GPON原理与产品介绍
GPON原理介绍
GPON原理介绍
清楚
GPON(Gigabit-capable Passive Optical Networks),即千兆光纤无源光网络,是一种用于家庭、企业等搭建综合能力强、采用性价比高的高速光纤网络传输技术。
GPON是通过单线双向传输,实现一条光缆上完成以太网、IPTV、语音等数据传输和宽带接入服务的技术,具有容量大、运行成本低、网络智能度高、系统接入成本低、传输距离远、安全性高等特点。
GPON是光纤到用户(FTU)技术中一种特殊的技术,通过一根光缆连接接入网和用户网络,用户网络节点只有一台ONU设备,实现用户接入网的虚拟定制化、接入及计费功能,从而极大地降低系统的建设成本。
GPON的结构
GPON系统是新一代的FTU系统,包括OLT(光纤到机房)、ONU(光网络用户)及光缆。
OLT可以与接入网(ISP)连接,支持多租户的多服务提供,其典型结构图如下:
OLT(光纤到机房)是光纤接入网的核心部件,主要完成接受接入网信号,将复杂的光信号转换成简单的多载波光信号,将多载波带宽分配给每个ONU,以及接收来自ONU的状态信号,完成调度和控制等功能。
ONU是光网络用户的设备,其位于用户端,负责将接收的多载波带宽进行调制、编码和发送出去,以及接收OLT发出的控制、管理信号,以实现激活。
GPON 原理及硬件介绍
IPTV PC Phone
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GPON原理及应用
16、GPON典型应用——高端住宅用户
STB
统一网管
PC
UMS
LAN
HGU FXS
IMS/核心网
SFU/HGU WLAN
TV FAX Phone Laptop
Internet
Splitter
Handse t
OLTBiblioteka IPTVSplitter FTTH模式适合于高端住宅用户
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3
GPON原理及应用
2、GPON网络基本性能参数
上行速率 (Gbps)
0.15552 0.62208 1.24416 0.15552 0.62208 1.24416 2.48832
下行速率(Gbps)
1.24416 1.24416 1.24416 2.48832 2.48832 2.48832 2.48832
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GPON原理及应用
14、GPON系统管理体系结构
1、嵌入式的 OAM 方式:直接嵌入在 GTC 的帧头中,响应速度最快。 2、PLOAM 方式:用于物理层的 OAM ,作为 OAM 消息嵌入 GTC 帧中。 3、OMCI 方式:用于实现对高层的管理。
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GPON原理及应用
15、GPON典型应用——普通住宅用户
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GPON原理及应用
13、带宽分配机制(DBA)
基于非状态报告的动态带宽分配( Non-Status Report-ing DBA NSR-DBA ):不需要 ONU 报告就能完成带宽分配,它通过 OLT 自身的 流量监控提供动态分配功能。
基于状态报告的动态带宽分配( Status Reporting DBASR-DBA ): 根据 ONU 发送的缓存状态报告分配带宽。
GPON技术介绍
GPON技术介绍
GPON(Gigabit Passive Optical Network,千兆无源光网络)是一
种利用千兆无源光网络技术实现“一条线”实现多用户互联的新兴网络技术,是由ITU-T标准Q.1209,OIF实施指南ID-319规定的一种新技术,
受到世界各地电信企业的普遍采纳。
GPON是一种集宽带、多媒体、语音、数据、传输信令的新兴的“一条线”技术,具有良好的经济性、可靠性和
可管理性,使用率高,可以部署先进的多媒体服务。
这一技术的关键在于
它采用千兆无源光网络技术,这种技术可以减少光纤线路上的放大器数量,大大节省网络投资。
GPON是一种综合应用于有线和无线多媒体服务的新兴技术,可以实
现“一条线”发布宽带、多媒体服务,满足用户的多种需求,它采用了新
型的多芯片技术,实现了具有弹性的设备拓扑,包括普通用户、企业用户
等的宽带接入和各种宽带应用,同时确保了宽带服务的质量,为客户和网
络提供良好的使用体验。
GPON由三部分组成:光源,光缆,接收/发射器。
光源采用兼容1609.3标准的二极管激光器,它是一种小功率激光器,可以实现低功耗
状态。
光缆是构成光网络的基础,它可以是多根的单模光缆,也可以是多
芯的多模光缆,有助于改善网络的可靠性,以及容量的提升。
GPON原理
接入网一般指从运营商末端机房至用户端“最后一公里”的 网络 按传输方式分类:
有线方式
双绞线铜缆接入、同轴电缆、光纤接入
无线方式
固定无线接入、移动无线接入
传统接入方式的瓶颈
无线接入:易受干扰,传输距离有限,速率提高较为困难。 铜线接入:速率与传输距离存在矛盾,二者无法兼顾。
板可插拔,常见的由MA5610、MA5616、MA5606T。
B类和C类又统称为MDU。
7、业务配置相关概念简介
VLAN类型:standerd、smart、MUX VLAN属性:common、Q-in-Q、stacking Car模板
DBA模板
线路模板 业务模板 业务虚接口(Service-port)
的业务
5、GPON组网保护方式
1、TYPE B保护 2、TYPE B双归保护 3、TYPE C保护
Type B保护
Type B保护是同一个OLT不同PON端口实现的保护。
ONU1 分光器 主干光纤保护 OLT
ONU2
主用 备用
Type B双归属保护
Type B双归属保护是两个OLT的PON端口实现的保护。
DBA, Dynamically Bandwidth Assignment(动态带宽分配)
DBA能在微秒或毫秒级的时间内完成对上行带宽的动态分配
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
GPON原理
树形共享媒体接入网络需要分布式复用功能,将需求不同的许多用户和业务汇聚在一起。为了保证QOS敏感的业务不受其他业务的影响,需要更 高层次的汇聚,在GPON称为T-CONT。 一个T-CONT对应一种带宽业务流,这种业务流有自己的Qos特征,Qos特征主要体现在带宽保证上,分为固定带宽,保证带宽,保证/不保证带宽, 尽力转发,混合方式五种。T-CONT的主要是从带宽的保证角度而不是从业务的种类(如CBR,UBR等,这里包含了带宽、延时、抖动等等的考 虑),来划分的。
ITU-T G.984.3
• GPON TC层规格要求 • GTC帧结构介绍 • DBA规格要求 • 告警和性能 • GTC复用结构及协议栈介绍
• 保护倒换组网要求
• ONU注册激活流程
ITU-T G.984.4
• OMCI消息结构介绍 • OMCI设备管理框架 • OMCI实现原理简述
ITU G.984.5
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GPON的DBA技术
• GPON系统采用SBA+DBA的方式来实现带宽的有效利用,
• GPON系统通过状态的上报以及OLT业务监视(非状态上报) 支持动态带宽分配。 • GPON的状态上报DBA存在3种机制: – PLOu-State Ind DBA; – DBRu-Piggy-back DBA; – Payload DBA;
以EPON为基础, EPON的下一代无源光接入技术.
• 2006年802.3av成立(确定了10GEPON标准 目标) • 2008年3月D1.1 确定主要技术类型/参数;
• 2008年12月D2.2修订
• 2009年1月D3.0草案终稿 • 2009年9月发布标准定稿
4
PON技术演进 2
A/BPON ATM PON 基于ATM的无源光接入技术.
GPON原理及设备介绍
GPON原理及设备介绍GPON(Gigabit Passive Optical Network,千兆被动光纤网络)是一种基于光纤传输的宽带接入技术,采用被动组件,如分光器、光纤以及有源分配设备,将光纤链路划分为上下行两个信道,可同时传输数据、语音和视频等多媒体服务。
GPON通过分光器将光信号分配给多个用户,实现了高带宽、长距离的光纤网络连接,为宽带接入提供了高效和灵活的解决方案。
GPON采用了WDM(波分复用)技术,将上下行信道分别在光纤上进行传输,大大提高了网络的传输容量。
其上行信道(称为 GEM Port)将用户数据打包成GEM帧(GPON Encapsulation Method Frame),然后传输到OLT(Optical Line Terminal,光线路终端)设备。
而下行信道则将OLT发送的数据分为不同的ODU(Optical Data Unit,光数据单元),然后通过ONU(Optical Network Unit,光网络单元)设备分发给不同的用户。
在GPON网络中,OLT设备负责管理和控制整个光纤网络,包括光纤链路的划分、用户接入的管理和维护等。
OLT设备通常由一个或多个主控板和光口板组成,可通过不同接口类型(如GE、10GE)与上层网络连接。
OLT还提供各种接入方式,支持以太网、TDM(时分多路复用)和ATM(异步传输模式)等多种传输协议。
ONU设备是用户侧的终端设备,负责接收OLT发送的数据,并将其解包后分发给相应的用户。
ONU设备通常具有多个用户接口,可以实现语音、视频和数据信号的接入和转发功能。
ONU设备还支持多种接口类型,如RJ-45、USB、无线等,便于用户灵活选择接入设备。
GPON中的分光器(Splitter)是一种关键组件,用于将光信号从OLT 分配给多个用户。
分光器采用光纤耦合器技术,可实现光的分配和合并,具有低损耗、高功率容限和稳定性好的特点。
分光器根据需求分为不同的分支比例(如1:2、1:4、1:8等),可满足不同用户的需求。
GPON原理
接入层:负责处理来自用户的数据,并连接到汇聚层
每个层都包含相应的设备,如核心层有OLT,汇聚层有ODN,接入层有ONU
网络拓扑结构可以根据实际需求进行调整,以适应不同的应用场景。
GPON网络分为三层:核心层、汇聚层和接入层
核心层:负责处理来自汇聚层的数据,并连接到外部网络
汇聚层:负责处理来自接入层的数据,并连接到核心层
GPON原理
汇报人:XX
目录
01
添加目录项标题
02
GPON概述
03
GPON技术原理
04
GPON关键技术
05
GPON网络架构
06
GPON的演进和未来发展
添加章节标题
PRT 01
GPON概述
PRT 02
定义和背景
GPON(Gigbit-cpble Pssive Opticl Network)是一种高速、大容量的光纤到户(FTTH)技术
OLT负责控制和管理整个GPON网络
OLT与多个ONU(Opticl Network Unit)连接,实现数据传输
OLT具有较高的数据处理能力和网络管理功能
ONU设备
ONU(Opticl Network Unit)是GPON网络的重要组成部分
ONU的作用是将光信号转换为电信号,实现数据传输
ONU的类型包括单端口ONU和多端口ONU
GPON的下行传输使用广播方式,上行传输使用时分复用(TDM)方式
GPON的传输距离可达20公里,支持1.25Gbps的下行速度和622Mbps的上行速度
帧结构
帧长度:GPON帧长度通常为125μs,每个时隙的长度为4μs
帧结构:GPON采用固定长度的帧结构,每个帧由多个时隙组成
GPON基本原理
GPON基本原理光纤到用户(GPON)是一种高效率、高带宽的光纤通信技术,其基本原理如下:1.软分割技术:GPON网络使用了软分割技术,即光纤在传输过程中以时间片的形式划分给不同的用户。
每个用户被分配一个独立的时间片,这样用户之间的通信可以同时进行而互不干扰。
软分割技术可以有效地利用光纤传输的带宽资源,实现高容量的光纤信号传输。
2.波分复用技术:GPON网络使用了波分复用技术,即通过在光纤中传输多个波长的光信号来增加传输容量。
每个波长对应一个用户,每个波长可以支持多个时间片。
通过使用不同的波长,光纤可以同时提供多个用户的高速信号传输。
3.前向纠错技术:由于光纤传输过程中存在光衰减和光噪声等问题,容易导致数据传输错误。
为了提高传输质量,GPON网络使用了前向纠错技术。
该技术在发送端将原始数据编码为冗余数据,接收端在接收到数据时可以对冗余数据进行简单的纠错运算,从而恢复原始数据。
前向纠错技术可以有效地提高数据的可靠性和可恢复性。
4.多路复用技术:GPON网络使用了多路复用技术,即多个用户可以通过同一根光纤同时进行通信。
在传输过程中,光纤上的信号通过光分复用器进行多路复用,而不同的用户在接收端通过光解复用器进行解复用,从而实现多个用户之间的同时通信。
5.网络管理技术:为了实现对GPON网络的有效管理,GPON网络还使用了一系列网络管理技术。
例如,通过使用光线参考信号(RSSI)技术可以对光纤链路的质量进行实时监测和管理;通过使用GPON的OMCI(ONU 管理控制开放接口)协议可以实现对终端设备的监控和配置管理等。
总结起来,GPON技术的基本原理主要包括软分割、波分复用、前向纠错、多路复用和网络管理等技术。
这些原理的应用使得GPON能够实现高速、高效的光纤通信,为用户提供高品质的宽带接入服务。
GPON原理及设备介绍
GPON原理及设备介绍GPON全光纤接入网(Gigabit Passive Optical Network)是一种用于传输数据、语音和视频等多种业务的光纤通信技术。
它基于光纤传输和分布式光纤组网技术,通过单模光纤实现用户与中心局之间的大数据传输,提供高速宽带接入和多种业务的传输能力。
GPON的原理主要分为三个部分:光线路终端(OLT)、光分纤器(ODN)和光网络终端(ONT)。
光线路终端(OLT)是GPON的核心设备之一,它与中心局连接,负责光纤传输信息的调度和分发。
OLT包括光传输设备和交换机,它能够接收用户端发送的数据,将其转换为光信号并通过光纤传输到用户端,同时也能将中心局的数据传输给用户。
OLT还具备对用户进行管理、监测和控制的功能。
目前市场上的OLT设备有华为、中兴、烽火等多个厂家提供。
光分纤器(ODN)是GPON的光分配设备,主要用于将光信号分配给各个用户。
它包括光纤、光分纤盒和光分纤器。
光分纤器具有多个输入端口和多个输出端口,能够将输入的光信号分配给各个输出端口,实现多用户共享同一条光纤的功能。
光分纤器还能够对光信号进行分光、分布和合并处理,以达到在不同用户之间共享带宽的目的。
总的来说,GPON是一种高效、可靠的光纤通信技术,通过光纤传输实现用户与中心局之间的大数据传输。
它包括光线路终端(OLT)、光分纤器(ODN)和光网络终端(ONT)等多个设备,实现了数据的调度、分发和接收。
GPON技术具有带宽大、延迟低、抗干扰性强等优点,可以满足用户对高速宽带接入和多种业务传输的需求。
目前,在全球范围内已经广泛应用于固定宽带接入、智能家居、企业网络等领域。
GPON简要原理
GPON简要原理GPON(Gigabit Passive Optical Network)又称为GEPON(Gigabit Ethernet Passive Optical Network),是一种基于光纤传输、以太网技术和波分复用技术的宽带接入网络。
它采用了无源光网络和点对多点的拓扑结构,将信号通过光纤传输至用户处,提供高速、高带宽的宽带服务。
GPON的基本原理是将宽带信号通过光纤传输,利用点对多点的拓扑结构,将一条光纤连接多个用户,从而实现光纤的充分利用。
GPON的系统由OLT(Optical Line Terminal)和ONU(Optical Network Unit)两部分组成。
OLT是GPON网络的核心设备,负责光纤与用户间的传输转换。
OLT将光信号转换成电信号,并将其分发给各个ONU。
OLT还负责管理和控制整个GPON网络,如配置用户的带宽、认证用户身份、监控网络状态等。
OLT与ONU之间通过OLT的光纤输出口和ONU的光纤输入口直接相连。
GPON采用TDMA(Time Division Multiple Access)技术和波分复用技术,实现光纤的点对多点传输。
TDMA是指将时间分成多个时隙,将不同用户的信号在不同时隙中传输,以避免信号碰撞。
波分复用技术将多个信号的光波信号合并在同一条光纤中传输,通过不同的频率将信号分开。
GPON的传输速率可达到1.25 Gbps,能够满足用户对高速宽带的需求。
它提供了对用户数据、语音和视频的高速传输,支持多种业务的接入。
同时,GPON也具备一定的传输距离,一般可达20公里以上,能够满足大范围的网络覆盖需求。
GPON还具有优秀的扩展性和灵活性。
通过增加OLT的端口数和ONU 的数量,可以方便地扩展网络容量。
GPON还支持对用户带宽的动态分配和调整,能够根据用户需求实时调整带宽大小。
总之,GPON通过光纤传输和点对多点的拓扑结构,实现了高速、高带宽的宽带接入。
GPON基本原理及应用
GPON基本原理及应用GPON(Gigabit Passive Optical Network),中文译为千兆级无源光纤网络,是一种基于光纤传输技术的传输网络。
GPON技术通过使用光纤作为传输媒介,将宽带信号从网络中心传输到用户终端,实现用户的宽带接入。
GPON的基本原理是将一根单模光纤通过光分配器连接到多个用户终端,光纤传输的信号在终端通过光电转换器转变为电信号,然后经过调制解调器将信号传输到用户设备。
同时,多个用户之间的数据传输是通过光纤上的不同光波长进行区分的,由于不同用户使用不同光波长进行传输,所以彼此之间不会干扰。
GPON的应用非常广泛,尤其在宽带接入、视频传输和语音传输方面有着重要作用。
以下是GPON的几个主要应用:3.视频传输:GPON技术能够支持高清视频的传输和实时流媒体的播放。
通过光纤传输的高带宽和高速率,用户可以流畅地观看高清电影、电视节目和在线视频。
4.安防监控:GPON技术可以支持大规模的安防监控系统的建设。
由于GPON可以通过一根光纤同时传输多路视频信号,所以可以为大型建筑物或城市提供高效的视频监控服务。
5.数据中心连接:GPON技术可以用于数据中心之间的连接,实现大容量、高可靠性的数据传输。
由于GPON的传输速率高、抗干扰能力强,可以满足数据中心之间高速、低时延的连接需求。
总之,GPON技术作为一种高效、可靠的光纤传输技术,具有广泛的应用前景。
通过提供高速宽带接入、高质量的语音通信和高清视频传输,GPON技术正在改变人们的网络使用方式,为用户带来更好的网络体验。
同时,GPON技术也正在助力数据中心和安防监控等领域的发展,为社会各个领域提供更稳定、更高效的通信服务。
GPON原理介绍
GPON原理介绍GPON(Gigabit Passive Optical Network),即千兆级被动光纤网络,是一种用于光纤接入技术的标准。
它基于光传输和分波器技术,可以在单根光纤上为多个终端用户提供高速数据传输、语音和视频服务。
GPON的原理主要包括光纤接入网(OLT)、光纤双向传输和光纤终端网(ONT)三个部分。
首先,GPON的光纤接入网(OLT)是整个网络的核心设备,它负责与运营商的核心网络进行连接,将数据、视频和语音信号转换为光纤信号进行传输。
OLT也起到路由器的作用,可以配置不同的业务策略,对用户进行各种不同的服务配置和控制。
其次,GPON基于波分多路复用(Wavelength Division Multiplexing,WDM)技术,在同一根光纤上使用不同波长的光信号进行双向传输。
这意味着数据可以同时从OLT向ONT和从ONT向OLT传输,实现双向通信。
在下行方向(即OLT向ONT),OLT使用不同的波长将数据、视频和语音信号发送到ONT;在上行方向(即ONT向OLT),ONT使用不同的波长将用户的数据和控制信号发送到OLT。
GPON的优势主要体现在以下几个方面。
首先,由于采用光纤传输技术,GPON可以提供更高的带宽,满足用户对高速互联网、高清视频和高质量语音通话等需求。
其次,GPON支持大容量的传输,可以为数百或数千个用户提供服务,具有良好的扩展性。
另外,由于GPON采用了被动光纤网络结构,无需额外的电力供应和信号增强器,减少了设备的维护和运营成本。
此外,GPON还具有较高的安全性和可靠性,光纤传输不易受到干扰和窃听,并且在光纤上断开一个用户的连接对其他用户没有影响。
在实际应用中,GPON已经被广泛用于各种光纤接入网络中,例如光纤到户(FTTH)、光纤到楼(FTTB)和光纤到台(FTTC)等。
它为运营商提供了一种高效、可靠的光纤接入解决方案,满足了用户对高速互联网和多媒体服务的需求。
GPON原理及关键技术介绍
GPON原理及关键技术介绍GPON(Gigabit Passive Optical Network)是一种光纤接入技术,它通过使用光纤传输数据和电信信号来连接用户和互联网服务提供商。
在GPON网络中,光纤从中心办公室(Central Office)延伸到用户住宅,提供高速、可靠和高质量的传输。
GPON的原理涉及到多种关键技术,下面将逐一介绍。
1.光纤传输技术:GPON网络使用单模光纤来传输数据和信号。
这种光纤能够在几百到几千兆比特每秒的速度下传输数据。
相比传统的铜线传输,光纤具有更高的带宽和更低的信号损耗,能够满足用户对高速互联网的需求。
2.波分复用技术:GPON使用波分复用技术来实现多个用户共享同一条光纤的能力。
该技术通过将不同的信号波长分配给不同的用户,使得每个用户可以独立传输数据,避免了信号的干扰和碰撞。
3.TDMA技术:GPON采用时间分割多址(TDMA)技术,将时间划分为不同的时隙,使得多个用户可以在同一条光纤上同时传输数据但不会发生冲突。
每个用户被分配一个唯一的时隙,以确保数据的传输是可靠和顺序的。
4.分光器技术:分光器是GPON网络的核心设备,它负责将光信号从中心办公室转发到用户住宅,并将用户住宅上行的光信号转发到中心办公室。
分光器使用多个输入和输出端口来实现多用户的连接。
5.ONU技术:6.QoS技术:7.安全技术:GPON网络提供了多种安全机制来保护用户数据的安全性。
这些安全机制包括数据加密、身份验证和访问权限控制,以防止未经授权的访问和数据泄露。
总之,GPON技术通过使用光纤传输和波分复用技术,实现了高速、高质量和可靠的光纤接入网络。
它的关键技术包括光纤传输技术、波分复用技术、TDMA技术、分光器技术、ONU技术、QoS技术和安全技术。
GPON 的应用已经在许多地方得到了广泛的推广,为用户提供了更快速和可靠的互联网接入。
GPON基本原理及应用简介
OLT
IFpon
1:N分光器
备用光纤 Type A
IFpon
ONU#N
IFpon
设备没有任何备份措施.
主干光纤故障后,由人工切 换至备用光纤.
业务肯定中断,中断时间取 决于线路恢复时间.
如果到用户的线路故障,业 务就会中断,无法备份。
OLT
IFpon
2:N分光器
Type B OLT端口备份
ONU#1
1490nm
1310nm
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。
二、 GPON的基本原理简介
5.1GPON数据传输(下行数据传输示意图)
下行为广播方式:GPON的下行帧长为固定的125us,,所有的ONU都能 收到相同的数据,通过Gemport ID来识别、区分和过滤属于自己的数据。
无法定位故障。
二、 PON的基本原理简介
7.1 PON的关键技术-突发光电技术 快速开启和关断能力
连续模块
突发模块
0# ONU 1# ONU 2# ONU
0# ONU 1# ONU 2# ONU
二、 PON的基本原理简介
7.2 PON的关键技术-突发光电技术
恢复出来的数据 到达OLT的信号及 ONT/ONU发出的信号 阈值建立
1、什么是PON?典型的PON网络由什么构成?
PON(Passive Optical Networks):是一种点到多点(P2MP)结构的无源光网络。 一个典型的PON网络由:OLT、ONU和ODN构成。 OLT(Optical Line Terminal 光线路终端):是整个PON网络的核心设备,一般放在中 心机房或城域核心机房。 ONU(Optical Network Unit 光网络单元:是用于连接用户侧的网络设备,主要负责用 户侧上行的数据转发及有选择性的接收OLT侧的下行广播数据,一般主在用户端如: 楼道、用户家里、路边等,类型有机柜型、机盒型的。 ODN(Optical Distribution Network 光分配网络):由光纤和一个或多个POS(Passive Optical Splitter 无源光纤分离器)等无源光器件组成,在OLT和ONU之间提供光信号传 输通道。 POS(Passive Optical Slipper无源 光分离器):可以将上行数据耦合到一根光纤上,将下 行数据分发到各个ONU上。
GPON基础介绍
成本压力:GPON 技术的成本较高, 需要降低成本以实 现更广泛的应用。
技术竞争:其他宽 带接入技术如EPON、 10G-PON等也在不 断发展,GPON技 术需要不断创新以
保持竞争力。
网络安全问题:随 着网络应用的普及, 网络安全问题日益 严重,GPON技术 需要加强安全措施 以保障用户数据安
传输协议: GFP(通用成
帧协议)
GPON设备介绍
3
GPON设备的类型
OLT(光线路终端):负 责与核心网连接,提供上 行带宽
ONU(光网络单元):负 责与用户终端设备连接, 提供下行带宽
ODN(光分配网络):负 责连接OLT和ONU,提供 光传输通道
PON(无源光网络):负 责连接OLT和ONU,提供 光传输通道,无需供电
更广覆盖:GPON技术将 向更广覆盖发展,以满足 更多用户的接入需求。
更低成本:GPON技术将 向更低成本发展,以降低 用户的使用成本。
更智能化:GPON技术将 向更智能化发展,以实现 网络的自动管理和维护。
GPON技术面临的挑战
带宽需求持续增长: 随着网络应用的普 及,对带宽的需求 不断增长,GPON 技术需要不断升级
维护方便。
GPON的应用场景
01
家庭宽带接入: 提供高速稳定的
家庭宽带服务
02
企业网络连接: 为企业提供高速、 稳定的网络连接
03
视频监控:提供 高清、实时的视
频监控服务
04
物联网:为物联 网设备提供低功 耗、高可靠性的
网络连接
05
智慧城市:为智 慧城市建设提供 高速、稳定的网
络连接
06
远程教育:为远 程教育提供高质
gpon方案
gpon方案一、背景介绍GPON(Gigabit Passive Optical Network)是一种基于光纤传输的千兆无源光网络技术。
它在传统的PON技术基础上提升了传输速率和性能,广泛应用于宽带接入、移动通信、有线电视等领域。
本文将对GPON方案进行详细介绍。
二、GPON方案的优势1. 高带宽:GPON方案采用了分时复用技术,能够提供高达2.5Gbps的下行传输速率和1.25Gbps的上行传输速率,满足日益增长的带宽需求。
2. 大覆盖范围:由于光纤的传输距离较长,GPON方案可以实现数十公里的传输距离,适用于大范围的网络覆盖,可以满足城市和农村地区的需求。
3. 灵活性和可扩展性:GPON方案支持灵活的网络拓扑结构,可以适应不同场景的需求。
同时,其支持光分复用技术,可以实现多个用户共享一条光纤,提高网络资源的利用率。
4. 低成本:与传统的以太网方案相比,GPON方案的建设和运维成本较低。
由于光纤的传输距离长,可以减少光端机和光纤之间的设备和维护成本。
三、GPON方案的应用场景1. 宽带接入:GPON方案可以提供高速、稳定的宽带接入服务,满足用户对高清视频、在线游戏等大带宽应用的需求。
2. 移动通信:GPON方案可以配合无线基站,实现光纤到基站的接入,提升网络的传输速率和容量,支持更多用户同时接入。
3. 有线电视:GPON方案在有线电视领域也有广泛的应用。
它可以提供高带宽的视频传输,支持高清电视、视频点播等业务。
4. 物联网:随着物联网的发展,对网络带宽的需求越来越高。
GPON方案可以满足物联网设备对于高速、稳定的数据传输的需求。
四、GPON方案的部署流程1. 方案设计:根据实际需求,进行网络规划和设计。
确定光分配器、OLT设备、ONU设备等设备的型号和数量。
2. 光纤线路铺设:根据设计方案,进行光纤线路的敷设工作。
保证光纤的质量和安全,减少信号衰减。
3. 设备安装与配置:按照设计方案,将光分配器、OLT设备、ONU 设备等设备进行安装和配置。
GPON原理及关键技术介绍
GPON原理及关键技术介绍
GPON(Gigabit Passive Optical Network,千兆被动式光纤网络)
是一种广泛用于传输多媒体和数据通信的光纤接入技术。
它使用了点对多
点的架构,能够通过单一的光纤接入点同时为多个用户提供高速的数据传输。
GPON的关键技术包括:
1. 2.5Gbps传输速度:GPON能够以高达2.5Gbps的速度传输数据,
这使得它能够同时处理多个媒体流和大量数据流。
2.高带宽:GPON使用了高带宽的光纤,能够满足用户对高速传输和
大容量数据的需求。
3.波分复用:GPON利用波长分区多路复用技术,即将不同的波长分
配给不同的用户,使得多个用户可以共享同一条光纤,从而提高资源利用率。
4.TDMA(时分多址):GPON使用了TDMA技术,将时间划分为多个时
间槽,并为每个用户分配独立的时间槽,使得每个用户在相同的频率上以
不同的时间间隔发送和接收数据。
5.业务定制:GPON支持业务分级和个性化定制,可以根据用户的需
求提供不同的业务模式和服务质量。
6.高速交换:GPON利用高性能的交换机实现快速而可靠的数据传输。
7.高可靠性:GPON使用了冗余技术和灵活的网络结构,以确保网络
传输的可靠性和稳定性。
总结起来,GPON是一种使用光纤接入技术的高速数据传输技术。
它通过点对多点的架构,利用2.5Gbps的传输速度、高带宽、波分复用、TDMA、业务定制、高速交换和高可靠性等关键技术,为用户提供高速的多媒体和数据通信服务。
GPON原理与产品介绍
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➢ PON是一种点到多点(P2MP)结构的无源光网络; ➢ PON由光线路终端OLT(Optical Linl Network Unit)
和无源分光器POS(Passive Optical Splitter)组成;
PON与其他接入形态的比较
最小平均发送功率 Mean launched power MIN
最大平均发送功率 Mean launched power MAX
接收灵敏度 Minimum sensitivity
过载光功率 Minimum overload
Unit
dBm dBm dBm dBm
dBm dBm dBm dBm
Single fibre OLT +1.5 5 -28 -8 ONU
•Ranging based on synchronous framing •8 kHz clock transport or recovery •Survivability using PST bytes •Security based on encryption
GPON 协议栈
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接入需求与接入技术 PON的基本概念 GPON的关键技术 华为GPON设备介绍 GPON的组网应用
0.15552 Gbit/s up, 2.48832 Gbit/s down
0.62208 Gbit/s up, 2.48832 Gbit/s down
1.24416 Gbit/s up, 2.48832 Gbit/s down(目前的主流支持速率)
2.48832 Gbit/s up, 2.48832 Gbit/s down
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GPON网络基本性能参数
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1.24416 Gbit/s up, 1.24416 Gbit/s down
0.15552 Gbit/s up, 2.48832 Gbit/s down
0.62208 Gbit/s up, 2.48832 Gbit/s down
1.24416 Gbit/s up, 2.48832 Gbit/s down(目前的主流支持速率)
光网络单元
➢ PON是一种点到多点(P2MP)结构的无源光网络; ➢ 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;
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PON与其他接入形态的比较
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GPON原理-数据复用
GPON系统采用WDM技术,实现单纤双向传输(强制)。
1490nm
1310nm
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。
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GPON原理-上、下行数据
▪ 广播方式:GPON的下行帧长为固定的
(a) 点到点的网
络
ADSL
CO
(b) 路边交换网络
LAN
CO
(c) 无源光网络
即: PON CO
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L km L km L km
Curb switch
N
subscribers
Passive optical splitter
N
subscribers
PON应用场景分析
1 km
2 km
Centre office
故障都得到恢复 。
当ONU的主用PON口或用户线路 故障时,ONU会自动将业务倒换 到备用PON口上,业务通过备用 线路和OLT的备份端口上行。业 务基本不会中断。
实现难度较大,成本较高。
其中一个端口始终处于空闲状态,
造成系统带宽利用率低。
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GPON复用结构
GEM Port
O T-CONT GEM Port
125us,下行为广播方式,所有的ONU都能 ▪ TDMA方式:GPON的上行是通过TDMA(时分复
收到相同的数据,但是通过ONU ID来区分 用)的方式传输数据,上行链路被分成不同的时
不同的ONU的数据,ONU 通过过滤来接收 隙,根据下行帧的upstream bandwidth map字
属于自己的数据。
2010 时间
• 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:对每用户下行2.5G/上行1.25G(物理层);
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。
• GPON支持Triple-play业务,可提供全业务竞争方案可以有效解决双绞线接入的带宽瓶颈,
HDTV VOD
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GPON
VDSL2
ADSL2+ Cable Modem
Dial-up
150
100 25 20 10 5 0 5 10 15 20 25 100
150
Mbps
为什么选择GPON?
<1Mbps 3M
8M
25M
100M
带宽
接入技术
ADSL/ADSL2+ Copper Based
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GPON 协议栈
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接入需求与接入技术 PON的基本概念 GPON的关键技术 华为GPON设备介绍 GPON的组网应用
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GPON关键技术-测距
OLT通过Ranging测距过程获取ONU的往返延迟RTD(Round Trip Delay),从而指 定合适的均衡延时参数EqD(Equalization Delay),保证每个ONU发送数据时不会 在分光器上产生冲突。
Huawei’s OLT and ONU 28 dB (Class B+)
Class C
Minimum loss
5 dB
10 dB
13 dB
15 dB
Maximum loss
20 dB
25 dB
28 dB
30 dB
NOTE – The requirements of a particular class may be more stringent for one system type than for another, e.g. the class C attenuation range is inherently more stringent for TCM systems due to the use of a 1:2 splitter/combiner at each side of the ODN, each having a loss of about 3 dB.
2.48832 Gbit/s up, 2.48832 Gbit/s down
➢ 支持最大逻辑距离为:60km
➢ 支持最大物理距离为:20km
➢ 支持最大距离差为:20km
➢ 分光比为1:64,可升级为1:128
Logical reach : 60 km
UNI ONU
Logical split ratio: 128
Real Time SDTV, Network PVR Premises Web Hosting Large File Sharing
Next Hosted Applications & Storage
下行
Video Conferencing, Premises Surveillance File Sharing, Home Video Sharing/Streaming Multi-Player Gaming, Interactive Distance Learning Telemedicine
VDSL / ADSL2+ Copper Based
PON Fiber Based
覆盖半径 <3km
<2km
<1km
~20km
业务需求
互联网 视频会议 远程控制
VoD 标清电视 视频会议 Game
实况TV VoD HDTV
2002
2003
2006
• GPON(Gigabit-capable Passive Optical Networks)
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光纤衰减和光功率预算
➢ 光纤衰减和长度有关 ➢ 光纤熔接点的衰减值一般小于0.2dB ➢ 其他方面,如光纤弯曲等也可能造成 ➢ 衰减
Table G.984.2 – Classes for optical path loss
Class A
Class B Class B+
About 0.35 dB per km for 1310,1490nm
至备用光纤. 业务肯定中断,中断时间取决
于线路恢复时间. 如果到用户的线路故障,业务
就会中断,无法备份。
OLT设备上有两个GPON接口. 此种保护方式仅限于主干光纤
出现故障时,系统会自动切换 到备用系统,实现了对骨干光 纤的保护。 保护对象仅限于OLT与ODN之间 的光纤故障和OLT单板硬件故障, 对其他类型的故障没有涉及, 可能存在严重完全隐患,无法 满足客户需求。
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。每帧共有9120个时隙。
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GPON网络基本性能参数
➢ GPON提供以下几种异步传输速率:
0.15552 Gbit/s up, 1.24416 Gbit/s down
0.62208 Gbit/s up, 1.24416 Gbit/s down
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GPON接口参数指标(Class B+)
Items OLT: 最小平均发送功率 Mean launched power MIN 最大平均发送功率 Mean launched power MAX 接收灵敏度 Minimum sensitivity 过载光功率 Minimum overload ONU:
最小平均发送功率 Mean launched power MIN
最大平均发送功率 Mean launched power MAX
接收灵敏度 Minimum sensitivity
过载光功率 Minimum overload
Unit
dBm dBm dBm dBm
dBm dBm dBm dBm
Single fibre OLT +1.5 5 -28 -8 ONU
∑(Power_input) - ∑(Power_output of all branch)
Input
1:2 分光器
Output
➢∵ 10 log(0.5) = - 3.01 ➢∴ ➢1:2 分光器衰减为3.01 dB ➢1:16分光器衰减为12.04 dB ➢1:64分光器衰减为18.06 dB
2:N 分光器
SNI OLT
ONU
Maximum differential dbiesttwaneecne the farthest and the nearest ONU from the OLT: 20km s
•Ranging based on synchronous framing •8 kHz clock transport or recovery •Survivability using PST bytes •Security based on encryption