PON基础及目前主流方案对比
中国移动GPON全业务接入解决方案
基于以太网技术的VDSL下行速率高,可达100Mbit/s以上可以在现有双绞线上实现远距离传输传输距离较以太网远,有利于提高用户实装率,降低维护成本线间串扰小,出线率较高,适合密集用户应用。
VDSL2
PON
家庭网关
无线技术
无源设备,降低运维成本带宽宽,支持下行2.5Gbps传输距离达到20km适合三重播放业务,很好的Qos保证适合于分散的小企业和居民用户,尤其是新建区域
面向电信运营的接入网
*
GPON/EPON产业链比较
选用GPON的运营商超过30家
AT&T, Verzion, France Telecom, KPN, Singtel, Telstra, Etisalat, Telecom Asturias, Malaysia…
主选EPON的运营商仅在日本、韩国
欧洲Arvidsjaur (municipality, Sweden), Elion Enterprises (Estonia), France Telecom, Habo (municipality, Sweden), Jönköping Energi (Sweden), Köping (municipality, Sweden), KPN, Ministry of Communications (Kuwait), Nayatel (Pakistan), Olofström (municipality, Sweden), Örebro (municipality, Sweden), Principalidad Asturias (Spain), Transit (cable TV operator), Telecom Austria, Tidaholm (municipality, Sweden), Vännäs (municipality, Sweden)
光原理PON与传统接入的对比
波段 初始(O)波段 初始(O)波段 (O) 扩展(E)波段 扩展(E)波段 (E) 短(S)波段 (S)波段 常规(C)波段 常规(C)波段 (C) 长(L)波段 (L)波段 超常(U)波段 超常(U)波段 (U)
波长范围 1260nm-1360nm 1260nm1360nm1360nm-1460nm 1460nm1460nm-1530nm 1530nm1530nm-1565nm 1565nm1565nm-1625nm 1625nm1625nm-1675nm
光纤传输波段划分
当前运用的单模石英光纤,如G.652C,G.652D,已 当前运用的单模石英光纤, G.652C,G.652D, 经基本消除氢损,它们的传输带宽,可以从1260nm 1260nm到 经基本消除氢损,它们的传输带宽,可以从1260nm到 1675nm,共有415nm宽度。一般把这415nm 415nm宽度 415nm宽度划分成 1675nm,共有415nm宽度。一般把这415nm宽度划分成 六个波段,具体划分方法如下: O、E、S、C、L、U六个波段,具体划分方法如下:
光纤的特性
损耗特性 • 光波在光纤中传输,随着传输距离的增加而光功率逐渐 下降,这就是光纤的传输损耗。光纤本身损耗的原因, 大致包括两类:吸收损耗和散射损耗。 • 吸收损耗是光波通过光纤材料时,有一部分光能变成热 能,造成光功率的损失。 • 散射损耗是由于光纤的材料、形状、折射率分布等的缺 陷或不均匀,使光纤中传导的光发生散射,由此产生的 损耗为散射损耗。
G.657光纤介绍
G.657光纤介绍
弯曲会给光纤带来什么? 弯曲会给光纤带来什么? 现象:纤芯光斑不是圆对称的。 现象:纤芯光斑不是圆对称的。 原因:弯曲改变了纤芯折射率分布,基模畸变。 原因:弯曲改变了纤芯折射率分布,基模畸变。
EPON跟三种主流有线接入技术的比较
EPON与三种主流有线接入技术的比较目前在宽带接入市场上,主流的有线接入技术主要是ADSL和FTTB+LAN两种。
在未来的FTTH的应用中,则主要还有点对点的MC方案。
下面对这三种方案和EPON在可用带宽、维护费用、升级性、建设成本(设备和工程)等方面做一个综合的比较。
1与ADSL 的比较从带宽方面看,ADSL能满足一些用户上网的基本需求。
但是ADSL是上行和下行不对称的技术,而且上行带宽小,无法满足交互式业务的需求,如互动游戏、视频点播、远程教育、SOHO办公等。
特别是近年来出现的P2P(peer to peer)文件共享应用,对双向带宽更是有着极大的需求。
据统计,国外P2P网络流量已占据了整个网络流量的40%,给互联网带来巨大的带宽扩容压力。
这些当前日趋流行的业务都是宽带网络的发展方向,运营商的利润增长点,而ADSL网络在带宽方面却后继乏力,难以胜任。
因此,在带宽方面EPON网络有着毋庸置疑的优势。
从维护费用方面来看,由于ADSL的带宽随着传输距离增长而急剧下降,所以其节点相对较多,维护工作量大,维护费用较高。
而EPON 方式采用光纤接入,不仅稳定性较ADSL高,故障率低,中间的无源光网络的维护工作量也远小于ADSL。
从升级性和发展前途看,由于ADSL存在速率低、出线率不高、距离短、线间干扰影响用户使用等固有缺陷,用户数量不能无限制发展,更不能很好地满足用户对速度稳定性的要求,尤其是无法满足那些使用宽带业务频繁的APRU值较高的客户。
而EPON技术则可以通过增加PON接口卡,提高速率来实现平滑扩容,不断满足客户的新需求,具有良好的升级性。
从成本方面看,ADSL作为对已有铜线资源持续使用的一种方式,初期投资确实比较低,但需要不断地进行后期维护,特别是受出线率限制原有铜缆使用饱和之后,铺设新缆的费用与建设EPON网络相比将没有明显的优势。
当用户带宽需求增加,必须缩短铜线长度时,DSLAM 将不得不下移,这样,不仅占用了大量骨干网光纤资源,而且还不符合接入网“少层级、少局所、大容量”的发展趋势。
PON产品工程指导
GPON(Gigabit Passive Optical Network):基于ATM 和GEM协议的PON技术,支持
多种业务类型和更高的带宽。
10G-EPON和XG-PON:随着 技术的发展,支持更高带宽的 PON技术不断涌现,如10G-
EPON和XG-PON等。
PON产品应用场景
开发实现
编写代码和实现功能
根据方案设计的结果,编写代码并实现产品的 各项功能。
进行单元测试和集成测试
在代码编写过程中,进行单元测试和集成测试, 确保各个模块能够正常工作并协同工作。
修复问题和优化性能
在测试过程中,修复发现的问题并进行性能优化,提高产品的稳定性和性能。
测试验证
1 2
进行系统测试和验收测试
PON产品工程指导
目录
• PON产品概述 • PON产品设计 • PON产品开发流程 • PON产品优化建议 • PON产品发展趋势
01
PON产品概述
PON技术简介
PON(Passive Optical Network)技术是一种基于无源光网络的光纤接入技术, 通过光信号在光纤网络中的传输实现高速、大容量的数据传输。
性能优化
优化PON产品的传输性能
通过改进硬件设计和算法,提高PON产品的传输速率、降低传输 时延,提升产品的整体性能。
提升PON产品的稳定性
加强产品的可靠性设计,提高产品的抗干扰能力和稳定性,确保产 品在各种环境下都能稳定运行。
优化PON产品的扩展性
设计易于扩展的架构,支持未来新功能的快速集成,满足不断增长 的业务需求。
方案设计
设计产品架构和模
块
根据需求分析的结果,设计产品 的整体架构和各个模块,确保产 品能够实现预定的功能和性能指 标。
PON基础和目前主流方案对比课件相关材料
8M×1=8M
8M×2=16M
8M
10M
200k×2=0.4M
200k×2=0.4M
20M
32M
近期接入网络的发展目标为大多数用户提供16Mbps的下行接入能力,中期发 展目标是为大多数用户提供20Mbps下行带宽的能力。近期上行带宽也需要达 到2-4Mbps(特别是视讯会议、视频监控等业务)
宽带接入网的接入能力要求很快就将从目前1Mbps级发展到10Mbps,并在5 -10年内达到100Mbps
光纤接入有以太网无源光网络(EPON)、吉比特无源光网络(GPON)和点到 点光纤以太网(P2P)等
5
宽带业务对接入网传输质量的要求
业务系统
流媒体点 TCP 播 UDP
带宽
丢包率 (单向)
最好为流媒体播放 <2%
速率的二倍或以
上
<1%
IPTV组播 UDP 1M以上
<0.1%
视讯
新视通 为会议速率的1.5倍 <1%
WEB会议 350kbps
<1%
即时通信(有视频) 300kbps
VoIP
100kbps
PON基础和目前主流方案对比 课件相关材料
提纲
引言 光纤接入基本概念及方式 EPON介绍 GPON介绍 目前主流方案及对比(EPON) Cortina EPON 解决方案
2
引言
Internet业务高速发展(>100%的年增长率),已经很 大程度上改变了人类的生活方式
出现了大量基于互联网的新业务、新应用(YouTube、 全球眼、BT、即时通信等)
VDSL2结合了ADSL2+和VDSL的特点,是DSL技术发展的高 级阶段
PON网络的技术演进
ITU 是 GPON 标准的制定组织。在 GPON 的演进路线中出现了演进分化。 GPON 先以单波扩容至 10G 的方式演进到非对 称的 10G-GPON 阶段,然后出现演进分 化,部分标准制定者支持以合波方式继 续演进到非对称的 40G-TWDM PON 阶段;部分标准制定者支持演进到 对称的 XGS-PON 阶段。40G-TWDM PON 或 XGS-PON 之后,GPON 将以波分 技术为主向 100G-PON 阶段演进
FASN (全业务接入网论坛)
FSAN 主导完成了 APON, BPON, GPON 设备标准,对于 PON 技术的演 进分为两种方案: NG-PON1 和 NG-PON2。 NG-PON1 是一种共存模式方案,即 在兼容现有 ODN 的基础上,通过标准扩展将 GPON 过渡到 NGPON,其中又分为 XG-PON1 和 XG-PON2两种模式。 NG-PON2 则被称为下一代 PON,是全新的用于 满足长期发展的演进方案,其目标是提供一个独立的下一代光网络接入方案, 如 WDM PON。相关标准正在订定中。
⑤10G-EPON 和 EPON 的指标对比
13
10G-GPON 技术
①XG-PON 系统参考模型
②XG-PON 速率模式 XG-PON只支持一种速率模式,下行9.95328Gbit/s ,上行2.48832Gbit/s 。
③XG-PON 的原理及上下行波长 XG-PON 标准是对 GPON 标准的拓展,其原理与 GPON 相同, 在下行方向采用广播 方式,在上行方向采用 TDMA 方式, 主要在波长上有所区别。
PON基本原理
PON系统采用WDM(波分复用)技术,使得不同的方向使用不同波
长的光信号,实现单纤双向传输。
主流厂家PON设备类型及不同接入方式造价对比测算
主流厂家PON设备类型及不同接入方式造价对比测算
一、主流厂家PON设备类型
(一)OLT:以下设备型号可混插PON和10G PON的板卡
1.中兴:C300(机架式)、C320(盒式)
2.华为:
(二)ONU:
1.中兴:
(1)可以升级到10G EPON的设备:主要是插卡式设备,如F821、F820。
F821需要更换主控板,F820需要更换上联子卡。
(2)不能升级到10G EPON需要整机更换的设备:主要是固定盒式设备,如F803、F822、F823。
2.华为:均不能平滑过渡,需要更换整机设备。
设备型号:MA5620E、MA5626E、MA5620G、MA5626G、MA5620、
MA5626、MA5616、MA5610、MA5612。
二、造价对比测算
示例:以原有PON+LAN覆盖住宅小区,1000户宽带用户为例,按照8口OLT设备、16口ONU进行测算。
EPON 每PON板5826元,GPON 每PON板7561元,10G PON 每PON板31201元;EPON 每台ONU 961元,GPON每台ONU 1139元,10G PON每台ONU 1611元。
单用户带宽从20M提升至50M,按50%并发率,单用户造价如下:
单用户带宽从20M提升至100M,按50%并发率,单用户造价如下:。
PON网络知识介绍
TDM/WDM复用技术可以显著提高 PON网络的传输容量和灵活性,但同 时也增加了网络的复杂性和成本。
04 PON网络性能指标与评估方法
传输性能指标
带宽
PON网络提供的上下行带宽,决定了网络 传输数据的能力。
传输时延
传输速率
PON网络设备的传输速率,包括线路速率 和设备端口速率。
数据在PON网络中传输所需的时间,影响 网络的实时性。
03 PON网络关键技术
无源光分路器技术
原理
无源光分路器(Passive Optical Splitter)是PON网络中的关键设备,它采用光学原 理将一路光信号分成多路光信号,或将多路光信号合成一路光信号。
类型
常见的无源光分路器有熔融拉锥型、微光学型、光波导型等。
特点
无源光分路器具有无需电源、体积小、重量轻、可靠性高等优点,但同时也存在插入损 耗、分光比限制等缺点。
OLT设备安装
选择合适的位置,固定OLT设备,连接电源和接地线,配置网络 接口。
ONU设备安装
根据网络规划,确定ONU设备的安装位置和数量,连接电源和 网络接口。
光纤连接
使用合适的光纤和连接器,按照规定的光纤连接方式进行连接, 确保光信号的传输质量。
系统调试与测试
设备配置
对OLT和ONU设备进行配置,包括网络参数、业务参数、安全参 数等。
特点
突发光通信技术可以提高PON网络的带宽利用率和传输效 率,但同时也对光器件的性能提出了更高的要求。
TDM/WDM复用技术
01
02
03
原理
实现方式
特点
时分复用(TDM)和波分复用( WDM)是PON网络中常用的复用技 术,它们分别将多路信号在时域和频 域上进行复用和解复用。
PON专线解决方案
PON专线解决方案目录一、项目背景与目标 (2)1. 项目背景介绍 (3)2. 目标及需求说明 (4)二、PON技术原理及优势分析 (5)1. PON技术简介 (7)1.1 定义及发展历程 (8)1.2 主要技术特点 (9)2. PON技术优势分析 (10)2.1 高速传输能力 (11)2.2 灵活的网络拓扑结构 (12)2.3 优秀的网络安全性能 (13)三、PON专线解决方案设计 (14)1. 整体架构设计思路 (16)2. 硬件设备选型与配置方案 (17)3. 软件系统配置及功能实现 (18)四、PON专线解决方案实施流程 (19)1. 实施前准备工作 (19)2. 设备安装与调试过程 (21)3. 系统测试与验收标准 (22)4. 用户培训及后期维护支持 (23)五、性能评价与测试分析 (24)1. 性能评价指标体系建立 (25)2. 测试方法及步骤描述 (26)3. 测试数据记录与分析报告 (27)六、风险分析及应对措施 (29)1. 项目实施过程中可能遇到的风险 (30)2. 风险评估及应对措施制定 (31)七、投资与成本分析 (32)1. 项目投资规模及构成 (33)2. 成本效益分析 (34)3. 回报预测及收益评估方法 (35)一、项目背景与目标随着信息技术的快速发展,企业对网络质量和服务质量的要求越来越高。
在这种背景下,PON专线作为一种新型的接入网络技术,因其高带宽、高可靠性和灵活性的优势,得到了广泛的应用和推广。
本项目旨在解决企业在网络接入方面的需求,为企业提供更加稳定、高效的网络服务。
当前网络环境复杂多变,企业面临着网络安全、数据传输质量等方面的挑战,需要一种高效、稳定的网络接入方案;PON专线技术以其独特的优势,如高带宽、低损耗、灵活接入等,成为企业网络接入的重要选择;随着企业业务的快速发展,对网络的需求越来越高,需要一种能够适应企业发展需求的网络解决方案。
构建一个基于PON专线的企业网络接入方案,为企业提供高质量的网络服务;优化网络结构,提高网络带宽和传输质量,满足企业日益增长的业务需求;通过本项目的实施,推动企业信息化建设,提高企业的竞争力和运营效率。
EPON与GPON的综合比较
3.2.3 系统
目前提供GPON系统的还只有一两家新兴专业厂商,如FlexLight。其生产供货、技术支持和服务能力还有待提高,难以独立支撑GPON的大规模部署。
与EPON相比,GPON的产业链还不完整,更谈不上成熟,乃至进入良性循环。
对于IP数据业务,EPON的上行可用带宽约为820M,1.244G速率的GPON大约为1G。
2.1.1 线路编码开销
EPON采用8B/10B编码,将8位数据字节编为10位传输字符,这部分引入的开销为20%。
GPON在物理层编码采用不归零(NRZ)扰码为线路码,这部分没有引入开销。
值得注意的是:8b/10的编码开销和协议封装开销是所有以太网的固有属性,而非EPON引入的开销。而且8b/10b线路编码及插入IPG的方式带来的实现简单,定时要求宽松等优点,足以抵消其带宽代价。以太网从10M、100M到1G发展过程中始终选择类似的方案可有力证实这一点。
4.成本
影响成本的因素是多方面的:比如技术复杂度、规模产量、以及市场应用规模。
在芯片方面,为什么EPON的芯片已发展到第三代,已经可以开始搭建"单片系统",而GPON却还迟迟不能发布第一代完全符合标准的主芯片?虽然同样身处二层,可是二者却"形态近而难易远"。EPON继承了以太网"简单即是美"的优良传统,尽量只做最小的改动来提供增加的功能,这就使得一方面传统的以太网芯片厂商可以很容易地进行EPON芯片设计,另一方面新的设计公司也能利用随处可得的以太网相关IP Core(具有知识产权的设计内核)来加入EPON芯片设计的阵营。EPON从技术角度"进入门槛"很低,容易吸引大批厂商加入EPON产业联盟。目前EPON的第三代芯片其价格并不比前两代芯片价格高(甚至还有下降的趋势),功能却不可同日而语。GPON芯片功能比较复杂,需要全新设计封装格式,没有对这方面比较熟悉的传统厂商,"技术门槛"较高,又会让新兴公司"望而却步"。GPON芯片厂商数量太少,芯片价格也难以下降。在这方面,ATM就是一个前车之鉴。
PON技术及其发展
APON
BPON
EPON
GPON
P2P
适合大客户专线接入
P2MP
适合FTTH/O的应用
EPON 还是 GPON?
标准相对简单,易实 现 技术已基本成熟 商用芯片比较多 成本不断下降 在国外已有百万量级 用户的规模商用
标准规定比较详细, 但技术复杂 芯片厂家较少,研发 进度落后 尚未实现不同厂商设 备的互通 成本相对较高 产业链不成熟
住户2
EPON+LAN,双线入户
EPON+无源EOC,单线入户
EPON+有源EOC,单线入户
H3C-OLT
huawei
烽火科技
中兴通讯
上海贝尔
NView 统一网管
– – – – – – – – – – – 新一代网络管理集成平台NView SNMP协议(v1,v2c,v3) 基于C/S软件结构,灵活部署 国际版本与国内版本 融合Java技术,平台移植性强 拓扑、配置、故障、安全、性能等 网络管理功能 平台化设计,与功能模块松耦合机 制 可集成第三方节点管理系统,也可 嵌入到第三方网管系统 提供Corba北向接口 GUI界面友好,在线支持 支持软件二次开发,定制开发特定 需求
EPON技术及其发展趋势
提纲
• • • • • • PON简介 xPON技术对比 EPON原理简介 EPON业务应用 xPON升级模式及其发展趋势 国外光网发展
PON简介
Passive Optical Network 无源光网络
ONU
Optical Line Terminal
光线路终端
ONU
PSTN
PON简介
PON网络基础知识
PON网络基础知识PON网络(Passive Optical Network)是一种光传输技术,它使用单一的光纤来传输信号和数据。
它是一种被广泛应用于光纤到户(FTTH)网络中的技术,为用户提供高速的宽带接入服务。
PON网络的基本原理是利用被动光分配器(PON Splitter)将光信号分配给多个终端用户。
信号从光线传输中心(OLT)发送到被动光分配器,然后通过光纤到达每个用户的终端设备。
由于光信号在传输过程中几乎没有衰减,因此光纤可以覆盖很长的距离。
此外,PON网络还使用了TDMA(时分多址)技术,即不同用户的数据被划分为不同的时间槽,在不同的时间发送,以确保数据的传输不会互相干扰。
PON网络具有以下几个关键组件:1. 光线传输中心(OLT):光线传输中心是PON网络的核心设备,它负责将光信号发送到用户终端设备,并接收来自终端设备的信号。
2. 被动光分配器(PON Splitter):被动光分配器是PON网络的关键组件之一,它将光信号分配给多个终端用户,使得多个用户可以共享一根光纤。
3. 光纤:光纤是PON网络中用于传输光信号的媒介,它具有很高的传输性能和稳定性。
4. 终端设备:终端设备是用户接入PON网络的设备,它可以是计算机、电话机、电视机等,用户通过它们进行数据通信和接收服务。
PON网络相对于传统的以太网有以下优势:1. 高速传输:PON网络可以提供高达100Mbps或更高的传输速度,远远高于传统的以太网。
2. 长传输距离:由于光信号在传输过程中几乎没有衰减,因此PON网络可以覆盖数十公里的距离。
3. 多用户共享:PON网络使用TDMA技术,可以将光信号分配给多个用户共享一根光纤,降低了网络成本和复杂性。
4. 高带宽:PON网络可以同时传输多种类型的信息,包括数据、语音和视频,满足用户对多种服务的需求。
PON网络在实际应用中具有广泛的用途,特别是在光纤到户(FTTH)网络中。
它可用于提供高速的宽带接入服务,满足用户对高速互联网的需求。
工业PON全光网络方案技术说明
网络虚拟化 支持,基于VXLAN实现网络虚拟化,多业务融合承载
不支持,仅能通过VLAN做终端隔离,无法实现网络虚拟化
以太网占优
技术发展 未来演进
从100M,到1G,到10/25G,到40/100G,可持续演进
10G EPON及10G GPON标准已发布,商用规模小,未来演进 路径不明确
以太网占优
综上所述: ➢ 以太网方案和EPON/GPON为代表的PON方案各有优势,以太网方案目前在企业园区组网中使用广泛,PON方案多用于运营商场景,工业应用场景较少。 ➢ 当前不同组网选型还在研究,尚未确定技术路线,需要进一步研究验证。
全光方案需要培训赋能
以太网占优
环网检测
RSTP,检测时长1-30s,环网点难排查,需要根据RSTP协议端口 Ring check报文检测,秒级检测,网点清晰,易排查 角色判定
全光占优
大带宽
有线千兆接入,WIFI6千兆接入
有线千兆接入,WIFI6千兆接入
持平
低时延
毫秒级时延
毫秒级时延
持平
可靠性
双上行LACP保护 ( S级保护) ,设备级堆叠
GPON
源于ATM。
核心 交换机
核心 交换机
OLT 分光器
P2MP 带宽强收敛
OLT 分光器
P2MP 带宽强收敛
接入 交换机 备注:接入交换机,桌面设备独占上下行对称带宽
交换机的技术发展时间长,已经很成熟, 具有运行效率高,灵活拓展等优点。
ONU 备注:分光比越大,单ONU带宽越低。
交换机<-> 交换机 视不同容量规模,按需灵活建网
OLT<-> 分光器<-> ONU 需配套核心交换机使用,独立不成网
EPON、GPON、10G EPON技术及成本对比
PON技术、成本分析武汉烽火网络有限责任公司2015年3月目录一、PON技术简介 (3)二、EPON、GPON技术对比 (4)三、EPON、GPON、10G EPON应用场景 (6)3.1 GPON技术较EPON技术更适用于FTTH场景 (6)3.2 目前10G EPON技术适用于FTTB场景 (6)3.3 电信运营商对PON技术的选择 (8)四、FTTH建设中EPON和GPON成本分析 (9)4.1 成本分析模型 (9)4.2 成本对比 (10)一、PON技术简介PON(无源光网络)是指(光配线网)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。
一个无源光网络包括一个安装于中心控制站的光线路终端(OLT),以及一批配套的安装于用户场所的光网络单元(ONUs)。
在OLT与ONU之间的光配线网(ODN)包含了光纤以及无源分光器或者耦合器。
OLTONU1ONU2ONUn 1:n无源光分路器ODNSNIUNI IF PONIF PONSNI:业务节点接口UNI:用户网络接口IF PON:PON专用接口PON系统结构主要由中心局的光线路终端(OLT: Optical Line Terminal)、包含无源光器件的光分配网(ODN: Optical Distribution Network)、用户端的光网络单元/光网络终端(ONU/ONT Optical Network Unit / Optical Network Terminal)组成,其区别为ONU直接位于用户端,而ONU与用户之间还有其它网络,如以太网以及网元管理系统(EMS)组成,通常采用点到多点的树型拓扑结构。
在下行方向,IP数据、语音、视频等多种业务由位于中心局的OLT,采用广播方式,通过ODN 中的1:N无源光分配器分配到PON上的所有ONU单元。
在上行方向,来自各个ONU的多种业务信息互不干扰地通过ODN中的1:N无源光合路器耦合到同一根光纤,最终送到位于局端OLT接收端,类似于点到点的结构。
家庭pon方案
家庭pon方案随着互联网的快速发展,家庭宽带需求也越来越高。
PON(Passive Optical Network)作为一种新兴的光纤接入技术,能够提供更快速、更稳定的宽带连接。
本文将介绍家庭PON方案,帮助您了解如何选择和配置适合家庭使用的PON设备。
一、PON技术概述PON技术是一种光传输技术,通过光纤传输数据信号。
相比于传统的铜缆接入,PON技术具有更高的带宽、更低的损耗、更长的传输距离等显著优势。
家庭PON方案通常由三个主要组件组成:光线路终端(OLT)、光网络单元(ONU)和光纤线路。
二、选择适合家庭使用的PON设备1. OLT选择OLT是家庭PON方案的核心设备,负责光纤网络的管理和控制。
在选择OLT时,首先需要考虑家庭的宽带需求,选择合适的带宽容量。
其次,还需要考虑设备的可扩展性和稳定性,以应对将来的网络扩展和升级。
另外,价格和服务质量也是选择OLT的重要因素。
2. ONU选择ONU是PON网络中的终端设备,负责将光信号转换为电信号并连接到用户设备上。
在选择ONU时,需要考虑家庭的网络需求和设备数量。
一般来说,ONU应具有稳定的连接性能和高速的传输速度。
此外,ONU的外观和大小也需要考虑是否适合家庭使用,并且需要支持常见的网络接口类型。
3. 光纤线路选择光纤线路是连接OLT和ONU的网络传输介质,质量对PON网络的稳定性和速度有着直接影响。
在选择光纤线路时,需要考虑家庭的布线情况和距离要求。
另外,光纤线路的规格和接口类型也需要与OLT和ONU的要求相匹配,以确保传输的稳定性和兼容性。
三、家庭PON方案的优势1. 更高的带宽PON技术采用光纤传输,能够提供更高的带宽,满足家庭多设备同时在线、高清视频流畅播放等高带宽需求。
2. 更稳定的连接由于光纤传输的特性,PON网络具有更低的信号衰减和干扰,保证了信号传输的稳定性和可靠性。
3. 更长的传输距离相比于铜缆传输,光纤传输的传输距离更远,可以满足家庭布线复杂的需求,实现更可靠的网络连接。
01-PON技术原理及发展趋势
测距(2)
OLT和ONU都有每16ns增1的32比特计数器。这些计数器提供一个本地时间 戳。当OLT或ONU任一设备发送MPCPDU时,它将把计数器的值映射入时间戳 。从MAC控制发送给MAC的MPCPDU的第一个八位字节的发送时间戳被作为设
扑结构
P2P仿真子层是EPON/MPCP协议中的关键组件 分光比1:32(1:64)
10
EPON技术特点
• 传送能力 • 1000BASE-PX10:以太网速率1Gb/s对称(线路速率1.25Gb/s, 8B/10B编码),10km、至少1:16(功率预算上行5-23dB、下行 5-21dB) • 1000BASE-PX20:以太网速率1Gb/s对称(线路速率1.25Gb/s, 8B/10B编码),20km、至少1:16 (功率预算10-26 dB) • 目前主流设备可实现20km、1:32 • 工作波长(单纤双向)
测距包括静态测距和动态测距: 静态测距:用在新的ONU安装调试阶段、停机的ONU重新投入运行时,通 过开窗测距技术获得往返时延,并对时延差异进行补偿 动态测距:应用于系统运行过程中,通过检测往返时延的变化对温度、光电 器件老化等因素的影响进行补偿 测距要求
测距精度高,一般要求在全 1~2bit内
• 上行:1260-1360nm(常用1310nm)
• 下行:1480-1500nm(常用1490nm) • 下行CATV:1550-1560nm
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EPON总体发展情况
• EPON技术和设备已经成熟,达到了规模商用水平 • 技术简单、易实现,经过企业标准的完善,已达到运营级要求 • 商用芯片和设备均较多并已比较成熟 • 芯片级和系统级互通已全面和大规模实现 • 在中国电信现场试验中设备已稳定运行一年半以上 • 成本在不断下降 • 在日本、韩国已得到百万量级的规模商用
光网和以太网技术对比
光网和以太网技术对比2023年11月12日光网络(PON)作为接入网技术,主要是国内三大运营商商用部署使用,属于传输设备,不能单独组网,必须有以太网核心才能组网。
以太网:园区网主流实现技术,组网设备是交换机,灵活组网,技术成熟。
技术特性对比图1:光网和以太网部署架构示意对比光网络的无源分光是一把“双刃剑“,ONU之间共享带宽,经过分光过后的带宽无法满足需求,而不采用分光,使用1:1下行,OLT下行光口的成本也将被逐渐拉高,光网络路线在成本上的优势也不复存在。
光网络必须结合以太网核心才能组网,所有信息交换必须由核心设备承担,核心设备压力大;以太网可以灵活组网,网关下沉,接入层的信息交换交换可在汇聚层以下完成,提高信息交换速度。
以太网接入层交换机集中部署,集中维护,光纤少;光网ONU分散安装,额外配电需求多,不易维护,光纤多。
部署运维兼容性开放性• 华为、中兴、烽火等厂家的GPON均采用私有协议,非通用公有协议,不同厂家设备不兼容,易被厂商设备绑定。
•标准化设备,通用公有协议,不同厂家设备可互联互通★组网架构• OLT<-> 分光器<-> ONU•需配套核心交换机使用,独立不成网• 交换机<-> 交换机•视不同容量规模,按需灵活建网★组网复杂度• 同时使用两套技术体系(以太网、PON),组网复杂• 一套组网技术体系(以太网),组网简单★ 物理点位• 分布式部署,到桌面、房间,4口/8口ONU接入,设备安装维护分散,运维不便• 弱电间集中部署,24口/48口交换机接入,设备安装维护集中,运维方便★ 建网成本综合建设成本• 部署灵活,需要新增大量光纤覆盖,可节省部分网线费用•现场ONU设备分散部署,额外配电需求多• 主干光缆较少,大量长距网线覆盖• 现场网络设备集中部署,统一配电,无需额外配电需求▲▲技术发展网络虚拟化• 不支持,仅能通过VLAN做终端隔离,无法实现网络虚拟化,大二层传输网络•支持,基于VXLAN实现网络虚拟化,多业务融合承载,统一运维,简化网络运维★未来演进• 10G EPON及10G GPON标准已发布,商用规模小,未来演进路径不明确•从100M,到1G,到10/25G,到40/100G,可持续演进★▲基本持平★更优方案主机厂90%网以上使用以太网的方式进行园区网络建设。
50g pon标准
50g pon标准摘要:1.引言:介绍50g PON标准的背景和重要性2.50g PON技术概述:解析50g PON的技术特点和优势3.与10g PON的对比:比较50g PON与10g PON的性能差异4.50g PON的应用场景:列举50g PON在现实中的应用案例5.我国50g PON的发展现状:介绍我国在该领域的发展情况和政策支持6.50g PON的产业链:分析50g PON产业链的相关企业和发展趋势7.面临的挑战和解决方案:探讨50g PON在推广过程中遇到的问题及应对策略8.结语:总结50g PON的发展前景和影响正文:【引言】随着互联网的飞速发展,人们对网络速度和带宽的需求日益增长。
光接入网络(PON)作为一种主流的接入技术,一直在不断演进以满足市场需求。
50g PON作为下一代PON技术,相较于10g PON等传统技术,具有更高的带宽和更低的成本,因此受到了广泛关注。
本文将介绍50g PON的标准、技术特点、应用场景以及在我国的发展现状,希望对大家有所启发。
【50g PON技术概述】50g PON,全称为50Gbps PON,是ITU-T G.984.5标准中定义的一种高速光接入技术。
它采用波分复用(WDM)技术,在同一光纤上实现上下行数据的分离,从而提高传输速率和效率。
50g PON的传输速率可达50Gbps,是10g PON的5倍,能够满足未来家庭、企业和物联网等场景的需求。
【与10g PON的对比】1.速率:50g PON的速率是10g PON的5倍,能够提供更快的下载和上传速度,满足高清视频、VR/AR、远程办公等应用场景的需求。
2.距离:50g PON的传输距离更长,可达20公里,有利于降低网络部署成本。
3.功耗:50g PON采用更节能的技术,降低设备功耗,有利于环保和降低运营成本。
4.兼容性:50g PON兼容10g PON和其他PON技术,便于网络升级和设备替换。
EPON、GPON、10G-EPON技术及成本对比
PON技术、成本分析武汉烽火网络有限责任公司2015年3月目录一、PON技术简介 (3)二、EPON、GPON技术对比 (4)三、EPON、GPON、10G EPON应用场景 (6)3.1 GPON技术较EPON技术更适用于FTTH场景 (6)3.2 目前10G EPON技术适用于FTTB场景 (6)3.3 电信运营商对PON技术的选择 (8)四、FTTH建设中EPON和GPON成本分析 (9)4.1 成本分析模型 (9)4.2 成本对比 (10)一、PON技术简介PON(无源光网络)是指(光配线网)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。
一个无源光网络包括一个安装于中心控制站的光线路终端(OLT),以及一批配套的安装于用户场所的光网络单元(ONUs)。
在OLT与ONU之间的光配线网(ODN)包含了光纤以及无源分光器或者耦合器。
IF PON:PON专用接口PON系统结构主要由中心局的光线路终端(OLT: Optical Line Terminal)、包含无源光器件的光分配网(ODN: Optical Distribution Network)、用户端的光网络单元/光网络终端(ONU/ONT Optical Network Unit / Optical Network Terminal)组成,其区别为ONU直接位于用户端,而ONU与用户之间还有其它网络,如以太网以及网元管理系统(EMS)组成,通常采用点到多点的树型拓扑结构。
在下行方向,IP数据、语音、视频等多种业务由位于中心局的OLT,采用广播方式,通过ODN 中的1:N无源光分配器分配到PON上的所有ONU单元。
在上行方向,来自各个ONU的多种业务信息互不干扰地通过ODN中的1:N无源光合路器耦合到同一根光纤,最终送到位于局端OLT接收端,类似于点到点的结构。
目前主流的应用于FTTH的PON技术为EPON技术和GPON技术,10G EPON技术主要应用于FTTB场景并且目前尚在试商用阶段。
全光网与以太网案对比
生产车间
计算分光 带宽受限
分光器
无需分光 带宽充足
大对数光缆
ODF机架
光电混合缆,光电一缆通 500-2500M
水平子系统
铜缆双绞线 布线成本高 施工周期长
光纤
生产、办公场景
生产车间
产线调整不灵活,成本高 办公区
ONU与OLT 厂家绑定
ONU
ONU
办公区 生产车间
光纤入室 桥架无压力
入室极光交换机 办公区
取电无忧、随域安装
详细说明:每个彩光模块需要单独打标签 1、这个方案需要占用海量的核心交换机的以太网端口,是POL至少8倍以上(只考虑分光器的收敛,还没有考虑OLT的汇聚功能),核心交换 机的以太网端口非常昂贵; 2、不同波长的彩光模块没办法管理,CWDM合分波器的端口也是彩光的,也就是说核心交换机的彩光模块需要和局端CWDM的合分波器一一 对应,入室交换机的彩光也需要远端的合分波器一一对应,局端和远端交换机的彩光模块也要一一对应,非常复杂。
极光3.0方案
核心侧核心交换机端口数多。
运 维 彩光模块成本比灰光模块高 对 比 核心侧新增合波器设备
单纤单向,光纤数量加倍
F5G全光校园方案
对比结果
核心交换机占用端口少
FTTO优
核心机房无需合波器
OLT一个PON口连接多个ONU PON光模块少
单纤双向,节省主干光纤
FTTO优 FTTO优 FTTO优
企业智慧园区组网架构演进
架构
核心机房
传 统 以 太
核心交换机
P
核心交换机
O
N
OLT
光纤管道
楼宇汇聚机房
大对数光缆
弱电间 管控难
以太/PON 两套通信协议
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NMI 接入网系统管理功能
ONT 业务节 点功能 O LT ODN ONT
SNI S /R R /S UNI
P2P光纤以太网系统
媒体转换器方式是将电信号转换成光信号进行长距离传输的技术实现方式, 是对于已有的电的Ethernet设备要加上MC。 其中MC是一个单纯的光电/电光转换器,它并不对信号包做加工,因此成本 低廉。由于其技术架构相当简单、便宜而普遍应用的传输技术。 优点:点到点系统避免了复杂的上行同步技术和终端自动识别技术。另外上 行的全部带宽可被一个终端所用,这非常有利于带宽的扩展,便于在线监测。 缺点:随着FTTH用户数量的增加,局端设备和光纤的数量也将会增加,在用 户密度较大的场合综合建设成本相对较高 。
在国外已有数千万线(覆盖用户超6000万)的规模商用 在国内部署也已经覆盖接近1亿用户
高清IPTV等业务和激烈的市场竞争也使得PON进入规模部署阶段,是目前“光 进铜退”的主流实现技术 在这样一个阶段,对EPON标准与技术以及网络规划与设计进行讨论具有重要的 现实意义。
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提纲
引言 光纤接入基本概念及方式 EPON介绍 GPON介绍 目前主流方案及对比(EPON) Cortina EPON 解决方案
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光纤接入及FTTx的概念
两个常用术语: FTTP(Fiber To The Premise),光纤到私人住宅或独有商务楼的应用方式 FTTBiz(Fiber To The Business),光纤到商业用户。 注:FTTP和FTTBiz概念更多的体现的是用户的概念,而FTTH/C/B/N更多体现地理位臵的概念
总结
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<0.1%
<90ms
<12ms
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目前的主要宽带接入技术比较
ADSL/ADSL2/ VDSL2 2+上行 ADSL/ ADSL2下行 802.11b ADSL2+下行 VDSL下行2 802.11a VDSL下行1 VDSL下行2 WiMAX VDSL上行1
光纤接入 光 波
PON基础及目前主流方案对比 课件材料
苏礼坚 stephensu@ 2012-8-25
提纲
引言 光纤接入基本概念及方式 EPON介绍 GPON介绍 目前主流方案及对比(EPON) Cortina EPON 解决方案
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引言
Internet业务高速发展(>100%的年增长率),已经很 大程度上改变了人类的生活方式 出现了大量基于互联网的新业务、新应用(YouTube、 全球眼、BT、即时通信等) 新业务和新应用对通信网络提出了更高的要求,互联网 业务已经从“窄带时代”进入“宽带时代” 宽带互联网业务是电信产业未来的战略性业务 光传输技术的突飞猛进使得骨干网技术发展迅速,骨干 网传输能力不再是瓶颈 宽带接入成为关系到电信运营商非话音业务发展的关键 环节
Splitter CO Business/ Residence Fiber
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主流PON技术
相同的拓扑——P2MP光纤
A/BPON FSAN提出,ITU-T标 准化; ATM封装,技术复杂; 目前标准化最完善; 没有得到市场认可。
EPON-10G EPON IEEE 802.3标准 以太网封装; 技术简单、成本低 标准较完善; 技术成熟,已经规模 应用。 封装协议不同
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宽带业务对接入网传输质量的要求
业务系统
流媒体点 TCP 播 UDP
带宽
பைடு நூலகம்
丢包率 (单向)
时延 (单向) <140ms <500ms
抖动(单向) <50ms <500ms
最好为流媒体播放 <2% 速率的二倍或以 <1% 上
IPTV组播 UDP
1M以上
<0.1%
<500ms
<200ms <200ms
点对点方式: •需要2N个收发模块 •光纤总长度为N*(D1+D2)
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点对多点方式: •需要N+1个收发模块
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•光纤数量为(D1+N*D2)
无源光网络(PON)系统
PON是采用无源光分支器的光接入网,一般采用树形-分支拓扑结构。 与点到点方式相比,采用PON技术可以节省OLT光接口和光纤,而且 PON系统可扩展性好,便于维护管理,是FTTH的主要实现方式。 宽带PON技术主要包括基于ATM的宽带无源光网络(BPON/APON)、 以太网无源光网络(EPON)、具有Gb/s传送能力的无源光网络 (GPON)三类。
合计
16M
20M
32M
近期接入网络的发展目标为大多数用户提供16Mbps的下行接入能力,中期发 展目标是为大多数用户提供20Mbps下行带宽的能力。近期上行带宽也需要达 到2-4Mbps(特别是视讯会议、视频监控等业务) 宽带接入网的接入能力要求很快就将从目前1Mbps级发展到10Mbps,并在5 -10年内达到100Mbps
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G/EPON已进入规模商用阶段
光纤接入有以太网无源光网络(EPON)、吉比特无源光网络(GPON)和点到 点光纤以太网(P2P)等 PON技术特点和发展现状如下:
技术:技术简单、成熟、易实现 标准化:已完成,进一步完善中 电信级运营要求:已经基本满足 产业链基本成型:商用芯片和设备供应商较多 互操作:已经实现芯片级和系统级的互操作 成本:芯片和设备成本不断下降 实际应用情况:
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宽带业务发展趋势
居民用户业务
固定电话 高速因特网接入 IPTV(高清/标清) 可频电话 互动视频应用 远程教育/医疗 网络游戏 SOHO
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移动业务
•3G无线业务
商业用户业务(ICT)
商业电话 数据专线(E1、DDN、
•Wi-Fi局域接入
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无源光网络(PON)系统原理
TDMA方式
上行方向为TDMA 方式--各ONU 上行数据分时发送, 各ONU的发送时 间与长度由OLT集 中控制
下行数据广播发送, 每个ONU根据下行 数据的标识信息接收 属于自己的数据,丢 弃其他用户的数据
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EPON: 802.11a:54 VDSL非对称: 1G/1G M 52M /6.4M ADSL: GPON: 802.11b:11 8M/864K VDSL对称: 10M/100 传输 2.5Gbps M 13~26M M 速率 ADSL2+: 802.11g:54 24M/1.2M VDSL2:50M@500 /155M~2. M/11M 米 5G 对称/非对称 对称 对称 非对称 对称 / 非对称 对称 性 传输距离与速率 覆盖 成反比: 距离 ADSL:3km 中国电信上海研究院 ADSL2/2+:3km 传输距离与速 率成反比: 不使用U0: ≤ 100m 1.5km 使用U0: ≤4km 传输距离与速 100m 率无关: EPON: 10/20km GPON: 20km
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光纤接入(FTTX)发展趋势
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光纤接入系统功能模型
FTTH系统的基本组成: 光线路终端(OLT, 局端设备) 光分配网(ODN,光 纤环路系统,包含光 分路器、光纤光缆及 光缆分线盒、光缆交 接箱等一系列无源器 件) 光网络单元(ONU, 用户端测试)
-速率高:500m的下行速率<50Mb/s,800m的距离下可达20Mb/s -以太网架构、功能特性丰富 -与ADSL/ADSL2+前向兼容 -成本有待降低、互通性有待完善、缺乏大规模商用实践
宽带无线接入(WLAM和WiMAX)适合用于个人用户的便 捷接入,是未来发展的重要方向;但受载频宽度、传输 距离等方面的限制,每用户接入带宽有限,难以作为家 庭普遍接入的手段,是有线接入的重要补充
•WiMAX接入 •高速移动数据传输
ATM、以太网)
高速因特网接入 视频会议&
广播
•高品质图片
•无线视频 •联机游戏
数据中心
千兆比级高速租用线 存储网络和容灾
•手机电视
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典型宽带业务的带宽需求
业务类型 所需带宽
近期(2008-2009) 标清电视 2.5M 高清电视 8M 高速上网 - IP话音 200k 2.5M×1=2.5M 8M×1=8M 4M 200k×2=0.4M 用户所需下行带宽 中期(2010~2012) 远期(2013及以后) 2.5M×2=5M 8M×1=8M 8M 200k×2=0.4M 2.5M×2=5M 8M×2=16M 10M 200k×2=0.4M
<500ms
<50ms <50ms
视讯
新视通
WEB会议
为会议速率的1.5倍 <1% 350kbps 100kbps N/A <1%
即时通信(有视频) 300kbps
VoIP IP VPN 高速上网
<3%
<1% <1% <0.5%
<200ms
<150ms <150ms <100ms
<100ms
<20ms <12ms <50ms
发射谱
0.026 0.138
1.1
2.2 3.75 5.2 8.5 12