【正文】 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 0 第 1章 GPON原理 第 2章 GPON典型組網(wǎng) 第 3章 GPON產(chǎn)品介紹 第 4章 GPON業(yè)務(wù)配置 第 5章 GPON維護(hù)操作 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 1 ? Passive Optical Network 無源光網(wǎng)絡(luò) OLT ONU Optical Line Terminal 光線路終端 Optical Network Unit 光網(wǎng)絡(luò)單元 Passive Optical Splitter 無源分光器 PSTN Inter CATV ONU ONU ? PON是一種點到多點（ P2MP）結(jié)構(gòu)的無源光網(wǎng)絡(luò)； ? PON由 光線路終端 OLT（ Optical Line Terminal）、 光網(wǎng)絡(luò)單元 ONU（ Optical Network Unit） 和無源分光器 POS（ Passive Optical Splitter）組成； Passive Optical Splitter 無源分光器 什么是 PON? HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 2 ? GPON（ Gigabitcapable Passive Optical Networks） ? 三大優(yōu)勢： 更遠(yuǎn)的傳輸距離：采用光纖傳輸，接入層的覆蓋半徑 20KM； 更高的帶寬：對每用戶下行 （物理層）； 分光特性：局端單根光纖經(jīng)分光后引出多路到戶光纖，節(jié)省光纖資源。 ? GPON支持 Triple－ play業(yè)務(wù)，可提供全業(yè)務(wù)競爭方案可以有效解決雙絞線接入的帶寬瓶頸，滿足用戶對高帶寬業(yè)務(wù)的需求，如高清電視、實況轉(zhuǎn)播等， GPON是三網(wǎng)合一的上佳方案。 ? GPON標(biāo)準(zhǔn)完善，綜合業(yè)務(wù)支持好，技術(shù)要求高 ? 全球大運營商的選擇 1Mbps 3M 8M 25M 100M ADSL/ADSL2+ Copper Based VDSL / ADSL2+ Copper Based PON Fiber Based 2022 2022 2022 2022 時間 帶寬 互聯(lián)網(wǎng) 視頻會議 遠(yuǎn)程控制 接入技術(shù) 業(yè)務(wù)需求 VoD 標(biāo)清電視 視頻會議 Game 實況 TV VoD HDTV 3km 2km 1km ~20km 覆蓋半徑 為什么選擇 GPON? HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 3 P2MP GPON EPON 標(biāo)準(zhǔn) IEEE 速率 分光比 1:64~1:128 1:16~1:32 承載 ATM, Ether, TDM Ether 帶寬效率 92% 72% QOS Very good， including Ether, TDM, ATM Good, only ether 光預(yù)算 Class A/B/B+/C Px10/Px20 DBA 標(biāo)準(zhǔn)格式 廠家自定義 ONT互通 OMCI 無 OAM ITUT (強 ) Ether OAM（弱，廠家擴(kuò)展） GPON與 EPON的比較 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 4 ONU OL T ONU Ma x imum diff e r e ntial dist a nc e be twe e n the f a r thest a nd the ne a r e st ONUs f r om the OL T: 20k m L og ica l re a c h : 60 k m L og ica l spl it r a ti o: 128 ? Ra n g in g b a se d o n sy n c h ro n o u s f ra m in g ? 8 k H z clo c k tran sp o rt o r re c o v e ry ? S u rv iv a b ilit y u sin g P S T b y te s ? S e c u rity b a se d o n e n c ry p tio n UNI S NI ? GPON提供以下幾種異步傳輸速率： Gbit/s up, Gbit/s down Gbit/s up, Gbit/s down Gbit/s up, Gbit/s down Gbit/s up, Gbit/s down Gbit/s up, Gbit/s down Gbit/s up, Gbit/s down（目前的主流支持速率） Gbit/s up, Gbit/s down ? 支持最大邏輯距離為： 60km ? 支持最大物理距離為： 20km ? 支持最大距離差為： 20km ? 分光比為 1： 64，可升級為 1： 128 GPON網(wǎng)絡(luò)基本性能參數(shù) HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 5 ? GPON系統(tǒng)采用 WDM技術(shù)，實現(xiàn)單纖雙向傳輸（強制）。 ? 為了分離同一根光纖上多個用戶的來去方向的信號，采用以下兩種復(fù)用技術(shù)： ? 下行數(shù)據(jù)流采用廣播技術(shù) ； ? 上行數(shù)據(jù)流采用 TDMA技術(shù) 。 1490nm 1310nm GPON原理 數(shù)據(jù)復(fù)用 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 6 ? 廣播方式： GPON的下行幀長為固定的 125us，下行為廣播方式，所有的 ONU都能收到相同的數(shù)據(jù)，通過 Gemport ID, ONU來識別、區(qū)分和過濾屬于自己的數(shù)據(jù)。 GPON原理 下行數(shù)據(jù) HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 7 GPON原理 上行數(shù)據(jù) ? TDMA方式： GPON的上行是通過 TDMA（時分復(fù)用）的方式傳輸數(shù)據(jù)，上行鏈路被分成不同的時隙，根據(jù)下行幀的 upstream bandwidth map字段來給每個 ONU分配上行時隙，這樣所有的 ONU就可以按照一定的秩序發(fā)送自己的數(shù)據(jù)了，不會產(chǎn)生為了爭奪時隙而沖突。 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 8 ITUT ?GPON TC層規(guī)格要求 ?GTC復(fù)用結(jié)構(gòu)及協(xié)議棧介紹 ?GTC幀結(jié)構(gòu)介紹 ?ONU注冊激活流程 ?DBA規(guī)格要求 ?告警和性能 ITUT 產(chǎn)品開發(fā)簡單 產(chǎn)品兼容性強 ITUT ?GPON網(wǎng)絡(luò)參數(shù)說明 ?保護(hù)倒換組網(wǎng)要求 ITUT ?OMCI消息結(jié)構(gòu)介紹 ?OMCI設(shè)備管理框架 ?OMCI實現(xiàn)原理簡述 ITUT ?PMD層規(guī)格要求 ? ? ?物理層開銷分配 GPON標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 9 IFpon O N U O N U O N U TCONT Port TCONT Port Port TCONT TCONT Port Port Port Port Port 不同的 ONU用ONUID標(biāo)識 不同的 TCONT用AllocID標(biāo)識 不同的 GEMPORT用 PortID標(biāo)識 OLT ONT TCONT TCONT GEM Port GEM Port ? GEM Port：業(yè)務(wù)的最小承載單位。 ? TCONT: Transmission Containers。是一種承載業(yè)務(wù)的 Buffer。主要用來傳輸上行數(shù)據(jù)的單元，引入 TCONT主要是為了解決上行帶寬動態(tài)分配，以提高線路利用率 。 ? IF pon： GPON接口。 ? 業(yè)務(wù)根據(jù)映射規(guī)則先映射到 GEM Port中，然后在映射到 TCONT中進(jìn)行上行傳輸。 GEM port可以靈活的映射到 TCONT中，一個 GEM Port可以映射到一個 TCONT中去，多個 GEM Port也可以映射到同一個 TCONT中。 ? 一個 ONU的 GPON接口中可以包含一個或多個TCONT。 GPON復(fù)用結(jié)構(gòu) HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 10 GEM Payload HEC 13bits PTI 3bits Port ID 12bits PLI 12bits GEM Frame Ether Packet DA SFD Preamble Inter packet gap SA Length\Type MAC client data FEC EOF 5 bytes ? GPON系統(tǒng)對以太網(wǎng)幀進(jìn)行解析，將數(shù)據(jù)部分直接映射到 GEM Payload中去進(jìn)行傳輸 。 ? GEM幀會自動封裝頭信息。 ? 映射的格式清晰，設(shè)備很好實現(xiàn)，兼容性好。 以太網(wǎng)業(yè)務(wù)在 GPON中的映射方式 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 11 TDM TDM data Payload TDM fragment HEC PTI Port ID PLI GEM Frame Ingress buffer TDM Buffer ? TDM業(yè)務(wù)先導(dǎo)入緩存中進(jìn)行排隊，并且按照固定的字節(jié)數(shù)復(fù)用到 GEM幀中進(jìn)行傳輸 。 ? 這種方式不對具體的 TDM業(yè)務(wù)進(jìn)行感知，只進(jìn)行透傳處理。 TDM業(yè)務(wù)在 GPON中的映射方式 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 12 ? 突發(fā)發(fā)射 ? 快速開啟和關(guān)斷能力 ? 消光比大（ 10dB） ? 突發(fā)接受 ? 快速 AGC (動態(tài)范圍 20dB) 連續(xù)發(fā)送模塊 突發(fā)發(fā)送模塊 0 ONT 0 ONU 1 ONU 0 ONU 1 ONU 0 ONT 0 ONU 1 ONU 0 ONT 有快速 AGC 接 收無快速 AGC 閾值線 恢復(fù)出來的數(shù)據(jù) 到達(dá) OLT的信號及閾值建立 ONT/ONU發(fā)出的信號 連續(xù)接收模塊 突發(fā)接收模塊 PON關(guān)鍵技術(shù) 突發(fā)光電技術(shù) HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 13 ONU3 ONU2 ONU1 OLT ? OLT通過 Ranging測距過程獲取 ONU的往返延遲 RTD（ Round Trip Delay），從而指定合適的均衡延時參數(shù) EqD（ Equalization Delay），保證每個 ONU發(fā)送數(shù)據(jù)時不會在分光器上產(chǎn)生沖突 。 ? Ranging的過程需要開窗，即 Quiet Zone，暫停其他 ONU的上行發(fā)送通道。 OLT開窗通過將 BWmap設(shè)置為空，不授權(quán)任何時隙來實現(xiàn)。 GPON關(guān)鍵技術(shù) 測距 ONT OLT (in CO) 20 km 3 km 12 km HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 14 ? 什么是 DBA? ? DBA, Dynamically Bandwidth Assignment(動態(tài)帶寬分配 ) ? DBA是一種能在微秒或毫秒級的時間間隔內(nèi)完成對上行帶寬的動態(tài)分配的機制 ? 為什么需要 DBA？ ? 可以提高 PON端口的上行線路帶寬利用率 ? 可以在 PON口上增加更多的用戶 ? 用戶可以享受到更高帶寬的服務(wù)，特別是那些對帶寬突變比較大的業(yè)務(wù) GPON關(guān)鍵技術(shù)－ DBA HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 15 ?提高最大帶寬利用率 ?無