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文章目录
无源光网络(PON)
ONU Optical Network Unit ,光网络单元 / ONT Optical Network Terminal ,光网络终端
ODN Optical Distribution Network ,光分配网络 OLT Optical Line Terminal ,光线路终端
WDM Wavelength Division Multiplex Module 波分复用模块接口
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;
光接入网络是由OLT(Optical Line Terminal,光线路终端)和ONU(Optical Network Unit , 光网络单元)以及ODN(Optical Distribution Network , 光分配网络)三部分组成;其中OLT和ONU是光接入网络的核心部件。
CDN的全称是Content Delivery Network,即内容分发网络
OLT(Optical Line Terminal,光线路终端)
OLT(Optical Line Terminal,光线路终端)指的是用于连接光纤干线的终端设备。
OLT相当于传统通信网中的交换机或路由器。在OLT上可以实现基于设备的网元管理和基于业务的安全管理和配置管理。OLT而且还能够针对不同用户的QoS/SLA要求进行带宽分配。
OLT可分为三部分:核心部分、业务部分、公共部分。
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。
实例:中兴通讯发布的的OLT主型号ZXA10 C600
OLT设备-华为MA5800
故障分类
端业不匹配
ODN(Optical Distribution Network,光分配网)
ODN(Optical Distribution Network,光分配网)是基于PON设备的光缆网络。ODN多采用P2MP(点对多点主站,point 2 multiple point)拓扑。ODN网络中的节点比较多,网络管理复杂,所以ODN网络的建设成本相对高昂,最高可达总体投资的50%~70%。
配线段:从光缆分配点到用户接入点为配线段。配线段对沿途的用户区域进行光纤的就近分配。
ONT
ONU(Optical Network Unit,光网络单元)
根据光接入网的三种基本应用类型,可将ONU划分为三种类型:
插卡式ONU、盒式ONU、入户式ONU。
插卡式ONU:主要用于FTTC(光纤到路边),ONU设置在DP点(路边的入孔或电线杆上的分线盒处)或FP点(交换箱处),此时ONU通过双绞线对与各个用户进行连接。
盒式ONU:主要用于FTTB(光纤到楼),ONU设置大楼内,有多对双绞线将业务分送各个用户。
入户式ONU:主要用于FTTH(光纤到户),ONU设置在用户家中,为用户提供宽带交互式业务,此时本地交换机直到用户家中的线路全部都采用光纤。
PON的接入半径(OLT和ONU的距离)一般在20km,城市接入半径一般为5-10km。
家庭网关
上联口 (PON口)接入运营商网络OLT设备。
下联口 (LAN口) 支持宽带用户基础的宽带、语音、IPTV业务和相关的功能,连接家庭路由器、电话机、IPTV机顶盒以及用户个人电脑等家庭终端。LAN接口(局域网接口)
下联WiFi支持家庭网络终端的无线接入。
wifi技术发展
PON系统结构
逻辑距离:特定传输系统能够实现的最大距离,它不受光功率预算的限制
物理距离:指特定传输系统能够实现的最大物理距离
数据复用
PON系统采用WDM技术,实现单纤双向传输(强制)。
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;
连续发光
LLID标识ONU
上行数据流采用TDMA技术。
上行为光突发模式
ONU与OLT同步,OLT控制ONU的发生时隙及带宽
时分多址(Time division multiple access,缩写:TDMA)
PON的原理
ONU和OLT通过单根光纤连接,上行(ONU到OLT)和下行(OLT到ONU)使用不同的波长。
下行波长:1490nm/1577nm
上行波长:1310nm/1270nm
下行数据流采用TDM(Time-Division multiplexing,时分复用)广播方式传输。
上行数据流采用TDMA(Time-Division Mutiple Access,时分多址)方式传输。
- 下行数据传输如下图所示:
将一个信道(一个光纤)分为时间跨度相等的若干时隙。
- 上行数据传输如下图所示:
将一个信道(一个光纤)分为时间跨度相等的若干时隙,并且将时隙动态分配给多个用户。
PON的优点
50G PON
相比多波长叠加方案,50G PON已成为10G PON之后的下一代光接入网主流行业标准。
ODN – 光纤连接器
FC(大圆头)
SC(大光头)
LC(小光头)
PC
APC
多模光纤
中心玻璃芯较粗,可传多种模式的光。
模间色散较大,传输距离比较近。
一般用橙色(橘红色)表示,也有的用灰色表示。
单模光纤
分光器引起的衰减
每经过一个1:2的分光器,衰减约为3dB。所以1:4的分光器引起的衰减约为6dB, 1:8的分光器引起的衰减约为9dB,以此类推。
ONU(Optical Network Unit),光网络单元
ONT(Optical network terminal),光网络终端,光猫
OLT(Optical line terminal),光线路终端
ODN(Optical Distribution Network),光分配网络
ODN是基于PON设备的FTTH光缆网络。其作用是为OLT和ONU之间提供光传输通道。从功能上分,ODN从局端到用户端可分为馈线光缆子系统,配线光缆子系统,入户线光缆子系统和光纤终端子系统四个部分。
POS(Passive Optical Splitter), 无源分光器
OAM(操作维护管理)
操作维护管理(Operation Administration and Maintenance)是指根据运营商网络运营的实际需要,通常将网络的管理工作划分为3大类:操作(Operation)、管理(Administration)、维护(Maintenance),简称OAM。操作主要完成日常网络和业务进行的分析、预测、规划和配置工作;维护主要是对网络及其业务的测试和故障管理等进行的日常操作活动。
PON技术标准介绍
GPON、EPON、XG(E)-PON、Combo pon技术介绍
GPON、XG-PON和XGS-PON的比较
EPON(Ethernet Passive Optical Network),以太网 无源光网络
基于以太网的PON技术,采用点到多点结构、无源光纤传输,在以太网之上提供多种业务。
EPON全称为Ethernet Passive Optical Network(上下行1.25G),即基于以太网的无源光网络。它是众多光接入技术中的一员,其特征体现为,一是采用以太网帧结构,一是采用一对多的PON网络拓朴。
GPON(Gigabit-Capable PON),吉比特 无源光网络
GPON(Gigabit-Capable PON)技术是基于ITU-TG.984.x标准的最新一代宽带无源光综合接入技术,具有高带宽、高效率、大覆盖范围、用户接口丰富等众多优点,是被大多数运营商视为实现接入网业务宽带化、综合化改造的理想技术。
GPON全称为Gigabit-Capable Passive Optical Network(上行1.25G,下行2.5G), 基于ATM信元和/ 或GEM帧的网元光网络,一是采用GEM帧结构,一是采用一对多的PON网络拓朴。
GPON通讯基本原理
广播方式:GPON的下行帧长为固定的125us,下行为广播方式,所有的ONU都能收到相同的数据,但是通过ONU ID来区分不同的ONU的数据,ONU 通过过滤来接收属于自己的数据。
TDMA方式:GPON的上行是通过TDMA(时分复用)的方式传输数据,上行链路被分成不同的时隙,根据下行帧的upstream bandwidth map字段来给每个ONU分配上行时隙,这样所有的ONU就可以按照一定的秩序发送自己的数据了,不会产生为了争夺时隙而冲突。每个ONU支持在一个BWmap中分配8个时隙。
XGPON
基于GPON和EPON上衍生出了升级版XGPON和10GEPON。
XGS-PON
10-Gigabit-capable symmetric passive optical network
XGS-PON 和 XG-PON 均属于10G PON,XGS-PON 是 XG-PON 的技术演进。主要区别在于:XG-PON 是不对称PON,PON口的上/下行速率为2.5G/10G;XGS-PON是对称PON,PON口的上/下行速率为10G/10G。作为GPON、XG-PON的技术演进,XGS-PON 支持GPON、XG-PON和XGS-PON 三种类型ONU的混合接入。
XGS-PON与XG-PON、GPON的共存
XGS-PON是GPON、XG-PON的技术演进,支持GPON、XG-PON和XGS-PON 三种类型ONU的混合接入。
XGS-PON与XG-PON的共存
与XG-PON一样,XGS-PON的下行采用了广播的方式,上行采用了TDMA的方式。
由于XGS-PON和XG-PON的下行波长和下行速率均相同,XGS-PON的下行并不区分XGS-PON ONU和XG-PON ONU,光分路器把下行光信号广播到同一ODN链路中每个XG(S)-PON(XG-PON和XGS-PON)ONU,各个ONU选择接收属于自己的信号,把其它信号丢弃掉。
XGS-PON的上行按照时隙进行数据传输,ONU在OLT许可的时隙内发送数据。OLT根据不同ONU的业务量需求和ONU的类型(是XG-PON,还是XGS-PON?)动态地分配时隙。给XG-PON ONU分配的时隙内,数据的传输速率为2.5Gbps;给XGS-PON ONU分配的时隙内,数据的传输速率为10Gbps。
可见,XGS-PON天然支持与XG-PON和XGS-PON 两种ONU的混合接入。
XGS-PON与GPON的共存
由于上/下行波长与GPON不一样,XGS-PON采用Combo方案与GPON共享ODN。Combo方案的原理参见《Combo用户板XG-PON资源利用率提升方案的探讨》一文。
XGS-PON的Combo光模块集成了GPON光模块、XGS-PON光模块和WDM合波器。
上行方向,光信号进入XGS-PON Combo端口后,WDM根据波长过滤GPON信号和XGS-PON信号,然后将信号送入不同通道。
下行方向,来自GPON通道和XGS-PON通道的信号通过WDM复用,混合信号通过ODN下行到ONU,由于波长不相同,不同类型ONU通过内部的滤波片选择各自所需的波长来接收信号。
Combo PON
Combo PON解决方案,是为了支撑大视频、业务云化等发展,采用Combo PON技术实现GPON向10G GPON平滑升级,便捷千兆提速的解决方案。提升光宽带品质,确保业务竞争力,现网价值最大化。
方案亮点:
演进平滑:Combo PON技术实现了GPON和XG(S)-PON口二合一,GPON、XG(S)-PON和WDM1r光模块三合一,实现GPON向10G GPON平滑演进,千兆提速;
创新技术:采用上行波分、双通道的Combo PON方案。上行带宽高,规划管理更简单;技术和光模块标准化,兼容互通性更好;
工程平滑:仅OLT设备改造,机房空间、ODN、光功率预算等“0”改变;
运维平滑:OSS对接简单,开通流程无变化,割接上线快;
资源盘活:原GPON板可回收利旧,投资价值最大化。
FTTH、FTTB、FTTR组网介绍
局端接入设备产品介绍(OLT产品)
局端就是提供终端接入的一方,一般是电信局之类的。局端设备一般指提供网络接入的局端所提供的设备。
华为OptiXstar P813E产品是面向企业园区、视频回传等场景设计的ONU设备,可以提供8个带PoE/PoE+功能的GE接口,为用户带来高质量的语音、数据和高清视频等业务体验,同时支持XGS-PON上行。
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