PON基础知识

PON的传输方式
下行数据以广播形式发送。 上行采用时分复用方式发送。 GPON 上行速率：1.244G 下行速率：2.488G
分光比：1:64～1:128 带宽效率：92%
GPON的基本性能参数
支持最大逻辑距离为60km 支持最大物理距离为20km 支持最大物理差为20km
PON基本概念 接入网概述 GPON协议分析 GPON关键技术 GPON系统的管理和业务发放模式
HGU：(home gateway unit)主要用于单独家庭用户，具有家庭网关 功能，相当于带EPON上联接口的家庭网关，具有4个以太网接口、 1具WLAN接口和至少1个USB接口，提供以太网/IP业务，可以支持 VOIP业务（内置IAD）或CATV业务，支持TR-069远程管理，主要 应用于FTTH场合
业务根据映射规则先映射到GEM port中，然后再映射到T-CONT 中进行传输，GEM port可以灵活的映射到T-CONT中，一个GEM port可以映射到一个T-CONT中，多个GEM port也可以映射到一 个T-CONT中
一个ONU的GPON接口中可以包含一个或多个T-CONT
GPON复用结构
ONU的分类
MDU：主要用于多个住宅用户，具有宽带接入终端功能，具有多 个（至少8个）用户侧接口（包括以太网接口、ADSL2+接口或 VDSL2接口），提供以太网/IP业务、可以支持VOIP业务（内置 IAD）或CATV业务，主要应用于FTTB/FTTC/FTTCab的场合
SBU:主要用于单独企业和企业里的单个办公室，支持宽带接入终 端功能，具有以太网接口和EI接口，提供以太网/IP业务和TDM业 务，主要应用于FTTO场合。
测距
通过RTD和EqD，使得各个ONU发送的数据帧同步，保证每个ONU发送数据时不会在分光器上 产生冲突。相当所有ONU都在同一逻辑距离上，在对应的时隙发送数据即可，从而避免上行信 元发生碰撞冲突。
突发光电技术
GPON上行方向采用时分复用的方式工作，每 个ONU必须在许可的时隙才能发送数据，不 属于自己的时隙必须瞬间关闭光模块的发送 信号，才不会影响其他ONU的正常工作。对 于OLT侧上行接收来讲，必须要根据时隙进行 突发接收每个ONU的上行数据，因此，为了 保证GPON系统的正常工作，ONU侧的光模块 必须支持突发发送功能（如图7-3所示）， OLT侧的光模块必须支持突发接收功能。
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PON基本概念
✓ Passive Optical Network 无源光网络
✓ 由局侧的OLT（光线路终端）、用户侧的ONU （光网络单元）以及ODN（光分配网络）组成。
PON是一种点到多点（P2MP）结构的无源光网络
➢ 如果OLT侧的光模块不具备光功率突变的快速处理，则会导致距离较远、光功率衰减较大的 ONU光信号到达OLT的时候，由于光功率电平小于阈值恢复出错误的信号（高于阈值电平才认 为有效，低于阈值电平则无法正确恢复）。动态调整阈值功能可以在OLT按照收光信号的强弱 动态调整收光功率的阈值以保证所有ONU的信号可以完整恢复
GPON管理中的基本消息类型
ONU即插即用： • 零配置
ONU集中管理： • ONU远程诊断 • 通过OMCI对ONT进行
远程维护和管理
ONU自动业务下发
GPON中QOS的处理
GTC QOS的最小处理单元是T-CONT，T-CONT可以看作是ONU业务流的承载容器，调度机制是DBA
GEM 在GEM层主要是承兑每个GEM Port进行业务控和转发处理
ETH/TDM
主要是基于二层VLAN、COS等标识进行业务的QOS处理
测距保证不同ONU发送的信元在OLT端互不冲 突，但测距精度有限，一般为正负1bit，不同 ONU发送的信元之间会有几bits的防护时间 （但不是比特的整数倍），如果ONU侧的光 模块不具备突发发送功能，则会导致发送信 号出现叠加，信号会失真。
突发光电技术
➢ 由于每个ONU到OLT的距离不同，所以光信号衰减对于每个ONU来讲都是不同的，所以就可能 导致OLT在不同时隙接收到的报文的功率电平是不同的。
GPON系统的AES加密处理
GPON支持下行广播数据进行AES128加密处理 只对GEM帧中的payload进行加密处理
GPON系统的AES加密处理
ZXAN(gpon-onu-mng 1/3/4:11)#equip-mgmt sec-mode ? aes AES-128 algorithm null No encryption
GPON系统协议栈
GPON系统协议栈主 要由物理媒质相关 （PMD）层和GPON 传输汇聚（GTC）层 组成。
GPON帧结构
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测距
对OLT而言，各个不同的ONU到OLT的逻辑距离不相等，光信号在光纤上的传输时间不同， 到达各ONU的时刻不同。同时，OLT与ONU的环路时延（RTD：Round Trip Delay）也会随着 时间和环境的变化而变化。因此在ONU以TDMA方式（也就是在同一时刻，OLT一个PON口 下的所有ONU中只有一个ONU在发送数据）发送上行信元时可能会出现碰撞冲突。为了保 证每一个ONU的上行数据在光纤汇合后，插入指定的时隙，彼此间不发生碰撞，且不要间 隙太大，OLT必须对每一个ONU与OLT之间的距离进行精确测定，以便控制每个ONU发送上 行数据的时刻。
测距
测距的过程如下： ➢ OLT在ONU第一次注册时就会启动测距功能，获取ONU的往返延迟RTD（Round
Trip Delay），计算出每个ONU的物理距离。 ➢ 根据ONU的物理距离指定合适的均衡延时参数（EqD：Equalization Delay）。
说明： OLT在测距的过程需要开窗，即Quiet Zone，暂停其他ONU的上行发送通道。OLT开 窗通过将BWmap设置为空，不授权任何时隙来实现。
FTTB：Fiber To The Building，光纤到大楼 FTTC：Fiber To The Curb，光纤到路边
FTTSA：Fiber To The Server Area，光纤到服务区
ONU的分类
SFU：（single family unit）主要用于单独家庭用户，仅支持宽带接 入终端功能，具有1或4个以太网接口，提供以太网/IP业务；可以支 持VOIP业务（内置IAD）或CATV业务，主要应用于FTTH的场合 （可与家庭网关配合使用，以提供更强的业务能力）
✓ APON,BPON和GPON是ITU-T标准； EPON是IEEE标准
✓ EPON用最简单的技术为大多数的主流业务 提供足够的功能和性能的支持
✓ GPON用最复杂的方式为全部的业务提供完 美的功能和性能的支持
PON技术的标准化进展
PON基本概念 FTTH：Fiber To The Home，光纤到户
GPON网络保护方式
GPON网络保护方式
GPON网络保护方式
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GPON管理中的基本消息类型
嵌入式OAM（物理层和GTC层进行管理）：带宽授权，动态带宽分配信令 PLOAM（物理层和GTC层进行管理）：onu注册、加密等 OMCI提供了更高层次的统一的管理系统通道，用于管理在GTC层上层定义的业务
PON的组成
PON基本概念
✓ OLT：Optical Line Terminal光线路终端。 在PON 的统一管理方面，OLT是主要的管理 中心，实现网络管理的主要功能
✓ ONU：Optical Network Unit光网络单元。 放在用户侧，接入用户终端。
PON的分类
✓ PON=ATM PON，Broadband PON， Gigabit PON，Ethernet PON
一个ONU最多支持8个tcont， 一个tcont支持128个gemport， 一个gemport对应8个vlan,因为一个流映射索引对应一个vlan，而一个gemport对 应8个索引 Gemport可以承载单业务，也可以承载多业务，但是每个Gemport最多只能8条 流映射，即最多可以将8个user-vlan映射到Gem port中。
MTU：主要用于多个企业或同一企业内的多个个人用户，具有宽 带接入终端功能，具有多个以太网接口（至少8个）和EI接口，提 供以太网/IP业务和TDM业务，可以支持VOIP业务（内置IAD）， 主要应用于FTTB/FTTBiz场合。
PON基本概念 接入网概述 GPON协议分析 GPON关键技术 GPON系统的管理和业务发放模式
GPON标准协议
GPON原理-下行数据
GPON原理-上行数据
GPON复用结构
GEM port：业务的最小传输单元
T-CONT：Transmission Containers。是一种承载业务的buffer。 主要用来传输上行数据的单元，引入T-CONT主要是为了解决 上行带宽动态分配
IF PON：GPON接口
DBA
DBA（DynamicallyBandwidth Assignment，动态带宽分配协议 ） 能在微秒级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
what
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 用户可以享受更高带宽的服务
why
DBA
DBA
T-CONT的带宽类型分为 FB,AB,NAB,BE T-CONT的5中类型， type1,typ2,type3,type4,type5