广电双向网改造方案EPON+EOC

随着核心网络的ATM技术逐渐推出，现阶段APON基本上没 有发展和应用。
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1.3 EPON
EPON 技术由IEEE 802.3 EFM（Ethernet in the First Mile）工作组进行 标准化。2004年6月，IEEE 802.3 EFM 工作组发布了EPON 标准IEEE 802.3ah（2005 年并入IEEE802.3-2005 标准）。EPON 采用点到多点的拓 扑结构，下行采用广播方式、上行采用TDMA 方式实现双向数据传输。 EPON技术将以太网技术和PON 技术相结合，其目标是以简单的方式实现点 到多点的高速以太网光纤接入。 EPON 的物理层 ：IEEE802.3-2005 明确规定采用单纤波分复用技术 （下行1490nm，上行1310nm）实现单纤双向传输。同时，该标准定义了两 种PON 光接口，分别支持支持10km 和20km 的最大传输距离。在物理编码 子层，EPON系统继承了千兆以太网的原有标准，采用8B/10B 线路编码和标 准的上下行对称1Gb/s 数据。线路速率为1.25Gbps。 EPON特点 与以太网系列标准兼容 适合承载基于以太网的业务 以太网技术成熟且已大规模应用 成本低 现阶段产业链最成熟 可向10G以太网EPON升级
1.什么是PON、APON、EPON、GPON？
1.1 PON、接入网与FTTx 1.2 APON 1.3 EPON 1.4 GPON 1.5 EPON VS GPON 1.6 相关标准状况
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1.1 PON_发展历程
PON发展历程
PON的 提出
上世纪80年代末英国BT公司的技术人员提出PON概念 1995年成立FSAN（Full Service Access Networks)组织，推动PON
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1.1 宽带光接入网与FTTx
宽带光接入网在电信网络中的位置
宽带光接入网由三个接口所定界， 即: 1. 网络侧经由SNI与业务节点SN相连， 2. 用户侧经由UNI 与用户设备或者用户 网相连， 3. 网管方面经由NMI 接口与电信管理网 相连，
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• 高可靠性
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2.1.2 PON的优势_(2)
占用 光纤
解决方案
光收发器
组网实例
点到点
2×N
2×N
FTTC/Z/B
2
2×N+2 （汇接点需要有源 机房） N＋1
PON
1
（无源分路器可随意 放置在路旁或楼内）
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2.1.2 PON的优势_(3)
1~ 16
AWG
2
ONU2
18
17~ 32
OLT
ONU16
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2.2.1 PON的多址接入_CDMA
ONU OLT 1 LD
+
A1 码
+ +

1
A1 码
2

+ +
An 码

上行信道 PD
光合 路器
ONU LD 2
A2 码

A2 码
n
LD
+
ONU

n
An 码
• SCMA（副载波多址接入）
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2.2.1 PON的多址接入_下行广播模式
1 1
1
1
2
3
3
OLT
1 1 2 3 3 3
3
ONU1
user1
1 1 2 3 3 3
ONU2
2
user2
1 1 2 3
ONU按照逻辑地址区分自 己的信息流
ONU4
3 3 3
3 3
user3
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2.2.1 PON的多址接入_上行TDMA
ONU1
1 OLT 1 2 3 2 SC ONU2
3 SC: Splittr/Combiner ONU3
上行TDMA
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2.2.1 PON的多址接入_WDMA
ONU1
PSTN PSTN ATM Internet

Passive bus architecture
ONU 1
ONU 3
ONU 5
OLT
ONU 2
ONU 4
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1.1 PON_基本拓扑结构(3)

Passive ring architecture
ONU 1
ONU 2
PON network
Passive splitter

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1.5 EPON vs GPON－
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1.5 EPON vs GPON－
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2.PON的特点和技术
2.1 PON 的特点
2.1.1 PON与AON(Active Optical Network全光网)的本质区别 2.1.2 PON的优势 2.1.3 ODN的特点

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1.4 GPON_定义
GPON（Gigabit-Capable Passive ptical Networks）标准引入了一 个新的传输汇聚(TC)子层， 并规定TC 子层可以采用ATM 和GEM 两 种封装方式。 GPON 采用了125us 的帧长及定时机制，将各种业务载荷（包括 TDM 和分组） 都通过GFP 封装入定长帧中，可以较容易的支持 TDM 和话音业务，并通过带宽指针（pointers）为每一个ONU 动态 分配上行带宽。 提供丰富的OAM&P 功能和良好的扩展性。GEM封装方式适于承载 IP/PPP 等基于包的高层协议，具有较强的技术优势。ATM封装方式 实际是对APON 的扩展，不适应以以太网为基础的网络架构，现有 GPON 系统大都放弃ATM方式。 2003 年1 月31 日，ITU-T 批准了GPON 标准G..984.1 和G.984.2， 2004 年，相继批准了G.984.3 和G.984.4， 形成了较完整的G.984.x 系列标准。继承了许多APON标准的管理内容。

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1.4 GPON_特点

GPON的特点
可提供更大的业务容量（2.5G/1.25Gbps） 标准的定时/定长的GEM适配封装。
QoS保证的全业务接入，很好地支持TDM和 ATM业务。 强大的OAM能力。 技术比较复杂，成本比较高，技术和产业链的 成熟度较EPON差。
GPON
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1.1 PON_定义
PON（Passive Optical Network）－无源光网络的定义：

PON是一种应用于接入网络，由局端设备（OLT）与多个用户端设备 （ONU/ONT）并通过无源的光缆、光分/合路器等组成的光分配网（ODN） 连接的网络。
• • • • OLT（Optical Line Terminal）－光线路终端 ONU（Optical Network Unit）－光网络单元 ONT（ Optical Network Terminal）－光网络终端 ODN（Optical Distribution Network）－光分配网
1.1 接入网一般物理模型
FP（灵活点）：一般对应交接箱 DP（分配点）：一般对应分线合 馈线：接入骨干段 配线：到楼宇/园区段 引入线：到用户驻地段
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1.1 宽带光接入网与FTTx
FTTH:光纤到家 FTTO:光纤到办公室 FTTB/C:光纤到楼/分线合 FFTTCab:光纤到交接箱
ONU 3
OLT
ONU 4 ONU 5
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1.1 PON_光分/合路器
光分/合路器
PON的关键器件
无源光耦合器
分路器：一个输入端口， 把光信号（功率）从一根光 纤分给多根光纤 合路器：一个输出端口， 把光信号（功率）从多根光 纤汇合到一根光纤

分路比

1:2，1:4，1:8，1:16，－
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2.1.2 PON的优势_(4)
• 拓扑结构适合接入网环境 －与用户与业务节点之间的分布天然吻合。
• 理想的光纤接入网、升级性好
－无源纯介质的光分配网络对传输技术体制和波长的透明性带来了升
级性好的优势。
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2.1.3 ODN的特点_设计上的特殊性
PON的 标准 EPON
1996年ITU-T颁布G.982 (PON标准建议） 2000年12月成立IEEE 802.3ah工作组，04年06月发布EPON标准建议
APON
1998年ITU-T 颁布G.983（APON标准建议） 2003年1月ITU-T颁布G.984（GPON标准建议） 江阴广电宽带网络有限公司
Leabharlann Baidu
根据光纤到达位置和ONU部署位置的不同，宽带光接入网的整体 物理参考配置如上。 PON技术已经成为FTTx中的理想和主流技术。
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1.2 APON_定义
APON（基于ATM技术PON）是由世界主要的传统运营商和设备 制造商等组成的FSAN中提出的， ITU-T 1998年开始陆续完成了 G.983系列建议，规范APON（后来也称宽带BPON)。 OLT与ONU之间传输层的帧结构是基于ATM信元的。 线路传输线路速率
• ODN设计上的特殊性
○
○
ODN设计根据OLT、ONU的具体地理位置和施工方便性要求确定 具体的拓扑结构（光分/合器位置、数量、分光比等）；根据优化 目标（比如成本最低）进行优化。 色散预算同传统点对点系统
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2.2.1 PON的多址接入
• TDMA（时分多址接入） • WDMA（波分多址接入） • CDMA（码分多址接入）
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1.1 PON_基本拓扑结构(1)
ONU 1
ONU 2 OLT
ONU 3
ONU 4 ONU 1 ONU 2

Passive tree architecture
OLT
ONU 3 ONU 4 ONU 6
ONU 5
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1.1 PON_基本拓扑结构(2)
2.2 PON的技术
2.2.1 PON的多址接入 2.2.2 TDMA PON的支撑技术
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2.1.1 PON vs AON
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2.1.2 PON的优势_(1)
• 容量大、覆盖范围大、寿命长－光纤化的优势 • 低成本
○ ○
无源点对多点结构，多个ONU共享主干光纤、OLT设备、光有源器件少 等使系统成本较低。 纯介质网络--避免了电磁和雷电影响；ONU/ONT和支路光缆故障、新用 户加入等均不影响其它ONU的正常工作; 这些都使维护运营成本大为降低。 ——局端至远端用户之间无有源器件,使可靠性较有源光接入网大大提高。
下行 / 上行 155.52 Mbit/s / 155.52 Mbit/s 622.08 Mbit/s / 155.52 Mbit/s 622.08 Mbit/s / 622.08 Mbit/s 1244.16 Mbit/s / 155.52 Mbit/s 1244.16 Mbit/s / 622.08 Mbit/s
• 网络布放灵活，无需机房和电源便于运行维护 －在PON中信号从用户端发出经过无源的光缆、光分/合路器到局端设备， 中间没有任何的有源设备/器件，可靠性高； －各用户的业务信号不必象SDH环网或线网那样经过中间节点的光电、电 光转换，各用户设备（ONU/ONT）、支路光缆故障、新用户加入等均不 影响其它ONU的正常工作。 • 适合广播业务、不对称业务
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1.2 APON_特点

APON特点
由于与ATM技术的结合，APON除PON的优点外还 多比特率业务支持能力 良好的QoS保证 端到端连接的操作维护能力。 适合与ATM城域网汇聚层衔接 PON的带宽动态分配与ATM的统计复用的结合使网络 资源利用率高 技术较复杂 成本高。
CDMA工作原理示意
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2.2.1 PON的多址接入_SCMA
广电双向网改造方案 EPON+EOC
主要内容
1.什么是PON/APON/EPON/GPON？ 2.PON的特点和技术 3.EPON的主要技术与应用 4.EPON应用解决方案 5.EPON在广电网络改造应用 6.解决方案之间的对比 7.EOC－HFC网络最后100米的双向宽带接入
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