FTTX网络基础原理介绍教案分析.ppt

FTTX（EPON）技术原理介绍 纲 要 什么是FTTH FTTH类型 1、FTTX接入方式 传统的P2P光纤接入系统采用媒质转换器（MC），应用比较普遍；新的P2P标准定义了光接口、OAM等内容，改善了传统MC方式存在的缺陷 无源光网络PON逐渐成为FTTX的主要实现技术，包含A/BPON、EPON、GPON等 媒体转换器方式是将电信号转换成光信号进行长距离传输的技术实现方式，是对于已有的电的Ethernet设备要加上MC。 其中MC是一个单纯的光电/电光转换器，它并不对信号包做加工，因此成本低廉。这样用户可以减少升级的成本，是点对点FTTH方案过渡期间网络的解决方案。 由于其技术架构相当简单、便宜并直接结合以太网络而一度成为日本FTTX的主流。 优点：点到点系统避免了复杂的上行同步技术和终端自动识别技术。另外上行的全部带宽可被一个终端所用，这非常有利于带宽的扩展，便于在线监测。 缺点：随着FTTX用户数量的增加，局端设备和光纤的数量也将会增加。 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 PON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 设备集中管理 PON相较与点到点的MC方式而言，有以下几点优势： 节省了大量的光纤资源； 由于一个局端设备可以支持大量的用户，中心机房设备数量少，网络一旦建立起来，服务的提供和管理都可以在中心机房进行，从而降低了管理和维护的费用； 由于光纤带宽容量巨大，未来提高网络速率时，不用对已经铺设的光纤网络进行改造，可以很好保护现有投资，也可以满足未来业务的需求； 在PON中无有源器件，设备故障少，基本免维护，也不需建设室外机房，节省供电成本。 由此可知，点到多点PON的FTTH在后期扩容的成本、维护管理的成本以及业务提供能力等方面优于点到点的MC方式，是实现FTTH的最佳技术。 PON技术 PON技术体制 BPON业务适配复杂，业务提供能力有限，传送速率不高，成本较高，IP业务映射效率低等原因，已经被舍弃，不宜再采用 ； EPON技术由IEEE标准化。其核心是在保留传统以太网体系结构基础上定义了一种新的应用于PON系统的物理层（主要是光接口）规范、一种新的MAC多点控制层协议（MPCP），以实现在点到多点无源光网络中的以太网帧的时分多址接入、一种运行维护和管理（OAM）机制。 GPON由FSAN/ITU标准化（ G.984）。其目标是形成传输速率更高、更大分路比、能高效承载多种业务并具有更强大的OAM功能的宽带PON技术。GPON引入了一个全新的传输汇聚（TC）子层，并规定TC子层可以采用ATM和GEM两种封装方式。采用了125us的帧长及定时机制，将各种业务载荷（包括TDM和分组）都通过GFP封装入定长帧中，可以较容易的支持TDM和话音业务，并通过带宽指针（pointers）为每一个ONU动态分配上行带宽。 EPON和GPON成为近期研究的热点。 纲 要 EPON系统组成 EPON工作原理（续） PON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TDM技术； 上行数据流采用TDMA技术。 EPON工作原理（续） 下行数据广播发送，每个ONU根据下行数据的标识信息接收属于自己的数据，丢弃其他用户的数据 EPON工作原理（续） PON系统中的上行方向工作原理 OLT内部电路功能图 OLT内部电路功能图 ONU内部电路功能图 ONU内部电路功能图 EPON技术基本特点 OLT与ONU之间信号传输基于IEEE 802.3以太网帧 采用8B/10B的线路编码，数据速率为上下行对称1Gbps,线路比特率为上下行对称1.25Gbps 以MAC控制子层的MPCP（multi point control protocol）机制为基础，MPCP通过消息、状态机和定时器来控制访问P2MP的拓扑结构 P2P仿真子层是EPON/MPCP协议中的关键组件 分光比1：32（1：64） 支持A、B类ODN网络 EPON技术优势 传输距离长：最大可达20KM(与分路比有关） 系统可靠性高：采用无源光分路器及光纤 实现了接入网的高带宽：目前可提供上下行对称100Mb/s~1Gb/s的带宽，将来可以升级到10Gb/s的带宽 天然以太网技术，效率高，成本低 支持多业务接入，是Triple-Play业务的天然载体 服务质量保障：EPON可以对每个用户的带宽进