EPON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

1、2022-6-182022-6-181基于基于EPON的光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖入戶設(shè)計(jì)及光纖入戶設(shè)計(jì)2022-6-181中國(guó)傳媒大學(xué)中國(guó)傳媒大學(xué) 信息工程學(xué)院信息工程學(xué)院 金立標(biāo)金立標(biāo)2022-6-182022-6-182授課內(nèi)容授課內(nèi)容三網(wǎng)融合的背景與現(xiàn)狀三網(wǎng)融合的背景與現(xiàn)狀無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)EPON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)光纖入戶網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)光纖入戶網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)2022-6-1822022-6-182022-6-183第一部分第一部分 三網(wǎng)融合的背景與現(xiàn)狀三網(wǎng)融合的背景與現(xiàn)狀2022-6-1832022-6-182022-6-184三網(wǎng)融合的背景與現(xiàn)狀三網(wǎng)融合的背景與現(xiàn)狀 2001年年3月

2、，月，“十五十五”發(fā)展綱要：發(fā)展綱要：“大力促進(jìn)電信、大力促進(jìn)電信、電視和計(jì)算機(jī)三網(wǎng)融合電視和計(jì)算機(jī)三網(wǎng)融合”。 2006年年3月，月，“十一五十一五”發(fā)展綱要：發(fā)展綱要：“加強(qiáng)寬帶通加強(qiáng)寬帶通信網(wǎng)、數(shù)字電視網(wǎng)、下一代互聯(lián)網(wǎng)等信息基礎(chǔ)設(shè)信網(wǎng)、數(shù)字電視網(wǎng)、下一代互聯(lián)網(wǎng)等信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，推進(jìn)三網(wǎng)融合施建設(shè)，推進(jìn)三網(wǎng)融合”。 2008年年1月月1號(hào)，號(hào)，國(guó)務(wù)院辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)展改革委國(guó)務(wù)院辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)展改革委等部門關(guān)于鼓勵(lì)數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干政策的通等部門關(guān)于鼓勵(lì)數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干政策的通知知（稱（稱“1 號(hào)文號(hào)文”）。）。 2009年年7月月31號(hào)，科技部、廣電總局、上海市共同號(hào)，科技部、廣電總局

3、、上海市共同進(jìn)行中國(guó)下一代廣播電視網(wǎng)啟動(dòng)儀式。進(jìn)行中國(guó)下一代廣播電視網(wǎng)啟動(dòng)儀式。2022-6-1842022-6-182022-6-185三網(wǎng)融合的背景與現(xiàn)狀三網(wǎng)融合的背景與現(xiàn)狀 2010年年1月月13日國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議決定加快推進(jìn)電信日國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議決定加快推進(jìn)電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的三網(wǎng)融合，提出推進(jìn)網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的三網(wǎng)融合，提出推進(jìn)三網(wǎng)融合的階段性目標(biāo)：三網(wǎng)融合的階段性目標(biāo)： 2010年至年至2012年重點(diǎn)開展廣電和電信業(yè)務(wù)雙向進(jìn)入試年重點(diǎn)開展廣電和電信業(yè)務(wù)雙向進(jìn)入試點(diǎn)。點(diǎn)。 2013年至年至2015年，總結(jié)推廣試點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)，全面實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)年，總結(jié)推廣試點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)，全面實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)融合發(fā)展。

4、融合發(fā)展。 2010年年6月月6日三網(wǎng)融合試點(diǎn)建議方案第六稿在國(guó)日三網(wǎng)融合試點(diǎn)建議方案第六稿在國(guó)家三網(wǎng)融合協(xié)調(diào)小組會(huì)議上最終通過(guò)，并于家三網(wǎng)融合協(xié)調(diào)小組會(huì)議上最終通過(guò)，并于6月月30日公布了第一批試點(diǎn)城市及地區(qū)：北京、上海，日公布了第一批試點(diǎn)城市及地區(qū)：北京、上海，大連、青島、廈門、深圳，哈爾濱、南京、武漢、大連、青島、廈門、深圳，哈爾濱、南京、武漢、杭州，綿陽(yáng)，長(zhǎng)株潭地區(qū)。杭州，綿陽(yáng)，長(zhǎng)株潭地區(qū)。2022-6-1852022-6-182022-6-186三網(wǎng)融合的背景與現(xiàn)狀三網(wǎng)融合的背景與現(xiàn)狀 2010年年11月月30日，上海市三網(wǎng)融合工作協(xié)調(diào)小組日，上海市三網(wǎng)融合工作協(xié)調(diào)小組提出城鎮(zhèn)地區(qū)家

5、庭寬帶接入能力提出城鎮(zhèn)地區(qū)家庭寬帶接入能力100Mbps。 2010年年11月底，四川電視臺(tái)和四川電信簽訂月底，四川電視臺(tái)和四川電信簽訂IPTV合作協(xié)議。合作協(xié)議。 2010年年12月底，上海電信和上海東方?jīng)Q定成立合月底，上海電信和上海東方?jīng)Q定成立合資公司，廣電負(fù)責(zé)內(nèi)容集成，電信負(fù)責(zé)傳輸接入資公司，廣電負(fù)責(zé)內(nèi)容集成，電信負(fù)責(zé)傳輸接入平臺(tái)。平臺(tái)。 2010年年12月月16日，武漢廣電和武漢電信的三網(wǎng)融日，武漢廣電和武漢電信的三網(wǎng)融合合資公司成立，股份各半，定期輪流擔(dān)任董事合合資公司成立，股份各半，定期輪流擔(dān)任董事長(zhǎng)、總經(jīng)理。計(jì)劃長(zhǎng)、總經(jīng)理。計(jì)劃2012年光纖到戶年光纖到戶80%，入戶能，入戶能力

6、力100Mbps以上。以上。2022-6-1862022-6-182022-6-187三網(wǎng)融合的背景與現(xiàn)狀三網(wǎng)融合的背景與現(xiàn)狀 2011年年2月，湖南電信宣布推行光纖到戶：全省月，湖南電信宣布推行光纖到戶：全省100萬(wàn)戶，萬(wàn)戶，（長(zhǎng)株潭地區(qū)（長(zhǎng)株潭地區(qū)44萬(wàn)戶；長(zhǎng)沙新建樓盤全部光纖到戶，老城萬(wàn)戶；長(zhǎng)沙新建樓盤全部光纖到戶，老城區(qū)區(qū)80%光纖到戶改造。）光纖到戶改造。） 2011年年2月月16日，中國(guó)電信在全國(guó)啟動(dòng)日，中國(guó)電信在全國(guó)啟動(dòng)“寬帶中國(guó)，寬帶中國(guó)，光網(wǎng)城市光網(wǎng)城市”工程：南方城市將全面實(shí)現(xiàn)光纖化，工程：南方城市將全面實(shí)現(xiàn)光纖化，核心城區(qū)全部實(shí)現(xiàn)光纖接入，最高接入帶寬達(dá)到核心城區(qū)全部實(shí)現(xiàn)

7、光纖接入，最高接入帶寬達(dá)到100Mbps，城市家庭接入帶寬普遍達(dá)到，城市家庭接入帶寬普遍達(dá)到20Mbps 以以上。上。 截止截止2011年年2月，月，12個(gè)試點(diǎn)城市的個(gè)試點(diǎn)城市的IPTV集成播控平集成播控平臺(tái)基本完成，并審核批準(zhǔn)了臺(tái)基本完成，并審核批準(zhǔn)了594家國(guó)內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)視聽家國(guó)內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)視聽節(jié)目服務(wù)機(jī)構(gòu)。節(jié)目服務(wù)機(jī)構(gòu)。2022-6-1872022-6-182022-6-188三網(wǎng)融合的背景與現(xiàn)狀三網(wǎng)融合的背景與現(xiàn)狀 2011年年3月月14日，我國(guó)的十二五規(guī)劃綱要提出：日，我國(guó)的十二五規(guī)劃綱要提出： 統(tǒng)籌布局新一代移動(dòng)通信網(wǎng)、下一代互聯(lián)網(wǎng)、統(tǒng)籌布局新一代移動(dòng)通信網(wǎng)、下一代互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字廣播電視網(wǎng)、

8、衛(wèi)星通信等設(shè)施建設(shè)，形成數(shù)字廣播電視網(wǎng)、衛(wèi)星通信等設(shè)施建設(shè)，形成超高速、大容量、高智能國(guó)家干線傳輸網(wǎng)絡(luò)。超高速、大容量、高智能國(guó)家干線傳輸網(wǎng)絡(luò)。引導(dǎo)建設(shè)寬帶無(wú)線城市，引導(dǎo)建設(shè)寬帶無(wú)線城市，推進(jìn)城市光纖入戶推進(jìn)城市光纖入戶，加快農(nóng)村地區(qū)寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，加快農(nóng)村地區(qū)寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，全面提高寬帶普全面提高寬帶普及率和接入帶寬。及率和接入帶寬。并并以廣電和電信業(yè)務(wù)雙向進(jìn)以廣電和電信業(yè)務(wù)雙向進(jìn)入為重點(diǎn)，入為重點(diǎn)，建立健全法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，建立健全法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)電實(shí)現(xiàn)電信網(wǎng)、廣電網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)三網(wǎng)融合，促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)互信網(wǎng)、廣電網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)三網(wǎng)融合，促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通和業(yè)務(wù)融合。聯(lián)互通和業(yè)務(wù)融合。2022-6-1882

9、022-6-182022-6-189三網(wǎng)融合的背景與現(xiàn)狀三網(wǎng)融合的背景與現(xiàn)狀 2011年年12月月31日國(guó)務(wù)院公布第二階段日國(guó)務(wù)院公布第二階段42個(gè)試點(diǎn)地區(qū)個(gè)試點(diǎn)地區(qū)(城市城市)名單。名單。 直轄市直轄市(2個(gè)個(gè))天津市、重慶市。天津市、重慶市。 計(jì)劃單列市計(jì)劃單列市(1個(gè)個(gè))浙江省寧波市。浙江省寧波市。 省會(huì)、首府城市省會(huì)、首府城市(22個(gè)個(gè))石家莊市、太原市、呼和浩特市、石家莊市、太原市、呼和浩特市、沈陽(yáng)市、長(zhǎng)春市、安合肥市、福州市、南昌市、濟(jì)南沈陽(yáng)市、長(zhǎng)春市、安合肥市、福州市、南昌市、濟(jì)南市、鄭州市、廣州市、南寧市、海口市、成都市、貴市、鄭州市、廣州市、南寧市、海口市、成都市、貴陽(yáng)市、陽(yáng)

10、市、 昆明市、拉薩市、西安市、蘭州市、西寧市、昆明市、拉薩市、西安市、蘭州市、西寧市、銀川市、烏魯木齊市。銀川市、烏魯木齊市。 其他城市其他城市(17個(gè)個(gè))江蘇省揚(yáng)州市、泰州市、南通市、鎮(zhèn)江江蘇省揚(yáng)州市、泰州市、南通市、鎮(zhèn)江市、常州市、無(wú)錫市、蘇州市，湖北省孝感市、黃岡市、常州市、無(wú)錫市、蘇州市，湖北省孝感市、黃岡市、鄂州市、黃石市、咸寧市、仙桃市、天門市、潛市、鄂州市、黃石市、咸寧市、仙桃市、天門市、潛江市，廣東省佛山市、云浮市。江市，廣東省佛山市、云浮市。2022-6-1892022-6-182022-6-1810三網(wǎng)融合的背景與現(xiàn)狀三網(wǎng)融合的背景與現(xiàn)狀2012年年3月政府工作報(bào)告提出月政

11、府工作報(bào)告提出 原文原文“發(fā)展新一代信息技術(shù)，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)發(fā)展新一代信息技術(shù)，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，推動(dòng)三網(wǎng)融合取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展設(shè)施建設(shè)，推動(dòng)三網(wǎng)融合取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展”國(guó)家級(jí)廣電網(wǎng)絡(luò)公司國(guó)家級(jí)廣電網(wǎng)絡(luò)公司“中國(guó)廣播電中國(guó)廣播電視網(wǎng)絡(luò)公司視網(wǎng)絡(luò)公司”有望今年上半年掛牌。有望今年上半年掛牌。2022-6-18102022-6-182022-6-1811第二部分第二部分無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)2022-6-1811返回返回2022-6-182022-6-1812一、一、FTTX 光纖通信最先用于核心網(wǎng)：長(zhǎng)途網(wǎng)和城域網(wǎng)；現(xiàn)光纖通信最先用于核心網(wǎng)：長(zhǎng)途網(wǎng)和城域網(wǎng)；現(xiàn)在發(fā)展到接入網(wǎng)。在發(fā)展到接入網(wǎng)。 FT

12、TX是指光纖在接入網(wǎng)中的推進(jìn)程度或使用策略，是指光纖在接入網(wǎng)中的推進(jìn)程度或使用策略，不是具體的接入技術(shù)。不是具體的接入技術(shù)。 光纖接入需要用到光纖接入需要用到光網(wǎng)絡(luò)單元光網(wǎng)絡(luò)單元ONU來(lái)完成光電轉(zhuǎn)來(lái)完成光電轉(zhuǎn)換和分接功能。換和分接功能。 根據(jù)根據(jù)ONU（光網(wǎng)絡(luò)單元）的具體位置，可以分成（光網(wǎng)絡(luò)單元）的具體位置，可以分成四種基本類型：四種基本類型： FTTC、FTTB、FTTO、FTTH2022-6-18122022-6-182022-6-1813二、無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)二、無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)PON 無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（Passive Optical Network，PON）是由光線路終端（是由光線路

13、終端（OLT）、光分配網(wǎng)（）、光分配網(wǎng)（ODN）、光）、光網(wǎng)絡(luò)單元網(wǎng)絡(luò)單元/終端（終端（ONU/ONT） 組成的信號(hào)傳輸系組成的信號(hào)傳輸系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱統(tǒng)，簡(jiǎn)稱PON系統(tǒng)。系統(tǒng)。 ONT位于用戶端，適用于位于用戶端，適用于FTTH/O場(chǎng)景場(chǎng)景 ONU由多個(gè)用戶共享，適用于由多個(gè)用戶共享，適用于FTTB等場(chǎng)景。等場(chǎng)景。 有源和無(wú)源的劃分是根據(jù)有源和無(wú)源的劃分是根據(jù)OLT到到ONU之間是否存在之間是否存在有源設(shè)備：有源設(shè)備： 無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（PON）：無(wú)源光分路器）：無(wú)源光分路器 有源光網(wǎng)絡(luò)（有源光網(wǎng)絡(luò)（AON）：有源電復(fù)用器）：有源電復(fù)用器2022-6-18132022-6-182022-6-

14、1814二、無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)二、無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)PON2022-6-1814系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2022-6-182022-6-1815二、無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)二、無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)PON空分復(fù)用空分復(fù)用 上下行雙向通信各使用一根光纖。上下行雙向通信各使用一根光纖。 性能最佳，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單。性能最佳，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單。 光傳輸設(shè)備和線纜雙倍，成本高。光傳輸設(shè)備和線纜雙倍，成本高。2022-6-18152022-6-182022-6-1816二、無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)二、無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)PON2022-6-1816分路器分路器User 1User 2User 322132213221322133221OLT局局 端端ONU 1ONU 2ONU 3下行傳輸主要

15、特征下行傳輸主要特征 點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)廣播式傳輸點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)廣播式傳輸 端口地址被用作數(shù)據(jù)包端口地址被用作數(shù)據(jù)包ID 用戶只能獲取屬于自己的數(shù)據(jù)包用戶只能獲取屬于自己的數(shù)據(jù)包時(shí)分復(fù)用：下行傳輸時(shí)分復(fù)用：下行傳輸2022-6-182022-6-18172022-6-1817二、無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)二、無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)PON分路器分路器User 1User 2User 3322121112 2 23112 2 2時(shí)隙時(shí)隙3OLT局局 端端ONU 2ONU 3ONU 1上行傳輸主要特征上行傳輸主要特征 時(shí)分復(fù)用時(shí)分復(fù)用(TDMA) 數(shù)據(jù)在屬于自己的時(shí)隙里傳輸數(shù)據(jù)在屬于自己的時(shí)隙里傳輸 光信號(hào)在分光器處進(jìn)行耦合光信號(hào)在分光器處進(jìn)

16、行耦合 沖突檢測(cè)與避免沖突檢測(cè)與避免時(shí)分復(fù)用：上行傳輸時(shí)分復(fù)用：上行傳輸2022-6-182022-6-1818二、無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)二、無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)PON2022-6-1818波分復(fù)用波分復(fù)用WDM：不同窗口的光波進(jìn)行復(fù)用。：不同窗口的光波進(jìn)行復(fù)用。DWDM：同一窗口的光波進(jìn)行復(fù)用。：同一窗口的光波進(jìn)行復(fù)用。2022-6-182022-6-1819三、三、APON技術(shù)技術(shù) APON：在：在PON上傳送上傳送ATM信元，物理層采用信元，物理層采用PON技術(shù)，鏈路層采用技術(shù)，鏈路層采用ATM技術(shù)。技術(shù)。 OLT最多尋址最多尋址64個(gè)個(gè)ONU。 上行標(biāo)稱線路速率為上行標(biāo)稱線路速率為155.52Mbps、62

17、2.08Mbps；下行標(biāo)稱線路速率為下行標(biāo)稱線路速率為155.52Mbps、622.08Mbps、1244.16Mbps。 目標(biāo)傳輸距離可達(dá)目標(biāo)傳輸距離可達(dá)20km，支持的分支比為，支持的分支比為1：16和和1：32。2022-6-18192022-6-182022-6-1820三、三、APON技術(shù)技術(shù)ITU-T G.983.1規(guī)定規(guī)定 單光纖單光纖APON系統(tǒng)上行工作波長(zhǎng)為系統(tǒng)上行工作波長(zhǎng)為1260nm1360nm，下行為下行為1480nm1580nm； 雙纖系統(tǒng)的工作波長(zhǎng)上下行均為雙纖系統(tǒng)的工作波長(zhǎng)上下行均為1260nm1360nm。2001年年ITU-T G.983.2對(duì)波長(zhǎng)分配進(jìn)行了修

18、訂對(duì)波長(zhǎng)分配進(jìn)行了修訂 通過(guò)通過(guò)WDM提供增強(qiáng)性業(yè)務(wù)（如用提供增強(qiáng)性業(yè)務(wù)（如用1550nm波長(zhǎng)傳輸視波長(zhǎng)傳輸視頻業(yè)務(wù)）頻業(yè)務(wù)） 單光纖系統(tǒng)中上行工作波長(zhǎng)為單光纖系統(tǒng)中上行工作波長(zhǎng)為1260nm1360nm，下行，下行為為14801500nm； 雙纖波長(zhǎng)不變，上下行均為雙纖波長(zhǎng)不變，上下行均為1260nm1360nm。2022-6-18202022-6-182022-6-1821三、三、APON技術(shù)技術(shù) APON系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2022-6-1821 ODN光網(wǎng)絡(luò)光網(wǎng)絡(luò) 單元單元（ONU）光分路光分路器器（OBD）光線路光線路終端終端（OLT）ATM交換機(jī)交換機(jī)2022-6-182022-6-1

19、822四、四、GPON接入技術(shù)接入技術(shù)1.概述概述FSAN組織于組織于2002年年9月開始提出了月開始提出了GPON解決方案，陸續(xù)通過(guò)一解決方案，陸續(xù)通過(guò)一系列標(biāo)準(zhǔn)：系列標(biāo)準(zhǔn)： 2003年發(fā)布年發(fā)布G.984.1和和G.984.2：制定了：制定了GPON的總體特性和物的總體特性和物理媒介相關(guān)層規(guī)范；理媒介相關(guān)層規(guī)范； 2004年發(fā)布年發(fā)布G.984.3和和G.984.4：制訂了：制訂了GPON的傳輸匯聚層規(guī)的傳輸匯聚層規(guī)范和系統(tǒng)管理控制接口規(guī)范。范和系統(tǒng)管理控制接口規(guī)范。系統(tǒng)速率系統(tǒng)速率 下行速率為下行速率為1.244Gbps或或2.488Gpbs 上行速率為上行速率為155Mbps、622M

20、bps、1.244Gbps或或2.488Gpbs。幀格式幀格式 映射到映射到ATM信元；信元； GEM（GPON Encapsulation Method）幀中進(jìn)行傳輸。）幀中進(jìn)行傳輸。2022-6-18222022-6-182022-6-1823四、四、 GPON接入技術(shù)接入技術(shù) 2.GPON幀結(jié)構(gòu)幀結(jié)構(gòu)2022-6-1823PCBdn凈荷凈荷nPCBdn+1凈荷凈荷n+1125us125usATM信元段信元段GEM段段下行物理控制塊下行物理控制塊PCBd（Physical Control Block downstream）提供幀同步、定時(shí)以及動(dòng)態(tài)帶寬分配等功能。提供幀同步、定時(shí)以及動(dòng)態(tài)帶寬

21、分配等功能。2022-6-182022-6-1824四、四、 GPON接入技術(shù)接入技術(shù)3、基于、基于GPON的的FTTH/FTTB（電視信號(hào)）（電視信號(hào)） 概況：為概況：為1#樓實(shí)現(xiàn)樓實(shí)現(xiàn)FTTH，共，共64戶；戶；2#樓樓9#樓共樓共8棟樓實(shí)棟樓實(shí)現(xiàn)現(xiàn)FTTB。 1#樓共樓共64戶，則需戶，則需64個(gè)個(gè)ONU，每個(gè)，每個(gè)OLT按照按照32分路比，則分路比，則需需2臺(tái)臺(tái)OLT。 2#9#樓樓8棟樓，根據(jù)棟樓，根據(jù)ONU輸出電平為輸出電平為90dB，計(jì)算出每個(gè)，計(jì)算出每個(gè)樓需樓需4臺(tái)臺(tái)ONU，則共，則共32個(gè)，需個(gè)，需1臺(tái)臺(tái)OLT。2022-6-18242022-6-182022-6-1825四

22、、四、 GPON接入技術(shù)接入技術(shù)（1）設(shè)備規(guī)范）設(shè)備規(guī)范 ONU/ONT輸入光功率：輸入光功率：-62dB ONU/ONT輸出射頻電平：輸出射頻電平：8096dBuv，典型值，典型值90dBuv。（2）波長(zhǎng)分配）波長(zhǎng)分配 TV：1550nm 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù):上行上行1310nm,下行下行1490nm2022-6-18252022-6-182022-6-1826四、四、 GPON接入技術(shù)接入技術(shù)（3）光鏈路損耗）光鏈路損耗 光纖損耗：光纖損耗：0.2dB/km（1550nm），），5km為為1dB。 光分損耗：光分損耗：17.5dB（1:32） OLT損耗：損耗：3.5dB 總的損耗為總的損耗為22d

23、B 對(duì)于對(duì)于FTTH的的ONU輸入光功率為輸入光功率為6dB（輸出電平為（輸出電平為80dB），則），則OLT的輸入光功率為的輸入光功率為16dB。 對(duì)于對(duì)于FTTB的的ONU輸入光功率為輸入光功率為2dB（輸出電平（輸出電平96dB），），則輸入則輸入OLT的輸入光功率為的輸入光功率為24dB。2022-6-18262022-6-182022-6-1827四、四、 GPON接入技術(shù)接入技術(shù)（4）光發(fā)射機(jī)）光發(fā)射機(jī) 選用選用1550nm的光發(fā)射機(jī)；的光發(fā)射機(jī)； 輸出光功率為輸出光功率為010dB； 輸出經(jīng)二光分送往兩臺(tái)輸出經(jīng)二光分送往兩臺(tái)EDFA。（5）光放大（）光放大（EDFA） 需兩臺(tái)需兩

24、臺(tái)EDFA 一臺(tái)輸出光功率為一臺(tái)輸出光功率為24dB，供，供FTTB的的OLT使用。使用。 另一臺(tái)輸出光功率為另一臺(tái)輸出光功率為20dB，然后進(jìn)行二光分（輸出，然后進(jìn)行二光分（輸出16.5dB），供），供FTTH的的2臺(tái)臺(tái)OLT使用。使用。2022-6-18272022-6-182022-6-18282022-6-1828四、四、 GPON接入技術(shù)接入技術(shù)2022-6-182022-6-1829四、四、 GPON接入技術(shù)接入技術(shù)2022-6-1829校園骨干網(wǎng)分光網(wǎng)絡(luò)分光網(wǎng)絡(luò)分光網(wǎng)絡(luò)分光網(wǎng)絡(luò)分光網(wǎng)絡(luò)分光網(wǎng)絡(luò)CATV信號(hào)信號(hào)FTTH單元單元1FTTH單元單元2FTTH單元單元3FTTH單元單元4

25、FTTBFTTBOLT2022-6-182022-6-1830第三部分第三部分EPON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)2022-6-1830返回返回2022-6-182022-6-1831一、概述一、概述1.發(fā)展背景發(fā)展背景以太無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（以太無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（Ethernet PON，EPON）：采用）：采用PON的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)以太的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)的接入。網(wǎng)的接入。2001年年7月月IEEE 802 LAN/MAN標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)正式成立了正式成立了IEEE 802.3ah EFM工作組，推工作組，推廣以太網(wǎng)在接入網(wǎng)中的應(yīng)用。廣以太網(wǎng)在接入網(wǎng)中的應(yīng)用。IEEE 802.3ah標(biāo)準(zhǔn)于標(biāo)準(zhǔn)于2004年年6月正

26、式頒布月正式頒布 。2022-6-18312022-6-182022-6-1832一、概述一、概述2、以太網(wǎng)技術(shù)、以太網(wǎng)技術(shù)世界上世界上90以上的局域網(wǎng)是以太網(wǎng)。以上的局域網(wǎng)是以太網(wǎng)。 采用采用CSMA/CD訪問(wèn)協(xié)議，即載波監(jiān)聽多路訪問(wèn)訪問(wèn)協(xié)議，即載波監(jiān)聽多路訪問(wèn)/沖沖突檢測(cè)協(xié)議。突檢測(cè)協(xié)議。交換式以太網(wǎng)采用全雙工模式。交換式以太網(wǎng)采用全雙工模式。 10BASET 快速以太網(wǎng)快速以太網(wǎng)100BaseT千兆以太網(wǎng)千兆以太網(wǎng) 1000BaseSX/LX/CX/T萬(wàn)兆以太網(wǎng)萬(wàn)兆以太網(wǎng):10G以太網(wǎng)。以太網(wǎng)。2022-6-182022-6-1833一、概述一、概述3、EPON特點(diǎn)特點(diǎn)兩種兩種EPON光

27、接口光接口 1000BasePX10-U/D 1000BasePX20-U/D傳輸速率：上下行速率均為傳輸速率：上下行速率均為1.25Gbps單纖雙向系統(tǒng)：?jiǎn)卫w雙向系統(tǒng)： 上行使用上行使用12601360nm波長(zhǎng)；波長(zhǎng)； 下行使用下行使用14801500nm波長(zhǎng)；波長(zhǎng)； CATV使用使用15401560nm波長(zhǎng)。波長(zhǎng)。2022-6-18332022-6-182022-6-18342022-6-1834一、概述一、概述（1）樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（采用）樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（采用1N分路器）分路器）（2）總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（采用）總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（采用12分接耦合器）分接耦合器）4.EPON網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2022-6

28、-182022-6-18352022-6-1835一、概述一、概述（3）環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（采用）環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（采用22分接耦合器）分接耦合器）（4）主干路帶保護(hù)的樹型拓?fù)洌┲鞲陕穾ПＷo(hù)的樹型拓?fù)?2022-6-182022-6-1836一、概述一、概述5、ONU的類型的類型（1）EAU（EoC接入）型接入）型ONU主要用于主要用于FTTB/FTTC場(chǎng)合。場(chǎng)合。2022-6-1836序號(hào)序號(hào)以太網(wǎng)口以太網(wǎng)口數(shù)量數(shù)量POTS口口數(shù)量數(shù)量CATV RF口口EAU-11/2/4可選可選可選可選2022-6-182022-6-1837一、概述一、概述（2）SFU（單住戶單元）型（單住戶單元）型ONU主要用于

29、單獨(dú)家庭用戶。主要用于單獨(dú)家庭用戶。2022-6-1837序號(hào)序號(hào)以太網(wǎng)口以太網(wǎng)口數(shù)量數(shù)量POTS口口數(shù)量數(shù)量CATV RF口口SFU-11(GE/FE)可選可選必備必備SFU-2 1(GE/FE）可選可選可選可選SFU-34(FE）可選可選必備必備SFU-44(FE）可選可選可選可選2022-6-182022-6-1838一、概述一、概述（3）HGU（家庭網(wǎng)關(guān)單元）型（家庭網(wǎng)關(guān)單元）型ONU主要用于單獨(dú)家庭用戶，具有家庭網(wǎng)關(guān)功能。主要用于單獨(dú)家庭用戶，具有家庭網(wǎng)關(guān)功能。主要應(yīng)用于主要應(yīng)用于FTTH 的場(chǎng)合。的場(chǎng)合。2022-6-1838序號(hào)序號(hào)以太網(wǎng)以太網(wǎng)口數(shù)量口數(shù)量POTs口數(shù)量口數(shù)量WL

30、AN口數(shù)量口數(shù)量USB口口數(shù)量數(shù)量CATVRF口口HGU1 4（FE）011必備必備HGU2 4（FE）1/211可選可選2022-6-182022-6-1839一、概述一、概述（4）MDU（多住戶單元）型（多住戶單元）型ONU主要用于多個(gè)住宅用戶，主要應(yīng)用于主要用于多個(gè)住宅用戶，主要應(yīng)用于FTTB的場(chǎng)合。的場(chǎng)合。2022-6-1839序號(hào)序號(hào)以太網(wǎng)口數(shù)量以太網(wǎng)口數(shù)量POTS POTS 口數(shù)量口數(shù)量CATV RF CATV RF 口口MDU-1 MDU-1 8/16/24 8/16/24 可選可選可選可選2022-6-182022-6-1840一、概述一、概述6、10GEPON 2009年年9

31、月正式頒布月正式頒布10GEPON的標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)EEE802.3av，標(biāo)準(zhǔn)專注于物理層技術(shù)的研究。標(biāo)準(zhǔn)專注于物理層技術(shù)的研究。 IEEE802.3av確定了兩種物理層模式：確定了兩種物理層模式： 一種是非對(duì)稱模式，即一種是非對(duì)稱模式，即10G速率下行和速率下行和1G速率上行；速率上行； 一種是對(duì)稱模式，即上下行速率均為一種是對(duì)稱模式，即上下行速率均為10G。 IEEE802.3av的波長(zhǎng)分配：下行采用的波長(zhǎng)分配：下行采用1574-1580nm波波段，段， 上行采用上行采用 1260-1280nm波段。波段。2022-6-18402022-6-182022-6-1841二、二、EPON基本原理基本

32、原理（1）OLT工作原理工作原理 上行數(shù)據(jù)：從上行數(shù)據(jù)：從ONU經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)PON口進(jìn)入口進(jìn)入EPON接口卡，經(jīng)過(guò)該接口卡，經(jīng)過(guò)該卡進(jìn)行卡進(jìn)行EPON協(xié)議處理后，將協(xié)議處理后，將EPON數(shù)據(jù)流恢復(fù)成以太網(wǎng)數(shù)數(shù)據(jù)流恢復(fù)成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)流，再經(jīng)據(jù)流，再經(jīng)IP總線以太網(wǎng)交換模塊處理后到達(dá)上行以太網(wǎng)總線以太網(wǎng)交換模塊處理后到達(dá)上行以太網(wǎng)接口卡，完成上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的處理。接口卡，完成上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的處理。 下行數(shù)據(jù)：由上行以太網(wǎng)接口卡進(jìn)入下行數(shù)據(jù)：由上行以太網(wǎng)接口卡進(jìn)入OLT系統(tǒng)，傳到以太系統(tǒng)，傳到以太網(wǎng)交換模塊，根據(jù)目的網(wǎng)交換模塊，根據(jù)目的MAC地址確定相應(yīng)的輸出端口，并地址確定相應(yīng)的輸出端口，并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到對(duì)應(yīng)

33、的將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到對(duì)應(yīng)的EPON接口卡上，再由接口卡上，再由EPON接口卡經(jīng)接口卡經(jīng)過(guò)過(guò)EPON協(xié)議處理后向協(xié)議處理后向ONU轉(zhuǎn)發(fā)。轉(zhuǎn)發(fā)。 OLT內(nèi)部由核心層、業(yè)務(wù)層、公共層三部分組成。內(nèi)部由核心層、業(yè)務(wù)層、公共層三部分組成。2022-6-18412022-6-182022-6-1842二、二、EPON基本原理基本原理2022-6-18422022-6-182022-6-1843二、二、EPON基本原理基本原理（2）ONU工作原理工作原理 具有光電轉(zhuǎn)換功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種電信號(hào)的處理與維護(hù)具有光電轉(zhuǎn)換功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種電信號(hào)的處理與維護(hù)管理。內(nèi)部由核心層、業(yè)務(wù)層、公共層組成。管理。內(nèi)部由核心層、業(yè)務(wù)層、

34、公共層組成。2022-6-18432022-6-182022-6-1844二、二、EPON基本原理基本原理（3）幀結(jié)構(gòu)）幀結(jié)構(gòu)2022-6-18441N212ms1332ms同步標(biāo)識(shí)符同步標(biāo)識(shí)符同步標(biāo)識(shí)符同步標(biāo)識(shí)符凈荷凈荷長(zhǎng)度可變長(zhǎng)度可變信頭信頭誤碼檢測(cè)域誤碼檢測(cè)域下行幀結(jié)構(gòu)下行幀結(jié)構(gòu)2022-6-182022-6-1845二、二、EPON基本原理基本原理（3）幀結(jié)構(gòu)）幀結(jié)構(gòu)2022-6-1845123. N123. N123. N123. N幀長(zhǎng)幀長(zhǎng)2ms22凈荷凈荷信頭信頭誤碼檢測(cè)域誤碼檢測(cè)域上行幀結(jié)構(gòu)上行幀結(jié)構(gòu)2022-6-182022-6-1846三、三、EPON協(xié)議模型協(xié)議模型202

35、2-6-1846PON網(wǎng)絡(luò)媒介網(wǎng)絡(luò)媒介PMD-物理媒介相關(guān)子層物理媒介相關(guān)子層PMA-物理媒介附加子層物理媒介附加子層PCS-物理編碼子層物理編碼子層媒介相關(guān)媒介相關(guān)接口接口MDIMAC-媒介接入控制子層媒介接入控制子層RS-協(xié)調(diào)子層協(xié)調(diào)子層吉比特媒介無(wú)關(guān)接吉比特媒介無(wú)關(guān)接口口GMIIMPMC-多點(diǎn)多點(diǎn)MAC控制控制OAM（可選）（可選）LLC-邏輯鏈路控制子層邏輯鏈路控制子層高層高層物理層物理層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層傳送層傳送層會(huì)話層會(huì)話層表示層表示層應(yīng)用層應(yīng)用層OSI參考模型參考模型2022-6-182022-6-1847三、三、EPON協(xié)議模型協(xié)議模型2022-6-1847PO

36、N網(wǎng)絡(luò)媒介網(wǎng)絡(luò)媒介PMD-物理媒介相關(guān)子層物理媒介相關(guān)子層PMA-物理媒介附加子層物理媒介附加子層PCS-物理編碼子層物理編碼子層媒介相關(guān)媒介相關(guān)接口接口MDIMAC-媒介接入控制子層媒介接入控制子層RS-協(xié)調(diào)子層協(xié)調(diào)子層吉比特媒介無(wú)關(guān)接吉比特媒介無(wú)關(guān)接口口GMIIMPMC-多點(diǎn)多點(diǎn)MAC控制控制OAM（可選）（可選）LLC-邏輯鏈路控制子層邏輯鏈路控制子層高層高層物理層物理層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層傳送層傳送層會(huì)話層會(huì)話層表示層表示層應(yīng)用層應(yīng)用層OSI參考模型參考模型2022-6-182022-6-1848三、三、EPON協(xié)議模型協(xié)議模型多點(diǎn)控制協(xié)議多點(diǎn)控制協(xié)議MPCP（Multi-

37、Point Control Protocol）為支持點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)結(jié)構(gòu)提出，其功能包為支持點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)結(jié)構(gòu)提出，其功能包括：括：ONU的自動(dòng)發(fā)現(xiàn)和加入的自動(dòng)發(fā)現(xiàn)和加入ONU發(fā)送時(shí)隙的分配發(fā)送時(shí)隙的分配向高層報(bào)告擁塞情況以便動(dòng)態(tài)分配帶向高層報(bào)告擁塞情況以便動(dòng)態(tài)分配帶寬等。寬等。 2022-6-18482022-6-182022-6-1849三、三、EPON協(xié)議模型協(xié)議模型 EPON采用采用TDMA方式，在共享媒介上某段時(shí)間內(nèi)只允許一方式，在共享媒介上某段時(shí)間內(nèi)只允許一個(gè)個(gè)ONU發(fā)送以太網(wǎng)幀，經(jīng)過(guò)一個(gè)發(fā)送以太網(wǎng)幀，經(jīng)過(guò)一個(gè)“授權(quán)處理過(guò)程授權(quán)處理過(guò)程”，其過(guò)，其過(guò)程如下：程如下：2022-6-18492022

38、-6-182022-6-1850三、三、EPON協(xié)議模型協(xié)議模型MPCP協(xié)議為了完成上述功能，定義了若干協(xié)議為了完成上述功能，定義了若干MAC控制幀：控制幀：授權(quán)授權(quán)MAC控制幀控制幀：OLT發(fā)給發(fā)給ONU的的MAC控制幀，用于指示授權(quán)控制幀，用于指示授權(quán)ONU發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間通道是多少，即告訴發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間通道是多少，即告訴ONU數(shù)據(jù)發(fā)送的起始數(shù)據(jù)發(fā)送的起始和結(jié)束時(shí)刻。和結(jié)束時(shí)刻。報(bào)告報(bào)告MAC控制幀控制幀：由：由ONU向向OLT發(fā)送，報(bào)告該發(fā)送，報(bào)告該ONU的帶寬請(qǐng)求，的帶寬請(qǐng)求，通常以通常以O(shè)NU緩存區(qū)的待發(fā)送數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)的形式報(bào)告。緩存區(qū)的待發(fā)送數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)的形式報(bào)告。注冊(cè)請(qǐng)求注冊(cè)請(qǐng)求MAC

39、控制幀控制幀：由新：由新ONU向向OLT發(fā)送，用于發(fā)送，用于OLT發(fā)現(xiàn)新發(fā)現(xiàn)新ONU注冊(cè)，請(qǐng)求注冊(cè)，請(qǐng)求OLT允許加入到允許加入到EPON系統(tǒng)中。系統(tǒng)中。注冊(cè)注冊(cè)MAC控制幀控制幀：OLT在收到未注冊(cè)的在收到未注冊(cè)的ONU發(fā)來(lái)的注冊(cè)請(qǐng)求幀發(fā)來(lái)的注冊(cè)請(qǐng)求幀后發(fā)送給后發(fā)送給ONU，主要包括時(shí)間標(biāo)簽、分配給該，主要包括時(shí)間標(biāo)簽、分配給該ONU的邏輯鏈路的邏輯鏈路標(biāo)識(shí)標(biāo)識(shí)LLID等信息。等信息。注冊(cè)確認(rèn)注冊(cè)確認(rèn)MAC控制幀控制幀：未注冊(cè)的：未注冊(cè)的ONU收到收到OLT發(fā)送給它的注冊(cè)發(fā)送給它的注冊(cè)MAC控制幀后，發(fā)送給控制幀后，發(fā)送給OLT以確認(rèn)收到時(shí)間標(biāo)簽、以確認(rèn)收到時(shí)間標(biāo)簽、ONU LLID等等 。

40、2022-6-18502022-6-182022-6-1851四、測(cè)距技術(shù)四、測(cè)距技術(shù)為什么要測(cè)距？為什么要測(cè)距？ 各各ONU到到OLT的物理距離各不相同：導(dǎo)致不同的物理距離各不相同：導(dǎo)致不同ONU發(fā)出的信息到發(fā)出的信息到達(dá)達(dá)OLT的時(shí)間不同步，具有一定的時(shí)延差異。的時(shí)間不同步，具有一定的時(shí)延差異。 時(shí)延差異造成各個(gè)時(shí)延差異造成各個(gè)ONU上行時(shí)隙重疊，從而發(fā)生碰撞。上行時(shí)隙重疊，從而發(fā)生碰撞。 為了保證各個(gè)為了保證各個(gè)ONU的發(fā)送時(shí)隙在經(jīng)過(guò)光合路器后在時(shí)間上互不重的發(fā)送時(shí)隙在經(jīng)過(guò)光合路器后在時(shí)間上互不重疊的復(fù)用在一起，需要知道各個(gè)疊的復(fù)用在一起，需要知道各個(gè)ONU上行發(fā)送的起止時(shí)刻，以及上行發(fā)

41、送的起止時(shí)刻，以及各個(gè)各個(gè)ONU至至OLT的時(shí)延，也就是距離，然后對(duì)時(shí)延差異進(jìn)行補(bǔ)償，的時(shí)延，也就是距離，然后對(duì)時(shí)延差異進(jìn)行補(bǔ)償，使所有使所有ONU到到OLT具有相等的邏輯距離，從而確保不同具有相等的邏輯距離，從而確保不同ONU所發(fā)所發(fā)出的信號(hào)能夠在出的信號(hào)能夠在OLT處準(zhǔn)確的復(fù)用到一起，避免碰撞。處準(zhǔn)確的復(fù)用到一起，避免碰撞。這種測(cè)量這種測(cè)量ONU到到OLT時(shí)延或者說(shuō)距離的過(guò)程就稱為時(shí)延或者說(shuō)距離的過(guò)程就稱為測(cè)距。測(cè)距。 2022-6-18512022-6-182022-6-1852四、測(cè)距技術(shù)四、測(cè)距技術(shù)測(cè)距的基本思想：測(cè)距的基本思想： 測(cè)量出各個(gè)測(cè)量出各個(gè)ONU到到OLT的信號(hào)環(huán)路延遲時(shí)

42、間，然后為每個(gè)的信號(hào)環(huán)路延遲時(shí)間，然后為每個(gè)ONU插入一個(gè)特定的均衡時(shí)延插入一個(gè)特定的均衡時(shí)延Td，使得所有的，使得所有的ONU在插入在插入Td后的后的環(huán)路延遲時(shí)間都相等，也就是使每個(gè)環(huán)路延遲時(shí)間都相等，也就是使每個(gè)ONU都移到與都移到與OLT相同的相同的邏輯距離處。邏輯距離處。測(cè)距的過(guò)程：測(cè)距的過(guò)程： 第一步，是在第一步，是在ONU安裝調(diào)測(cè)階段進(jìn)行靜態(tài)粗測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)物理安裝調(diào)測(cè)階段進(jìn)行靜態(tài)粗測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)物理距離差異進(jìn)行的固定時(shí)延補(bǔ)償。在此階段距離差異進(jìn)行的固定時(shí)延補(bǔ)償。在此階段ONU沒有傳輸用戶沒有傳輸用戶業(yè)務(wù)。業(yè)務(wù)。 第二步，是在第二步，是在ONU通信過(guò)程中進(jìn)行的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)精測(cè)，以校正通信過(guò)程中

43、進(jìn)行的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)精測(cè)，以校正由于環(huán)境溫度變化和器件老化等因素引起的動(dòng)態(tài)時(shí)延漂移。由于環(huán)境溫度變化和器件老化等因素引起的動(dòng)態(tài)時(shí)延漂移。這種時(shí)延變化一般是慢變化的、微小的，因此一般動(dòng)態(tài)調(diào)整這種時(shí)延變化一般是慢變化的、微小的，因此一般動(dòng)態(tài)調(diào)整值都不大。值都不大。 2022-6-18522022-6-182022-6-1853四、測(cè)距技術(shù)四、測(cè)距技術(shù)EPON系統(tǒng)的測(cè)距采用時(shí)間標(biāo)簽法系統(tǒng)的測(cè)距采用時(shí)間標(biāo)簽法 用用ONU反饋一個(gè)時(shí)間標(biāo)簽的方法來(lái)測(cè)量環(huán)路延遲，從而得反饋一個(gè)時(shí)間標(biāo)簽的方法來(lái)測(cè)量環(huán)路延遲，從而得到到ONU到到OLT的距離的距離 。 OLT和和ONU兩側(cè)有一個(gè)同頻時(shí)鐘，兩側(cè)有一個(gè)同頻時(shí)鐘，OLT以

44、一定的時(shí)間間隔為以一定的時(shí)間間隔為每個(gè)每個(gè)ONU發(fā)送當(dāng)前發(fā)送當(dāng)前OLT的時(shí)鐘計(jì)數(shù)器值，也就是時(shí)間標(biāo)簽值。的時(shí)鐘計(jì)數(shù)器值，也就是時(shí)間標(biāo)簽值。 ONU收到該時(shí)間標(biāo)簽后，用該標(biāo)簽值來(lái)代替收到該時(shí)間標(biāo)簽后，用該標(biāo)簽值來(lái)代替ONU的當(dāng)前時(shí)的當(dāng)前時(shí)間標(biāo)簽，這樣保證間標(biāo)簽，這樣保證ONU以落后于以落后于OLT一定的時(shí)間同一定的時(shí)間同OLT在時(shí)在時(shí)間上同步。間上同步。 通過(guò)時(shí)間標(biāo)簽的傳遞，通過(guò)時(shí)間標(biāo)簽的傳遞，OLT通過(guò)計(jì)算接收的時(shí)間標(biāo)簽值和本通過(guò)計(jì)算接收的時(shí)間標(biāo)簽值和本地時(shí)鐘計(jì)數(shù)器時(shí)間標(biāo)簽的差值來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)距，其結(jié)果就是要地時(shí)鐘計(jì)數(shù)器時(shí)間標(biāo)簽的差值來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)距，其結(jié)果就是要得到環(huán)路傳輸時(shí)延得到環(huán)路傳輸時(shí)延RTT，以

45、使所有，以使所有ONU在插入均衡時(shí)延在插入均衡時(shí)延Td后后具有相等的均衡環(huán)路延時(shí)。具有相等的均衡環(huán)路延時(shí)。2022-6-18532022-6-182022-6-18542022-6-1854四、測(cè)距技術(shù)四、測(cè)距技術(shù)OLTONUTxTxRxRxT1 AT1 BT2T3T3TABTCDT4-T1T3 C DT4T1OLT得到的環(huán)路傳輸時(shí)延：得到的環(huán)路傳輸時(shí)延： RTTTABTCD=（T4T1）（）（T3T2）ONU已將已將T2置成置成T1，因此有，因此有 RTT（T4T1）（）（T3T2） （T4T1）（）（T3T1） T4T3 得到得到RTT后，可進(jìn)一步求出各個(gè)后，可進(jìn)一步求出各個(gè)ONU的插入均

46、衡時(shí)延的插入均衡時(shí)延Td=Tequ-RTT，對(duì)，對(duì)ONU進(jìn)行進(jìn)行插入時(shí)延補(bǔ)償，從而解決上行同步問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)時(shí)分多址傳輸。插入時(shí)延補(bǔ)償，從而解決上行同步問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)時(shí)分多址傳輸。 2022-6-182022-6-1855五、帶寬分配五、帶寬分配（1）靜態(tài)帶寬分配）靜態(tài)帶寬分配 靜態(tài)帶寬分配對(duì)帶寬采取固定配置，靜態(tài)帶寬分配對(duì)帶寬采取固定配置，OLT按照按照ONU預(yù)定的帶寬進(jìn)行初始預(yù)定的帶寬進(jìn)行初始配置，運(yùn)行期間保持不變。配置，運(yùn)行期間保持不變。靜態(tài)帶寬分配有兩種分配準(zhǔn)則：靜態(tài)帶寬分配有兩種分配準(zhǔn)則： 一種是以各一種是以各ONU的峰值速率為基準(zhǔn)進(jìn)行帶寬分配，這樣能夠保證系統(tǒng)的峰值速率為基準(zhǔn)進(jìn)行帶寬分配，

47、這樣能夠保證系統(tǒng)的傳輸性能。但是由于各的傳輸性能。但是由于各ONU的數(shù)據(jù)流往往不是同時(shí)處于峰值速率，的數(shù)據(jù)流往往不是同時(shí)處于峰值速率，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)帶寬沒有被充分利用，系統(tǒng)資源利用率大大降低。就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)帶寬沒有被充分利用，系統(tǒng)資源利用率大大降低。 第二種是以各第二種是以各ONU的平均速率為基準(zhǔn)進(jìn)行帶寬分配，這樣在一定程度的平均速率為基準(zhǔn)進(jìn)行帶寬分配，這樣在一定程度上能夠提高帶寬的利用率。但是常常會(huì)出現(xiàn)當(dāng)一些上能夠提高帶寬的利用率。但是常常會(huì)出現(xiàn)當(dāng)一些ONU有大的突發(fā)數(shù)有大的突發(fā)數(shù)據(jù)分組到來(lái)時(shí)，數(shù)據(jù)不能及時(shí)的發(fā)送出去，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)的丟包率和據(jù)分組到來(lái)時(shí)，數(shù)據(jù)不能及時(shí)的發(fā)送出去，從而導(dǎo)致數(shù)

48、據(jù)的丟包率和時(shí)延增加。另外，如果大多數(shù)時(shí)延增加。另外，如果大多數(shù)ONU的數(shù)據(jù)量都小于平均速率，系統(tǒng)的的數(shù)據(jù)量都小于平均速率，系統(tǒng)的資源也沒有被充分利用。資源也沒有被充分利用。 2022-6-18552022-6-182022-6-1856五、帶寬分配五、帶寬分配（2）動(dòng)態(tài)帶寬分配）動(dòng)態(tài)帶寬分配對(duì)帶寬采取實(shí)時(shí)調(diào)度方式，對(duì)帶寬采取實(shí)時(shí)調(diào)度方式，OLT根據(jù)根據(jù)ONU的需求情況，的需求情況，實(shí)時(shí)的改變授權(quán)給實(shí)時(shí)的改變授權(quán)給ONU的時(shí)隙大?。◣挾嗌伲?。的時(shí)隙大?。◣挾嗌伲?。動(dòng)態(tài)帶寬分配包括四個(gè)部分：動(dòng)態(tài)帶寬分配包括四個(gè)部分：OLT和和ONU檢測(cè)帶寬需求情況，或者報(bào)告網(wǎng)絡(luò)擁塞狀檢測(cè)帶寬需求情況，或者報(bào)

49、告網(wǎng)絡(luò)擁塞狀況；況；ONU報(bào)告帶寬請(qǐng)求和擁塞狀況給報(bào)告帶寬請(qǐng)求和擁塞狀況給OLT；OLT根據(jù)帶寬請(qǐng)求更新帶寬分配；根據(jù)帶寬請(qǐng)求更新帶寬分配；OLT根據(jù)更新后的帶寬發(fā)送授權(quán)。根據(jù)更新后的帶寬發(fā)送授權(quán)。 2022-6-18562022-6-182022-6-1857六、六、ONU的自動(dòng)發(fā)現(xiàn)的自動(dòng)發(fā)現(xiàn)（1）ONU的自動(dòng)發(fā)現(xiàn)的自動(dòng)發(fā)現(xiàn) MPCP的默認(rèn)狀態(tài)：的默認(rèn)狀態(tài)：ONU在獲得授權(quán)前，不能傳送任何在獲得授權(quán)前，不能傳送任何數(shù)據(jù)（也不能開啟激光器）。數(shù)據(jù)（也不能開啟激光器）。 MPCP定義自動(dòng)發(fā)現(xiàn)模式：定義自動(dòng)發(fā)現(xiàn)模式：ONU啟動(dòng)后等待啟動(dòng)后等待OLT的授權(quán)，的授權(quán)，如果保持靜默狀態(tài)，如果保持靜默狀態(tài)

50、，OLT不可能知道有新的不可能知道有新的ONU加入，加入，所以也就不會(huì)授權(quán)給所以也就不會(huì)授權(quán)給ONU。 系統(tǒng)開通運(yùn)行后增加新的系統(tǒng)開通運(yùn)行后增加新的ONU，或者故障修復(fù)后的，或者故障修復(fù)后的ONU重新加入到系統(tǒng)中時(shí)，這些重新加入到系統(tǒng)中時(shí)，這些ONU能夠自動(dòng)的加入，能夠自動(dòng)的加入，不影響正常工作的其他不影響正常工作的其他ONU。 IEEE 802.3ah對(duì)對(duì)ONU的自動(dòng)發(fā)現(xiàn)做了相關(guān)規(guī)定，要求系的自動(dòng)發(fā)現(xiàn)做了相關(guān)規(guī)定，要求系統(tǒng)在很短時(shí)間內(nèi)（統(tǒng)在很短時(shí)間內(nèi)（60s）自動(dòng)完成對(duì)新）自動(dòng)完成對(duì)新ONU的發(fā)現(xiàn)和注的發(fā)現(xiàn)和注冊(cè)，不需要人工干預(yù)冊(cè)，不需要人工干預(yù) 。2022-6-18572022-6-182

51、022-6-1858六、六、ONU的自動(dòng)發(fā)現(xiàn)的自動(dòng)發(fā)現(xiàn)（2）自動(dòng)發(fā)現(xiàn)過(guò)程）自動(dòng)發(fā)現(xiàn)過(guò)程 第一步，第一步，OLT周期性廣播注冊(cè)授權(quán)幀，并確定授權(quán)大小。周期性廣播注冊(cè)授權(quán)幀，并確定授權(quán)大小。 第二步，新第二步，新ONU收到注冊(cè)授權(quán)幀，向收到注冊(cè)授權(quán)幀，向OLT發(fā)送注冊(cè)請(qǐng)求發(fā)送注冊(cè)請(qǐng)求幀。幀。 第三部，第三部，OLT收到收到ONU發(fā)出的注冊(cè)請(qǐng)求幀，分配發(fā)出的注冊(cè)請(qǐng)求幀，分配ONU ID，然后向該然后向該ONU發(fā)送注冊(cè)幀。發(fā)送注冊(cè)幀。 第四步，第四步，OLT向向ONU發(fā)送授權(quán)，讓發(fā)送授權(quán)，讓ONU發(fā)送注冊(cè)確認(rèn)。發(fā)送注冊(cè)確認(rèn)。 第五步，新第五步，新ONU收到注冊(cè)幀和授權(quán)后，用新分配的收到注冊(cè)幀和授權(quán)后，

52、用新分配的ONU ID代替原來(lái)的代替原來(lái)的ONU ID，并發(fā)送注冊(cè)確認(rèn)幀。，并發(fā)送注冊(cè)確認(rèn)幀。 第六步，第六步，OLT收到收到ONU的注冊(cè)確認(rèn)幀，認(rèn)為該的注冊(cè)確認(rèn)幀，認(rèn)為該ONU注冊(cè)注冊(cè)成功，否則認(rèn)為成功，否則認(rèn)為ONU注冊(cè)失敗。注冊(cè)失敗。 2022-6-18582022-6-182022-6-1859六、六、ONU的自動(dòng)發(fā)現(xiàn)的自動(dòng)發(fā)現(xiàn)（3）沖突解方案）沖突解方案 兩個(gè)或兩個(gè)以上兩個(gè)或兩個(gè)以上ONU同時(shí)注冊(cè)會(huì)造成沖突。同時(shí)注冊(cè)會(huì)造成沖突。隨機(jī)延遲時(shí)間隨機(jī)延遲時(shí)間 發(fā)生注冊(cè)沖突時(shí)，發(fā)生沖突的發(fā)生注冊(cè)沖突時(shí)，發(fā)生沖突的ONU仍然每次都響應(yīng)注冊(cè)授權(quán)，但仍然每次都響應(yīng)注冊(cè)授權(quán)，但是在響應(yīng)開窗時(shí)隨機(jī)延遲

53、一定時(shí)間。是在響應(yīng)開窗時(shí)隨機(jī)延遲一定時(shí)間。 該方法可以縮短該方法可以縮短ONU加入系統(tǒng)的時(shí)間，但是需要增大注冊(cè)開窗的加入系統(tǒng)的時(shí)間，但是需要增大注冊(cè)開窗的長(zhǎng)度。長(zhǎng)度。隨機(jī)跳過(guò)開窗隨機(jī)跳過(guò)開窗 發(fā)生注冊(cè)沖突時(shí)，發(fā)生沖突的發(fā)生注冊(cè)沖突時(shí)，發(fā)生沖突的ONU隨機(jī)跳過(guò)若干個(gè)注冊(cè)授權(quán)后才隨機(jī)跳過(guò)若干個(gè)注冊(cè)授權(quán)后才重新響應(yīng)。重新響應(yīng)。 如果授權(quán)周期為如果授權(quán)周期為1s，那么發(fā)生沖突的，那么發(fā)生沖突的ONU可隨機(jī)延時(shí)可隨機(jī)延時(shí)1s8s（系（系統(tǒng)可配置），然后等待注冊(cè)授權(quán)。統(tǒng)可配置），然后等待注冊(cè)授權(quán)。2022-6-18592022-6-182022-6-1860七、七、LLID的分配的分配邏輯鏈路標(biāo)識(shí)方式（邏

54、輯鏈路標(biāo)識(shí)方式（LLID）每個(gè)不同的每個(gè)不同的ONU分配一個(gè)不同的分配一個(gè)不同的LLID。每個(gè)每個(gè)ONU只能接收帶有自己的只能接收帶有自己的LLID的數(shù)的數(shù)據(jù)報(bào)，其余的數(shù)據(jù)報(bào)丟棄不再轉(zhuǎn)發(fā)。據(jù)報(bào)，其余的數(shù)據(jù)報(bào)丟棄不再轉(zhuǎn)發(fā)。LLID由網(wǎng)管通過(guò)由網(wǎng)管通過(guò)OLT分配。分配。OLT通過(guò)通過(guò)LLID辨別幀從哪一個(gè)辨別幀從哪一個(gè)ONU發(fā)來(lái)的。發(fā)來(lái)的?？赏ㄟ^(guò)修改幀中的可通過(guò)修改幀中的LLID將幀發(fā)送到相應(yīng)將幀發(fā)送到相應(yīng)的的ONU。2022-6-18602022-6-182022-6-1861七、七、LLID的分配的分配（1）每個(gè)每個(gè)ONU分配一個(gè)分配一個(gè)LLID 2022-6-1861分級(jí)的帶寬分配結(jié)構(gòu)分級(jí)的

55、帶寬分配結(jié)構(gòu)2022-6-182022-6-1862七、七、LLID的分配的分配（2）基于業(yè)務(wù)分配）基于業(yè)務(wù)分配LLID2022-6-1862每種業(yè)務(wù)一個(gè)每種業(yè)務(wù)一個(gè)LLID單級(jí)帶寬分配單級(jí)帶寬分配2022-6-182022-6-1863第四部分第四部分光纖入戶網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)光纖入戶網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)2022-6-1863返回返回2022-6-182022-6-1864一、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2022-6-18642022-6-182022-6-1865一、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（1）單纖三波2022-6-18652022-6-182022-6-1866一、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（2）雙纖獨(dú)立傳輸）雙纖獨(dú)立傳輸2

56、022-6-18662022-6-182022-6-1867二、帶寬規(guī)劃二、帶寬規(guī)劃（1）帶寬預(yù)測(cè)）帶寬預(yù)測(cè)2022-6-18672010年年2012年年遠(yuǎn)期遠(yuǎn)期各業(yè)務(wù)所需各業(yè)務(wù)所需帶寬帶寬（下行）（下行）IPTV：26MbpsIPTV：1012MbpsIPTV：20Mbps視頻通信：視頻通信：1Mbps視頻通信：視頻通信：2Mbps視頻通信：視頻通信：4Mbps上網(wǎng)業(yè)務(wù)：上網(wǎng)業(yè)務(wù)：2Mbps上網(wǎng)業(yè)務(wù)：上網(wǎng)業(yè)務(wù)：4Mbps上網(wǎng)業(yè)務(wù)：上網(wǎng)業(yè)務(wù)：10Mbps網(wǎng)絡(luò)游戲：網(wǎng)絡(luò)游戲：300kbps網(wǎng)絡(luò)游戲：網(wǎng)絡(luò)游戲：300kbps網(wǎng)絡(luò)游戲：網(wǎng)絡(luò)游戲：2MbpsVoIP：100kbpsVoIP：100kb

57、psVoIP：100kbps各業(yè)務(wù)所需各業(yè)務(wù)所需帶寬帶寬（上行）（上行）語(yǔ)音、視頻通信：語(yǔ)音、視頻通信：1Mbps上網(wǎng)業(yè)務(wù)：上網(wǎng)業(yè)務(wù)：1Mbps語(yǔ)音、視頻通信：語(yǔ)音、視頻通信：2Mbps上網(wǎng)業(yè)務(wù)：上網(wǎng)業(yè)務(wù)：2Mbps語(yǔ)音、視頻通信：語(yǔ)音、視頻通信：4Mbps上網(wǎng)業(yè)務(wù)：上網(wǎng)業(yè)務(wù)：4Mbps視頻監(jiān)控：視頻監(jiān)控：2Mbps總計(jì)接入帶寬總計(jì)接入帶寬（下行）（下行）28Mbps418Mbps1030Mbps總計(jì)接入帶寬總計(jì)接入帶寬（下行）（下行）12Mbps24Mbps410Mbps2022-6-182022-6-1868二、帶寬規(guī)劃二、帶寬規(guī)劃（2）帶寬規(guī)劃原則）帶寬規(guī)劃原則應(yīng)根據(jù)不同業(yè)務(wù)和不同客戶群

58、的需求差異分配相應(yīng)根據(jù)不同業(yè)務(wù)和不同客戶群的需求差異分配相應(yīng)的帶寬；應(yīng)的帶寬；保證保證FTTH系統(tǒng)內(nèi)不同用戶的基本可用帶寬；系統(tǒng)內(nèi)不同用戶的基本可用帶寬；高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)的帶寬要優(yōu)先保證；高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)的帶寬要優(yōu)先保證；對(duì)用戶的最大可用帶寬進(jìn)行限速；對(duì)用戶的最大可用帶寬進(jìn)行限速；每個(gè)每個(gè)PON樹的規(guī)劃帶寬應(yīng)考慮一定的冗余，合理樹的規(guī)劃帶寬應(yīng)考慮一定的冗余，合理規(guī)劃系統(tǒng)帶的用戶數(shù)；規(guī)劃系統(tǒng)帶的用戶數(shù)；對(duì)于對(duì)于IPTV組播業(yè)務(wù)，組播業(yè)務(wù)，F(xiàn)TTH系統(tǒng)宜將系統(tǒng)宜將OLT設(shè)置為組播設(shè)置為組播復(fù)制點(diǎn)，復(fù)制點(diǎn)，F(xiàn)TTB系統(tǒng)宜將系統(tǒng)宜將MDU設(shè)置為組播復(fù)制點(diǎn)。設(shè)置為組播復(fù)制點(diǎn)。2022-6-18682022-6-

59、182022-6-1869二、帶寬規(guī)劃二、帶寬規(guī)劃（3）PON系統(tǒng)可用帶寬系統(tǒng)可用帶寬2022-6-1869FTTX技術(shù)技術(shù)EPONGPON技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.3ahITU-T G.984線路速率（下行）線路速率（下行）1250Mbps1244/2488Mbps線路速率（上行）線路速率（上行）1250Mbps155/622/1244/2488線路編碼線路編碼8B/10BNRZ線路編碼效率線路編碼效率80%100%TC層效率層效率98%99%可用帶寬（下行）可用帶寬（下行）980Mbps1200/2400Mbps可用帶寬（上行）可用帶寬（上行）800900Mbps140/560/1

60、100/22002022-6-182022-6-1870二、帶寬規(guī)劃二、帶寬規(guī)劃（4）帶寬測(cè)算）帶寬測(cè)算 FTTH 網(wǎng)絡(luò)的帶寬測(cè)算包括兩個(gè)方面的內(nèi)容：網(wǎng)絡(luò)的帶寬測(cè)算包括兩個(gè)方面的內(nèi)容： 單個(gè)單個(gè)PON 系統(tǒng)內(nèi)帶寬測(cè)算：考慮該系統(tǒng)內(nèi)帶寬測(cè)算：考慮該P(yáng)ON 系統(tǒng)內(nèi)所有系統(tǒng)內(nèi)所有ONU 所產(chǎn)生的流量；所產(chǎn)生的流量； OLT 上聯(lián)的帶寬測(cè)算：考慮所有上聯(lián)的帶寬測(cè)算：考慮所有PON 口所帶的全部口所帶的全部ONU所產(chǎn)生的流量。所產(chǎn)生的流量。 計(jì)算公式如下：計(jì)算公式如下：2022-6-1870（業(yè)務(wù)分配帶寬（業(yè)務(wù)分配帶寬業(yè)務(wù)用戶比率業(yè)務(wù)用戶比率集中比集中比流量占流量占空比）空比）總用戶數(shù)總用戶數(shù)/帶寬冗余