1、北京电信通电信工程有限公司 2011年 一、 PON网络的应用现状与前景 二、 PON网络概述 三、 PON网络的基本原理 四、 PON网络的设计、验收 五、问题讨论 1、亚太市场 2、美国 3、中国四大运营商 根据市场预测,亚太和中国市场将是全球最大的 10G PON市场。 2010年将出现少量的 10G PON试点,到2012年可达到规模商用的规模。 EPON将占据美国光纤接入市场半壁江山 美国国会正在审议一项草案,该草案计划在 2015年前使一亿户美国家庭用户的入户带宽达到 50兆,在 2020年要达到 100兆。为了配合这个发展计划,美国有线电视运营商开始大力推动 EPON的商用。 一
2、、中国移动。一直秉持“两者并重,优选 GPON”的方针,在 2010年初进行的 PON设备集采中,不足百万线。目前制定了 2011年的规划,将扶持铁通大力建设有线宽带网络,投入将达人民币 150亿元。 二 、 中国电信。方针: EPON先行、 GPON后续跟进。近日( 2011-3-1),中国电信 2011年 PON网络设备第一次集采投标结束,规模达 1900万线。 三、中国联通。初期引入上也是全部采用了 EPON技术。2009年进行了 1130万线设备集采。在南方一些省市,地方联通已确定 2011年新建设的宽带网络将全部采用 GPON设备。 四、电信通公司 。 2010年开始尝试部署 EP
3、ON网络。部分商业用户和社区用户已是 EPON网络。亦庄重新部署成EPON网络。原网络 160多公里光缆,现在 50多公里。公司以后的网络将全部采用 PON网络。 1、 PON由来 2、 PON的分类 3、 PON的基本架构 年,实验室首先发明了技术; PON是一种纯介质网络,由于消除了局端与客户端之间的有源设备,它能避免外部设备的电磁干扰和雷电影响,减少线路和外部设备的故障率,提高系统可靠性,同时可节省维护成本,是电信维护部门长期期待的技术。PON的业务透明性较好,原则上可适用于任何制式和速率的信号。 光纤接入从技术上可分为: 1、有源光网络 (AON, Active Optical Net
4、work) 2、无源光网络 (PON, Passive Optical Network)。 目前基于 PON的实用技术主要有 APON/BPON= ATM PON, Broadband PON, GPON= Gigabit PON EPON/GEPON/10GEPON= Ethernet PON 100M 1G 10G EPON:用最简单的技术为大多数的主流业务提供足够的功能和性能支持 GPON: 用复杂的方式为全部的业务提供完美的功能和性能的支持 1、一些术语和网元介绍 2、 PON的传输原理 3、 PON的传输方式 4、点到点数据传输的实现 5、带宽控制和保密控制 6、 PON 接入拓扑图
5、 7、 PON 典型应用 - 商业用户接入方式演进 8、 PON 典型应用 - 住宅用户接入方式演进 9、 PON 典型应用 - 广电三网合一 10、 PON与其他光接入技术的比较 一些 术语 OLT: Optical Line Terminal 光线 路终端 。 OLT是主要的管理中心,实现网络管理的主要功能 。 ONU : Optical Network Unit光网络单元 。 放 在用户侧,接入用户终端 。 POS: Passive Optical Splitter 是无源光纤分支器。 FTTH : Fiber To The Home光纤到户 。 FTTB : Fiber To The
6、Building光纤到大楼 。 FTTC : Fiber To The Curb光纤到路边 。 FTTSA : Fiber To The Service Area光纤到服务区 。 OLT 一方面将承载各种业务的信号在局端进行汇聚,按照一定的信号格式送入接入网络以便向终端用户传输,另一方面将来自终端用户的信号按照业务类型分别送入各种业务网中。 可分为三部分 核心部分 :包括汇聚分发、业务处理和 ODN适配功能 业务部分 :提供业务接口功能,包括接口适配、接口保护等,以及在需要时具有特定业务的信令处理和媒质传输制式的转换功能 公共部分 :包括供电与 OAM功能 7342 ISAM FTTU OLT
7、上海贝尔阿尔卡特基于 ITU-T G.984 的宽带光接入系统,它可以为家庭和商业用户提供语音、数据和视频等多种接入服务。 MA5600T OLT MA5600T拥有 20 个业务插槽,使用 21” ETSI 机框。 ONU 面向集中的新建小区或中高端居民区为主的 FTTB等类终端,一般称 MDU( LAN)型 ONU。一般几户到几十户共用一个 ONU终端,用户数据业务通过 FE口上行,也能提供较大接入带宽。 面向集中的中低端居民区、厂区为主的 FTTC等类终端,一般称 MDU( DSL)型 ONU。一般几十户到几百户共用一个 ONU终端,用户数据业务通过电缆线上行,提供 ADSL/ADSL2
8、+等接入速率。 FTTB ONU: EONU16160 EONU16160是一款为楼道部署应用、提供高速宽带互联网接入而设计的 EPON ONU设备,带有 16个标准的 10/100Base-T以太网端口和 16个 VOIP语音 FXS接口。这是一款高效率的 EPON客户端设备,通过与用户的网关或计算机和电话机连接,为用户提供 100M的宽带接入和 VOIP语音服务,可以向用户提供数据、语音、视频等多种方式的通信服务。 分光器 分光器 1:2约有 3.5dB的衰耗 分为均分分光器和不均分分光器 支持多级分光 23 24 PON的传输原理 下行 下行为广播式波长 1490nm 下行: OLT可以
9、随时发送数据给任意 ONU PON的传输原理 上行 把光纤的占用按一定时间长度( 16ns*N) 分成时段,在每一个时段,只有一台 ONU能够占用光纤向 OLT发送数据,其余 ONU则关闭激光器。 OLT通过发送控制数据包指定 ONU发送数据的时段。 上行采用 TDMA 时分复用方式 波长 1310nm 带宽的控制:带宽对于 PON层面来说,就是多少可以传输数据的基本时隙,每一个基本时隙单位时间长度为 16ns。 保密问题: 上行方向: ONU之间的通信,都必须通过 OLT,在 OLT可以设置允许和禁止 ONU之间的通信。 下行方向: 1)所有的 ONU接入的时候,系统可以对 ONU进行认证,
10、 MAC地址。 2)对于给特定 ONU的数据帧,其它的 ONU在物理层上,也会收到数据,在收到数据帧后,首先会比较 LLID(处于数据帧的头部)是不是自己的,如果不是,就直接丢弃,这是在芯片层实现的功能,如果想窃听到其它 ONU的信息,除非自己去修改芯片的实现。 3)加密,对于每一对 ONU与 OLT之间,可以启用 128位的 AES加密。各个 ONU的密钥是不同的。 4) VLAN隔离:通过 VLAN方式,将不同的用户群、或者不同的业务限制在不同的 VLAN,保障相互之间的信息隔离。 PON 接入拓扑图 以太城域网 宽带 视频 EPON OLT 1XN Splitter EPON ONT EPON ONT EPON ONT 语音 视频转换器 TV PC RGW Wireless Access Mobile device Phone PC 视频转换器