XX电信——EPON技术和组网应用.ppt

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1、,42-2,目 录,EPON技术原理,EPON关键技术,EPON组网方案,EPON实用设备,42-3,前言电信重组，全业务牌照发放，涉及中国移动等运营商涉足固网经营，移动抢占固话市场速度将远远快于我们占领移动市场；随着宽带业务的发展，人们越来越意识到网络的接入部分(最后1 km)存在严重的带宽“瓶颈”；笔记本电脑、智能手持终端的普及，无线上网需求增加，无线上网速率以及移动性需求较迫切；原铜价格不断上扬，传统接入模式投资增加，迫切需要进行光进铜退的建设。,EPON技术原理,42-4,趋势-高带宽&多业务,EPON技术原理,42-5,MAN趋势-光进&铜退,1Mbps,3M,8M,25M,100M

2、,ADSL/ADSL2+基于铜线,VDSL/VDSL2+基于铜线,PON基于光纤,2002,2003,2006,2010,Time,带宽：,InternetVideo conferenceRemote control,接入技术,业务需求,VoDstandard-definition TVVideo conferenceGame,Live TVVoDHDTV。,3 km,5 km,1 km,20 km,覆盖范围,EPON技术原理,42-6,什么是PON?PON（Passive Optical Network 无源光网络）是指ODN（Optical Distribution Network 光配线

3、网）中不含有任何电子器件及电子电源，ODN全部由光分路器（Splitter）等无源器件组成，不需要贵重的有源电子设备。PON是一种点到多点（P2MP）结构的无源光网络；,Passive Optical Network,OLT,ONT,Optical Line Terminal,Optical Network Terminal,Passive Optical Splitter,PSTN,Internet,IPTV,ONT,ONT,Passive Optical Splitter,EPON技术原理,42-7,什么是EPON？EPON（Ethernet Passive Optical Network

4、）是PON技术中最新的一种，由 IEEE802.3EFM（Ethernet for the First Mile）即第一英里以太网联盟提出。EPON在现有的IEEE802.3协议(带VLAN功能的以太网协议)的基础上，通过较小的修改实现在用户接入网中传输以太网帧，也就是说，因为在PON网络上面传送的数据采用Ethernet（以太网）帧结构，所以叫EPON。EPON是一种采用点到多点（P2MP）、无源光纤传输方式，基于高速以太网平台和TDM（Time Division Multipexing）时分MAC（Media Access Control）媒体访问控制方式提供多种综合业务的宽带接入技术。,

5、EPON技术原理,42-8,什么是Ethernet（以太网）？“以太网Ethernet”中的“Ether”源于物理学名词，“以太”最初被认为是电磁波的传输介质，早期人们认为宇宙中充满了“以太”，因此 人们借用“以太”来描述以太网系统的物理传输介质(包括有线和无线)将信号传播到网络的每一个角落。以太网是目前最流行的局域网（LAN）之一。以太网的网络结构通常采用总线型或交换型。以太网在网络模型的最底层即物理层采用CSMA/CD（带冲突检测的载波监听多路访问）协议，即网络上的一台电脑发送数据时遵循先听再发边听边发冲突停止随机延迟后再发的过程。以太网在网络模型的第二层即数据链路层采用IEEE 802.

6、3等标准，即网络中的数据帧基于MAC（媒体访问控制）地址来寻址，通俗地说就是根据网卡的48位硬件地址来寻址，实现数据最后到达目的地。,EPON技术原理,42-9,为什么选择EPON?三大优势:1、更远的传输距离：采用光纤传输，接入层的覆盖半径20KM；2、更高的带宽:上下行对称1.25G；3、分光特性：局端单根光纤经分光后引出多路到户光纤，节省光 纤资源。EPON支持Tripleplay业务（三重业务，即全业务），除满足用户电话（VOIP）、宽带上网、iTV等现有业务，还能满足用户对高带宽业务的需求，如高清电视、实况转播等。PON是三网合一的上佳方案。,EPON技术原理,42-10,EPON的

7、网络位置,EPON网络位置,EPON技术原理,42-11,EPON的硬件说明OLT（Optical Line Terminal）：光线路终端，放置在中心局端，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。并有分配和控制信道的连接，进行实时监控、管理及维护功能。ONU/T（Optical Network Unit/Terminal）：光网络单元或光网络终端，放置在用户侧，即用户楼宇、用户办公室、或用户家中。依托EPON上行，提供中小规格的多业务接入网方式，即具有多种接口，如：ADSL、PO

8、TS、LAN等。Spliter：无源光合/分路器，常用的有1：32（64、128）合/分路器，OLT与ONU/T之间通过Spliter连接。Fiber：光纤，传送光信号。,EPON技术原理,42-12,EPON原理-数据复用EPON系统采用WDM（波分复用）技术，实现在OLT与Spliter之间、Spliter与各ONU/T之间单纤双向传输。WDM技术：即一根光纤中传输2种不同波长（波长=光速/频率）的光信号，犹如空气中传送2种广播电台的信号，因为频率不同，互相不会干扰影响。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（时分

9、复用接入）技术；,EPON技术原理,42-13,EPON原理-下行数据广播方式,OLT连续广播发送，各ONU根据收到的以太数据帧中的LLID内容选择性接 收，如该帧的LLID和自己的LLID相同则接收，反之则丢弃。LLID：逻辑链路标识，OLT为已注册的ONU分配不同的LLID，用于通信识别。,EPON技术原理,42-14,EPON原理-上行数据TDMA 方式（时分复用接入）,上行信号：分时突发发送，OLT采用向各ONU测距的技术，准确通知各ONU发送数据的时间，保证上行数据不发生冲突PON上行帧以时分复用的形式由各个ONU发送的数据包组成。各个ONU发送的上行数据流通过光分路器（Splite

10、r)耦合进共用光纤，以TDM的方式复合成一个连续的数据流。每个ONU有一个TDM控制器，它与OLT的定时信息一起控制上行数据包的发送时刻，避免复合时数据发生碰撞和冲突。当ONU没有数据发送时，也需要填充OLT分配给自己的时隙,EPON技术原理,42-15,EPON业务映射流程,在ONU/T上接入的多种用户业务根据端口分别被配置了不同的VLAN号，然 后路由汇总到OLT，再上行到IP城域网，最后被路由到不同的业务网络进行处理。,EPON技术原理,42-16,什么是VLAN？VLAN（Virtual Local Area Network）即虚拟局域网，是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划

11、分成一个个网段从而实现虚拟工作组的新兴技术。VLAN的划分有三种方式：基于端口（Port）、基于MAC地址和基于IP地址。通过划分虚拟网，即分配不同的VLAN号，可以把数据广播限制在各个虚拟网的范围内，从而减少整个网络范围内广播包的传输，提高了网络的传输效率；同时各虚拟网之间不能直接进行通讯，而必须通过路由器转发，为高级的安全控制提供了可能，增强了网络的安全性。通俗地讲，经过VLAN的划分，可以使EPON网络上汇总的各种不同种类业务得到更为迅急的路由转发处理。,EPON技术原理,42-17,目 录,EPON技术原理,EPON关键技术,EPON组网方案,EPON实用设备,42-18,测距技术DB

12、A下行AES加密,EPON关键技术,42-19,1、测距技术,补偿因OLT到各ONU距离不同而产生的传输时延差异：RTT（Round Trip Time）。在OLT对新加入的ONU启动注册过程中，通过发送特殊的GATE帧信号与ONU通话，通过一问一答所需时间来测定两者之间的距离，进而可精确通知各ONU发送数据的时间，实现TDMA。举例：按时分复用规则，常规上行的某段数据流中ONU1的数据帧应该在ONU2的数据帧前面，但假如ONU2的距离相对足够远，为了补偿传输因距离造成的时间差，则OLT可能会反而通知ONU2发送数据的时间早于ONU1，以确保ONU2的数据帧紧跟ONU1的数据帧。使用注册冲突避

13、让：在PON系统中，解决ONU的注册冲突的方案：随机延迟时间法。,EPON关键技术,42-20,2、DBA概念什么是DBA?-DBA,Dynamically Bandwidth Assignment(动态带宽分配)-DBA是一种能在微秒或毫秒级的时间间隔内完成对上行带宽的动态分配的机制为什么需要DBA？-可以提高PON端口的上行线路带宽利用率-可以在PON口上增加更多的用户-用户可以享受到更高带宽的服务，特别是那些对带宽突变比较大的业务,EPON关键技术,42-21,3、下行AES加密（先进的加密标准）,End User1,End User3,ONU,End User2,3,3,1,1,2,O

14、NU,ONU,OLT,加密,解密,解密,解密,1,EPON系统支持三重搅动（Triple Churning，一种较复杂的加密方法）下行加密。且密钥更新时间在1254s范围内灵活配置。可以有效防止非法ONU对数据的窃听。,EPON关键技术,42-22,目 录,EPON技术原理,EPON关键技术,EPON组网方案,EPON实用设备,42-23,Triple Play（全业务）端到端解决方案,PSTN,EPON组网方案,42-24,Triple Play PON侧组网,EPON组网方案,42-25,Triple Play ONU侧组网,POTS,PC,TV,STB,Optical,splitter,

15、VLAN HSI,VLAN:IPTV,SIP,VLAN SIP,EPON组网方案,42-26,EPON使用模式FTTB：光纤到大楼(Fiber To The Building），将ONU放置于楼道竖井中，利用用户原有五类线入户。FTTO：光纤到办公室(Fiber To The Office)，将EPON ONU放置于商业用户办公室，直接利用光纤接入。FTTH：光纤到户(Fiber To The Home)，将ONU放置于用户家中，直接利用光纤入户。,EPON组网方案,42-27,局端机房,光缆分配点,用户接入点,馈线光缆段,配线光缆段,入户线光缆段,用户终端,用户段,Residential/B

16、usiness,EPON-FTTx光缆网络工程拓扑,EPON组网方案,42-28,企业信息化应用,企业集团客户属于高附加值用户，具有业务种类需求丰富、业务质量要求较高、业务资费不太敏感等特点，EPON平台助推运营商企业信息化接入方案提升,除了满足集团用户的话音、有线和无线宽带上网、局域网互联、视频会议、IPTV等业务外，还可以提供企业PBX接入和TDM专线接入等业务，提供完善的QOS保证机制。,EPON组网方案,42-29,社区信息化应用,社区信息化覆盖目前已经比较普遍，接入业务包括语音、数字家庭、宽带上网（有线和无线方式可选）、IPTV视频、CATV视频业务等，EPON提供系列化ONU/ON

17、T终端，满足家庭用户有线方式、无线方式、广域网和局域网等各种业务接入需求。,EPON组网方案,42-30,农村信息化应用,当前农村信息化的业务范畴更加广泛，除了传统的语音业务外，和农村信息化息息相关的数据、视频业务也日益重要，如视频教育、兴农信息网络、一村一吧、村村通电话等需求，EPON综合接入解决方案光纤接入距离最大可达30公里以上，接入和传送一体化，无需额外的传输设备，符合农村线路条件差、线路维护难的特点。局端设备放在县级机房，用户端设备放在各个行政村，通过无源分光器实现多个行政村共享主干光纤，可大幅度降低光缆成本和建设成本。,EPON组网方案,42-31,网吧优化接入应用,当前国内网吧接

18、入多采用光纤P2P 接入，存在接入带宽受限制、成本较高和维护麻烦的缺点。EPON光接入方案从组网灵活性、维护管理、带宽分配、接入距离等各方面优化网吧接入。首先，接入带宽大大增加，并且提供动态带宽管理功能；其次，无源节点的引入，减轻了维护的压力；再有运营策略更加灵活制定，可以根据EPON的DBA（动态带宽分配）算法灵活配置接入带宽，运营商可根据接入速率差异指定灵活的收费策略，达到网吧和运营商达到共赢的局面。,EPON组网方案,42-32,视频监控系统接入应用,视频监控业务对上行带宽要求较高，普通的接入技术无法很好承载该类业务。借助EPON技术上下带宽对称可达G bit的优势，在一根主干光纤完成沿

19、途6个以上的监控点接入，提升带宽的同时大大节省了主干光纤资源和线路管道资源，。,EPON组网方案,42-33,无线通讯基站接入应用,综合考虑2G基站接入点综合业务接入改造和3G基站接入网的建设，基站接入网络重新规划越来越重要。EPON系统采用IP+TDM双业务内核结构，具有较好的TDM与数据业务的承载能力。系统具备时钟再定时功能，对TDM业务的传输效果可以和经典的SDH媲美，满足基站接入对时钟的高要求。同时，还可以解决基站附近语音和数据业务的接入需求。伴随3G业务的开展，EPON平台的应用空间将越来越广，综合投资受益比将越来越高。,EPON组网方案,42-34,目 录,EPON技术原理,EPO

20、N关键技术,EPON组网方案,EPON实用设备,42-35,中兴全面商用的大型OLT C220技术参数,EPON实用设备,42-36,中兴系列化ONU全面提供FTTH、FTTB各种应用类型终端,形态A：单用户ONT（主要用于单用户场合，14个FE，可选VoIP、WiFi）,形态B：FTTB（EPON+LAN）型ONU（主要用于多用户、FTTB场合，8、16、24个FE）,形态C：FTTB（EPON+ADSL2+）型ONU（主要用于多用户、FTTB场合，数十线DSL）,F401,D420,F820,9806H,F429,EPON组网方案,42-37,中兴ONU参数一览用户接口,EPON组网方案,42-38,华为商用的OLT设备及性能参数,EPON组网方案,42-39,华为商用的 ONU产品列表,EPON组网方案,42-40,华为商用的ONU设备的功能参数（一）,EPON组网方案,42-41,华为商用的ONU设备的功能参数（二）,EPON组网方案,42-42,Technology changes.Communication lasts.,谢谢!,电信分公司设备维护安装中心 俞小林 编写,