FTTX核心技术-42p

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ＦＴＴＸ核心技术　ＦＴＴＸ核心技术 目录 ＰＯＮ无源光网络概述　无源光网络概述 ＥＰＯＮ原理 ２ ＰＯＮ无源光网络概述　ＰＯＮ无源光网络概述 ３ 广东邮电职业技术学院 提纲 光接入方式　ＰＯＮ的概念　ＰＯＮ的关键技术　ＰＯＮ技术优势　ＰＯＮ技术分类 ４ ＦＴＴＨ的主要技术　的主要技术 点到点光接入（ＭＣ）方式　点到多点光接入方式 点到点以太接入　小区交换机接入 ＡＰＯＮ　ＥＰＯＮ　ＧＰＯＮ ５ 广东邮电职业技术学院 技术比较（ＰＯＮ　ｖｓ　ＭＣ）　ＭＣ）　技术比较（ ＭＣ技术的两种使用方式： 点到点以太接入 Ｎ根光纤，２Ｎ个光收发器　管理独立 以３２个结点为例 Ｐ２Ｐ 小区交换机接入 只需铺设１或２根光纤到小区　２Ｎ＋２个光收发器　设备占用局端机房空间小　在传输过程中需要有源设备　设备分级管理 局端 ３２／６４根光纤　６４个收发器 用户 Ｐ２Ｐ ＰＯＮ的接入方式： 只需铺设１或２根光纤到小区　需Ｎ＋１个光收发器　设备占用局端机房空间最小　传输中不需有源设备　设备集中管理 １／２根光纤　局端　６６个收发器 小区交换机 用户 Ｐ２ＭＰ 局端 １根光纤　３３个收发器 分光器 用户 ６ 广东邮电职业技术学院 提纲 光接入方式　ＰＯＮ的概念　的概念　ＰＯＮ的关键技术　ＰＯＮ技术优势　ＰＯＮ技术分类 ７ ＰＯＮ的定义和组成　ＰＯＮ的定义和组成 ＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）的构成 ＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｌｉｎｅ　Ｔｅｒｍｉｎａｌ）－光线路终端　ＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｕｎｉｔ）－光网络单元　ＯＤＮ（Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）－光分配网 ８ 广东邮电职业技术学院 ＰＯＮ技术发展历程　ＰＯＮ技术发展历程 上世纪９０年代初提出ＰＯＮ概念　１９９５年成立ＦＳＡＮ（Ｆｕｌｌ　Ｓｅｒｖｉｃｅ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）组织　１９９６年ＩＴＵ－Ｔ颁布Ｇ．９８２　（ＰＯＮ标准建议）　１９９８年ＩＴＵ－Ｔ　颁布Ｇ．９８３（ＡＰＯＮ标准建议）　２０００年１２月成立ＩＥＥＥ　８０２．３ａｈ工作组，制定ＥＰＯＮ标准　建议　２００３年３月ＩＴＵ－Ｔ颁布Ｇ．９８４（ＧＰＯＮ标准建议）　上世纪９０年代末ＡＰＯＮ开始商用　２００３年６月　美国三大运营商开始ＡＰＯＮ招标　２００３年８月日本ＮＴＴ开始ＥＰＯＮ招标　２００５年中国电信开始测试并部署ＥＰＯＮ试验网 ９ 广东邮电职业技术学院 提纲 光接入方式　ＰＯＮ的概念　ＰＯＮ的关键技术　的关键技术　ＰＯＮ技术优势　ＰＯＮ技术分类 １０ 点对多点光纤接入技术　——ＰＯＮ网络的光纤分路技术　——ＰＯＮ网络的光纤分路技术 两种常用的无源光分路器（Ｓｐｌｉｔｔｅｒ）： 熔锥型 光波导型 器件功能：将一路输入光信号进行光功率分割，分成多路　输出（可以等分，也可以按照需要定制功率分配比）　典型的分路器实现１：２到１：３２的分光　器件特点：无源器件，不需要供电，环境适应能力较强 １１ 广东邮电职业技术学院 两种常见的分路器 熔锥型分路器　优点： 技术成熟，成本低。

　分光比可以根据需要制作，　可制作不等分分路器。

平面光波导功率分路器　（ＰＬＣ）　优点： 损耗对传输光波长不敏感。

　分光均匀。

　结构紧凑，体积小。

　单只器件分路通道很多，可　以达到３２路以上。

　多路成本低，分路数越多，　成本优势越明显。

缺点： 损耗对光波长敏感。

　均匀性较差，不能确保均匀　分光，可能影响整体传输距　离。

　插入损耗随温度变化变化量　大（ＴＤＬ）　多路分路器（如１×１６、　１×３２）体积比较大，可靠　性也会降低，安装空间受到　限制。

１２ 缺点： 器件制作工艺复杂，技术门　槛较高。

　相对于熔融拉锥式分路器成　本较高，特别在低通道分路　器方面更处于劣势。

广东邮电职业技术学院 两种分路器的比较 １３ １３ 广东邮电职业技术学院 ＰＯＮ单纤双向传输机制　ＰＯＮ单纤双向传输机制 ＰＯＮ系统采用ＷＤＭ技术，实现单纤双向传输。

ＣＡＴＶ　Ｄａｔａ　１５５０ｎｍ　１４９０ｎｍ １３１０ｎｍ Ｄａｔａ 为了分离同一根光纤上多个用户的来去方向的信　号，采用以下两种复用技术： 下行数据流、ＣＡＴＶ采用广播技术；　上行数据流采用ＴＤＭＡ技术。

１４ 广东邮电职业技术学院 ＰＯＮ系统组网方式　ＰＯＮ系统组网方式 １５ 广东邮电职业技术学院 ＰＯＮ保护方式　ＰＯＮ保护方式 骨干光纤保护方式 全保护方式 １６ 广东邮电职业技术学院 提纲 光接入方式　ＰＯＮ的概念　ＰＯＮ的关键技术　ＰＯＮ技术优势　技术优势　ＰＯＮ技术分类 １７ ＰＯＮ技术的优势　ＰＯＮ技术的优势 相对成本低，维护简单，容易扩展，易于升级。

　适合在自然条件恶劣的地区使用。

　系统初期投入低，扩展容易，投资回报率高　提供非常高的带宽。

　服务范围大。

　带宽分配灵活，服务有保证。

１８ １８ 广东邮电职业技术学院 提纲 光接入方式　ＰＯＮ的概念　ＰＯＮ的关键技术　ＰＯＮ技术优势　ＰＯＮ技术分类　技术分类 １９ ＰＯＮ技术概述　ＰＯＮ技术概述 相同的拓扑——Ｐ２ＭＰ光纤　光纤　相同的拓扑 ＡＰＯＮ ＦＳＡＮ提出，ＩＴＵ－Ｔ标　准化；　ＡＴＭ封装；　目前标准化最完善；　没有得到市场认可。

ＥＰＯＮ ＩＥＥＥ　ＥＦＭ工作组标准化，　编号８０２．３ａｈ；　以太网封装；　国内标准已经制定完成；　产品开始在市场上迅速　应用。

ＧＰＯＮ ＦＳＡＮ提出，ＩＴＵ－Ｔ标　准化　Ｇ．９８４．ｘ；　ＡＴＭ、ＧＥＭ封装；　标准已经完成；　支持厂家极少。

封装协议不同 ２０ 广东邮电职业技术学院 ＰＯＮ技术基本比较　ＰＯＮ技术基本比较 ２１ 广东邮电职业技术学院 问题 光分路器有哪些？都有什么优缺点？　光分路器有哪些？都有什么优缺点？　ｘＰＯＮ的３种技术的主要区别？　的　种技术的主要区别　种技术的主要区别？ ２２ 目录 ＰＯＮ无源光网络概述 ＥＰＯＮ原理　原理 ２３ ＥＰＯＮ原理　ＥＰＯＮ原理 ２４ 广东邮电职业技术学院 提纲 ＥＰＯＮ的上下行工作原理　的上下行工作原理　核心控制协议─ＭＰＣＰ　ＥＰＯＮ其他关键技术 ２５ ＥＰＯＮ工作原理－　ＥＰＯＮ工作原理－下行　工作原理 广播方式 在ＯＮＵ注册成动后分配一个唯一的识别码　ＬＬＩＤ　（Ｌｏｇｉｃａｌ　Ｌｉｎｋ　Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ　辑链路地址）；　ＯＮＵ接收数据时，仅接收符合自己的识别码的帧或者广　播帧。

２６ 广东邮电职业技术学院 ＥＰＯＮ工作原理　ＥＰＯＮ工作原理－帧结构　工作原理基于８０２．３帧格式　新增　ＬＬＩＤ　：用于在ＯＬＴ上标识ＯＮＵ ２７ 广东邮电职业技术学院 ＬＬＩＤ定义　ＬＬＩＤ定义 定义广播与单播实现 ａ．广播：　ＭＯＤＥ＝１　或者　ＬＬＩＤ＝０ｘ７ＦＦＦ　ｂ．单播：　ＭＯＤＥ＝０　且　ＬＬＩＤ！＝０ｘ７ＦＦＦＦ ２８ 广东邮电职业技术学院 ＬＬＩＤ ＬＬＩＤ实现的方法： 在每一个分组开始之前添加一个ＬＬＩＤ，替代前导符的　最后两个字节。

实现机制： 在ＯＮＵ注册成动后分配一个唯一的ＬＬＩＤ；　ＯＬＴ接收数据时比较ＬＬＩＤ注册列表；　ＯＮＵ接收数据时，仅接收符合自己的ＬＬＩＤ的或者广播　包。

２９ 广东邮电职业技术学院 下行数据安全性 因为ＰＯＮ的多点广播特性，所有的下行数据都会被广播到　ＰＯＮ系统中所有的ＯＮＵ上。

如果有一个匿名用户将它的　ＯＮＵ接收限制功能去掉，那么它就可以监听到所有用户的　下行数据，这在ＰＯＮ系统中称为“监听威胁”　ＰＯＮ网络的另一个特点是，网络中ＯＮＵ不可能监测到其它　ＯＮＵ的上行数据　ＯＮＵ　在ＰＯＮ上解决安全性的措施是ＯＮＵ通过上行信道传送一些　保密信息（如数据加密密钥），ＯＬＴ使用该密钥对下行信息　加密，因为其它ＯＮＵ无法获知该密钥，接收到下行广播数　据后，仍然无法解密获得原始数据　一般公认可以采用ＡＥＳ－１２８加密　中国电信采用Ｔｒｉｐｌｅ　ｃｈｕｒｎｉｎｇ加密 ３０ 广东邮电职业技术学院 ＥＰＯＮ工作原理－　ＥＰＯＮ工作原理－上行　工作原理 ＴＤＭＡ方式 原则：任一时刻只能有一个ＯＮＵ发送上行信号，系统才能正常工作　不同的ＯＮＵ分配不同的时间片，轮流发送上行数据；每个ＯＮＵ发送上行　数据的时间片可以是动态的，时间片的大小和多少在宏观上表现为带宽　的大小　由于数据速率非常高，因此细微的由ＯＮＵ的距离不同而产生的时延应该　在发送上行数据的时候予以考虑——需要测距 ３１ 广东邮电职业技术学院 提纲 ＥＰＯＮ的上下行工作原理　核心控制协议─ＭＰＣＰ　核心控制协议　ＥＰＯＮ其他关键技术 ３２ ＥＰＯＮ协议栈　ＥＰＯＮ协议栈 ＬＡＮ分　层　ＯＳＩ参　考　模型分层 ＭＡＣ　Ｃｌｉｅｎｔ　ＯＡＭ ＬＡＮ分　层 上层 ＭＡＣ　Ｃｌｉｅｎｔ　ＯＡＭ 上层 ＭＡＣ　Ｃｌｉｅｎｔ　ＯＡＭ ＭＡＣ　Ｃｌｉｅｎｔ　ＯＡＭ　多　点　ＭＡＣ控　制 应用层　表示层 多　点　ＭＡＣ控　制　会话层　ＭＡＣ　传输层　ＲＳ　网络层　数据链路层　物理层　ＰＣＳ ＦＥＣ（可　选　） ＭＡＣ ＭＡＣ ＯＬＴ ＭＡＣ　ＲＳ ＯＮＵ ＧＭＩＩ ＧＭＩＩ　ＰＣＳ ＰＭＡ　ＰＭＤ　ＭＤＩ ＰＨＹ ＦＥＣ（可　选　） ＰＭＡ　ＰＭＤ　ＭＤＩ　无源光介质 ＰＨＹ ＦＥＣ＝前　向　纠　错　ＧＭＩＩ＝　千　兆　比　媒　质　独　立　接　口　ＭＤＩ＝　媒　质　相　关　接　口　ＯＡＭ＝　运　行　、　管　理　和　维　护　ＯＬＴ＝　光　线　路　终　端 ＯＮＵ＝　光　网　络　单　ＰＣＳ＝　物　理　编　码　ＰＨＹ＝　物　理　层　ＰＭＡ＝　物　理　媒　质　ＰＭＤ＝　物　理　媒　质　ＲＳ＝　调　和　子　层 元　子层　附加　相关 ３３ 广东邮电职业技术学院 ＭＰＣＰ协议　ＭＰＣＰ协议 ＭＰＣＰ在ＯＬＴ和ＯＮＵ之间规定了一种控制机制—　—ＭＰＣＰ来协调数据的有效发送和接收： 系统运行过程中上行方向在一个时刻只允许一个ＯＮＵ　发送　位于ＯＬＴ的高层负责处理发送的定时、不同ＯＮＵ的拥　塞报告，从而优化ＰＯＮ系统内部的带宽分配 ＭＰＣＰ有两种ＧＡＴＥ操作模式：初始化模式和普通　模式。

初始化模式用来检测新连接的ＯＮＵ，测量环路延时和　ＯＮＵ的ＭＡＣ地址　普通模式给所有已经初始化的ＯＮＵ分配传输带宽 ３４ 广东邮电职业技术学院 ＭＰＣＰ帧格式　ＭＰＣＰ帧格式 五种类型的ＭＰＣＰ帧　ＧＡＴＥ（ＯＬＴ发出） 允许接收到ＧＡＴＥ帧的ＯＮＵ立即或者　在指定的时间段发送数据 ＲＥＰＯＲＴ（ＯＮＵ发出） 向ＯＬＴ报告ＯＮＵ的状态，包括该　ＯＮＵ同步于哪一个时间戳、以及是否　有数据需要发送。