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1、2019-00-00FTTH技术原理技术原理烽火通信科技股份有限公司2019年4月提纲提纲n综述nTDM PON的通用基本特性nEPONnGPONnTDM PON的通用增强特性n比较分析n应用场景和实际案例FTTH技术分类技术分类FTTH是接入网中一类技术的总称，具体的选项很多。Page 4什么是什么是PON?lPassive Optical Network 无源光网络OLTONUOptical Line Terminal 光线路终端Optical Network Unit 光网络单元 Passive Optical Splitter 无源分光器PSTNInternetCATVONUONU P
2、ON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 Splitter）组成；Passive Optical Splitter 无源分光器SplitterSplitter企业内部网企业内部网企业企业企业企业/ /商业用户商业用户商业用户商业用户光纤接入家庭用户光纤接入家庭用户光纤接入家庭用户光纤接入家庭用户0 02020公里公里公里公里 InternetInternetPSTNPSTNDDNDDNCATVCAT
3、VGEGEV5V5STM-1STM-11550nm1550nmNGNNGNFEFE多业务多业务长距离长距离低成本低成本大容量大容量易维护易维护 PON技术的技术的5大优势大优势技术优势预示着广阔的发展前景点对多点光纤接入技术点对多点光纤接入技术PON的通用特性的通用特性点对点方式：需要2N个收发模块，光纤总长度为N*(D1+D2)。点对多点方式：需要N+1个收发模块，光纤数量为(D1+N*D2)。假设有32个用户，D1的距离为5000m，D2的距离为50m，则：p点对点方式需要64个光模块，点对多点方式仅需要33个光模块，节约近50；p点对点方式需要（500050）32176000m光纤，点对
4、多点方式仅需要500050326600m光纤，节约光纤超过96。总体来看，总体来看，PON技术的关键是在线路中引入了无源的分路器，这使得系统设备的理论成本技术的关键是在线路中引入了无源的分路器，这使得系统设备的理论成本和线路成本均可以较传统的和线路成本均可以较传统的P2P技术有较大幅度的优化，还可以增强技术有较大幅度的优化，还可以增强OAM能力和能力和QoS水平；水平；另外，由于分路器是无源器件，维护简单，环境适应能力强。另外，由于分路器是无源器件，维护简单，环境适应能力强。熔锥型光波导型点对多点光纤接入技术点对多点光纤接入技术PON网络的光纤分路技术网络的光纤分路技术两种常用的无源光分路器（
5、Splitter）：器件功能：将一路输入光信号进行光功率分割，分成多路输出（可以等分，也可以按照需要定制功率分配比）典型的分路器实现1：2到1：32的分光器件特点：无源器件，不需要供电，环境适应能力较强两种常见的分路器两种常见的分路器n熔锥型分路器n优点：技术成熟，成本低。分光比可以根据需要制作，可制作不等分分路器。 n缺点：损耗对光波长敏感。 均匀性较差，不能确保均匀分光，可能影响整体传输距离。插入损耗随温度变化变化量大（TDL）多路分路器（如116、132）体积比较大，可靠性也会降低，安装空间受到限制。n平面光波导功率分路器（PLC）n优点：损耗对传输光波长不敏感。分光均匀。结构紧凑，体积
6、小。 单只器件分路通道很多，可以达到32路以上。多路成本低，分路数越多，成本优势越明显。 n缺点：器件制作工艺复杂，技术门槛较高。相对于熔融拉锥式分路器成本较高，特别在低通道分路器方面更处于劣势。 两种分路器的比较两种分路器的比较TDM PON的主要技术分支的主要技术分支相同的拓扑相同的拓扑无源无源P2MPBPONEPONGPON封装协议不同封装协议不同lFSAN提出，ITU-T标准化；lATM封装；l目前标准化最完善；l没有得到市场认可。lIEEE EFM工作组标准化，编号802.3ah；l以太网封装；l标准完善；l产品开始在市场上迅速应用。lFSAN提出，ITU-T标准化；lATM、GEM
7、封装；l标准较完善；l支持厂家极少。在这些PON之前，还有ITU-T窄带PON标准（G.982）。BPON的众多技术被其它PON所直接继承引用。GEPON是特定环境下对符合IEEE 802.3ah的PON的强调性质的表述。提纲提纲n综述nTDM PON的通用基本特性nEPONnGPONnTDM PON的通用增强特性n比较分析n应用场景和实际案例TDM PON的双工方式的双工方式nEPON系统采用WDM技术，实现单纤双向传输（强制）。ITU-T定义的TDM PON允许采用双纤，但现实中很少采用。n波长分配方案普遍遵循ITU-T G.983.3标准。1490nm1310nm1550nmDataDa
8、taCATV思考：为什么将思考：为什么将CATV信号安排在信号安排在1550nm？广播方式TDM PON的下行数据的下行数据在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。TDM PON的上行数据的上行数据TDMA方式原则：任一时刻只能有一个ONU发送上行信号，系统才能正常工作不同的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数据速率非常高，因此细微的由ONU的距离不同而产生的时延应该在发送上行数据的时候予以考虑需要测距突发模式的光模块概念突发模式的光模块概念
9、n在常规的光通信中，光信号是连续的，即是没有数据，也在发送特定的信号模板；在PON中不能这样，每个特定时刻必须只能有一个ONU发送上行数据才能正常通信，所以PON中需要突发光模块。nONU发送端：开关时间要求很短nOLT接收端：适应不同强度的信号（差别很大）突发模式光模块的设计难点示意突发模式光模块的设计难点示意TDM PON的局远端设备分工的局远端设备分工OLT和ONU共同组成一个协调工作的系统OLT在PON系统中居于控制地位，ONU在PON系统中居于从属地位OLT主导完成下列工作：注册，测距，同步，带宽分配，管理维护等Page 18WDMONU/ONTNEWDMOLTNEService n
10、ode分光器T参考点V参考点R/SS/RODNUNISNIIFponIFponONU 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 Division 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
11、用户网络接口PON网络参考模型网络参考模型提纲提纲n综述nTDM PON的通用基本特性nEPONnGPONnTDM PON的通用增强特性n比较分析n应用场景和实际案例EPON的标准化的标准化EFMEthernet in the First Mile IEEE 802.3ahEthernet in the First Mile IEEE 802.3ah概念辨析：概念辨析：EPON与与GEPONEPON的控制的控制MPCPnOLT和ONU之间的一种控制机制，用于协调数据的有效发送和接收。nMPCP的两种操作模式：自动发现模式用来检测新连接的ONU，测量环路延时和ONU的MAC地址普通模式给所有已经
12、初始化的ONU分配传输带宽nGATE（OLT发出）nREPORT（ONU发出）nREGISTER_REQ （ONU发出）nREGISTER （OLT发出）nREGISTER_ACK （ONU发出）五种类型的MPCP帧MPCP的初始化阶段的初始化阶段自动发现和测距自动发现和测距n自动发现完成自动发现过程后才使能数据通路周期性进行自动发现n补偿因ONU距离不同而产生的时延差异：RTT（Round Trip Time）在注册过程中，ONU对新加入的ONU启动测距过程OLT使用RTT来调整每个ONU的授权时间静态测距和动态测距RTT=(T3-T1)-(T2-T1)=T3-T2RTT=(T3-T1)-(
13、T2-T1)=T3-T2测距测距nOLT与各ONU间的环路时延不同：各ONU距OLT的光纤路径不同各ONU元器件的不一致性环境温度的变化和器件老化，环路延时也会发生不断的变化n测距包括静态测距和动态测距：静态测距：用在新的ONU安装调试阶段、停机的ONU重新投入运行时，通过开窗测距技术获得往返时延，并对时延差异进行补偿动态测距：应用于系统运行过程中，通过检测往返时延的变化对温度、光电器件老化等因素的影响进行补偿n测距要求测距精度高，一般要求在全12bit内测距过程对运行中的其它ONU的影响最小，保证运行业务的QOS测距范围大，即能提供的均衡延时大MPCP的正常工作模式的正常工作模式DBAnDB
14、A动态带宽分配，DBA的实现算法不在EPON规范内要求nDBA的两种实现机制Report方式：广泛采用，精确控制（SR-DBA）Idle帧检测方式：很少采用（NSR-DBA）nDBA是由OLT全局控制的，不同于以太网的带宽争用机制EPON的增强特性的增强特性多多LLID技术技术n什么是多LLID技术每个ONU分配一个以上的LLID，将一个物理ONU划分为多个逻辑ONU使用，可以实现按端口甚至按业务区分服务质量的能力n为什么采用多LLID在EPON的工作范围内，所有业务调度和管理都是以LLID为依据的，其它的标记（如802.1p tag）并不能被识别和处理n标准中对多LLID技术的规定国标送审稿
15、（2019.5.26） B.1.2“每个ONU至少支持一个LLID”n多LLID在什么场合有用在单纯提供数据业务的FTTH应用场合，多LLID确实没有明显的作用大多数场合的FTTH需要提供包括语音、数据、视频等多种业务，此时，多LLID将显示出极大的技术优势在FTTB的应用场合，多LLID将对不同用户的管理和控制提供直接的技术保障n多LLID技术的兼容性可以实现兼容单LLID，不会对互通性造成影响EPON的增强特性的增强特性其它其它n加密一般公认可以采用AES-128加密也有人认为可以简单地采用churning方式nOAMOAM信息由OAM协议数据单元（OAMPDU）承载，OAMPDU包含的控
16、制和状态信息可用于管理、测试和诊断已激活OAM功能的链路。EPON的OAM主要包括：远端故障指示、远端环回、链路监控等nFEC通过对Ethernet帧的FEC编码来获得更高的功率预算最没用的功能（通过带内方式实现，占用有效带宽；接入网侧的传输距离不是主要矛盾）提纲提纲n综述nTDM PON的通用基本特性nEPONnGPONnTDM PON的通用增强特性n比较分析n应用场景和实际案例ITU-T 的的GPON标准系列标准系列nG.984.1概述（2019.3）业务方案、参考配置、基本技术要求、保护方式nG.984.2PMD层 （2019.3）基本要求、和TC层的相互作用nG.984.3TC层规范（
17、2019.2）层次模型、复用机制、TC帧结构、激活方式、OAM功能、安全性、FECnG.984.4OMCI（2019.6）管理信息库MIB、ONT管理控制通道、ONT管理控制协议GPON技术分析技术分析nGPON采用125s定长的帧结构，每秒8千帧（承载TDM业务是强项）nGEM（GPON Encapsulation Method）是GPON技术优势的集中体现，它直接采用了GFP的技术（ITU-T G.7041）。nGPON的技术基本成熟，但是目前缺乏商用的芯片和符合要求的器件来开发商用系统。n国内行标的调整：仅要求GEM工作模式仅要求对称1.25G和下行2.5G/上行1.25G两种模式加密算
18、法未强制要求AES-128后续的介绍都以国内行标为准！后续的介绍都以国内行标为准！GPON物理层性能概况物理层性能概况n传输媒质：G.652光纤。n传输方法：推荐单纤n线路速率下行：1244.16Mbit/s或2488.32Mbit/s上行：1244.16Mbit/sn线路码型：NRZn工作波长下行：单根光纤14801500nm，双根光纤12601360nm上行：1260-1360 nmn当光分路比为1:16时，GPON应支持20km的最大物理距离；当光分路比为1:32时，GPON应支持10km的最大物理距离。n在不考虑光功率预算的条件下，GPON TC层可支持的最大分路比应为1:128。Pa
19、ge 31GPON 协议栈协议栈Page 32IFponONUONUONUT-CONTPortT-CONTPortPortT-CONTT-CONTPortPortPortPortPortGPON复用结构复用结构nGEM Port：业务的最小承载单位。nT-CONT: Transmission Containers。是一种承载业务的Buffer。主要用来传输上行数据的单元，引入T-CONT主要是为了解决上行带宽动态分配，以提高线路利用率 。nIF pon：GPON接口。n业务根据映射规则先映射到GEM Port中，然后在映射到T-CONT中进行上行传输。GEM port可以灵活的映射到T-CON
20、T中，一个GEM Port可以映射到一个T-CONT中去，多个GEM Port也可以映射到同一个T-CONT中。n一个ONU的GPON接口中可以包含一个或多个T-CONT。不同的ONU用ONU-ID标识不同的T-CONT用Alloc-ID标识不同的GEM-PORT用Port-ID标识Page 33GPON复用结构复用结构OLTONTT-CONTT-CONTGEM PortGEM PortPage 34TDMTDM dataPayloadTDM fragmentHECPTIPort IDPLIGEM FrameIngress bufferTDM BufferlTDM业务先导入缓存中进行排队，并且
21、按照固定的字节数复用到GEM帧中进行传输。 l这种方式不对具体的TDM业务进行感知，只进行透传处理。lGEM帧具有定长的特点，对TDM业务传输非常有利。TDM业务在业务在GPON中的映射方式中的映射方式Page 35GEM PayloadCRCPTIPort IDPLIGEM FrameEthernet PacketDASFDPreambleInter packet gapSALengthTypeMAC client dataFECEOF5 byteslGPON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。 lGEM帧会自动封装头信息。l映射的格式清晰，设备很
22、好实现，兼容性好。以太网业务在以太网业务在GPON中的映射方式中的映射方式GTC中的中的GEM流操作流操作n下行方向GEM帧由GEM块承载并送至所有ONU。ONU成帧子层提取帧，GEM TC适配器根据12bit的Port-ID过滤信元。只有携带正确Port-ID的帧才允许到达GEM客户端块。n上行方向GEM流由一个或多个T-CONT承载。OLT接收到与T-CONT关联的流后，会将帧转发到GEM TC适配器，然后送至GEM客户端。GTC关键功能关键功能n媒质接入控制流GTC系统为上行业务流提供媒质接入控制，其基本思路是：下行帧指示上行流在上行帧中的允许位置，上行帧和下行帧同步。OLT在PCBd中
23、发送指针，这些指针指示了每个ONU上行发送的开始和结束时间。这样在任意时刻只有一个ONU可以访问媒质，在正常工作状态下不会发生碰撞。指针以字节为单位，允许OLT以带宽粒度为64kbit/s对媒质进行有效的静态控制。nONU注册ONU注册由自动发现流程完成“配置S/N”方式是通过管理系统（如NMS和/或EMS）在OLT注册ONU序列号“发现S/N”方式是不通过管理系统（如NMS和/或EMS）在OLT注册ONU序列号业务流与业务流与QoSnGTC和受控用户数据之间的关系GTC系统根据T-CONT管理流，每个T-CONT由Alloc-ID标识。每个T-CONT可包含一个或多个GEM Port-ID。
24、OLT监控每个T-CONT的流量负载，并调整带宽分配来更好地分配PON资源。GTC系统不观察或维持Port-ID之间的QoS关系，该功能由PON终端的GEM客户端来完成。nQoS保证DBA功能可提供各种不同的QoS。GPON TC层规定了5种T-CONT（与G.983.4相同）。GEM模式中，GEM连接由端口标识，并根据QoS要求由一种T-CONT类型承载。GPON下行帧下行帧n下行帧由下行物理控制块（PCBd）和GEM块组成。下行帧提供了PON公共时间参考和上行公共控制信号。n1.24416Gbit/s系统的帧长为19440字节，而2.48832Gbit/s系统的帧长为38880字节，但PC
25、Bd的长度都是相同的，并与每帧中分配结构的数目有关。 nPCBd由多个域组成。OLT以广播方式发送PCBd，每个ONU均接收完整的PCBd信息，并根据其相关信息进行相应操作。 GPON的上行帧结构的上行帧结构n上行帧由复用的突发传输时隙组成，每帧包括一个或多个ONU的传输。 BWmap指示了这些传输的组织方式。n在每个分配时期，在OLT的控制下：ONU能够传送1到4种类型的PON开销和用户数据。这四种开销类型分别是：物理层开销（PLOu）上行物理层操作、维护和管理（PLOAMu）上行功率控制序列（PLSu）上行动态带宽报告（DBRu）GPON的上行帧结构的上行帧结构GPON ONU的激活（测距
26、和注册）的激活（测距和注册）nONU的激活过程包括：OLT和ONU之间协商工作参数、测距、建立上下行通信通道。nONU的激活过程由OLT控制，其激活过程大致如下：ONU通过Upstream_Overhead消息接收工作参数ONU根据接收到的工作参数调整自己的参数（如：发送光功率）OLT通过Serial_Number获取过程发现新ONU的序列号OLT给所有新ONU分配ONU-IDOLT测量新ONU的均衡时延OLT将测量的均衡时延传送给ONUONU根据均衡时延调整其上行帧时钟n以上激活过程是通过交互上下行标记（flag）以及PLOAM消息来完成的。n在正常工作状态下，所有传输信号都可以被用来监测信
27、号到达的相位。通过监测传输信号的相位，可以更新均衡时延（注意和EPON的差别）。 目前各目前各GPON厂商芯片开发的评价厂商芯片开发的评价n成熟度不够，OLT侧均为FPGA版，商用化还有待时日n实现电路复杂，系统成本偏高nDEMO系统功能简陋，还处在实验阶段n配套控制软件可操作性差，运行不稳定n有些性能指标偏差（如短包通透率指标）提纲提纲n综述nTDM PON的通用基本特性nEPONnGPONnTDM PON的通用增强特性n比较分析n应用场景和实际案例概述概述nDBADBA算法：和实施策略有关，与PON技术无关DBA通信机制：和PON技术密切相关nFEC可以提升光功率预算（与传输系统相同），哪
28、种PON都可以采用n加密需要对数据，尤其是下行数据进行加密，加密的算法和PON本身无关n保护保护方法和PON本身无关n上层业务映射语音：软交换方式，与具体的PON技术无关视频：上层应用，与具体的PON技术无关TDM：多采用PWE3，和具体的PON技术无关xPON的保护（的保护（1）针对线路较长的OLT到分路器段的11线路保护ONU采用常规单光口设备，分路器采用2：n分路器；OLT侧配置冗余光口成本较低，适合高端居民用户、小型商业用户等的高可靠性接入G.983.5中最早定义了对BPON的保护方案，其它的TDM PON均可直接采用。xPON的保护（的保护（2）冗余的线路和ODN全保护方式，可靠性非
29、常高需要ONU和OLT同时具备冗余光口，采用两套1：n分路器成本较高，适合高端企业用户的接入PON的环网保护实质和左边是一样的，而且这种组网方案会引入较多的分路器，成本上升；大量的活接头会严重影响光功率预算不推荐采用常见的一个变种：AES -128的情况介绍的情况介绍nDES加密算法（Data Encryption Standard数据加密标准）nRSA算法（Rivest-Shamir-Adleman）nAES算法高级加密标准 (AES) 是美国标准与技术研究院针对电子数据的加密所制定的规范AES 是可以使用 128、192 和 256 位密钥的迭代式对称密钥块密码，并且可以对 128 位（1
30、6 个字节）的数据块进行加密和解密。AES 是DES 的后续标准。在 2019 年下半年，AES被 NIST 选中。如果你对AES非常有兴趣，那么看看这篇文章：microsoft/china/msdn/library/security/DataSecureEncryp.mspxCESoP的基本概念的基本概念nCESoP的基本思想就是在分组交换网络上搭建一个“通道”，在其中实现TDM电路(如E1或T1)，从而使网络任一端的TDM设备不必关心其所连接的网络是否是一个TDM网络。分组交换网络被用来仿真TDM电路的行为，故而称为“电路仿真”。CESoP的标准化的标准化nITU-TITU-T建议Y.14
31、13（原Y.tdmpls)定义了通过MPLS网络承载电路业务的格式。nIETFIETF下属的边缘到边缘的伪线仿真（PWE3）工作组负责制定分组交换网（PSN）上仿真网络业务的机制。PSN可以包括IPv4、IPv6和MPLS网络。被仿真的网络业务包括数字TDM专线、FR、AAL、Ethernet、HDLC、PPP等网络业务。nMetro Ethernet ForumMEF 8 规范规定了基于城域以太网 的PDH（准同步数据系列）电路仿真的实现方法。nMFA(MPLS and Frame Relay Alliance)TDM仿真的实现协议 MFA 8.0.0，规定了通过 MPLS 网络承载 TDM
32、 电路仿真的封装格式、连接的建立与拆除等。从目前从目前从目前从目前EPONEPON厂商采用的厂商采用的厂商采用的厂商采用的TDMTDM仿真芯片实际采用的技术来看，主要以仿真芯片实际采用的技术来看，主要以仿真芯片实际采用的技术来看，主要以仿真芯片实际采用的技术来看，主要以PWE3PWE3技术为主。技术为主。技术为主。技术为主。PWE3简介简介nPWE3 （ Pseudo Wire Emulation Edge-to-Edge ）是一种在分组交换网络（PSN）上模拟各种点到点业务的机制，被模拟的业务可以是TDM专线、ATM、FR或以太网等。nPW3的功能主要包括：将业务封装成分组包、将这些分组包通
33、过路径或隧道传送到网络对端、管理分组包的次序和同步，等等其它功能。隧道的实现可以采用其它常用的一些隧道技术，例如，MPLS。从用户的角度来看，可以认为PWE3模拟的虚拟线是一种专用的链路或电路。PWE3网络参考模型PWE3中对中对TDM over IP技术难点的解决技术难点的解决n抖动TDM over IP网关配置缓冲器，缓冲器中一边接纳分组网中传来的分组，一边以恒定速率读出到TDM接口。n丢包TDM over IP网关会在输出的TDM流中插入与丢失数据长度相等的数据。这种插入数据的内容是随机的，且为适应不同应用而有所不同。n乱序为了能正确地将TDM数据恢复，必须要求TDM over IP网关
34、能够在重新生成TDM数据流之前将分组按正确顺序进行排序。 n时钟恢复外时钟法时间标签法（如RTP）自适应时钟提取法（采用特定算法，根据到达分组的统计特性推导计算时钟信息）提纲提纲n综述nTDM PON的通用基本特性nEPONnGPONnTDM PON的通用增强特性n比较分析TDM PON的共性总结的共性总结n拓扑结构n双工方式n多点控制规程nDBAnFEC与加密n保护n上层业务映射：基本上都经过IP差别主要在于映射的帧结构！差别主要在于映射的帧结构！产品成熟度和价格比较产品成熟度和价格比较EPONGPON芯片芯片第三代（SoC），56家专业厂商厂商自主设计模块模块FP+PIN，1020家，50
35、美元DFB+APD，自主或协作开发 系统系统有主流电信大厂（烽火、UT、富士通） 1、2家新兴专业厂商产品成熟度产品成熟度成熟成熟，在日、韩有规模应用仅（仅（FlexLight）产品有商用）产品有商用价格价格低低，3000元/线（技术简单，规模生产）高高，6000元/线(光模块是EPON的6倍)注：本表来自中国移动研究院内部资料带宽利用率比较带宽利用率比较EPONGPON线路编码线路编码8B/10B，引入20%开销NRZ扰码，没有引入开销封装开销封装开销12字节的IPG、8字节的前导码、12字节的源和目的MAC地址、2字节的长度、4字节的FCS、帧填充开销PADs，约7.4%5字节的GEM帧头
36、、12字节的源和目的MAC地址、2字节的长度、4字节的FCS、帧填充开销PADs，约5.8%调度开销调度开销上行突发开销：104字节，约5.3%；控制协议开销：84字节，约4.3%；帧碎片开销约为1上行突发开销：15字节，约2.4%；控制协议开销：13字节，约2.1%；帧碎片开销约为3.8综合综合总效率：总效率：65.6%可用带宽为：820M总效率：总效率：86%可用带宽为：1070M注：本表来自中国移动研究院内部资料多业务提供能力比较多业务提供能力比较EPONGPONTDM可以解决可以解决：需要对上下行的带宽进行适当的控制，结合VoIP或基于分组的电路仿真业务（CESoP）等技术，可满足1.
37、5ms时延等指标。标准的PWE3设备可提供跨网段、端到端的透明的点对点TDM通道能够很好地支持多业务并有能够很好地支持多业务并有QOS保证保证，但处理复杂，但处理复杂（经过复杂的封装和解封装、分段和重组等多项操作）数据数据简单简单：传送标准的以太网包，不对数据包进行分段和重组，可以很好支持多种组播业务。视频视频增加波长增加波长注：本表来自中国移动研究院内部资料OAM比较比较nEPON（具备基本功能）远端故障指示远端环回控制：无需外部测试仪表的情况下，进行PON链路的性能检测，大大方便了系统的开通和故障定位 链路监视 OAM能力的自动协商机制 定义了丰富的厂商扩展机制 nGPON（丰富OAM开销
38、）各种告警带宽授权分配DBA链路监测保护倒换密钥交换XPON技术比较总结技术比较总结BPONGPONEPON标准成熟度标准成熟度成熟不成熟不成熟成熟封装格式封装格式ATMATM/GEMEthernet线路码线路码NRZ扰码NRZ扰码8B/10B带宽利用率带宽利用率80%86%65.6%多业务支持多业务支持强强强强中等成本成本高高高高较低较低产品成熟度产品成熟度成熟较成熟较成熟成熟成熟注：本表来自中国移动研究院内部资料GPON与与EPON的比较分析的比较分析GPON和EPON分别适合不同的用户群体，两者是互补的关系，而非完全替代关系GPON在大客户接入方面占据优势，EPON更加适合居民和小型商业
39、用户使用对技术比较中几个问题的澄清对技术比较中几个问题的澄清n业务承载效率线路编码映射方法n传输距离物理逻辑n预期成本IC成本趋同是很容易达到的光模块的技术指标差别很大n对功率等级控制的不同处理方法EPON无GPON有提纲提纲n综述nTDM PON的通用基本特性nEPONnGPONnTDM PON的通用增强特性n比较分析n应用场景和实际案例无锡移动试点无锡移动试点OLTONUONUONUONUONUONU西门机房西门机房3楼楼五五 爱爱 路路营业厅营业厅梦梦 之之 岛岛动感厅动感厅9楼楼CMNET +WLAN光分路器光分路器西门西门2楼井道楼井道ONUONUONU2楼井道楼井道政政 协协 基基
40、 站站城城 域域 网网 接接入点入点金金 惠惠大大 厦厦宽宽 带带上网上网2级分光1:4梦梦 之之 岛岛动感厅动感厅西门综合楼内西门综合楼内西门楼附近的营业厅西门楼附近的营业厅ONU3级分光1:41级分光(1:2)2级分光(1:8)西门西门9楼井道楼井道10楼楼CMNET +WLAN8楼楼CMNET +WLAN2楼楼未未 来来生生 活活演演 示示厅厅2楼楼营营业业厅厅DCNn在西门综合楼2楼营业厅提供DCN和宽带业务，8楼至10层提供CMNET +WLAN业务；五爱路营业厅提供宽带业务；梦之岛动感厅提供宽带+DCN业务；梦之岛动感厅2提供电话业务；政协基站提供CMNET；金惠大厦提供宽带上网业
41、务；锦仑大酒店提供微蜂窝业务。至今，设备运行稳定。无锡试点主要测试项目无锡试点主要测试项目nEPON系统基本功能和性能测试OLT的二层功能测试OLT的下行业务流限速OLT的安全功能测试OLT基于OAM对ONU进行远程管理功能测试n ONU设备测试EPON系统基本功能和性能测试ONU的二层功能测试ONU的QOS功能测试ONU的安全功能测试ONU的远程管理功能测试序号序号仪仪表名称表名称生生产产厂家厂家型号型号序列号序列号1SDH分析仪AnritsuMP1570ASN：61001524882数据网络性能分析仪SpirentSMARTBITS600B SN:060027783可调光衰减器WWGOLA
42、-15BCE-00554PON专用光功率计（可测1490nm波长）EXFOPPM-350B5普通光功率计WWGOLA-15CDG-00316SDH分析仪AgilentOmni BER 718试用工作试用工作n方案实施主要步骤：1、网络现状现场勘测；2、制定基于EPON技术的FTTX系统详细的实施方案；3、EPON设备和管理软件的安装调试、设备联调；4、系统的测试、技术文档的编写；5、系统培训、评测、验收；6、技术移交、系统维护。n在EPON设备和管理软件的安装调试、设备联调中，注意了先中心设备、后终端设备的原则，主要包括以下方面内容：1、小区机房OLT设备的安装；2、小区机房OLT设备数据规划
43、、配置、调测；3、ONU设备数据规划，中心机房内试调测；4、中心机房网管、记费安装调测；5、小区ONU批量放号；6、全网测试。特点描述特点描述n安全性保障 FTTX系统对每个允许接入的合法设备配置一个设备认证码，并为用户分配唯一的用户名和密码，通过认证码方式判断用户是允许接入还是拒绝接入。nQoS 由于基于EPON技术的FTTH系统提供的各种业务是以数据网为基本的，而数据网本身的QoS是比较难以保障的。本设计中采用了如下策略：完全利用基于以太网技术和IP技术所取得的QoS技术成，结合烽火科技EPON系统独特的多LLID技术在EPON控制范围内实现全局的QoS处理，例如预留合适的网络带宽、采用优
44、先队列技术、定义相关策略等。n用户数据保密性 采用AES-128加密技术对用户数据进行加密，密钥定期协商更换，根据密钥进行解密后才能获得原始数据，彻底杜绝用户数据被窃取的可能。nOAM特性 烽火科技FTTX系统具备自动ONU注册、自动测距；提供对光纤设备和用户接口的测试功能，能够很容易、快速地进行故障隔离和识别；电源故障告警使故障定位更加容易，并且容易区分是光纤还是本地电源故障；丰富的OAM特性使整个FTTX系统成为一个可运营可管理的系统。试用意见试用意见n该基于EPON的FTTX解决方案使网络通信能在更高的起点上，具备了更多的竞争手段（业务、资费）。本次试验工程主要为了研究EPON开展多业务
45、的能力，研究在EPON中通过TDM模式承载语音和专线业务的可行性、探询可行的FTTX商业运营模式。n烽火科技通过提供光线路终端（OLT）、光网络单元（ONU）等烽火科技基于EPON的FTTH平台设备，实现无锡移动FTTX运营系统的建设方案，通过一段时间的试验运行之后，性能稳定、效果良好，可以正式运行并进行大规模应用。PON在移动网的适用性在移动网的适用性-摘自省公司交流摘自省公司交流n适用场合：n成片出现的大量接入点，灵活采用各种能适应现场光纤资源的拓扑结构，减少骨干光纤的消耗。n应用在接入层及以下层面，覆盖范围一般控制在10Km以内（最大20Km）。n在TDM/IP混合，且IP业务量较大的环
46、境下，成本优势比较明显。现阶段现阶段PON在移动网的应用场景选择在移动网的应用场景选择-摘自省公司交流摘自省公司交流n1、微蜂窝、室外基站的接入 特别是未来有数据业务发展潜力的酒店、楼宇、小区；n2、营业厅、代理店、动感地带体验店、新业务体验区的接入n3、办公业务接入 综合楼内的办公宽带和办公电话，光纤到部门；n4、PONWLAN、PONWiMAXWLAN热点、WiMAX中心站的数据回传，替代光纤收发器；EPON是理想的商业楼宇接入解决方案是理想的商业楼宇接入解决方案n每个公司一个ONU，按需分配带宽nONU通过交换机或路由器与公司内部网络相连接n在满足商住两用楼宇的需求时，尤其能够凸现技术优
47、势烽火通信烽火通信FTTB项目案例项目案例武汉电信武汉电信FTTB项目项目武汉电信FTTB一期项目示意武汉电信FTTX网管设置示意n武汉电信在2019年开始进行FTTH试点，直到2019年末，共计实施十余个小区，均为FTTH项目，多数提供数据+语音+CATC+IPTV的综合业务，在高端用户群中树立了企业品牌。n从2019年开始，武汉电信针对原有光进铜退方案的不足，开始采用EPON+LAN的模式探索新建小区的业务需求，取得了巨大的成功。n武汉电信已经明确，今后针对新建的500户以上规模小区，统一采用EPON+LAN方式解决语音+数据+IPTV的综合业务需求。烽火通信烽火通信FTTB项目案例项目案
48、例北京通信回龙观北京通信回龙观FTTB（一期）项目（一期）项目n经过长时间的比较和评价后，北京通信选定FTTB作为发展新增用户的首选技术手段。n北京回龙观文化居住区是全国规模最大的经济适用房项目，位于北京市昌平区南部，总建筑面积850万平方米，规划居住人口近30万。n回龙观社区FTTB项目同时提供数据和语音业务，已经实施的规模超过14000户。FTTX网吧接入方案类似接入点集中网吧接入方案类似接入点集中n 中国网吧现状目前多采用ADSL或光纤收发器方式接入，DSL方式带宽有限、收发器过于占用光纤资源且难以为继。可以放置无源光耦合器在网吧集中点，汇聚多个网吧的流量。通过EPON可以向网吧提供动态
49、或静态分配带宽的高质量业务。n 烽火通信FTTX提供网吧接入的方案广泛应用于四川、湖南、新疆等地“全球眼全球眼” 业务对网络接入平台的需求分析业务对网络接入平台的需求分析上行信息量远大于下行信息量数据化信息传递和处理，需要开放式的协议处理带宽需求较大（110Mbps）监控点数量多且分布分散，线路资源消耗较大n要求接入平台的带宽提供能力，尤其是上行带宽提供能力要强。n优选采用具备较长传输距离的接入平台。n尽量考虑通过网络结构设计来降低线路资源消耗。n由于“全球眼”业务主要为大客户提供业务，因此对接入平台的管理能力要求较高，要求有较好的易维护性。可采用两级分光的方式提升可采用两级分光的方式提升EP
50、ON网络的利用率网络的利用率FiBOOM AN5116系列系列EPON OLT设备设备AN5116-03AN5116-02AN5116-06盒式盒式OLT设备设备盒式盒式OLT设备设备AN5116-06机架式机架式OLT设备设备14U子框，标准19英寸架构中板结构，双面插卡，支持主控盘主备保护和电源冗余设备正面提供16个PON业务板卡，背面提供7个GE数据业务上联口（最大可扩展至23个GE）、V5语音上联口，另可提供CATV、STM-1等业务接入单板具有2个PON接口，最大可接入64个ONU；单框可接入1024个ONU超稳定系统平台，强大功能及优越性能历经时间检验4.5U子框，标准19英寸架构
51、中板结构，双面插卡，支持主控盘主备保护和电源冗余设备正面提供4个PON业务板卡，背面提供7个GE数据业务上联口（最大可扩展至11个GE）、V5语音上联口，另可提供CATV、STM-1等业务接入单板具有2个PON接口，最大可接入64个ONU；单框可接入256个ONUFiBOOM AN5006系列系列EPON ONU设备设备（FTTH）FEPOTSRFAN5006-02A2AN5006-034-AN5006-0442Optional-FTTH类型ONUUSB41WLAN1HG220型号FEPOTS2HGU类型ONU型号FiBOOM AN5006系列系列EPON ONU设备设备（FTTB）FEPOT
52、SRFAN5006-07AN5006-09AN5006-1016OptionalFTTB(LAN）类型ONU型号16（OP）OptionalOptional88（OP）24-FiBOOM AN5006系列系列EPON ONU设备设备（FTTB续）续）DSLPOTS说明AN5006-15AN5006-16128（纯宽带模式）FTTB(DSL）类型ONU型号4块业务板卡槽位，宽窄带板卡可任意混插，单板端口数均为32512（纯宽带模式）128（纯窄带模式）512（纯窄带模式）16块业务板卡槽位，宽窄带板卡可任意混插，单板端口数均为322019-00-00谢谢！谢谢！烽火通信科技股份有限公司2019年4月
