1. PON
PON,Passive Optical Network:无源光纤网络
“无源”是指ODN全部由光分路器(Splitter)等无源器件组成,不含有任何电子器件及电源
最主要的三部分包括位于局端:
a. OLT(Optical Line Terminal,光线路终端)
b. ONU(Optical Network Unit,光网络单元)
c. ODN(Optical Distribution Network,光配线网)
1.1 OLT
optical line terminal,光缆终端设备。用于连接光纤干线的终端设备。
功能:
a. 向ONU 以广播方式发送以太网数据;
b. 发起并控制测距过程,并记录测距信息;
c. 为ONU 分配带宽,即控制ONU 发送数据的起始时间和发送窗口大小.
a. 向ONU 以广播方式发送以太网数据;
b. 发起并控制测距过程,并记录测距信息;
c. 为ONU 分配带宽,即控制ONU 发送数据的起始时间和发送窗口大小.
GPON 无源光网络系统中的局端设备(OLT),是一个多业务提供平台,同时支持IP 业务和传统的TDM 业务。放置在城域网边缘或社区接入网出口,收敛接入业务并分别传递到IP网。
GPON 无源光网络系统组网灵活,下联半径20 公里范围内处于业务接入点的多个终端,构成 GPON 系统网络。该系统可支持多种业务模式,适应多种工作环境,为用户提供FTTx系列解决方案。
OLT 除了提供业务汇聚的功能外,还是集中网络管理平台。在OLT 上可以实现基于设备的网元管理和基于业务的安全管理和配置管理。不仅可以监测、管理设备及端口,还可以进行业务开通和用户状态监测,而且还能够针对不同用户的QoS/SLA 要求进行带宽分配。
1.2 ONU
Optical Network Unit,光节点。一般把装有包括光接收机、上行光发射机、多个桥接放大器网络监控的设备叫做光节点。
功能:
a. 选择接收OLT 发送的广播数据;
b. 响应OLT 发出的测距及功率控制命令,并作相应的调整;
c. 对用户的以太网数据进行缓存,并在OLT 分配的发送窗口中向上行方向发送;
a. 选择接收OLT 发送的广播数据;
b. 响应OLT 发出的测距及功率控制命令,并作相应的调整;
c. 对用户的以太网数据进行缓存,并在OLT 分配的发送窗口中向上行方向发送;
ONU (光网络单元)是G/EPON(千兆无源光网络)系统的用户侧设备,通过PON(无源光纤网络)用于终结从OLT(光线路终端)传送来的业务。与OLT 配合,ONU 可向相连的用户提供各种宽带服务。如Internet surfing,VoIP,HDTV,VideoConference 等业务。
ONU作为FTTx 应用的用户侧设备,是“铜缆时代”过渡到“光纤时代”所必备的高带宽高性价比的终端设备。G/EPON ONU 作为用户有线接入的终极解决方案,在将来NGN(下一代网络)整体网络建设中具有举足轻重的作用。
1.3 ODN
Optical Distribution Network,光分配网络。基于PON设备的FTTH光缆网络。
功能:
a. 为OLT和ONU之间提供光传输通道。
2. 接入方案
基于时分复用技术的TDM-PON,其原理是将上行传输时间分为若干时隙ti (i=1,2,3,……32,……),在每个时隙内只安排一个ONU以分组的方式向OLT发送分组信息,各ONU按OLT规定的顺序依次发送。TDM要求OLT测定它与各ONU的距离后对各ONU进行严格的发送定时,各ONU从OLT发送的下行信号获取定时信息,并在OLT规定的时隙内发送上行分组信号。
TDM允许使用单一的波长,OLT以TDM下行广播时使用1490nm波长(1550nm下行传输视频),ONU以TDMA上行多址接入使用1310nm波长,所以OLT只需要一个收发器,只有一种类型ONU,由此带来很高的经济性,被认为是光接入网共享信道的首选方案。
无源光网络始于20世纪80年代初,发展至今,有已经标准化的APON、EPON和GPON三种TDM/TDMA-PON类型。在窄带PON系统概念提出的同时,提出了基于ATM技术的宽带PON,即APON,以使接入网走向宽带化。
随着IP技术的不断完善,大多数运营商将IP技术作为主要承载技术,使得ATM完全退出了局域网。在这种背景下,出现了由ITU/FSAN负责制定替换APON的Gigabit PON(GPON)标准,以及由IEEE802.3ah负责制定的Ethernet PON(EPON)标准。
3. EPON
Ethernet Passive Optical Network,以太网无源光网络。
基于以太网的PON技术。采用点到多点结构、无源光纤传输,在以太网之上提供多种业务。EPON技术由IEEE802.3 EFM工作组进行标准化。2004年6月,IEEE802.3EFM工作组发布了EPON标准—— IEEE802.3ah (2005年并入IEEE802.3-2005标准)。在该标准中将以太网和PON技术结合,在物理层采用PON技术,在数据链路层使用以太网协议,利用PON的拓扑结构实现以太网接入。
因此,它综合了PON技术和以太网技术的优点:低成本、高带宽、扩展性强、与现有以太网兼容、方便管理等。
关于EPON的详细介绍
http://www.h3c.com.cn/Products___Technology/Products/EPON/Home/White_Paper/200801/333095_30003_0.htm
4. GPON
Gigabit-Capable Passive Optical Network
是基于ITU-TG.984.x 标准的最新一代宽带无源光综合接入标准,具有高带宽,高效率,大覆盖范围,用户接口丰富等众多优点,被大多数运营商视为实现接入网业务宽带化,综合化改造的理想技术。
GPON 最早由FSAN 组织于2002 年9 月提出,ITU-T 在此基础上于2003 年3 月完成了ITU-T G.984.1 和G.984.2 的制定,2004 年2 月和6 月完成了G.984.3 的标准化。从而最终形成了GPON 的标准族。
基于GPON 技术的设备基本结构与已有的PON 类似,也是由局端的 OLT(光线路终端),用户端的ONT/ONU(光网络终端或称作光网络单元 ),连接前两种设备由单模光纤(SM fiber)和无源分光器(Splitter)组成的 ODN(光分配网络)以及网管系统组成。
对于其他的PON 标准而言,GPON 标准提供了前所未有的高带宽,下行速率高达 2.5Gbit/s,其非对称特性更能适应宽带数据业务市场。提供QoS 的全业务保障,同时承载ATM 信元和(或)GEM 帧,有很好的提供服务等级、支持QoS 保证和全业务接入的能力。承载 GEM帧时,可以将TDM 业务映射到GEM 帧中,使用标准的 8kHz(125μs)帧能够直接支持TDM 业务。作为电信级的技术标准, GPON 还规定了在接入网层面上的保护机制和完整的OAM 功能。
在GPON 标准中,明确规定需要支持的业务类型包括数据业务(Ethernet 业务,包括IP业务和MPEG 视频流)、 PSTN 业务(POTS,ISDN 业务) 、专用线(T1,E1,DS3,E3 和ATM 业务)和视频业务( 数字视频)。GPON 中的多业务映射到ATM 信元或GEM 帧中进行传送,对各种业务类型都能提供相应的QoS 保证。
GPON下行最大速率为2.5Gbps,上行为1.25Gbps,分光比最大为1:64。