【正文】 ? 突發(fā)模式光收發(fā)器技術(shù) ? 幀結(jié)構(gòu) ? 測距 ? 勱態(tài)帶寬分配 （ DBA） 機(jī)制 ? 下行數(shù)據(jù)安全性技術(shù) ? 業(yè)務(wù) QoS處理 ? TDM業(yè)務(wù)的承載 ? 運(yùn)行維護(hù)管理 （ OAM） 功能的實(shí)現(xiàn) 21 EPON協(xié)議棧 物 理 層數(shù) 據(jù) 鏈 路 層網(wǎng) 絡(luò) 層傳 輸 層會 話 層表 示 層應(yīng) 用 層R SM A C M A C M A C多 點(diǎn) M A C 控 制O A M O A MO A MM A C C l i e n tM A C C l i e n tM A C C l i e n t P C SP M AP M DR SM A C多 點(diǎn) M A C 控 制O A M M A C C l i e n t無 源 光 介 質(zhì)F E C = 前 向 糾 錯(cuò)G M I I ＝ 千 兆 比 媒 質(zhì) 無 關(guān) 接 口 M D I ＝ 媒 質(zhì) 相 關(guān) 接 口 O A M ＝ 運(yùn) 行 、 管 理 和 維 護(hù) O L T ＝ 光 線 路 終 端O N U ＝ 光 網(wǎng) 絡(luò) 單 元 P C S ＝ 物 理 編 碼 子 層P H Y ＝ 物 理 層P M A ＝ 物 理 媒 質(zhì) 附 加P M D ＝ 物 理 媒 質(zhì) 相 關(guān)R S ＝ 調(diào) 和 子 層O S I 參 考模 型 分 層上 層L A N 分 層L A N 分 層G M I IM D IP H YM D IG M I IO L T O N U上 層F E C P C SP M AP M DP H YF E COLT ONU 22 物理媒質(zhì)相關(guān) （ PMD） 子層 1000BASEPX10和 1000BASEPX20具有以下基本特征 ： ? 點(diǎn)到多點(diǎn) 的光纖傳輸； ? 傳輸距離遠(yuǎn) ? 在單模光纖上，以 1000Mbps速率，分路比為 1:32，傳輸距離達(dá)到 10km； ? 在單模光纖上，以 1000Mbps速率，分路比為 1:16，傳輸距離達(dá)到 20km； ? 在物理層業(yè)務(wù)接口上， 誤碼率小 于等于 1012。 OLT（ Optical Line Terminal）－光線路終端 ONU（ Optical Network Unit）－光網(wǎng)絡(luò)單元 ONT（ Optical Network Terminal）－光網(wǎng)絡(luò)終端 ODN（ Optical Distribution Network）－光分配網(wǎng) ? 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)識信息接收屬于自己的數(shù)據(jù) ， 丟棄其他用戶的數(shù)據(jù) ? 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 13 PON的標(biāo)準(zhǔn)情況 ? BPON業(yè)務(wù)適配復(fù)雜，業(yè)務(wù)提供能力有限，傳送速率和效率都丌高，目前已丌使用。 受制于距離限制 （ 200m以內(nèi) ） ， 網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)多級設(shè)備級聯(lián) ， 網(wǎng)絡(luò)可維護(hù)性較差 。PON及 IP城域網(wǎng)交流匯報(bào) 2 主要內(nèi)容 PON技術(shù)與組網(wǎng) 1. IP城域網(wǎng)組網(wǎng) 2. ? 為什么用 PON? ? PON基本技術(shù)原理 ? EPON與 GPON技術(shù)比較 ? PON應(yīng)用與組網(wǎng) ? PON光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展策略 3 傳統(tǒng)寬帶接入網(wǎng)組網(wǎng)方式 ? 主要技術(shù)方式 ? ADSL ? LAN ? MSTP ? MC 4 傳統(tǒng)接入網(wǎng)技術(shù) ? ADSL/ADSL2+（ 不對稱數(shù)字用戶線路 ） ? ADSL最高下行速率 8Mbps， 最高上行速率 1Mbps； ADSL2+最高下行速率 25Mbps， 最高上行速率 ? 1Km銅纜范圍外 ， ADSL2＋無法滿足 2M以上高上行帶寬需求 ? ADSL/ADSL2+的速率受線路質(zhì)量的影響徑大 ， 特別是下行速率 。 決定線路質(zhì)量的重要因素包括：線路長度 、 線徂 、 噪聲 、 串?dāng)_等 ， 以線路長度影響最明顯 ? VDSL2（ 甚高速數(shù)字用戶環(huán)路 ） ? 理論上能實(shí)現(xiàn) 300m內(nèi) 100Mbps的對稱數(shù)據(jù)速率傳輸 ， 一般應(yīng)用銅纜長度 500m的連接速率一般為下行 50～ 60M， 上行 15～ 25M ? VDSL2 只有在銅纜距離 400m時(shí)才能滿足上行 20M的帶寬需求 ， VDSL2技術(shù)在滿足未來帶寬需求上存在一定的困難 ? LAN（ 局域網(wǎng) ） ? 可提供對稱上下行速率 ， 帶寬共享 ， 用五類線接入 。 ADSL2+本地網(wǎng)實(shí)測值 1Km 2Km 3Km 下行速率 15M 12M 8M 4M 2M 上行速率 870K 850K 820K 800K 760K 距離 400m 800m 1000m 下行速率 42M 24M 19M 上行速率 20M 6M 4M 5 傳統(tǒng)接入網(wǎng)的發(fā)展瓶頸 ? 傳統(tǒng)寬帶接入技術(shù)依托銅纜網(wǎng)絡(luò) ? 帶寬瓶頸 ：受制于線路質(zhì)量 ， 接入速率 （ 尤其上行速率 ） 低 ? 接入距離限制 ：只能覆蓋幾公里 (4km)的接入距離 ? 維護(hù)管理難度 ：接入層面大量有源電設(shè)備可能成為故障點(diǎn) ? 傳統(tǒng)銅纜寬帶網(wǎng)絡(luò)對高帶寬業(yè)務(wù)的支持能力差 ， 無法適應(yīng)高帶寬業(yè)務(wù) （ 高速上網(wǎng) 、 視頻業(yè)務(wù) ） 及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)演進(jìn)要求 6 有線接入網(wǎng)演進(jìn)：光進(jìn)銅退（銅纜網(wǎng) ? 光纜網(wǎng)） ? FTTH目前已不單是技術(shù)和業(yè)務(wù)驅(qū)動 ， 也是當(dāng)前及未來一項(xiàng)重要的 國家戰(zhàn)略 ? 固網(wǎng)運(yùn)營商均啟動 “ 光進(jìn)銅退 ” 戰(zhàn)略 ， 建設(shè)光纖接入網(wǎng) ? 演進(jìn)方式： 推進(jìn) FTTX（ 銅纜網(wǎng) ?光纜網(wǎng) ） ? 逐步建設(shè)光纖接入網(wǎng)： FTTN ? FTTB ? FTTH ? 采用新技術(shù) (PON)替代原有寬帶接入技術(shù) (ADSL/LAN) 接入網(wǎng)實(shí)施 “ 光進(jìn)銅退 ” 7 接入網(wǎng)演進(jìn)：銅纜網(wǎng) ? 光纜網(wǎng)（ FTTx/FTTH） ? “FTTx”釋義 ? 準(zhǔn)確的說 ， FTTx丌是一種技術(shù) ， 而是挃把光纖用于接入層網(wǎng)絡(luò) ， 使光纖靠近用戶的接入組網(wǎng)方式 ? FTTx的方式包括： FTTH（ 光纖到戶 ） ， FTTO （ 光纖到辦公室 ） ， FTTB （ 光纖到樓 ） ， FTTC（ 光纖到路邊 ） ， FTTN（ 光纖到接入點(diǎn) ） ? FTTx采用的主要技術(shù) 點(diǎn)到點(diǎn) （ P2P ） 光接入方式 點(diǎn)到多點(diǎn) ( P2M P) 光接入方式點(diǎn)到點(diǎn) MC 方式 A P O N FTT x 的主要技術(shù)EP O N G P O N MC：媒體轉(zhuǎn)換器 8 FTTx實(shí)現(xiàn)方式： MC vs PON (1) ? MC(媒體轉(zhuǎn)換器 ) 技術(shù)的兩種使用方式： ? 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 ? 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 局端用戶局端用戶局端用戶局端用戶小區(qū)交換機(jī)局端用戶小區(qū)交換機(jī)局端用戶小區(qū)交換機(jī)以 32 個(gè)結(jié)點(diǎn)為例3 2 / 6 4 根 光纖64 個(gè)收發(fā)器P 2 PP 2 P1 / 2 根 光纖66 個(gè)收發(fā)器局端用戶分光器P 2 M P1 根 光纖33 個(gè)收發(fā)器局端用戶分光器根 光纖個(gè)收發(fā)器9 FTTx實(shí)現(xiàn)方式： MC vs PON (2) 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) 10 為什么采用 PON ？ ? PON技術(shù)優(yōu)勢 ? 基于光網(wǎng)絡(luò)的寬帶接入技術(shù) ：帶寬可擴(kuò)展性巨大（理論上無窮大） ? 接入帶寬高 ： 10M/100M/1G的接入帶寬 ? 接入距離廣 ：最遠(yuǎn)傳輸距離可達(dá) 20km ? 運(yùn)維具有優(yōu)勢 ： ODN無源，故障點(diǎn)少 ? PON規(guī)模部署具備的條件 ? 成本不斷降低 ? 光纖接入成本降低 ? FTTH設(shè)備成本逐步降低 ? 光纖接入運(yùn)維成本較低 ? 技術(shù)成熟 ? 點(diǎn)到點(diǎn)的光以太網(wǎng)技術(shù)、設(shè)備成熟 ? EPON/GPON標(biāo)準(zhǔn)完成，設(shè)備成熟 ? 市場需求 ? 高質(zhì)量的 IPTV業(yè)務(wù)對接入帶寬的要求 ? 競爭需求 (各大電信運(yùn)營商以及廣電運(yùn)營商都在積極建設(shè) ) ? 高性能接入網(wǎng)絡(luò)、差異化服務(wù)的需求 ? 業(yè)務(wù)捆綁帶來潛在的利潤 11 主要內(nèi)容 PON技術(shù)與組網(wǎng) 1. IP城域網(wǎng)組網(wǎng) 2. ? 為什么用 PON? ? PON基本技術(shù)原理 ? EPON與 GPON技術(shù)比較 ? PON應(yīng)用與組網(wǎng) ? PON光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展策略 12 PON概述 ? PON（ Passive Optical Network） － 無源光網(wǎng)絡(luò) ? PON是一種應(yīng)用于接入網(wǎng) ， 局端設(shè)備 （ OLT） 與多個(gè)用戶端設(shè)備（ ONU/ONT） 之間通過無源的光纜 、 光分 /合路器等組成的光分配網(wǎng)（ ODN） 連接的網(wǎng)絡(luò) 。但BPON眾多技術(shù)被 GPON直接繼承引用 ? EPON和 GPON是最目前主要的技術(shù)， EPON較為成熟支持廠家較多， GPON目前也已成熟幵得到大規(guī)模部署；未來將推出 10G PON技術(shù)。 注 1 ：如果在鏈路上啟用前向糾錯(cuò)，可獲得較大的最小傳輸范圍；也可以允許鏈路上有較高的通道插入損耗。注 3 ：鏈路的差分插入損耗是通道最大插入損耗和最小插入損耗之差。 ? REGISTER_REQ （ ONU發(fā)出 ） ? 在注冊規(guī)程處理過程中請求注冊 。 ? REGISTER_ACK （ ONU發(fā)出 ） ? 在注冊規(guī)程處理過程中表示注冊確認(rèn) 。 ? 發(fā)現(xiàn)進(jìn)程的下一步是 OLT向新 發(fā) 現(xiàn) 的 ONU 發(fā) 送 注 冊(Register)消息 ， 該消息包含 ONU的 LLID以及 OLT要求的同步時(shí)間 。 同樣 ， ONU也可以通知 OLT請求注銷 ， 然后通過發(fā)現(xiàn)進(jìn)程進(jìn)行重注冊 。 如果有一個(gè)匿名用戶將它的 ONU接收限制功能去掉 ， 那么它就可以監(jiān)聽到所有用戶的下行數(shù)據(jù) ， 這在 PON系統(tǒng)中稱為 “ 監(jiān)聽威脅 ” ? PON網(wǎng)絡(luò)的另一個(gè)特點(diǎn)是 ， 網(wǎng)絡(luò)中 ONU丌可能監(jiān)測到其它 ONU的上行數(shù)據(jù) ? 在 PON上解決安全性的措施是 ONU通過上行信道傳送一些保密信息 （ 如數(shù)據(jù)加密密鑰 ） ， OLT使用該密鑰對下行信息加密 ， 因?yàn)槠渌?ONU無法獲知該密鑰 ， 接收到下行廣播數(shù)據(jù)后 ， 仍然無法解密獲得原始數(shù)據(jù) 30 業(yè)務(wù) QoS處理 ? EPON ? 支持 ? 支持 IP TOS ? 隊(duì)列調(diào)度算法： SP、 WRR、 SP+WRR ? 支持端口限速 ? GPON ? GPON提供四種服務(wù)質(zhì)量的傳送業(yè)務(wù) ， 按優(yōu)先級順序依次為：fixed bandwidth（ 固定帶寬 ） 、 assured bandwidth（ 保證帶寬 ） 、nonassured bandwidth（ 非保證帶寬 ） 和 best effort bandwidth（ 盡力而為帶寬 ） 。 31 EPON業(yè)務(wù) QoS處理與帶寬控制 交換板 PON卡 EPON EPON TDM 業(yè)務(wù)處理 （網(wǎng)關(guān)） GE 10/100M/GE ONU ONU ONU 采用 或 IP TOS機(jī)制，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)優(yōu)先級區(qū)分 業(yè)務(wù)擁塞發(fā)生在交換芯片上 PON系統(tǒng)上下行基本不會擁塞，但須進(jìn)行更精確的帶寬控制和管理 ?無連接、只能簡單的控制帶寬（根據(jù) LLID— 1個(gè) ONU） ?一個(gè) PON口相當(dāng)于交換芯片的一