第4章光纤接入技术课件.ppt
导入：,无源光网络（PON）技术,有源设备根据光配线是否采用有源或无源设备，光接入网可分为无源光网络PON和有源光网络AON。,本节课程内容:了解无源光网络技术的概念及基本的拓扑结构；了解APON的网络结构；掌握APON系统的信元传输方式；,9/24/2022,1,导入：无源光网络（PON）技术 本节课程内容:9/24/,4.4 无源光网络PON技术,PON:Passive Optical Network光配线网（ODN）全部由无源器件组成（无源光分路器等）为无源光网络。,与有源光网络相比：覆盖范围小，传输距离更短可靠性更高（户外无有源设备，提高抗干扰能力）价格更低、安装维护更方便是光接入网有发展潜力的技术（价格、维护等优势）,9/24/2022,2,4.4 无源光网络PON技术PON:Passive Opt,4.4.1PON的系统结构,OLT光线路终端 ODN光分配网ONU光网络单元 OBD光分路器,OLT,ONU1,ONU2,ONUn,PON,用户,用户,用户,OBD,业务网络,UNI 用户网络接口,SNI 业务节点接口,ODN,9/24/2022,3,4.4.1PON的系统结构OLT光线路终端,4.4.2 PON的拓扑结构,单星型结构,多星型（树型）结构,总线型结构,环型结构,9/24/2022,4,4.4.2 PON的拓扑结构单星型结构 多星型（树型）结构,各种拓扑结构的性能比较,9/24/2022,5,总线型星型环型树型成本投资低最高低低维护与运行测试困难清除故,4.5 APON技术,APON：ATM Passive optical network，在PON上传送ATM信元，即在ONU与OLT之间传送ATM信元标准规范：ITU-T的G.983 支持对称和非对称工作方式对称方式：双向 155.520Mb/s非对称方式：上、下行分别为155.520Mb/s、622.080Mb/s双向通信：可用两条光纤，波长1310nm区或一条光纤，异波长双工(上行：1310nm区,下行：1550nm区),9/24/2022,6,4.5 APON技术APON：ATM Passive op,4.5.1 APON的网络结构,接入的主干网为ATM网，传输的数据流为ATM信元流组成：OLT，ODN，ONU拓扑：无源双星结构,OLT,ODN,ONU1,ONU2,ONUn,APON（传输ATM信元流）,ATM 交换机,用户,用户,用户,OBD,9/24/2022,7,4.5.1 APON的网络结构接入的主干网为ATM网，传输的,4.5.2 APON的信元传输,传输原理：下行：OLT向各ONU采用广播通信方式，传输连续时隙流（下行帧）局端数据 OLT 封装成连续时隙流下行帧 以广播方式传送 各ONU收到信元流，取出属于自己的数据用户终端上行：采用TDMA技术（动态分配），突发传送时隙流（上行帧）各ONU共享ODN，且数据突发性强。各ONU向OLT申请带宽OLT授权ONU发送（上行的发送时隙、带宽分配等）获得授权的ONU在指定时隙发送,9/24/2022,8,4.5.2 APON的信元传输传输原理：ONUONUOLTO,APON帧中上行信元格式如下：,4.5.3APON的帧格式,9/24/2022,9,APON帧中上行信元格式如下：3字节保障区间前导符定界符AT,PLOAM 1,ATM信元1,ATM信元2,ATM信元27,PLOAM 2,ATM信元28,ATM信元54,PLOAM 3,下行帧格式,1帧=56个信元，每信元53字节,ATM信元1,ATM信元2,ATM信元52,ATM信元53,上行帧格式,1帧=53个信元，每信元56字节,3字节头部,上下行速率为155.520Mb/s的帧结构,下行速率为155.52Mb/s时，每帧56个信元下行速率为622.08Mb/s时，每帧224个信元,APON的帧格式,9/24/2022,10,PLOAMATMATMATMPLOAMATMATMPLOA,本节课程内容了解EPON技术的概念；熟悉EPON的系统结构，掌握EPON系统的基本传输原理；了解EPON系统的关键技术难点；,以太网无源光网络（EPON）技术,9/24/2022,11,本节课程内容以太网无源光网络（EPON）技术9/24/,导入：,为什么引入光纤接入技术？,为什么引入无源光网络(PON)技术？,为什么引入以太网无源光网络(EPON)技术？,9/24/2022,12,导入：为什么引入无源光网络(PON)技术？为什么引入以太网无,4.6 以太网无源光网络(EPON),EPON是利用PON(无源光网络)的拓扑结构实现以太网的接入。EPON技术的优势：（1）兼容性；（2）高带宽；（3）低成本；,9/24/2022,13,4.6 以太网无源光网络(EPON)9/24/2022,EPON系统工程 武汉电信紫菘FTTH工程,9/24/2022,14,EPON系统工程 武汉电信紫菘F,9/24/2022,15,9/24/202215,4.6.1EPON的系统结构,9/24/2022,16,4.6.1EPON的系统结构9/24/202216,广播方式,4.6.2 EPON的原理下行数据,在ONU注册成动后分配一个唯一的LLID；在每一个分组开始之前添加一个LLID，替代以太网前导符的最后两个字节；OLT接收数据时比较LLID注册列表，ONU接收数据时，仅接收符合自己的LLID的帧或者广播帧。,9/24/2022,17,广播方式4.6.2 EPON的原理下行数据在ONU注册成,EPON的原理上行数据,TDMA方式,9/24/2022,18,EPON的原理上行数据TDMA方式9/24/202218,4.6.3EPON的关键技术难点,上行传输技术动态带宽分配技术测距技术ONU的自动识别技术,9/24/2022,19,4.6.3EPON的关键技术难点上行传输技术9/24/202,上行传输技术,动态带宽分配技术,ONU向OLT发送要发送数据的请求，请求内容包括：业务类型和请求发送的数据量大小。OLT在收到请求之后根据各个ONU的情况，以及不同的业务情况统一进行上行带宽分配,EPON系统采用点对多点通信方式两个或两个以上的ONU向局端发送信息时会造成冲突，需要有相关网络策略来避免冲突上行采用TDMA技术，ONU在各自的时隙里发送数据，互不干扰,9/24/2022,20,上行传输技术动态带宽分配技术ONU向OLT发送要发送数据的请,测距技术,为何需要测距？采用TDMA，必须保证每个时隙的数据彼此独立，互不干扰PON结构中，各ONU到OLT的物理距离不等，则各ONU到OLT的传输时延不同，如不进行时延补偿，会出现时隙的重叠，造成数据干扰为确保多个ONU到OLT间的正确传输，必须引入测距机制，使各ONU到OLT的逻辑距离相等,9/24/2022,21,测距技术 为何需要测距？9/24/202221,测距技术,测距技术基本策略单独测距+传输数据时测距相结合(粗测精测）单独测距在ONU初装联网时必须进行传输数据时测距可根据OLT的配置而定测距的基本原理OLT向ONU发送测距允许消息，消息中指明ONU的上行应答的时隙ONU在指定的上行时隙中应答OLT计算往返时延，并与理想时延比较，计算出差值，发送一个测距时间给ONUONU根据测距时间调整均衡时延,9/24/2022,22,测距技术测距技术基本策略9/24/202222,ONU的自动识别技术,通过系统自动运行，无需人工干预，完成对新的ONU的发现和注册，使新ONU能够自动加入到EPON系统而不影响其他ONU运行。当两个或两个以上ONU同时注册时造成冲突，其解决方案有：随机延迟时间法和随机跳过开窗法。,9/24/2022,23,ONU的自动识别技术通过系统自动运行，无需人工干预，9/24,4.7 其它PON技术,GPON技术WPON技术。,课后研讨 光接入网的未来主要PON技术：EPON？GPON？WPON？。？,9/24/2022,24,4.7 其它PON技术GPON技术 课后研讨9/24/202,
