbit/s up, 2.48832 Gbit/s down 1.24416 Gbit/s up, 2.48832 Gbit/s down（目前的主流支持速率） 2.48832 Gbit/s up, 2.48832 Gbit/s down 支持最大逻辑距离为：60km 支持最大物理距离为：20km 支持最大距离差为：20km 分光比为1：64，可升级为1：128,GPON网络基本性能参数,Page 20,第1章光接入网概述 第2章 PON基本概念 第3章 GPON协议分析 第4章 GPON关键技术 第5章 GPON的物理特性

12、,内容介绍,Page 21,ITU-T G.984.3 GPON TC层规格要求 GTC复用结构及协议栈介绍 GTC帧结构介绍 ONU注册激活流程 DBA规格要求 告警和性能,ITU-T G-984.1/2/3/4,产品开发简单 产品兼容性强,ITU-T G.984.1 GPON网络参数说明 保护倒换组网要求,ITU-T G.984.4 OMCI消息结构介绍 OMCI设备管理框架 OMCI实现原理简述,ITU-T G.984.2 PMD层规格要求 2.488Gbps下行光接口参数规格要求 1.244Gbps上行光接口参数规格要求 物理层开销分配,GPON标准协议,Page 22,GPON 协议

13、栈,Page 23,不同的GEM-PORT用Port-ID标识,GPON复用示意图 (ATM&GEM),(ATM业务),(GEM业务),Page 24,Physical Control Block Downstream (PCBd),Payload,AllocID,Start,End,AllocID,Start,End,1,100,200,x,300,500,T-CONT1 (ONT 1),T-CONT x (ONT 2),Slot 100,Slot 200,Slot 300,Slot 500,PLOu,PLOAMu,PLSu,DBRu x,Payload x,DBRu Y,Payload y

14、,Upstream Bandwidth Map,125us,Downstream Framing,Upstream Framing,GPON帧结构,AllocID,Start,End,y,501,650,1,x,y,T-CONT y (ONT 2),Slot 650,Slot 501,T-CONT x,T-CONT y,Page 25,PLOu,PLOAMu,PLSu,DBRu x,Payload x,DBRu y,Payload y,PLOu,DBRu z,Payload z,Preamble A bytes,Delimiter B bytes,BIP 1 bytes,ONU-ID 1 by

15、tes,Ind 1 bytes,ONU-ID 1 bytes,Msg ID 1 bytes,Message 10 bytes,CRC 1 bytes,DBA 1,2,4bytes,CRC 1 bytes,GEM header,Frame fragment,GEM header,Full frame,GEM header,Frame fragment,PLI 12bit,Gem Port ID 12bit,PTI 3bit,HEC 13bit,ONT A,ONT B,Upstream Framing,DBA Report,Pad if needed,GPON上行帧结构,T-CONT y,T-CONT x,T-CONT z,Page 26,GPON系统对以太网帧进行解析，将数据部分直接映射到GEM Payload中去进行传输。 GEM帧会自动封装头信息。 映射的格式清晰，设备很好实现，兼容性好。,以太网业务在GPON中的映射方式,Page 27,TDM,TDM data,Payload TDM fragment,HEC,PTI,Port ID,PLI,GEM Frame,Ingress buffer,TDM Buffer,TDM业务先导入缓存中进行排队