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1、 宽带无源光接入设备: BPON 无源光纤接入网技术无源光纤接入网技术无源光纤接入网技术无源光纤接入网技术 宽带无源光接入设备: BPON 接入网概述接入网概述接入网概述接入网概述l l接入网概念接入网概念接入网概念接入网概念用户接入网（用户接入网（用户接入网（用户接入网（ANAN）是由业务节点接口（）是由业务节点接口（）是由业务节点接口（）是由业务节点接口（SNISNI）和相关用户网络）和相关用户网络）和相关用户网络）和相关用户网络接口（接口（接口（接口（UNIUNI）之间的一系列传送实体。）之间的一系列传送实体。）之间的一系列传送实体。）之间的一系列传送实体。AN普通电话POTSISDN专
2、线LL无线 RADIO视频 VIDEO交叉连接器 本地交换机广播电视ATM节点交互式电视SNIUNI 宽带无源光接入设备: BPON 接入网分类接入网分类接入网分类接入网分类l l有线接入有线接入有线接入有线接入ll铜线铜线铜线铜线bbHDSLHDSLbbADSLADSLll铜线光线混合接入铜线光线混合接入铜线光线混合接入铜线光线混合接入bbHFCHFCl l光纤接入光纤接入光纤接入光纤接入bb有源光纤有源光纤bb无源光纤无源光纤l l无线接入无线接入无线接入无线接入 宽带无源光接入设备: BPON 有源光纤接入技术与无源光纤接入技术比较有源光纤接入技术与无源光纤接入技术比较有源光纤接入技术与
3、无源光纤接入技术比较有源光纤接入技术与无源光纤接入技术比较l l有源光纤接入技术与无源光纤接入技术的主要区别有源光纤接入技术与无源光纤接入技术的主要区别有源光纤接入技术与无源光纤接入技术的主要区别有源光纤接入技术与无源光纤接入技术的主要区别在于网络的组成上在于网络的组成上在于网络的组成上在于网络的组成上l l有源光纤接入在光路分支时，采用有源技术来完成有源光纤接入在光路分支时，采用有源技术来完成有源光纤接入在光路分支时，采用有源技术来完成有源光纤接入在光路分支时，采用有源技术来完成远端机局端机远端机远端机有源设备 宽带无源光接入设备: BPON 无源光纤网络（无源光纤网络（无源光纤网络（无源光
4、纤网络（PONPON）l lPONPON（无源光网络）技术是一种点对多点的光纤传（无源光网络）技术是一种点对多点的光纤传（无源光网络）技术是一种点对多点的光纤传（无源光网络）技术是一种点对多点的光纤传输和接入技术，下行采用广播方式、上行采用时分输和接入技术，下行采用广播方式、上行采用时分输和接入技术，下行采用广播方式、上行采用时分输和接入技术，下行采用广播方式、上行采用时分多址方式，可以灵活地组成树型、星型、总线型等多址方式，可以灵活地组成树型、星型、总线型等多址方式，可以灵活地组成树型、星型、总线型等多址方式，可以灵活地组成树型、星型、总线型等拓扑结构，在光分支点不需要节点设备，只需要安拓扑
5、结构，在光分支点不需要节点设备，只需要安拓扑结构，在光分支点不需要节点设备，只需要安拓扑结构，在光分支点不需要节点设备，只需要安装一个简单的无源光分路器，光信号在传输过程中装一个简单的无源光分路器，光信号在传输过程中装一个简单的无源光分路器，光信号在传输过程中装一个简单的无源光分路器，光信号在传输过程中不再经过放大和再生，网络的分路由光分路器来实不再经过放大和再生，网络的分路由光分路器来实不再经过放大和再生，网络的分路由光分路器来实不再经过放大和再生，网络的分路由光分路器来实现。现。现。现。l lPONPON的优点是：宽带化、业务综合化、灵活的组网的优点是：宽带化、业务综合化、灵活的组网的优点
6、是：宽带化、业务综合化、灵活的组网的优点是：宽带化、业务综合化、灵活的组网能力、低成本。能力、低成本。能力、低成本。能力、低成本。 宽带无源光接入设备: BPON 无源接入技术无源接入技术无源接入技术无源接入技术l l无源接入技术在网络分支时，采用无源光学器件来无源接入技术在网络分支时，采用无源光学器件来无源接入技术在网络分支时，采用无源光学器件来无源接入技术在网络分支时，采用无源光学器件来完成信号的分离和汇总。完成信号的分离和汇总。完成信号的分离和汇总。完成信号的分离和汇总。分光器局端机远端机远端机无源器件远端机分光器 宽带无源光接入设备: BPON 无源接入网技术方案无源接入网技术方案无源
7、接入网技术方案无源接入网技术方案l l采用时分复用、时分多址和波分复用技术采用时分复用、时分多址和波分复用技术采用时分复用、时分多址和波分复用技术采用时分复用、时分多址和波分复用技术l l节点采用无源光器件，根据网络特点来配置，组网节点采用无源光器件，根据网络特点来配置，组网节点采用无源光器件，根据网络特点来配置，组网节点采用无源光器件，根据网络特点来配置，组网方便灵活方便灵活方便灵活方便灵活l l光网络不含有源器件，完全透明光网络不含有源器件，完全透明光网络不含有源器件，完全透明光网络不含有源器件，完全透明 目前，无源光纤接入技术已是业界公认的光纤接入网主要发展技术之一，特别适合中小容量用户
8、接入支线网。 宽带无源光接入设备: BPON 无源光纤网络接入技术无源光纤网络接入技术无源光纤网络接入技术无源光纤网络接入技术无源光纤网络接入技术演进和关键技术无源光纤网络接入技术演进和关键技术无源光纤网络接入技术演进和关键技术无源光纤网络接入技术演进和关键技术 宽带无源光接入设备: BPON 无源光网络技术演进无源光网络技术演进无源光网络技术演进无源光网络技术演进对对对对PONPONPONPON技术的研究始于技术的研究始于技术的研究始于技术的研究始于20202020世纪世纪世纪世纪80808080年代后期年代后期年代后期年代后期l l窄带（窄带（窄带（窄带（PONPONPONPON）ll利用
9、利用PONPON技术来传输基于技术来传输基于64kB/s64kB/s或或ISDNISDN基本速率的窄带交互式基本速率的窄带交互式业务。业务。l lAPONAPONAPONAPONATM+PONATM+PONll到到2020世纪世纪9090年代中期人们普遍认为年代中期人们普遍认为ATMATM技术是最适合多业务的技术是最适合多业务的协议协议, ,而而PONPON则是最经济的宽带接入方式则是最经济的宽带接入方式, ,所以将所以将ATMATM技术和技术和PONPON技术相结合就成为实现在单一接入平台进行宽带接入的理想途技术相结合就成为实现在单一接入平台进行宽带接入的理想途径径l lEPON EPON
10、EPON EPON Ethernet+PON Ethernet+PON ll随着以太网向城域、骨干网的渗透，随着以太网向城域、骨干网的渗透，EPONEPON把把EthernetEthernet和和PONPON技技术结合起来，克服了术结合起来，克服了APONAPON缺乏视频传输能力、带宽有限、系统缺乏视频传输能力、带宽有限、系统复杂、价格昂贵等缺点，成为复杂、价格昂贵等缺点，成为IP/EthernetIP/Ethernet有效接入手段受到广泛有效接入手段受到广泛重视重视 宽带无源光接入设备: BPON APONAPONl l9090年代中期由年代中期由年代中期由年代中期由FSANFSAN集团提出
11、，在一个通用、快捷的宽带接集团提出，在一个通用、快捷的宽带接集团提出，在一个通用、快捷的宽带接集团提出，在一个通用、快捷的宽带接入系统上同时提供宽带和窄带服务，如入系统上同时提供宽带和窄带服务，如入系统上同时提供宽带和窄带服务，如入系统上同时提供宽带和窄带服务，如IPIP数据，视频，数据，视频，数据，视频，数据，视频，10/10010/100以太网、话音以及以太网、话音以及以太网、话音以及以太网、话音以及TDMTDM业务，通过光纤在世界范围内业务，通过光纤在世界范围内业务，通过光纤在世界范围内业务，通过光纤在世界范围内传送。传送。传送。传送。l lATMATM技术具有支持多业务、多比特率的能力
12、，技术具有支持多业务、多比特率的能力，技术具有支持多业务、多比特率的能力，技术具有支持多业务、多比特率的能力，ATMATM接入系统接入系统接入系统接入系统能够完成不同速率的多种业务接入，它既能提供窄带业务，能够完成不同速率的多种业务接入，它既能提供窄带业务，能够完成不同速率的多种业务接入，它既能提供窄带业务，能够完成不同速率的多种业务接入，它既能提供窄带业务，又能提供宽带业务，即能提供全业务接入。又能提供宽带业务，即能提供全业务接入。又能提供宽带业务，即能提供全业务接入。又能提供宽带业务，即能提供全业务接入。l l19981998年起，年起，年起，年起，ITU-TITU-T分别通过了分别通过了
13、分别通过了分别通过了FSANFSAN提交的提交的提交的提交的APONAPON线路接口线路接口线路接口线路接口标准标准标准标准G.983.1G.983.1草案、控制通道标准草案、控制通道标准草案、控制通道标准草案、控制通道标准G.983.2G.983.2、支持、支持、支持、支持CATVCATV等下等下等下等下行业务的附加下行波长标准行业务的附加下行波长标准行业务的附加下行波长标准行业务的附加下行波长标准G.983.3G.983.3以及有关以及有关以及有关以及有关ONUONU带宽分配、带宽分配、带宽分配、带宽分配、保护机制的保护机制的保护机制的保护机制的G.983.4G.983.4和和和和G.98
14、3.5G.983.5标准。标准。标准。标准。 宽带无源光接入设备: BPON APONAPON传输技术传输技术传输技术传输技术l l在在在在OLTOLT到到到到ONUONU下行方向采用下行方向采用下行方向采用下行方向采用TDMTDM方式，以广播方式方式，以广播方式方式，以广播方式方式，以广播方式送至每一个送至每一个送至每一个送至每一个ONUONU，ONUONU根据自己的地址接收自己根据自己的地址接收自己根据自己的地址接收自己根据自己的地址接收自己的信息。的信息。的信息。的信息。终端用户1终端用户1终端用户1OLTONU1ONU2ONU3APON下行传输 宽带无源光接入设备: BPON APON
15、APON传输技术传输技术传输技术传输技术l lONUONU到到到到OLTOLT的上行信号的传输采用先进的的上行信号的传输采用先进的的上行信号的传输采用先进的的上行信号的传输采用先进的TDMATDMA技技技技术。术。术。术。终端用户1终端用户1终端用户1OLTONU1ONU2ONU3APON上行传输 宽带无源光接入设备: BPON APONAPON关键技术关键技术关键技术关键技术l l高精度的测距技术高精度的测距技术高精度的测距技术高精度的测距技术l l高速突发同步技术高速突发同步技术高速突发同步技术高速突发同步技术l l动态带宽分配算法动态带宽分配算法动态带宽分配算法动态带宽分配算法l l大动
16、态范围光信号收发技术大动态范围光信号收发技术大动态范围光信号收发技术大动态范围光信号收发技术 宽带无源光接入设备: BPON APONAPON关键技术关键技术关键技术关键技术高精度的测距技术高精度的测距技术高精度的测距技术高精度的测距技术l l对对对对OLTOLT而言，各个不同的而言，各个不同的而言，各个不同的而言，各个不同的ONUONU到到到到OLTOLT的距离不相等；的距离不相等；的距离不相等；的距离不相等；OLTOLT与各与各与各与各ONUONU间的环路时延还会随时间和环境而变，间的环路时延还会随时间和环境而变，间的环路时延还会随时间和环境而变，间的环路时延还会随时间和环境而变，因此会引
17、起上行信元的碰撞。为防止碰撞，可通过因此会引起上行信元的碰撞。为防止碰撞，可通过因此会引起上行信元的碰撞。为防止碰撞，可通过因此会引起上行信元的碰撞。为防止碰撞，可通过实时测量每个实时测量每个实时测量每个实时测量每个ONUONU和和和和OLTOLT间的环路时延，间的环路时延，间的环路时延，间的环路时延，ONUONU调调调调解发送时延，插入相应的均衡时延解发送时延，插入相应的均衡时延解发送时延，插入相应的均衡时延解发送时延，插入相应的均衡时延TdTd，使所有，使所有，使所有，使所有ONUONU到到到到OLTOLT的逻辑距离相同。的逻辑距离相同。的逻辑距离相同。的逻辑距离相同。l l测距方法：扩频
18、法、带外法和带内开窗法。测距方法：扩频法、带外法和带内开窗法。测距方法：扩频法、带外法和带内开窗法。测距方法：扩频法、带外法和带内开窗法。l l按照测距时按照测距时按照测距时按照测距时ONUONU上有、无业务，又分为静态测距和上有、无业务，又分为静态测距和上有、无业务，又分为静态测距和上有、无业务，又分为静态测距和动态测距。动态测距。动态测距。动态测距。 宽带无源光接入设备: BPON APONAPON关键技术关键技术关键技术关键技术高速突发同步技术高速突发同步技术高速突发同步技术高速突发同步技术l l由于上行为多点到一点的由于上行为多点到一点的由于上行为多点到一点的由于上行为多点到一点的TD
19、MATDMA方式，测距程序的方式，测距程序的方式，测距程序的方式，测距程序的精确度有限（一般为精确度有限（一般为精确度有限（一般为精确度有限（一般为1bit1bit），不同），不同），不同），不同ONUONU发送的突发送的突发送的突发送的突发时隙之间有几发时隙之间有几发时隙之间有几发时隙之间有几bitsbits的防护时间。时隙之间有相位的防护时间。时隙之间有相位的防护时间。时隙之间有相位的防护时间。时隙之间有相位突变，突变，突变，突变，OLTOLT必须能在很短的时间（几个必须能在很短的时间（几个必须能在很短的时间（几个必须能在很短的时间（几个bitsbits）内实）内实）内实）内实现相位同步。
20、在传送帧结构中加入同步保护字，现相位同步。在传送帧结构中加入同步保护字，现相位同步。在传送帧结构中加入同步保护字，现相位同步。在传送帧结构中加入同步保护字，OLTOLT接收机迅速恢复从不同节点传来的每个突发信接收机迅速恢复从不同节点传来的每个突发信接收机迅速恢复从不同节点传来的每个突发信接收机迅速恢复从不同节点传来的每个突发信号的正确时钟，在上行信元到达号的正确时钟，在上行信元到达号的正确时钟，在上行信元到达号的正确时钟，在上行信元到达OLTOLT的前几个的前几个的前几个的前几个bitsbits内实现快速突发比特同步。内实现快速突发比特同步。内实现快速突发比特同步。内实现快速突发比特同步。 宽
21、带无源光接入设备: BPON APONAPON关键技术关键技术关键技术关键技术动态带宽分配算法动态带宽分配算法动态带宽分配算法动态带宽分配算法l l动态带宽分配动态带宽分配动态带宽分配动态带宽分配(DBA)(DBA)算法是实时地改变各算法是实时地改变各算法是实时地改变各算法是实时地改变各ONUONU上行上行上行上行带宽的机制。由于数据业务的带宽不确定性，如按带宽的机制。由于数据业务的带宽不确定性，如按带宽的机制。由于数据业务的带宽不确定性，如按带宽的机制。由于数据业务的带宽不确定性，如按峰值速率静态分配带宽则整个系统带宽很快就被耗峰值速率静态分配带宽则整个系统带宽很快就被耗峰值速率静态分配带宽
22、则整个系统带宽很快就被耗峰值速率静态分配带宽则整个系统带宽很快就被耗尽，带宽利用率很低；而尽，带宽利用率很低；而尽，带宽利用率很低；而尽，带宽利用率很低；而DBADBA根据各根据各根据各根据各ONUONU的业务的业务的业务的业务情况动态分配带宽，使带宽利用率大幅度提高，同情况动态分配带宽，使带宽利用率大幅度提高，同情况动态分配带宽，使带宽利用率大幅度提高，同情况动态分配带宽，使带宽利用率大幅度提高，同时系统可以根据用户优先级设置不同的服务等级。时系统可以根据用户优先级设置不同的服务等级。时系统可以根据用户优先级设置不同的服务等级。时系统可以根据用户优先级设置不同的服务等级。 宽带无源光接入设备
23、: BPON APONAPON关键技术关键技术关键技术关键技术光信号收发光信号收发光信号收发光信号收发l lOLTOLT光接收机必须能够适应不同光接收机必须能够适应不同光接收机必须能够适应不同光接收机必须能够适应不同ONUONU信号的不同光信号的不同光信号的不同光信号的不同光功率。接收机需要有一个很大的动态范围，并设定功率。接收机需要有一个很大的动态范围，并设定功率。接收机需要有一个很大的动态范围，并设定功率。接收机需要有一个很大的动态范围，并设定门限，以最快的速度来判决。而每个门限，以最快的速度来判决。而每个门限，以最快的速度来判决。而每个门限，以最快的速度来判决。而每个ONUONU发射机的
24、发射机的发射机的发射机的输出功率也可以根据本节点的路径损耗进行调节，输出功率也可以根据本节点的路径损耗进行调节，输出功率也可以根据本节点的路径损耗进行调节，输出功率也可以根据本节点的路径损耗进行调节，从而降低从而降低从而降低从而降低OLTOLT接收机动态范围的要求。另外，与常接收机动态范围的要求。另外，与常接收机动态范围的要求。另外，与常接收机动态范围的要求。另外，与常规的光纤通信激光器相比，规的光纤通信激光器相比，规的光纤通信激光器相比，规的光纤通信激光器相比，ONUONU激光器要求有良好激光器要求有良好激光器要求有良好激光器要求有良好的消光比。的消光比。的消光比。的消光比。 宽带无源光接入
25、设备: BPON APONAPONl lAPONAPON在在在在FSANFSAN（全业务接入网）中得到了应用，（全业务接入网）中得到了应用，（全业务接入网）中得到了应用，（全业务接入网）中得到了应用，但它同目前广泛采用的但它同目前广泛采用的但它同目前广泛采用的但它同目前广泛采用的IPIP技术，特别是以太网技术技术，特别是以太网技术技术，特别是以太网技术技术，特别是以太网技术的结合并不理想，诸如的结合并不理想，诸如的结合并不理想，诸如的结合并不理想，诸如IP/Ethernet over APONIP/Ethernet over APON的的的的技术复杂性、传输效率、网络管理等，都有不尽人技术复杂
26、性、传输效率、网络管理等，都有不尽人技术复杂性、传输效率、网络管理等，都有不尽人技术复杂性、传输效率、网络管理等，都有不尽人意之处。意之处。意之处。意之处。 宽带无源光接入设备: BPON EPONEPONl lIEEEIEEE于于于于20002000年底成立了年底成立了年底成立了年底成立了EFMEFM工作组工作组工作组工作组(EthernetintheFirstMileStudyGroup),(EthernetintheFirstMileStudyGroup),试图引入试图引入试图引入试图引入一种新的接入技术标准一种新的接入技术标准一种新的接入技术标准一种新的接入技术标准EthernetPO
27、N(EthernetPON(简称简称简称简称EPON). EPON). 利用利用利用利用PONPON的拓扑结构实现以太网的接入的拓扑结构实现以太网的接入的拓扑结构实现以太网的接入的拓扑结构实现以太网的接入l lEPONEPON与与与与APONAPON物理结构相似，并同样可通过物理结构相似，并同样可通过物理结构相似，并同样可通过物理结构相似，并同样可通过CWDMCWDM、TDMTDM技术实现双向、点对多点的通信，技术实现双向、点对多点的通信，技术实现双向、点对多点的通信，技术实现双向、点对多点的通信，其最大的区别是前者通过不定长的其最大的区别是前者通过不定长的其最大的区别是前者通过不定长的其最大
28、的区别是前者通过不定长的802.3802.3以太网帧以太网帧以太网帧以太网帧来提供多种业务，帧长从来提供多种业务，帧长从来提供多种业务，帧长从来提供多种业务，帧长从6464字节到字节到字节到字节到1518 1518 字节字节字节字节 . . 宽带无源光接入设备: BPON EPONEPON的优缺点的优缺点的优缺点的优缺点l l优点：优点：优点：优点：ll与现有以太网的兼容性与现有以太网的兼容性与现有以太网的兼容性与现有以太网的兼容性. .bb以太网技术以太网技术, ,是迄今为止最成功和成熟的局域网技术是迄今为止最成功和成熟的局域网技术. .在在WANWAN和和LANLAN连接时将减少连接时将减
29、少APONAPON在在ATMATM和和IPIP协议间协议间转换转换. .ll高带宽高带宽高带宽高带宽. .bb根据目前的讨论根据目前的讨论,EPON,EPON的下行信道为百兆的下行信道为百兆/ /千兆的广播千兆的广播方式方式, ,而上行信道为用户共享的百兆而上行信道为用户共享的百兆/ /千兆信道千兆信道. .这比目这比目前的接入方式前的接入方式, ,如如Mo-demMo-dem、ISDNISDN、ADSLADSL甚至甚至APONAPON( (下行下行622/155Mbit/s,622/155Mbit/s,上行共享上行共享155Mbit/s)155Mbit/s)都要高得多都要高得多. .ll低成
30、本低成本低成本低成本. .ll组网灵活组网灵活组网灵活组网灵活l l主要的技术挑战在于如何加强主要的技术挑战在于如何加强主要的技术挑战在于如何加强主要的技术挑战在于如何加强QoSQoS，使其可提供和，使其可提供和，使其可提供和，使其可提供和ATMATM、SDHSDH相同品质的实时服务相同品质的实时服务相同品质的实时服务相同品质的实时服务 . . 宽带无源光接入设备: BPON 本项目宽带无源光接入设备技术特点：本项目宽带无源光接入设备技术特点：本项目宽带无源光接入设备技术特点：本项目宽带无源光接入设备技术特点：l l本项目所研究的宽带本项目所研究的宽带本项目所研究的宽带本项目所研究的宽带PON
31、PON设备（设备（设备（设备（Broadband PON,Broadband PON,简称简称简称简称BPONBPON），是结合），是结合），是结合），是结合APONAPON、EPONEPON两种技术的两种技术的两种技术的两种技术的特点，提供多种混合业务的单一网络传输平台。特点，提供多种混合业务的单一网络传输平台。特点，提供多种混合业务的单一网络传输平台。特点，提供多种混合业务的单一网络传输平台。l l以太网数据和多路以太网数据和多路以太网数据和多路以太网数据和多路E1E1数据的统一传输，数据的统一传输，数据的统一传输，数据的统一传输，l l动态分配带宽，利用以太网数据的突发特性对传输动态分配
32、带宽，利用以太网数据的突发特性对传输动态分配带宽，利用以太网数据的突发特性对传输动态分配带宽，利用以太网数据的突发特性对传输信道采用统计复用，提高带宽利用率。信道采用统计复用，提高带宽利用率。信道采用统计复用，提高带宽利用率。信道采用统计复用，提高带宽利用率。l l采用基于采用基于采用基于采用基于EthernetEthernet的成熟技术，避免的成熟技术，避免的成熟技术，避免的成熟技术，避免APONAPON复杂的复杂的复杂的复杂的成帧、管理等处理，大量，提高系统构成的性价比。成帧、管理等处理，大量，提高系统构成的性价比。成帧、管理等处理，大量，提高系统构成的性价比。成帧、管理等处理，大量，提高
33、系统构成的性价比。 宽带无源光接入设备: BPON BPONBPON系统的主要技术指标：系统的主要技术指标：系统的主要技术指标：系统的主要技术指标：l lOLTOLT（光纤线路终端）（光纤线路终端）（光纤线路终端）（光纤线路终端）网络侧接口：网络侧接口：网络侧接口：网络侧接口：ll1 1个个个个10BaseT/100BaseTx/1000BaseTx10BaseT/100BaseTx/1000BaseTx自适应接口自适应接口自适应接口自适应接口ll2 2个个个个10BaseT/100BaseTx10BaseT/100BaseTx自适应接口自适应接口自适应接口自适应接口ll可扩展可扩展可扩展可扩
34、展E1E1接口（最多接口（最多接口（最多接口（最多9696个）；个）；个）；个）；ll一个一个一个一个155Mb/s ATM155Mb/s ATM接口接口接口接口l lONUONU（光网络单元）（光网络单元）（光网络单元）（光网络单元）用户网络侧接口用户网络侧接口用户网络侧接口用户网络侧接口ll可选的可选的可选的可选的10BaseT/100BaseTx10BaseT/100BaseTx自适应接口自适应接口自适应接口自适应接口( (最多最多最多最多2 2个个个个) )、可扩展、可扩展、可扩展、可扩展E1E1接口（最多接口（最多接口（最多接口（最多4 4个）；个）；个）；个）；l l支持不少于支持
35、不少于支持不少于支持不少于1:161:16的分支能力，即单个的分支能力，即单个的分支能力，即单个的分支能力，即单个OLTOLT可接入可接入可接入可接入1616个个个个ONUONU；l lOLTOLT到到到到ONUONU的最大距离为的最大距离为的最大距离为的最大距离为20km20km；l l部分提供部分提供部分提供部分提供2 2层交换层交换层交换层交换/ /桥接和桥接和桥接和桥接和VLANVLAN功能（功能（功能（功能（802.1802.1）；）；）；）；l l采用单根单模光纤，波分复用技术，上行波长采用单根单模光纤，波分复用技术，上行波长采用单根单模光纤，波分复用技术，上行波长采用单根单模光纤
36、，波分复用技术，上行波长1550nm1550nm，下行，下行，下行，下行1310nm1310nm；l l传输误码率传输误码率传输误码率传输误码率1010-10-10；l l基于基于基于基于SNMPSNMP或或或或WEBWEB的图形化网管系统。的图形化网管系统。的图形化网管系统。的图形化网管系统。 宽带无源光接入设备: BPON 主要进行的研究工作主要进行的研究工作主要进行的研究工作主要进行的研究工作l l数据适配和多优先级复用数据适配和多优先级复用数据适配和多优先级复用数据适配和多优先级复用l l以太数据桥接以太数据桥接以太数据桥接以太数据桥接/ /交换交换交换交换l lVLANVLAN的配置
37、和实现的配置和实现的配置和实现的配置和实现l lE1E1业务定时恢复业务定时恢复业务定时恢复业务定时恢复l l动态带宽分配动态带宽分配动态带宽分配动态带宽分配l lOAMOAM数据结构数据结构数据结构数据结构l l突发光接收和快速同步技术突发光接收和快速同步技术突发光接收和快速同步技术突发光接收和快速同步技术l l精确测距技术精确测距技术精确测距技术精确测距技术l l基于基于基于基于SNMPSNMP或或或或WebWeb的网管的网管的网管的网管 宽带无源光接入设备: BPON BPONBPON研究工作进程研究工作进程研究工作进程研究工作进程本项目研发历时三年，分五个阶段完成：本项目研发历时三年，
38、分五个阶段完成：本项目研发历时三年，分五个阶段完成：本项目研发历时三年，分五个阶段完成：l l第一阶段：方案论证第一阶段：方案论证第一阶段：方案论证第一阶段：方案论证(2001.6(2001.62001.92001.9，) ) ll针对各项关键技术和创新难点，设计出一套满足要求、切实可行的实现针对各项关键技术和创新难点，设计出一套满足要求、切实可行的实现方案方案l l第二阶段：子系统电路及软件设计第二阶段：子系统电路及软件设计第二阶段：子系统电路及软件设计第二阶段：子系统电路及软件设计(2001.10(2001.102002.6)2002.6)ll 各模块电路基本成形、软件编写完成，并进行性能
39、测试，各模块电路基本成形、软件编写完成，并进行性能测试，l l第三阶段：部件生产及调试第三阶段：部件生产及调试第三阶段：部件生产及调试第三阶段：部件生产及调试(2002.6(2002.62002.12) 2002.12) ll完成一个完成一个OLTOLT、四个、四个ONUONU产品样机的生产及初步调试，产品样机的生产及初步调试，l l第四阶段：软、硬件联调和指标测试第四阶段：软、硬件联调和指标测试第四阶段：软、硬件联调和指标测试第四阶段：软、硬件联调和指标测试(2003.1(2003.12003.6)2003.6)ll对样机进行软硬件联调，可靠性现场实验及测试，并对其进行完善，对样机进行软硬件
40、联调，可靠性现场实验及测试，并对其进行完善，l l第五阶段：现场试验第五阶段：现场试验第五阶段：现场试验第五阶段：现场试验 (2003.72003.12) (2003.72003.12)ll 13 13个试验点，进行现场试验，验证设备可靠性和各项技术指标。个试验点，进行现场试验，验证设备可靠性和各项技术指标。 宽带无源光接入设备: BPON 本项目近期需进行的工作本项目近期需进行的工作本项目近期需进行的工作本项目近期需进行的工作1 1）完善系统设计，增强各子系统电路和软件功能，）完善系统设计，增强各子系统电路和软件功能，）完善系统设计，增强各子系统电路和软件功能，）完善系统设计，增强各子系统电
41、路和软件功能，提高系统可靠性和稳定性；提高系统可靠性和稳定性；提高系统可靠性和稳定性；提高系统可靠性和稳定性；2 2）基于）基于）基于）基于WEBWEB的图形化网管系统；的图形化网管系统；的图形化网管系统；的图形化网管系统；3 3）专用集成电路设计芯片，进一步降低设备成本；）专用集成电路设计芯片，进一步降低设备成本；）专用集成电路设计芯片，进一步降低设备成本；）专用集成电路设计芯片，进一步降低设备成本；4 4）完善批量生产图纸资料、工艺流程；）完善批量生产图纸资料、工艺流程；）完善批量生产图纸资料、工艺流程；）完善批量生产图纸资料、工艺流程；5 5）建立专用生产线；）建立专用生产线；）建立专用
42、生产线；）建立专用生产线； 宽带无源光接入设备: BPON 信息高速公路第一公里信息高速公路第一公里信息高速公路第一公里信息高速公路第一公里各种接入技术比较各种接入技术比较各种接入技术比较各种接入技术比较 宽带无源光接入设备: BPON 第一公里技术选择比较第一公里技术选择比较第一公里技术选择比较第一公里技术选择比较 : : 光纤到大楼光纤到大楼光纤到大楼光纤到大楼(FTTB)(FTTB)20 Fibers, 10 CPEsPT. - to - PT. TRANSPORT SDH 对每个对每个CPE都是点对点地传输都是点对点地传输需要一个支路板加上一个交换机接口板需要一个支路板加上一个交换机接
43、口板 SwitchPORTSSDH/SONETUnder- utilized传统的传统的传统的传统的 SDH方案方案方案方案一个一个POP点规划接入多点规划接入多少座大楼少座大楼 ？需要多少对？需要多少对光纤？光纤？ 如何解决如何解决FTTB的规模接入？的规模接入？ 宽带无源光接入设备: BPON 传统的传统的传统的传统的 SDH SDH方案特点：方案特点：方案特点：方案特点：l l点对点的媒体点对点的媒体l l* * 对每个对每个对每个对每个CPECPE都要一对光纤都要一对光纤都要一对光纤都要一对光纤l l结构性的带宽结构性的带宽 ( (形成通道形成通道) )l l通道间不能共享带宽通道间不
44、能共享带宽l l无无 QoS QoSl l价格贵价格贵l l*对应每个用户设备（对应每个用户设备（对应每个用户设备（对应每个用户设备（CPECPE）在）在）在）在SDHSDH和和和和COCO交换机交换机交换机交换机上都需要专门的插板，高价格低利用率上都需要专门的插板，高价格低利用率上都需要专门的插板，高价格低利用率上都需要专门的插板，高价格低利用率 宽带无源光接入设备: BPON 光纤到大楼光纤到大楼光纤到大楼光纤到大楼(FTTB)(FTTB) ： BPON 方案方案方案方案NIM cardsSwitchPORTSOC3c/155ATMFULLY UTILIZEDOLTONTONTONTONT
45、ONTONTONTONT到多座大楼只要到多座大楼只要一根光纤！一根光纤！只要只要1至至2个接口板，利个接口板，利用率高，成本低。用率高，成本低。TW600无源分光器无源分光器便于迅速扩便于迅速扩充新用户。充新用户。 宽带无源光接入设备: BPON BPON光纤到大楼光纤到大楼光纤到大楼光纤到大楼 ：点对多点的媒体（点到32点）* 对多个大楼只用一根光纤（双向对多个大楼只用一根光纤（双向622M传输）传输）非结构性的带宽 带宽在整个光纤上共享（DBA） 具有ATM的业务质量QoS 成本低容易扩充新的站点*每个每个PON在本地交换局只要一个插板在本地交换局只要一个插板以最少的插板和最充分的利用率接
46、入交换机 宽带无源光接入设备: BPON 成本比较成本比较成本比较成本比较 SDH 和和 BPON BPONBPON的成本节省的成本节省的成本节省的成本节省: : 较少的运行维护成本较少的运行维护成本较少的运行维护成本较少的运行维护成本 ( (分光器是无源的分光器是无源的分光器是无源的分光器是无源的) ) 较少的使用光纤，这意味作：较少的使用光纤，这意味作：较少的使用光纤，这意味作：较少的使用光纤，这意味作： 若光纤是自己的，则有更多的光纤可用到其它用途若光纤是自己的，则有更多的光纤可用到其它用途 若光纤是租用的，则多点租用成本更低若光纤是租用的，则多点租用成本更低 COCO局设备接口更少花费
47、较低局设备接口更少花费较低局设备接口更少花费较低局设备接口更少花费较低 ATMATM交换机接口更少花费更低交换机接口更少花费更低交换机接口更少花费更低交换机接口更少花费更低 PON PON 比比比比SDHSDH的连接有更充分的利用率的连接有更充分的利用率的连接有更充分的利用率的连接有更充分的利用率实施实施BPON 的成本效益：的成本效益： 与与SDH比较能够节省比较能够节省25%至至50%的综合成本的综合成本 ！ （与使用的（与使用的SDH及及DSLAM配置有关）配置有关） 宽带无源光接入设备: BPON 国内现有的国内现有的国内现有的国内现有的 xDSL xDSL 解决方案解决方案解决方案解
48、决方案DSLAMADSLModemADSLModemATM交换机交换机 交交接接箱箱分线盒分线盒铜线ADSLModemCO局局 / POP点点路边路边/小区小区大楼大楼 ADSLADSL 优点：利用已有的铜线资源，在用户原来的电话线上开通优点：利用已有的铜线资源，在用户原来的电话线上开通优点：利用已有的铜线资源，在用户原来的电话线上开通优点：利用已有的铜线资源，在用户原来的电话线上开通ADSLADSL宽带业务。宽带业务。宽带业务。宽带业务。 缺点：距离增加，带宽减少；线路质量降低缺点：距离增加，带宽减少；线路质量降低缺点：距离增加，带宽减少；线路质量降低缺点：距离增加，带宽减少；线路质量降低,
49、 , 距离和带宽也降低。距离和带宽也降低。距离和带宽也降低。距离和带宽也降低。 结果：结果：结果：结果： 线路情况多变，线路质量不一致，需选线使用线路情况多变，线路质量不一致，需选线使用线路情况多变，线路质量不一致，需选线使用线路情况多变，线路质量不一致，需选线使用; ; 业务和质量都不能保证。业务和质量都不能保证。业务和质量都不能保证。业务和质量都不能保证。 8M8M的的的的ADSLADSL带宽往往只能开到带宽往往只能开到带宽往往只能开到带宽往往只能开到2M2M以下（以下（以下（以下（512K-1.5M512K-1.5M）。）。）。）。 第一公里技术选择比较第一公里技术选择比较第一公里技术选
50、择比较第一公里技术选择比较 : : Xdsl技术技术 宽带无源光接入设备: BPON 推荐解决方案：推荐解决方案：推荐解决方案：推荐解决方案： BPON + xDSLxDSLxDSLModemATM交换机交换机DSLAMxDSLModemxDSLModemDSLAM一根光纤大楼大楼Co局局 / POP点点OLTONUONU铜线 BPON + ADSLBPON + ADSL 基于光纤到大楼或路边（基于光纤到大楼或路边（基于光纤到大楼或路边（基于光纤到大楼或路边（FTTB/CFTTB/C）, , 采用符合发展方向的采用符合发展方向的采用符合发展方向的采用符合发展方向的BPONBPON新技术。新技术
51、。新技术。新技术。 光纤向用户延伸光纤向用户延伸光纤向用户延伸光纤向用户延伸, , 铜线保持在铜线保持在铜线保持在铜线保持在100100米至米至米至米至200200米以内，能保证米以内，能保证米以内，能保证米以内，能保证xDSLxDSL的全部带宽和的全部带宽和的全部带宽和的全部带宽和质量，并能延伸和扩大质量，并能延伸和扩大质量，并能延伸和扩大质量，并能延伸和扩大ADSLADSL用户的覆盖范围。用户的覆盖范围。用户的覆盖范围。用户的覆盖范围。 PONPON上所有的用户和业务都有服务质量控制（上所有的用户和业务都有服务质量控制（上所有的用户和业务都有服务质量控制（上所有的用户和业务都有服务质量控制
52、（QoSQoS），），），），并有极好的带宽保证。并有极好的带宽保证。并有极好的带宽保证。并有极好的带宽保证。 远端远端远端远端DSLAMDSLAM通过通过通过通过BPONBPON传输传输传输传输, , 比远端比远端比远端比远端DSLAMDSLAM通过通过通过通过SDHSDH传输更有利：传输更有利：传输更有利：传输更有利：BPONBPON是是是是点到多点传输，点到多点传输，点到多点传输，点到多点传输， SDHSDH是点到点传输；是点到点传输；是点到点传输；是点到点传输；BPONBPON更能节省光纤和局端设备的接口，更能节省光纤和局端设备的接口，更能节省光纤和局端设备的接口，更能节省光纤和局端设
53、备的接口，系统综合成本低；系统综合成本低；系统综合成本低；系统综合成本低；BPONBPON有利于未来带宽升级。有利于未来带宽升级。有利于未来带宽升级。有利于未来带宽升级。大楼大楼 宽带无源光接入设备: BPON 成本比较：成本比较：成本比较：成本比较：支持 40 个DSLAM的 SDHSDH与与与与 BPON BPON集中的STM-1c 每根光纤 10个（4 根 光纤）H-ONTBPON的点到多点汇聚的点到多点汇聚SDH环型环型40 DSLAMs = 40 交换端口交换端口 + 40 个辅助卡个辅助卡扩充新的站点困难扩充新的站点困难每个环10个每个环10个每个环10个403EUNDER-UTI
54、LIZED403EUNDER-UTILIZEDSDH点到点点到点40 DSLAMs = 40 交换端口交换端口 + 40 个辅助卡个辅助卡E3 ATME-3每个系统 40 个 DSLAMs接入接入40座大楼，只座大楼，只要要 4 根光纤根光纤 ！只要一个交只要一个交换机端口板换机端口板！ 宽带无源光接入设备: BPON 第一公里技术选择比较第一公里技术选择比较第一公里技术选择比较第一公里技术选择比较 ： FTTx + LANFTTx + LAN 千兆以太网千兆以太网 到到 小区，小区，百兆以太网百兆以太网 到到 大楼，大楼，十兆以太网十兆以太网 到到 用户。用户。国内现有的国内现有的国内现有的
55、国内现有的IPIP接入典型方案接入典型方案接入典型方案接入典型方案 宽带宽带IP城域城域骨干网骨干网千兆三层交换机千兆三层交换机带网管的机架式光电介质转换器带网管的机架式光电介质转换器带千兆上行链路的网管二层交换机带千兆上行链路的网管二层交换机带网管的机架式百兆光电介质转换器带网管的机架式百兆光电介质转换器千兆光电介质转换器千兆光电介质转换器百兆光电介质转换器百兆光电介质转换器百兆光电介质转换器百兆光电介质转换器百兆三层交换机百兆三层交换机带网管的用户端百兆二层交换机带网管的用户端百兆二层交换机带网管的用户端百兆二层交换机带网管的用户端百兆二层交换机百兆光电介质转换器百兆光电介质转换器带网管的
56、用户端百兆二层交换机带网管的用户端百兆二层交换机百兆光电介质转换器百兆光电介质转换器带网管的用户端百兆二层交换机带网管的用户端百兆二层交换机小区小区大楼大楼大楼大楼大楼大楼大楼大楼CO / POPGEFEFEFEFE认证认证/计费计费/业务业务 服务器服务器10BaseT10BaseT10BaseTDSLAMADSL路由器路由器ADSL路由器路由器接入大楼增多后接入大楼增多后 形成瓶颈形成瓶颈 ！接入大楼增多后接入大楼增多后形成瓶颈形成瓶颈 ！接入网增加了一层交换设备，接入网增加了一层交换设备，这增加了成本，降低了可靠这增加了成本，降低了可靠性，并使维护管理更加复杂。性，并使维护管理更加复杂。
57、大楼需要大楼需要nE1怎怎麽办？麽办？ 宽带无源光接入设备: BPON 采用采用采用采用 BPON BPON 的的的的 IP IP 接入新方案接入新方案接入新方案接入新方案宽带宽带IP城域城域骨干网骨干网千兆三层交换机千兆三层交换机百兆三层交换机百兆三层交换机CO / POP认证认证/计费计费/业务业务 服务器服务器GEGEGEFE10/100BaseT10/100BaseT10/100BaseT10/100BaseT155PON622PON一根光纤一根光纤一根光纤一根光纤大楼大楼大楼大楼大楼大楼大楼大楼OLTONUONUONUONU4E14E14E14E1用户端二层交换机用户端二层交换机10
58、BaseT用户端二层交换机用户端二层交换机用户端二层交换机用户端二层交换机10BaseT小区小区DSLAMADSL路由器路由器ADSL路由器路由器能同时解决能同时解决nE1实实时业务的传送时业务的传送!优化了网络，优化了网络，降低了成本，降低了成本，提高了效率，提高了效率，增强了性能。增强了性能。电话网电话网 DDN网网GSM 移动网移动网155SDH 或或 NE1TW300TW600TW600 宽带无源光接入设备: BPON 千兆以太网到大楼千兆以太网到大楼千兆以太网到大楼千兆以太网到大楼 ：成本比较：成本比较：成本比较：成本比较 吉比特以太网吉比特以太网吉比特以太网吉比特以太网 (GigE
59、) (GigE)要求要求: CO 局局GigE交换机需要交换机需要5个插板个插板; 5 座大楼需要座大楼需要5个具有个具有GigE 插板插板 的的LAN交换机交换机; 到每座大楼要两根光纤到每座大楼要两根光纤要求要求: CO 局局GigE交换机只要交换机只要1个插板个插板; CO 局局OLT 只要只要 1个个PON控制板控制板 ; 5 座大楼需要座大楼需要5个具有个具有 10/100BaseT 插板的路由器插板的路由器; 5 座大楼需要座大楼需要5个个 ONT ; 只需一根光纤只需一根光纤BPON千兆口路由器千兆口路由器GigE 交换机交换机千兆口路由器千兆口路由器千兆口路由器千兆口路由器千兆
60、口路由器千兆口路由器千兆口路由器千兆口路由器10/100兆路由器兆路由器10/100兆路由器兆路由器10/100兆路由器兆路由器10/100兆路由器兆路由器10/100兆路由器兆路由器GigE 交换机交换机比上图中的千兆接比上图中的千兆接 口路由器口路由器 更便宜更便宜GigE 交换机交换机只要只要1个插板个插板只需一根光纤，只需一根光纤，一个光板一个光板 宽带无源光接入设备: BPON SDH传输网络传输网络OLTATM交换机交换机IP城域网城域网PSTN交换机交换机ONT155TDM或或NE1155ATMONTONTONT4 * E11 * 10/100以太网以太网12 * E15 * 1
61、0/100以太网以太网20 * E11 * 10/100以太网以太网4 * E19 * 10/100以太网以太网GSM移动交换机移动交换机100M 或或 1000M以太网以太网155 / 622 PON每个每个OLT最多可接最多可接入入4个个PON一个一个PON 20公里范围内公里范围内 最多可接入最多可接入32个个ONU/ONTFTTBFTTB工程实例工程实例工程实例工程实例 宽带无源光接入设备: BPON 灵活的拓扑结构灵活的拓扑结构灵活的拓扑结构灵活的拓扑结构 宽带无源光接入设备: BPON BPON BPON 的的的的上上上上、下行接口设备下行接口设备下行接口设备下行接口设备通用的、开
62、放的接入网通用的、开放的接入网传输、分配、汇聚平台传输、分配、汇聚平台核心网业务节点设备核心网业务节点设备（CO局或局或POP接入点）接入点）OLTONUONUONUONU用户住地设备（用户住地设备（CPE）或其它远端业务汇聚设备或其它远端业务汇聚设备SDH交叉交叉连接设备连接设备 SDH的的ADM节点设备节点设备PSTN电话交换机电话交换机IP核心核心路由器路由器 交换机交换机ATM交换机交换机BPON以太网交换机以太网交换机路由器路由器 HUBG网移动基站网移动基站WCDMA移动基站移动基站远端远端DSLAMV5接口接口接入设备接入设备DDN网专线网专线远端设备远端设备E1 租用线租用线P
63、CLANVLANADSLVDSLHDSLG基站基站 3G基站基站 POTSISDNPABXV35V24ATMFRTVDTVATM，FR接入设备接入设备摸拟摸拟/ 数字数字电视电视 宽带无源光接入设备: BPON BPON在光纤接入网中的位置在光纤接入网中的位置BPONBPON是宽带接入网的基础设施，是一种通用的、开放的接入网是宽带接入网的基础设施，是一种通用的、开放的接入网是宽带接入网的基础设施，是一种通用的、开放的接入网是宽带接入网的基础设施，是一种通用的、开放的接入网传输、分配、汇聚平台。传输、分配、汇聚平台。传输、分配、汇聚平台。传输、分配、汇聚平台。BPON是是实施实施FTTx的最佳方
64、案，它能很好地配合的最佳方案，它能很好地配合 FTTx + LAN , FTTx + xDSL ，以及以及 HFC 。 （FTTx包括：包括：FTTCab, FTTC, FTTB, FITB, FTTH）BPON BPON 将广泛用于宽带接入网配线层将广泛用于宽带接入网配线层将广泛用于宽带接入网配线层将广泛用于宽带接入网配线层, , 并部份进入馈线层，最终并部份进入馈线层，最终并部份进入馈线层，最终并部份进入馈线层，最终取代铜线进入引入线层，完成光纤到户。取代铜线进入引入线层，完成光纤到户。取代铜线进入引入线层，完成光纤到户。取代铜线进入引入线层，完成光纤到户。在在在在BPONBPON上能叠加波长分配，它是上能叠加波长分配，它是上能叠加波长分配，它是上能叠加波长分配，它是DWDMDWDM在光配线网的唯一透在光配线网的唯一透在光配线网的唯一透在光配线网的唯一透明载体明载体明载体明载体 。BPONBPON全业务接入网（全业务接入网（全业务接入网（全业务接入网（ FSANFSAN）是宽带接入网的最终解决方案，是宽带接入网的最终解决方案，是宽带接入网的最终解决方案，是宽带接入网的最终解决方案，是未来全光网的一部分。是未来全光网的一部分。是未来全光网的一部分。是未来全光网的一部分。
