一、FTTH及PON基础知识1.1 PON 系统基本原理PON(无源光网络) 是指OLT(光线路终端)和 ONU(光网络单元)之间的 ODN(光分配 网络)全部采用无源设备的光接入网络PON是一种点对多点(P2MP的光接入系统,它能够节省光纤资源、 ODN无需供电、用户接入方便和支持多业务接入,是运营商目前大力推行的宽带光纤接入技术,主要有 EPON和GPOF两种技术PON系统采用 WDM密集波分复用)技术,实现单纤双向传输ONU/ONT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;•每PON口可以实现最大上行 1.25G ,下行2.5G传输速度1.1.1 PON 典型网络结构PON系统主要由OLT ODN和 ONUE部分组成,其中 ODN不包含有源设备,OLT至ONU 之间通过光分路器连接形成 P2MP(点到多点)的结构I nternet1.1.2 PON 系统传输方式上行方向为 TDMA方式各ONL上行数据分时发送,各 ONU勺发送时间与长度由 OLT集中控制下行方向为广播方式下行数据广播发送,每个ONI根据下行数据的标识信息接收属于自己的数据, 丢弃其他用户的数据。
广播方式翼霍用户,SplitterONU31.2 PON 系统组成PON系统的基本组成有:•局端的光线路终端(OLT设备• ODN指用于连接局端 OLT设备和远端ONI设备之间的光分配网络, ODN只包含无源器件或设施•光网络单元(ONU/ONTPassive Optical Network 无源光网络ptical Line larminal 光蚁挞终瑞无源分光器-plica I etwork nit光叫埔单元iIV41.2.1 OLT 设备介绍OLT是PON勺核心功能模块,OLT在物理上一般以机架的形式呈现机架式 OLT(大型) 采用插板式结构,功能复杂、容量大,实现难度高包括如下板卡 :•接口板(或者称为线卡)•主交换板•主控板(主控和主交换板可能合在一个板卡)•上联板(GE/10GE盒式OLT (小型) 容量小,实现容易1U高一体化小设备:2-4个PON口, 1 — 2个上联GE 口 .功能简单,GE/10GEX 口 G曰 10GE洸 口L2 Switch FribriGi. I zi-hZHt)PON PON 光按I丨光按l I3f Ml (fens)™PON光按I I1.2.2 ONU 设备介绍ONU位于用户终端和 ODN之间,提供用户接口和多业务接入, ONI上联口( PON口)为光口,用户侧接口有:•以太网接口( FE GE)• POTS接 口( RJ11)• E1 接口• CATV接 口ONU设备框图如图所示,其中 PON接口模块是核心部分,语音处理模块以 VoIP的方式提供语音业务,CPU负责整个ONU的控制和管理(包括与 OLT及网管的通信)。
PON 胺口FE'GEPOTS(RJ-1hPOTS(RJ-1h123 FTTH ONU 设备分类ONU设备根据用户端的应用方式不同,可分为下列几种类型:(1) SFU (单住户单元)型 ONU :主要用于单独家庭用户,仅支持宽带接入终端功能,具有1或4个以太网接口,提供以太网 /IP业务,可以支持 VoIP业务(内置IAD)或CATV 业务,主要应用于 FTT H的场合(可与家庭网关配合使用,以提供更强的业务能力)2) HGU(家庭网关单元)型 ONU主要用于单独家庭用户,具有家庭网关功能,相当 于带EPONk联接口的家庭网关, 具有4个以太网接口、1个WLAN接口和至少1个USB接口, 提供以太网/IP业务,可以支持VoIP业务(内置IAD)或CATV业务,支持TR-069远程管理 主要应用于FTTH的场合3) SBU(单商户单元)型 ONU主要用于单独企业用户和企业里的单个办公室,支持宽带接入终端功能,具有以太网接口和 E1接口,提供以太网/IP业务和TDM业务主要应用于FTTO的场合1.3 ODN 简介ODN位于ONU和OLT之间,为OLT与ONI提供光传输手段,完成光信号的传输和功率分配任务。
WEBSODN!常呈树型分支结构,主要包含下列设备: •局端配线设施:光配线架等•光分配点设施:光配线架、光交接箱、光分线盒、光分路器、光分歧接头盒等 •光用户接入点设施:光分路器、光分线盒、光分歧接头盒等•用户端接设施:用户智能终端盒、光纤信息面板•其他基本器材:光缆、光纤连接器、尾纤等1.4 FTTH 在PON中的实现根据光纤到达用户侧的位置不同,宽带光接入网的应用方式(建设模式)包括以下几种 这些模式统称为 FTTx,主要包含:(1)FTTN :Fiber To The Node ,光纤到节点(2)FTTZ :Fiber To The Zone ,光纤到小区(3)FTTCab Fiber To The Cabinet,光纤到交接箱(4)FTTC :Fiber To The Curb ,光纤到路边(5)FTTB:Fiber To The Buildi ng,光纤到楼(6)FTTP:Fiber To The Premise,光纤到用户驻地(7)FTTHFiber To The Home ,光纤到户(8)FTTOFiber To The Office,光纤到办公室其中最主要的应用方式有 FTTH FTTB/C、FTTCab FTTH FTTO FTTP以全程光纤的方式实现最终用户的接入,是最为理想的宽带光纤接入方式。
1.5 FTTH 典型组网结构FTT H的典型组网结构如图所示,根据用户的不同业务需求及家庭布线情况,家庭网络可采用不同的家庭组网方式, 既可采用有线也可采用有线 +无线AP的接入方式,可方便灵活地接入语音、宽带数据、IPTV、WLAN等业务1.6 EPON 和GPON技术比较[TU-T:国际电信联畳圖MB荀滩化聲 【EEE:细电电子工程师鮭桂同的拓扑一一P2MP光纤IEEE EFM工作组标准 化f编号8023dh ;APONFSANS岀 ‘ EJ”術 准化;ATM封装:目前淞倾感;没有得到市场认可,以太网封装;国内标准已经制定完 成;产品开始在市场上迅FSAN提出,EPT标 准化 G.984.X ;ATM, GEM封装; 质良就; 速率更快.F图展示了 EPorfn gpo!技术未来发展的方向、各自的协议栈及支持的业务类型II宥帯P0RPON^HY4申 IIk.U rGPO!和EPON的主要技术指标对比:C EPOW I QPON 1GEM Frameaes (Optional |ponnphyIEEE 6023 T^FSAM__LflJBPONGPON:]-*5训4GPON (ITU-T Gjm)EPON (IEEEWJah j下行速率25;川 \lbijv1230 Mbps上行逋率12S0\fbp^1250 Mbps分光比1:64.可扩 R^l:12»U下行效率-92%,采用二NRZ扰码’开销(8%)-72%t 采用:8B/10B 编码(20%) T开销及 前同步码(辭讨上行效率3叭采用;NRZ扰玛「开縮(11%)"思%.采用:SB 10B 编码(20%).开筠 (12%)实际T祐带2300 SIbps900Mbpi糞际上行帘1110 Mbps85OMbp&魁网户实际 下杼带3E■2>Djp^(l:32).艾 Mbps (1:64)2S Mbps (1:32)运营、维护 (OAM&P)E1(I必迄对 ONT进行全套FC AM (故峯配 送、计费、性能、 安空性丿置理OAM可选且最低陨度 地畫持:ONT的歆障 捋示、环回和征路曲 测网络棵护?0怦主干光纤保护创换未规定IBM传輪和内运「S^Nahve TDM摸式.保澤 TDM业务质量"电 路仿真可选电路仿直crro-TY.U13 或 MEF 或IETF)时坤同步光纤践略检 测OLS GJ84.2无1.7 10G-EPONIEEE 802.3 av 规定了 10Gb/s 下行、1Gb / s 上行的非对称模式 (10/1GBASE -PRX ) 和10Gb/s上下行对称模式(10 GBASE - PR ) 两种速率模式。
SO2.3 ah: 1 Gbps downstream / 1 Gbps upstream丿 The first ^mmarcial FTTH tedinohgy with Gig白bit bandwidth deployed in the wcddOption 丄;1C Gbps downstream / 1 Gbps upstream# Pro^idtrkg more n主trzm bandwridth to support advanced TV services丁 CATV replace mentIPW jS 0n*0c