华为GPON原理与产品介绍
GPON网络基本原理及应用情况介绍
PVC
N T-CONT
U
PVC
IFpon O
Port
N T-CONT
U
Port
O N T-CONT PVC
U
O N T-CONT Port
U
不同的ONU用 ONU-ID标识
不同的T-CONT用 Alloc-ID标识
(ATM业务)
不同的PVC用 VPI/VCI标识
不同的ONU用 ONU-ID标识
不同的T-CONT用 Alloc-ID标识
Input
1:2 分光器
2:N 分光器
Output
∵ 10 log(0.5) = - 3.01 ∴ 1:2 分光器衰减为3.01 dB 1:16分光器衰减为12.04 dB 1:64分光器衰减为18.06 dB
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
HUAWEI Confidential
•Ranging based on synchronous framing •8kHz clocktransport or recovery •Survivabilityusing PST bytes •Security based on encryption
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
ITU.T 2.488G/1.244G
1:64~1:128 ATM, Ethernet, TDM
92% Very good， including Ethernet, TDM, ATM Class A/B/C
标准格式 OMCI
ITU-T G.984 (强)
EPON IEEE 1.25G/1.25G 1:16~1:64 Ethernet 72% Good, only ethernet Px10/Px20 厂家自定义 无 Ethernet OAM（弱，厂家扩展）
GPON华为培训课件
IEEE 802.3av-2009
10Gbps EPON Standard
其他相关标准与规范
ITU-T G.987系列标准：用于 10Gbps速率以上的PON技术 规范
IEEE 802.3ca：用于10Gbps速 率以上的PON技术规范
商用化
升级发展
随着光纤技术的不断发展，GPON技术逐 渐商用化，成为宽带接入的主流技术之一 。
近年来，随着互联网技术的不断演进， GPON技术也在不断升级发展，支持更高 的传输速率和更丰富的业务功能。
GPON技术应用场景
家庭接入
GPON技术可用于家庭宽带 接入，提供高速、稳定的互 联网接入服务。
企业接入
ONU（光网络单元）
ONU是用户侧设备，负责将用户数据流转换为光 信号并通过ODN发送到OLT，同时接收来自OLT 的数据流。
GPON设备类型与功能
OLT设备
主要功能包括与上层网络连接、为ONU提供注册、认证和带宽分配等功能。根 据不同的应用场景，OLT设备可能具有不同的接口类型和数量。
ONU设备
物联网和智能家居
随着物联网和智能家居的不断发展，GPON技术将为物联网和智能 家居提供更灵活、更智能的接入服务。
PART 05
GPON在运营商网络中的 应用
REPORTING
运营商网络现状与需求分析
业务需求多样化
随着互联网的发展，运营 商网络需要支持更多的业 务类型，如语音、数据、 视频等。
带宽需求增长
THANKS
感谢观看
REPORTING
。
烽火
作为国内知名的通信设备制造商 ，烽火在GPON领域也有很高的
GPON原理
接入网一般指从运营商末端机房至用户端“最后一公里”的 网络 按传输方式分类：
有线方式
双绞线铜缆接入、同轴电缆、光纤接入
无线方式
固定无线接入、移动无线接入
传统接入方式的瓶颈
无线接入：易受干扰，传输距离有限，速率提高较为困难。 铜线接入：速率与传输距离存在矛盾，二者无法兼顾。
板可插拔，常见的由MA5610、MA5616、MA5606T。
B类和C类又统称为MDU。
7、业务配置相关概念简介
VLAN类型：standerd、smart、MUX VLAN属性：common、Q-in-Q、stacking Car模板
DBA模板
线路模板 业务模板 业务虚接口（Service-port）
的业务
5、GPON组网保护方式
1、TYPE B保护 2、TYPE B双归保护 3、TYPE C保护
Type B保护
Type B保护是同一个OLT不同PON端口实现的保护。
ONU1 分光器 主干光纤保护 OLT
ONU2
主用 备用
Type B双归属保护
Type B双归属保护是两个OLT的PON端口实现的保护。
DBA, Dynamically Bandwidth Assignment(动态带宽分配)
DBA能在微秒或毫秒级的时间内完成对上行带宽的动态分配
为什么需要DBA？
可以提高PON端口的上行线路带宽利用率 可以在PON口上增加更多的用户
用户可以享受到更高带宽的服务，特别是那些对带宽突变比较大
GPON华为培训ppt课件(1)
高性能、高可靠性、易维护、易扩展。
ONU设备介绍
80%
设备概述
ONU（Optical Network Unit ），即光网络单元，是GPON系 统的用户端设备，负责提供用户 接入和业务承载功能。
100%
设备功能
ONU设备具有光电转换、业务接 入、协议处理等功能，支持多种 业务类型和不同场景的接入需求 。
GPON华为培训ppt课件
汇报人:
2023-12-29
目
CONTENCT
录
• GPON技术概述 • 华为GPON产品介绍 • GPON网络规划与设计 • GPON业务配置与开通 • GPON网络维护与故障排除 • GPON网络优化与升级策略
01
GPON技术概述
GPON定义与特点
01
定义
GPON（GigabitCapable PON）是一种 基于ITU-T G.984.x标准 的无源光网络（PON）技 术，支持高速、高效、大 容量的数据、语音和视频 等多种业务传输。
智能化管理
华为GPON产品支持多种业务类型和不同 场景的接入需求，如语音、数据、视频等 ，实现一网多能和业务融合。
华为GPON产品提供完善的网络管理和维 护功能，支持远程监控、故障定位和自动 恢复等智能化管理手段，降低运维成本。
03
GPON网络规划与设计
网络拓扑结构选择
树形拓扑
适用于用户分布较集中的区域 ，具有节省光纤资源的优点。
案例三
某运营商GPON网络出现大量告警 ，经排查发现为光纤断裂导致。及 时修复光纤后，网络恢复正常。
06
GPON网络优化与升级策略
网络性能监测与评估方法
1 2
关键性能指标（KPI）监测
GPON基本原理及应用
GPON基本原理及应用GPON（Gigabit-capable Passive Optical Network）是一种使用光纤传输数据的高速网络技术，它是一种无源网络，光信号在网络中传输时无需转换成电信号，因此能够提供更高的带宽和更远的传输距离。
以下是GPON的基本原理及应用的详细解释。
基本原理：GPON的基本原理是使用光纤作为传输介质，将光信号发送到终端设备，然后通过光猫将光信号转换为电信号，供终端设备使用。
GPON系统中主要涉及到三个主要组件：光线终端装置（OLT），光网络单元（ONU）和光纤分配器（ODN）。
1.OLT：OLT是网络的核心设备，负责光信号的发送和接收。
它将光信号分配给不同的终端设备，并监控和管理整个网络。
2.ONU：ONU是用户端的设备，它接收OLT发送的光信号，并将其转换为电信号，供终端设备使用。
每个用户可以通过ONU连接到GPON网络。
3.ODN：ODN是光纤分配器，负责将光信号传输到用户处。
它可以连接到多个ONU，并将光信号分配到各个用户。
GPON网络的基本工作原理如下：1.OLT发送光信号：OLT将光信号通过光纤分配器传输到用户处。
2.ONU接收光信号：ONU接收OLT发送的光信号，并将其转换为电信号，供终端设备使用。
3.终端设备接收电信号：终端设备接收ONU发送的电信号，并进行数据传输或接收。
4.终端设备发送电信号：终端设备将数据转换为电信号，并发送给ONU。
5.ONU发送光信号：ONU将接收到的电信号转换为光信号，并发送给OLT。
应用：GPON技术可以广泛应用于各个领域，具有以下优点：2.长传输距离：GPON使用光纤作为传输介质，可以实现长距离传输，从而可以将网络覆盖范围扩大到更大的区域。
3.弹性扩展性：GPON网络可以根据需求进行扩展，可以轻松地添加新的终端设备或增加带宽。
4.灵活性：GPON网络支持多种接入技术，可以与其他网络技术集成，比如ADSL、VDSL等，从而提供更灵活的网络连接选项。
GPON原理及设备介绍
GPON原理及设备介绍GPON（Gigabit Passive Optical Network，千兆被动光纤网络）是一种基于光纤传输的宽带接入技术，采用被动组件，如分光器、光纤以及有源分配设备，将光纤链路划分为上下行两个信道，可同时传输数据、语音和视频等多媒体服务。
GPON通过分光器将光信号分配给多个用户，实现了高带宽、长距离的光纤网络连接，为宽带接入提供了高效和灵活的解决方案。
GPON采用了WDM（波分复用）技术，将上下行信道分别在光纤上进行传输，大大提高了网络的传输容量。
其上行信道（称为 GEM Port）将用户数据打包成GEM帧（GPON Encapsulation Method Frame），然后传输到OLT（Optical Line Terminal，光线路终端）设备。
而下行信道则将OLT发送的数据分为不同的ODU（Optical Data Unit，光数据单元），然后通过ONU（Optical Network Unit，光网络单元）设备分发给不同的用户。
在GPON网络中，OLT设备负责管理和控制整个光纤网络，包括光纤链路的划分、用户接入的管理和维护等。
OLT设备通常由一个或多个主控板和光口板组成，可通过不同接口类型（如GE、10GE）与上层网络连接。
OLT还提供各种接入方式，支持以太网、TDM（时分多路复用）和ATM（异步传输模式）等多种传输协议。
ONU设备是用户侧的终端设备，负责接收OLT发送的数据，并将其解包后分发给相应的用户。
ONU设备通常具有多个用户接口，可以实现语音、视频和数据信号的接入和转发功能。
ONU设备还支持多种接口类型，如RJ-45、USB、无线等，便于用户灵活选择接入设备。
GPON中的分光器（Splitter）是一种关键组件，用于将光信号从OLT 分配给多个用户。
分光器采用光纤耦合器技术，可实现光的分配和合并，具有低损耗、高功率容限和稳定性好的特点。
分光器根据需求分为不同的分支比例（如1:2、1:4、1:8等），可满足不同用户的需求。
GPON网络基本原理及应用情况介绍
光功率衰减
➢ 分光器衰减计算 ➢ 分光器的插入损耗(<1dB):
∑(Power_input) - ∑(Power_output of all branch)
Input
1:2 分光
器
2:N 分光 器
Output
➢∵ 10 log(0.5) = - 3.01 ➢∴ ➢1:2 分光器衰减为3.01 dB ➢1:16分光器衰减为12.04 dB ➢1:64分光器衰减为18.06 dB
2：N分光器
ONU#1
IFpon
IFpon
2：N分光器 Type C 全备份方式
ONU#N
IFpon IFpon
Page 20
OLT和ONT上均有两个GPON接 口。OLT的GPON接口要工作在1: 1模式下。
此种保护方式一种全保护光纤倒 换方式，OLT与ONU之间有完全 不同的两条通路，可以保证各种 故障都得到恢复 。
这种方式不对具体的TDM业务进行感知，只进行透传处 理。 Page 13
GPON关键技术－DBA
• 什么是DBA? • --- DBA, Dynamically Bandwidth Assignment(动态带宽分配) • --- DBA是一种能在微秒或毫秒级的时间间隔内完成对上行带宽的动态分配的机制 • 为什么需要DBA？ • --- 可以提高PON端口的上行线路带宽利用率 • --- 可以在PON口上增加更多的用户 • --- 用户可以享受到更高带宽的服务，特别是那些对带宽突变比较大的业务
光纤，节省光纤资源。
GPON原理----数据复用
GPON系统采用WDM技术，实现单纤双向传输（强制）。
1490nm
1310nm
GPON基本原理
GPON基本原理光纤到用户（GPON）是一种高效率、高带宽的光纤通信技术，其基本原理如下：1.软分割技术：GPON网络使用了软分割技术，即光纤在传输过程中以时间片的形式划分给不同的用户。
每个用户被分配一个独立的时间片，这样用户之间的通信可以同时进行而互不干扰。
软分割技术可以有效地利用光纤传输的带宽资源，实现高容量的光纤信号传输。
2.波分复用技术：GPON网络使用了波分复用技术，即通过在光纤中传输多个波长的光信号来增加传输容量。
每个波长对应一个用户，每个波长可以支持多个时间片。
通过使用不同的波长，光纤可以同时提供多个用户的高速信号传输。
3.前向纠错技术：由于光纤传输过程中存在光衰减和光噪声等问题，容易导致数据传输错误。
为了提高传输质量，GPON网络使用了前向纠错技术。
该技术在发送端将原始数据编码为冗余数据，接收端在接收到数据时可以对冗余数据进行简单的纠错运算，从而恢复原始数据。
前向纠错技术可以有效地提高数据的可靠性和可恢复性。
4.多路复用技术：GPON网络使用了多路复用技术，即多个用户可以通过同一根光纤同时进行通信。
在传输过程中，光纤上的信号通过光分复用器进行多路复用，而不同的用户在接收端通过光解复用器进行解复用，从而实现多个用户之间的同时通信。
5.网络管理技术：为了实现对GPON网络的有效管理，GPON网络还使用了一系列网络管理技术。
例如，通过使用光线参考信号（RSSI）技术可以对光纤链路的质量进行实时监测和管理；通过使用GPON的OMCI（ONU 管理控制开放接口）协议可以实现对终端设备的监控和配置管理等。
总结起来，GPON技术的基本原理主要包括软分割、波分复用、前向纠错、多路复用和网络管理等技术。
这些原理的应用使得GPON能够实现高速、高效的光纤通信，为用户提供高品质的宽带接入服务。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Page 11
接入需求与接入技术 PON的基本概念
GPON的关键技术
华为GPON设备介绍
GPON的组网应用
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
Huawei Confidential
Page 12
GPON关键技术－测距
OLT通过Ranging测距过程获取ONU的往返延迟RTD（Round Trip Delay），从而指
ADSL2+
DSL
ADSL2+ VDSL2
ADSL2+ VDSL2
FTTC FTTB FTTB
GE PON
Splitter
10/100Base-T VDSL2 ONT
FTTB
FTTH
Best Suitable is the Best Choice
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 8
Page 5
什么是PON?
Passive Optical Network 无源光网络
Passive Optical Splitter ONU
Optical Line Terminal
光线路终端
无源分光器
ONU
PSTN
Passive Optical Splitter
Internet CATV
OLT
down down down down down down（目前的主流支持速率） down
Logical reach : 60 km Logical split ratio: 128
UNI ONU
• R anging based on synchronous fram ing • 8 kH z clock transport or recovery • Survivability using P ST bytes • Security based on encryption
SN I O LT
ONU
M ax im um differential betw een the farthest and the nearest distance O N U from the O LT : 20km s
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
Huawei Confidential
业务需求
互联网 视频会议 远程控制
2002
• •
• • •
GPON（Gigabit-capable Passive Optical Networks） 三大优势： 1、更远的传输距离：采用光纤传输，接入层的覆盖半径20KM； 2、更高的带宽：对每用户下行2.5G/上行1.25G（物理层）； 3、分光特性：局端单根光纤经分光后引出多路到户光纤，节省光纤资源。 GPON支持Triple－play业务，可提供全业务竞争方案可以有效解决双绞线接入的带宽瓶颈， 满足用户对高带宽业务的需求，如高清电视、实况转播等，GPON是三网合一的上佳方案。 GPON标准完善，综合业务支持好，技术要求高 全球大运营商的选择
光纤衰减和光功率预算
光纤衰减和长度有关 光纤熔接点的衰减值一般小于0.2dB 其他方面，如光纤弯曲等也可能造成 衰减
Table G.984.2 – Classes for optical path loss
About 0.35 dB per km for 1310,1490nm
Huawei’s OLT and ONU 28 dB (Class B+)
2010 时间
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
Huawei Confidential
Page 4
接入需求与接入技术 PON的基本概念
GPON的关键技术
华为GPON设备介绍
GPON的组网应用
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
Huawei Confidential
Huawei Confidential
Page 2
接入业务带宽的需求增长
上行
Web Surfing Video Conferencing, Premises Surveillance SDTV VOD, Telecommuting
下行
File Sharing, Home Video Sharing/Streaming
1:2 分光器
Input
Output
∵ 10 log(0.5) = - 3.01 ∴ 1:2 分光器衰减为3.01 dB 1:16分光器衰减为12.04 dB 1:64分光器衰减为18.06 dB
2:N 分光器
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 14
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.H源自awei Confidential
Page 15
GPON接口参数指标（Class B+）
Items OLT:
Unit dBm dBm dBm dBm
Single fibre OLT +1.5 5 -28 -8 ONU
最小平均发送功率 Mean launched power MIN 最大平均发送功率 Mean launched power MAX 接收灵敏度 Minimum sensitivity 过载光功率 Minimum overload ONU:
最小平均发送功率 Mean launched power MIN 最大平均发送功率 Mean launched power MAX 接收灵敏度 Minimum sensitivity 过载光功率 Minimum overload
dBm dBm dBm dBm
0.5 5 -27 -8
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
Class A
Minimum loss Maximum loss 5 dB 20 dB
Class B
10 dB 25 dB
Class B ＋
13 dB 28 dB
Class C
15 dB 30 dB
NOTE – The requirements of a particular class may be more stringent for one system type than for another, e.g. the class C attenuation range is inherently more stringent for TCM systems due to the use of a 1:2 splitter/combiner at each side of the ODN, each having a loss of about 3 dB.
Page 9
GPON原理－上、下行数据
广播方式：GPON的下行帧长为固定的125us， 下行为广播方式，所有的ONU都能收到相同的 TDMA方式：GPON的上行是通过TDMA（时分复用） 数据，但是通过ONU ID来区分不同的ONU的 的方式传输数据，上行链路被分成不同的时隙，根据 数据，ONU 通过过滤来接收属于自己的数据。 下行帧的upstream bandwidth map字段来给每个 ONU分配上行时隙，这样所有的ONU就可以按照一 定的秩序发送自己的数据了，不会产生为了争夺时隙 而冲突。每帧共有9120个时隙。
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 6
PON与其他接入形态的比较
(a) 点到点的网络
ADSL
CO L
km
Curb switch
(b) 路边交换网络
LAN
CO L N
km subscribers
Passive optical splitter
ONU2
ONU3
OLT (in CO)
3 km
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
Huawei Confidential
Page 13
光功率衰减
分光器衰减计算 分光器的插入损耗(<1dB):
∑(Power_input) - ∑(Power_output of all branch)
GPON VDSL2 ADSL2+ Cable Modem Dial-up 150 100 25 20 10 5 0 5 10 15 20 25 100 150
Mbps
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 3
为什么选择GPON?
(c) 无源光网络
即: PON
L CO
km
N
subscribers
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
Huawei Confidential
Page 7
PON应用场景分析
1 km 2 km
Centre office
Curb
ADSL2+ GE GE
Building
Home
IP DSLAM
Real Time SDTV, Network PVR Multi-Player Gaming, Interactive Distance Learning Premises Web Hosting Telemedicine Large File Sharing HDTV VOD Next Hosted Applications & Storage