1、 EPON 技术中国电信接入网维护及装维技能竞赛教材编写小组编制- 2 -目录第一章 EPON 技术起源 .- 3 -1.1 接入网的发展特点 - 3 -1.2 接入层业务需求分析 - 3 -1.3 主要接入技术分析 .- 4 -1.4 光纤接入的应用模式(FTTx) .- 4 -第二章 EPON 技术特点 .- 4 -2.1 EPON 的定义和组成 .- 4 -2.2 EPON 系统数据传输机制 .- 5 -2.3 EPON 的网络位置 .- 6 -2.4 EPON 系统组网方式 .- 6 -2.5 技术比较(EPON vs MC) - 7 -2.6 网络和业务比较(EPON vs MC)
2、- 8 -第三章 EPON 技术应用 - 9 -3.1 业务提供 - 9 -3.2 EPON 的安全机制 .- 9 -3.3 FTTH 网络组网 - 9 -3.4 FTTB 网络组网 - 10 -3.5 EPON 与 GPON 的特点对比 - 11 - 3 -第一章 EPON 技术起源1.1 接入网的发展特点 从简单语音需求逐渐向数据、多媒体、综合业务需求发展 综合业务应用对带宽的要求越来越高 不同的业务应用需要相应 QOS 技术保证 综合业务的需求导致接入手段不断增加1.2 接入层业务需求分析 业务需求群体的差异化 业务需求种类的差异化 业务种类对带宽要求的差异化思考:- 4 -业务需求的不
3、断增加对接入层带宽要求越来越高已是事实,如何提供高带宽的接入网 ?1.3 主要接入技术分析主要技术包括铜线接入技术和光线接入技术。 铜线接入 ADSL VDSL LAN 接入 光纤接入 P2P P2MP注:有线接入的未来与发展趋势光接入1.4 光纤接入的应用模式(FTTx) 光纤到家庭用户 FTTH仅利用光纤传输媒质连接通信局端和家庭住宅的接入方式,引入光纤由单个家庭住宅独享。 光纤到公司/办公室 FTTO仅利用光纤传输媒质连接通信局端和公司或办公室用户的接入方式,引入光纤由单个公司或办公室用户独享,ONU/ONT 之后的设备或网络由用户管理。 光纤到楼宇/分线盒 FTTB/C以光纤替换用户引
4、入点之前的铜线电缆,ONU 部署在传统的分线盒(用户引入点)即 DP点(DP distribution point 分配点) ,ONU 下采用其他介质接入用户 光纤到交接箱 FTTCab 以光纤替换传统馈线电缆,ONU 部署在交接箱即 FP 点处, ONU 下采用其他介质接入到用户 FTTH 应用是 PON 技术引入的主要源动力 第二章 EPON 技术特点2.1 EPON 的定义和组成 PON 的定义 无源光网络:Passive Optical Network 是一种基于 P2MP 拓朴的技术 - 5 - 是一种应用于接入网,局端设备(OLT)与多个用户端设备(ONU/ONT )之间通过无源的
5、光缆、光分/合路器等组成的光分配网(ODN)连接的网络。 无源光网络的构成 OLT(Optical Line Terminal)光线路终端 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2.2 EPON 系统数据传输机制 EPON 系统采用 WDM 技术,实现单纤双向传输。 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。- 6 -2.3 EPON 的网络
6、位置2.4 EPON 系统组网方式EPON 系统组网方式主要有:环形,树形,总线型。如下图所示:- 7 -2.5 技术比较(EPON vs MC) MC 技术的两种使用方式 点到点以太接入 N 根光纤,2N 个光收发器 管理独立 小区交换机接入 只需铺设 1 或 2 根光纤到小区 2N+2 个光收发器 设备占用局端机房空间小 在传输过程中需要有源设备 设备分级管理 EPON 的接入方式 只需铺设 1 或 2 根光纤到小区 需 N+1 个光收发器 设备占用局端机房空间最小 传输中不需有源设备- 8 - 设备集中管理2.6 网络和业务比较(EPON vs MC)- 9 -第三章 EPON 技术应用
7、3.1 业务提供EPON 系统可提供的业务类型主要包括语音、数据、视频等业务。 语音业务: VoIP 方式提供 视频业务: IPTV CATV 数据业务: TDM 业务: E1/T1 STM-N 等3.2 EPON 的安全机制PON 网络安全的基本要求: 数据的机密性:每一个下行数据帧只能对指定的 ONU 有效,其他 ONU无法得到数据信息; 用户隔离: 每一个 ONU 上传的信息,其他 ONU 无法看到; 用户接入控制: 无授权的非法用户,无法使用网络; 设备接入控制: 无授权的非法设备,无法接入网络;基本支持功能:3.3 FTTH 网络组网FTTH 是光接入的典型应用,真正满足了光纤到户的
8、高带宽业务的需求,真正意义上实现了三网合一的目标。FTTH 加快了 数字家庭 的产业化进程和信息化进程。- 10 -3.4 FTTB 网络组网FTTB,即 Fiber to The Building(光纤到楼) ,它是利用数字宽带技术,光纤直接到小区里,再通过双绞线(超五类双绞线或 4 对非屏蔽双绞线)到各个用户。FTTB 模式又分为 FTTB+LAN 和 FTTB+xDSL 两种方式,这二者的技术比较如下:ADSL FTTBLAN设备价格 局远端共 400500/ 线 150200/线带宽 下行 1M12M 双向 100M- 11 -上行 640K1M信号质量 容易受干扰,容易受线路质量的影
9、响好覆盖范围 数公里 100 米从比较中可以发现,无论是价格还是性能,都是 FTTBLAN 占优。但是FTTBLAN 的覆盖范围只有 100 米,初期投资时需要设置大量楼道设备箱,当接入率较低时,FTTB LAN 的成本反而高于 ADSL。再加上 FTTBLAN 在老小区需要重新铺设线缆,因此目前国内的老旧小区宽带接入还是以 ADSL 为主。FTTBLAN 的组网如下图所示:FTTB+ADSL 的组网如下图所示:3.5 EPON 与 GPON 的特点对比对比 EPON/10GEPON GPON - 12 -国际标准进展 EPON 2004 年颁布 10GEPON 今年 9 月颁布 GPON 标
10、准还在不断完善 10GPON 尚未开始制订,预计到 2011 年 国内标准进展 行业标准、 运营商企业标准均颁布 行业标准颁布中 运营商企业制定中 传输速率 EPON:1.25G 对称 10GEPON:10G/10G、10G/1G 2.5G 下 /1.25G 上 传输效率 对以太网业务无缝接合;对 TDM 业务采用 64/66B 编码后效率大幅度提高 将近 90% 分路比 1:32 (可通过增加光功率预算提高)1: 64 传输距离 20Km (可通过增加光功率预算提高) 20Km(逻辑距离 60Km) 对 TDM 业务的承载 满足时钟和抖动指标 满足移动基站传输要求,已有 EPON承载 3G 基站业务的工程实例 满足 运维(OAM) 国内 CTC 有标准,已经支持不同厂家互通; 国外情况不详; PLOAM+OMCI 不同厂家互通待验证; 网络保护 支持,可满足 50ms 倒换 支持,可满足 50ms 倒换 光纤链路检测 支持 支持 成本 EPON 成本较低 10GEPON 目前成本较高,大规模应用后会下降; 由于生产量少、指标要求高, 成本居高不下 产业成熟度 产业链完整成熟(从主芯片、光器件、系统互通性、测试仪表、配套设施到网管、运维、ONU 规模生产) 产业链不成熟