gpon_技术与应用

应用特点
• • • • 一般针对新建高档小区、别墅区用户 光纤入户、室外没有铜缆 ONT分散在每个用户家内/外 每个用户独享ONT接入终端
VOD
VOIP、可视电话
MAN
高速上网
适用FTTx模式：光纤到户FTTH 需要考虑因素
• • 提供多样化的业务： 布放家庭网关 商业模式探讨： 与房地产商合作？
SS
ONU Optical Network Unit
CATV
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；
适用的FTTx模式：光纤到大楼/ 节点 FTTB+PLC
• • • • • • • 针对已有铜缆接入的老小区宽带提速（用户不接受 五类缆入户改造） 用户侧设备的选择：电力猫 电力线利旧 多业务+高效低成本的运维 低扩容成本 渐进性投资 ONU的布放位置，电表集中性
VOD SS
MAN
高速上网
VOD点播
2.BPON (Broadband PON)：
APON经FSAN提规范与ITU-T于1998年10月正式认可(G.983.1~8)后，改名为 BPON，其為APON之延伸。
上下行速率为对称155Mb/s或非对称为下行622Mbps(up)，上行155Mb/s
3
3.EPON(Ethernet PON)： 由IEEE 802.3 EFM (Ethernet in First Mile)研究組進行制定之以「乙太
100M
PON Fiber Based
带宽
覆盖半径
<3km 互联网 视频会议 远程控制
<2km
<1km VoD 标清电视 视频会议 Game 2003 2006 实况TV VoD HDTV
~20km
业务需求
2002
• •
•
• •
GPON（Gigabit-capable Passive Optical Networks ） 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，满足用户对高带宽业务的需求，如高清电视、实况转播等，GPON是三 网合一的上佳方案。 GPON标准完善，综合业务支持好，技术要求高 全球大运营商的选择
VOD点播
IPTV 高速上网 OLT
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普通住宅用户
业务需求
• 多种业务类型：语音，视频（IPTV），普通Internet
适用的FTTx模式：光纤到大楼 FTTB+LAN
• • 针对没有铜缆接入的新建住宅小区或者老小区宽带 提速（用户能够接受五类缆入户改造） 内置/外置IAD实现语音业务
VOIP、可视电话
GPON技术原理与应用
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Optical Line Terminal
Passive Optical Network 无源光 Optical 网络 Passive Splitter
无源分光器
ONU
光线路终端
ONU
PSTN
Passive Optical Splitter
Internet
OLT
无源分光器

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GPON技术的分析
为了更好地支持Triple-Play业务，接入网络需要具备以下能力•综合接入能 力•QoS保证•组播技术•提供高带宽 因为GPON源于PON技术，而PON是无源的，可节省更多的网络建设费和网 络运营维护费,可以实现多用户分担成本，提高网络建设投资的回报。 PON协议所固有的安全性和带宽共享机制可以确保用户共用线路的安全 和透明
OLT
VOD点播
VPN视频会议
• •
ONU 15
GPON在各种应用场景中的优势分析
提供更高带宽、更高密度，大大降低每兆每线成本
更好的支持Triple-play全业务，并提供真正电信级的业务质量 保证，确保运营商收入的最大化
拥有更加严格的安全和保护机制，确保运营商网络和业务的 安全可靠运行 支持更好的终端设备管理功能和互通性，可以大大降低设备 的采购成本、网络维护的成本和复杂度
主動元件網路
DLC(digital loop carrier), PDH, SDH, WDM
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APON: ATM Passive Optical Networks EPON: Ethernet Passive Optical Networks GE-PON: Giga-bit Ethernet Passive Optical NetworksONT互通Fra bibliotekOAM OPEX
OMCI
ITU-T G.984 (强) 低OPEX
无
Ethernet OAM（弱， 厂家扩展） 中OPEX
None
IEEE 802.3ah /
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<1Mbps 接入技术
3M
ADSL/ADSL2+ Copper Based
8M
25M
VDSL / ADSL2+ Copper Based
Femto /微蜂窝
10GE/GE
ONU
x
CPE ONU
PC
IPTV
监控
FTTB
ONU
Phone
有线电视网
CATV
EOC合成器
PC
EOC终端
HG
IPTV
满足FTTB/FTTH灵活的接入模式。 可与广电网络合作提供同轴网络宽带接入。
电视
PC
电话
住户
Phone
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高端住宅用户
业务需求
• • 业务类型丰富：语音，视频（IPTV），高速 Internet（50M以上），VoD等 有效的服务质量保证：易管理、少维护
VPN视频会议 VOD MAN
VOIP、可视电话
电话会议
SS
高速上网
需要考虑因素
• • GPON是商业用户FTTB+LAN最佳上行接入技术 高ARPU的商业用户： 高带宽 高质量 高可靠性 高安全保证 价格敏感的中小商业：用户光纤到办公室FTTO 捆绑式的业务提供（语音+视频+互联网连接+企业专 线）提升运营商的竞争力
2010 时间
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GPON传输原理----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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上下行传输方式解释

广播方式：GPON的下行帧长为固定的125us（每秒8000帧， 每帧占用125 us，每帧38880字节，即每秒 38880*8000*8= 2.48832 Gbit/s），下行为广播方式，所 有的ONU都能收到相同的数据，但是通过ONUID来区分不同的 ONU的数据，ONU 通过过滤来接收属于自己的数据。 TDMA方式：GPON的上行是通过TDMA（时分复用）的方式 传输数据，上行链路被分成不同的时隙，根据下行帧的 upstream bandwidth map字段来给每个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
需要考虑因素
IPTV 高速上网 OLT PSTN ONU 14
商业用户
业务需求
•
业务类型：语音，视频会议，高速Internet，专线业 务
适用的FTTx模式：光纤到大楼 FTTB+LAN（大客户）
• • • • • 新建商业楼 老商业楼改造 单个（或多个）商业用户共享ONU接入单元 提供的用户侧设备：多口FE接口的MDU 内置/外置IAD实现语音业务
網」作基礎的PON規格標準，已成為802.3ah規範，上下行速率對稱1.25Gbps。
Ethernet VS.EPON: Ethernet: CSMA/CD，理論上有最大傳輸距離=500公尺 EPON:需對Time-slot (TDMA)做嚴謹定義，且利用time-stamp做同步之校準 4.GPON(Gigabit PON)： ITU之G.984.1~3規範。下行2.5Gbps，上行1.25Gbps 5.WDM PON ~ 尚未標準化
完备的标准化组织、完善的产业链、广泛的部署将更快地推 动规模成本的下降，以及网络的平滑演进
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2
无源光网络 (Passive Optical Networks)
1.APON(ATM PON)： 由FSAN (Full Service Access Network，完全服务接入网)集团规划， FSAN乃是由20家具备影响力的电信公司与设备供应商合组的团体。 以ATM交换技术为基础之PON系统规格，622Mbps(down)/155Mbps(up)。
测距
DBA TDM支持
EqD 逻辑等距
标准格式 TDM over Ethernet (PWE3, CESoEthernet)or native TDM)
RTT
厂家自定义 TDM over Ethernet (PWE3, CESoEthernet)
/
/ Good, dedicate bandwidth
承载
带宽效率 QOS 光预算
ATM, Ethernet, TDM
92% Very good， including Ethernet, TDM, ATM Class A/B/C
Ethernet
72% Good, only ethernet Px10/Px20
Ethernet
80% Good, dedicate bandwidth /
GPON: Gigabit-capable Passive Optical Networks
ATM
Ethernet
APON
BPON EPON
GPON
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P2MP GPON 标准 速率 分光比 ITU.T 2.488G/1.244G 1:64~1:128 EPON IEEE 1.25G/1.25G 1:16~1:32 P2P IEEE 802.3ah 100M~1G 1：1
为相同数量客户提供业务的PON设备的体积更小，占用中心局的空间更少
同时支持传统业务和宽带业务
支持所有住宅用户和许多商业用户共享一个接入网（包
括物理层和协议层）
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主流应用场景
语音 FTTH 数据
ONu
Internet
IPTV
监控
IMS/SS /2G/3G 城域网 /传输 流媒体
OLT
分光器 FTTB FTTB