【正文】 FTTX（ EPON）技術(shù)原理介紹 綱 要 1 EPON接入技術(shù) 2 EPON關(guān)鍵技術(shù) 3 FTTX接入技術(shù)介紹 什么是 FTTH FTTH類型 FTTH類型 FTTX接入方式 不屬于技術(shù)范疇 點(diǎn)到點(diǎn)光接入方式 點(diǎn)到多點(diǎn)光接入方式 點(diǎn)到點(diǎn) MC方式 PON PDH/SDH FTTX的主要技術(shù) FTTX接入 FTTC/FTTN FTTB FTTH/FTTO FTTX接入技術(shù) FTTX實(shí)現(xiàn)技術(shù) 傳統(tǒng)的 P2P光纖接入系統(tǒng)采用媒質(zhì)轉(zhuǎn)換器（ MC），應(yīng)用比較普遍；新的 P2P標(biāo)準(zhǔn)定義了光接口、 OAM等內(nèi)容，改善了傳統(tǒng) MC方式存在的缺陷 無源光網(wǎng)絡(luò) PON逐漸成為 FTTX的主要實(shí)現(xiàn)技術(shù)，包含 A/BPON、 EPON、 GPON等 媒體轉(zhuǎn)換器方式是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)進(jìn)行長距離傳輸?shù)募夹g(shù)實(shí)現(xiàn)方式，是對(duì)于已有的電的 Ether設(shè)備要加上 MC。 其中 MC是一個(gè)單純的光電 /電光轉(zhuǎn)換器，它并不對(duì)信號(hào)包做加工，因此成本低廉。這樣用戶可以減少升級(jí)的成本，是點(diǎn)對(duì)點(diǎn) FTTH方案過渡期間網(wǎng)絡(luò)的解決方案。 由于其技術(shù)架構(gòu)相當(dāng)簡單、便宜并直接結(jié)合以太網(wǎng)絡(luò)而一度成為日本 FTTX的主流。 優(yōu)點(diǎn)：點(diǎn)到點(diǎn)系統(tǒng)避免了復(fù)雜的上行同步技術(shù)和終端自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。另外上行的全部帶寬可被一個(gè)終端所用，這非常有利于帶寬的擴(kuò)展，便于在線監(jiān)測(cè)。 缺點(diǎn)：隨著 FTTX用戶數(shù)量的增加，局端設(shè)備和光纖的數(shù)量也將會(huì)增加。 點(diǎn)到點(diǎn)的媒體轉(zhuǎn)換器（ MC）方式 PON vs MC 1 2 3 4 5 67 8 9 101 112A B 12 x6x8x2x 9x3x 10x4 x 11x5x7x1xEther A 12x6x8x2x 9 x3 x 10 x4x 11 x5x7x1xC1 2 3 4 5 67 8 9101112A B 12x6x8x2x 9x3x 10x4x 11x5x7x1xEther A 12x6x8x2x 9x3x 10x4x 11x5x7x1xC 1 2 3 4 5 67 8 9101112A B 12x6x8x2x 9x3x 10x4x 11x5x7x1xEther A 12x6x8x2x 9x3x 10x4x 11x5x7x1xC 1 2 3 4 5 67 8 9101112A B 12x6x8x2x 9x3x 10x4x 11x5x7x1xEther A 12x6x8x2x 9x3x 10x4x 11x5x7x1xC無源分光器 ONU ONU IP數(shù)據(jù)網(wǎng) 光電收發(fā)器 OLT ONU IP數(shù)據(jù)網(wǎng) MC接入 PON接入 PSTN CATV 100M帶寬 G帶寬 收發(fā)器運(yùn)維盲點(diǎn)、故障率高 無源網(wǎng)絡(luò)，無需維護(hù) 單一業(yè)務(wù) 全業(yè)務(wù) ?速率高、帶寬高 ?支持多業(yè)務(wù)接入 ?集中管理、便于維護(hù) PON vs MC MC技術(shù)的兩種使用方式： ① 點(diǎn)到點(diǎn)以太接入 – N根光纖， 2N個(gè)光收發(fā)器 – 管理獨(dú)立 ② 小區(qū)交換機(jī) 接入 – 只需鋪設(shè) 1或 2根光纖到小區(qū) – 2N+2個(gè)光收發(fā)器 – 設(shè)備占用局端機(jī)房空間小 – 在傳輸過程中需要有源設(shè)備 – 設(shè)備分級(jí)管理 PON的接入方式： – 只需鋪設(shè) 1或 2根光纖到小區(qū) – 需 N+1個(gè)光收發(fā)器 – 設(shè)備占用局端機(jī)房空間最小 – 傳輸中不需有源設(shè)備 – 設(shè)備集中管理 局端 用戶 局端 用戶 小區(qū)交換機(jī) 以 32個(gè)結(jié)點(diǎn)為例 32/64根光纖 64個(gè)收發(fā)器 P2P P2P 1/2根光纖 66個(gè)收發(fā)器 局端 用戶 分光器 P2MP 1根光纖 33個(gè)收發(fā)器 ?節(jié)省 設(shè)備 ?節(jié)省光纖 ?節(jié)省投資 PON vs MC 結(jié)果 PON相較與點(diǎn)到點(diǎn)的 MC方式而言，有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)： – 節(jié)省了大量的光纖資源； – 由于一個(gè)局端設(shè)備可以支持大量的用戶，中心機(jī)房設(shè)備數(shù)量少，網(wǎng)絡(luò)一旦建立起來，服務(wù)的提供和管理都可以在中心機(jī)房進(jìn)行，從而降低了管理和維護(hù)的費(fèi)用； – 由于光纖帶寬容量巨大，未來提高網(wǎng)絡(luò)速率時(shí)，不用對(duì)已經(jīng)鋪設(shè)的光纖網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改造，可以很好保護(hù)現(xiàn)有投資，也可以滿足未來業(yè)務(wù)的需求； – 在 PON中無有源器件，設(shè)備故障少，基本免維護(hù)，也不需建設(shè)室外機(jī)房，節(jié)省供電成本。 由此可知，點(diǎn)到多點(diǎn) PON的 FTTH在后期擴(kuò)容的成本、維護(hù)管理的成本以及業(yè)務(wù)提供能力等方面優(yōu)于點(diǎn)到點(diǎn)的 MC方式，是實(shí)現(xiàn) FTTH的最佳技術(shù)。 PON技術(shù) 相同的拓?fù)?—— P2MP光纖 APON/BPON EPON GPON 封裝協(xié)議不同 ?FSAN提出， ITUT標(biāo)準(zhǔn)化； ?ATM封裝； ?目前標(biāo)準(zhǔn)化最完善； ?～ 10 ?IEEE ?以太網(wǎng)封裝； ?2021年 6月形成標(biāo)準(zhǔn)； ?； ?中國電信企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)； ?商用芯片成熟，已實(shí)現(xiàn)多廠家互通。 ?ITUT ?GEM封裝； ?2021年 6月形成標(biāo)準(zhǔn)； ?～ 4； ?尚無商用芯片，支持廠家較少； ?中國電信開始測(cè)試與試驗(yàn)。 PON技術(shù)體制 BPON業(yè)務(wù)適配復(fù)雜，業(yè)務(wù)提供能力有限，傳送速率不高，成本較高， IP業(yè)務(wù)映射效率低等原因，已經(jīng)被舍棄，不宜再采用 ； EPON技術(shù)由 IEEE標(biāo)準(zhǔn)化。其核心是在保留傳統(tǒng)以太網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上定義了一種新的應(yīng)用于 PON系統(tǒng)的物理層（主要是光接口）規(guī)范、一種新的 MAC多點(diǎn)控制層協(xié)議（ MPCP），以實(shí)現(xiàn)在點(diǎn)到多點(diǎn)無源光網(wǎng)絡(luò)中的以太網(wǎng)幀的時(shí)分多址接入、一種運(yùn)行維護(hù)和管理（ OAM）機(jī)制。 GPON由 FSAN/ITU標(biāo)準(zhǔn)化（ ）。其目標(biāo)是形成傳輸速率更高、更大分路比、能高效承載多種業(yè)務(wù)并具有更強(qiáng)大的 OAM功能的寬帶 PON技術(shù)。 GPON引入了一個(gè)全新的傳輸匯聚（ TC）子層，并規(guī)定 TC子層可以采用 ATM和 GEM兩種封裝方式。采用了 125us的幀長及定時(shí)機(jī)制，將各種業(yè)務(wù)載荷（包括 TDM和分組）都通過 GFP封裝入定長幀中，可以較容易的支持 TDM和話音業(yè)務(wù)，并通過帶寬指針（ pointers）為每一個(gè) ONU動(dòng)態(tài)分配上行帶寬。 EPON和 GPON成為近期研究的熱點(diǎn)。 綱 要 1 2 EPON關(guān)鍵技術(shù) 3 FTTX接入技術(shù)介紹 EPON技術(shù)介紹 EPON系統(tǒng)組成 O N UO N UO L T O D N業(yè) 務(wù) 節(jié) 點(diǎn) 功 能S N IU N IR / SS / RA N 系 統(tǒng) 管 理 功 能Q 3A F光線路終端（ OLT，局端設(shè)備） 光分配網(wǎng)（ ODN，光纖環(huán)路系統(tǒng)，包含光分路器、光纖光纜及光纜分線盒、光纜交接箱等一系列無源器件） 光網(wǎng)絡(luò)終端（ ONU） /光網(wǎng)絡(luò)單元 PON系統(tǒng)采用 WDM技術(shù)，實(shí)現(xiàn)單纖雙向傳輸。 為了分離同一根光纖上多個(gè)用戶的來去方向的信號(hào)，采用以下兩種復(fù)用技術(shù)： – 下行數(shù)據(jù)流采用 TDM技術(shù) ； – 上行數(shù)據(jù)流采用 TDMA技術(shù)。 EPON工作原理（續(xù)） 1490nm 1310nm EPON工作原理（續(xù)） 下行數(shù)據(jù)廣播發(fā)送，每個(gè) ONU根據(jù)下行數(shù)據(jù)的標(biāo)識(shí)信息接收屬于自己的數(shù)據(jù)，丟棄其他用戶的數(shù)據(jù) 廣 播 方 式 PON系統(tǒng)中的下行方向工作原理 PON系統(tǒng)中的上行方向工作原理 T D M A 方 式上行數(shù)據(jù)分時(shí)發(fā)送，各 ONU的發(fā)送時(shí)間與長度由 OLT集中控制－－ TDMA的接入機(jī)制 EPON工作原理（續(xù)） OLT內(nèi)部電路功能圖 W D M突 發(fā)幀 定界解 擾碼/ F C S業(yè) 務(wù)流 分類數(shù) 據(jù)幀 處理上 層網(wǎng) 絡(luò)O A M P D U /M P C P D U預(yù) 處 理微處理器授 權(quán) 分 配O A M P D U /M P C P D U產(chǎn) 生 / 緩 存?zhèn)?送控 制下 行 幀時(shí) 序 產(chǎn) 生C R C生 成擾碼G E / F E下 行T D M1 5 5 0 n m上 行T D M A1 3 1 0 n m供 電 模 塊OLT內(nèi)部電路功能圖 ONU內(nèi)部電路功能圖 W D M突 發(fā)幀 定界解 擾碼/ F C S業(yè) 務(wù)流 分類數(shù) 據(jù)幀 處理用 戶 側(cè)網(wǎng) 絡(luò)O A M P D U /M P C P D U預(yù) 處 理微處理器授 權(quán) 分 配O A M P D U /M P C P D U產(chǎn) 生