PON基础及目前主流方案对比
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中国移动GPON全业务接入解决方案
FTTX是最主要的接入展趋势
基于以太网技术的VDSL下行速率高，可达100Mbit/s以上可以在现有双绞线上实现远距离传输传输距离较以太网远，有利于提高用户实装率，降低维护成本线间串扰小，出线率较高，适合密集用户应用。
VDSL2
PON
家庭网关
无线技术
无源设备，降低运维成本带宽宽，支持下行2.5Gbps传输距离达到20km适合三重播放业务，很好的Qos保证适合于分散的小企业和居民用户，尤其是新建区域
面向电信运营的接入网
*
GPON/EPON产业链比较
选用GPON的运营商超过30家
AT&T, Verzion, France Telecom, KPN, Singtel, Telstra, Etisalat, Telecom Asturias, Malaysia…
主选EPON的运营商仅在日本、韩国
欧洲Arvidsjaur (municipality, Sweden), Elion Enterprises (Estonia), France Telecom, Habo (municipality, Sweden), Jönköping Energi (Sweden), Köping (municipality, Sweden), KPN, Ministry of Communications (Kuwait), Nayatel (Pakistan), Olofström (municipality, Sweden), Örebro (municipality, Sweden), Principalidad Asturias (Spain), Transit (cable TV operator), Telecom Austria, Tidaholm (municipality, Sweden), Vännäs (municipality, Sweden)
基于以太网技术的VDSL下行速率高，可达100Mbit/s以上可以在现有双绞线上实现远距离传输传输距离较以太网远，有利于提高用户实装率，降低维护成本线间串扰小，出线率较高，适合密集用户应用。
VDSL2
PON
家庭网关
无线技术
无源设备，降低运维成本带宽宽，支持下行2.5Gbps传输距离达到20km适合三重播放业务，很好的Qos保证适合于分散的小企业和居民用户，尤其是新建区域
面向电信运营的接入网
*
GPON/EPON产业链比较
选用GPON的运营商超过30家
AT&T, Verzion, France Telecom, KPN, Singtel, Telstra, Etisalat, Telecom Asturias, Malaysia…
主选EPON的运营商仅在日本、韩国
欧洲Arvidsjaur (municipality, Sweden), Elion Enterprises (Estonia), France Telecom, Habo (municipality, Sweden), Jönköping Energi (Sweden), Köping (municipality, Sweden), KPN, Ministry of Communications (Kuwait), Nayatel (Pakistan), Olofström (municipality, Sweden), Örebro (municipality, Sweden), Principalidad Asturias (Spain), Transit (cable TV operator), Telecom Austria, Tidaholm (municipality, Sweden), Vännäs (municipality, Sweden)
光原理PON与传统接入的对比
波段 初始(O)波段 初始(O)波段 (O) 扩展(E)波段 扩展(E)波段 (E) 短(S)波段 (S)波段 常规(C)波段 常规(C)波段 (C) 长(L)波段 (L)波段 超常(U)波段 超常(U)波段 (U)
波长范围 1260nm-1360nm 1260nm1360nm1360nm-1460nm 1460nm1460nm-1530nm 1530nm1530nm-1565nm 1565nm1565nm-1625nm 1625nm1625nm-1675nm
光纤传输波段划分
当前运用的单模石英光纤，如G.652C，G.652D，已 当前运用的单模石英光纤， G.652C，G.652D， 经基本消除氢损，它们的传输带宽，可以从1260nm 1260nm到 经基本消除氢损，它们的传输带宽，可以从1260nm到 1675nm，共有415nm宽度。一般把这415nm 415nm宽度 415nm宽度划分成 1675nm，共有415nm宽度。一般把这415nm宽度划分成 六个波段，具体划分方法如下： O、E、S、C、L、U六个波段，具体划分方法如下：
光纤的特性
损耗特性 • 光波在光纤中传输，随着传输距离的增加而光功率逐渐 下降，这就是光纤的传输损耗。光纤本身损耗的原因， 大致包括两类：吸收损耗和散射损耗。 • 吸收损耗是光波通过光纤材料时，有一部分光能变成热 能，造成光功率的损失。 • 散射损耗是由于光纤的材料、形状、折射率分布等的缺 陷或不均匀，使光纤中传导的光发生散射，由此产生的 损耗为散射损耗。
G.657光纤介绍
G.657光纤介绍
弯曲会给光纤带来什么？ 弯曲会给光纤带来什么？ 现象：纤芯光斑不是圆对称的。 现象：纤芯光斑不是圆对称的。 原因：弯曲改变了纤芯折射率分布，基模畸变。 原因：弯曲改变了纤芯折射率分布，基模畸变。
EPON跟三种主流有线接入技术的比较
EPON与三种主流有线接入技术的比较目前在宽带接入市场上，主流的有线接入技术主要是ADSL和FTTB＋LAN两种。
在未来的FTTH的应用中，则主要还有点对点的MC方案。
下面对这三种方案和EPON在可用带宽、维护费用、升级性、建设成本（设备和工程）等方面做一个综合的比较。
1与ADSL 的比较从带宽方面看，ADSL能满足一些用户上网的基本需求。
但是ADSL是上行和下行不对称的技术，而且上行带宽小，无法满足交互式业务的需求，如互动游戏、视频点播、远程教育、SOHO办公等。
特别是近年来出现的P2P(peer to peer)文件共享应用，对双向带宽更是有着极大的需求。
据统计，国外P2P网络流量已占据了整个网络流量的40％，给互联网带来巨大的带宽扩容压力。
这些当前日趋流行的业务都是宽带网络的发展方向，运营商的利润增长点，而ADSL网络在带宽方面却后继乏力，难以胜任。
因此，在带宽方面EPON网络有着毋庸置疑的优势。
从维护费用方面来看，由于ADSL的带宽随着传输距离增长而急剧下降，所以其节点相对较多，维护工作量大，维护费用较高。
而EPON 方式采用光纤接入，不仅稳定性较ADSL高，故障率低，中间的无源光网络的维护工作量也远小于ADSL。
从升级性和发展前途看，由于ADSL存在速率低、出线率不高、距离短、线间干扰影响用户使用等固有缺陷，用户数量不能无限制发展，更不能很好地满足用户对速度稳定性的要求，尤其是无法满足那些使用宽带业务频繁的APRU值较高的客户。
而EPON技术则可以通过增加PON接口卡，提高速率来实现平滑扩容，不断满足客户的新需求，具有良好的升级性。
从成本方面看，ADSL作为对已有铜线资源持续使用的一种方式，初期投资确实比较低，但需要不断地进行后期维护，特别是受出线率限制原有铜缆使用饱和之后，铺设新缆的费用与建设EPON网络相比将没有明显的优势。
当用户带宽需求增加，必须缩短铜线长度时，DSLAM 将不得不下移，这样，不仅占用了大量骨干网光纤资源，而且还不符合接入网“少层级、少局所、大容量”的发展趋势。
PON产品工程指导
据业务和以太网帧传输。
GPON（Gigabit Passive Optical Network）：基于ATM 和GEM协议的PON技术，支持
多种业务类型和更高的带宽。
10G-EPON和XG-PON：随着 技术的发展，支持更高带宽的 PON技术不断涌现，如10G-
EPON和XG-PON等。
PON产品应用场景
开发实现
编写代码和实现功能
根据方案设计的结果，编写代码并实现产品的 各项功能。
进行单元测试和集成测试
在代码编写过程中，进行单元测试和集成测试， 确保各个模块能够正常工作并协同工作。
修复问题和优化性能
在测试过程中，修复发现的问题并进行性能优化，提高产品的稳定性和性能。
测试验证
1 2
进行系统测试和验收测试
PON产品工程指导
目录
• PON产品概述 • PON产品设计 • PON产品开发流程 • PON产品优化建议 • PON产品发展趋势
01
PON产品概述
PON技术简介
PON（Passive Optical Network）技术是一种基于无源光网络的光纤接入技术， 通过光信号在光纤网络中的传输实现高速、大容量的数据传输。
性能优化
优化PON产品的传输性能
通过改进硬件设计和算法，提高PON产品的传输速率、降低传输 时延，提升产品的整体性能。
提升PON产品的稳定性
加强产品的可靠性设计，提高产品的抗干扰能力和稳定性，确保产 品在各种环境下都能稳定运行。
优化PON产品的扩展性
设计易于扩展的架构，支持未来新功能的快速集成，满足不断增长 的业务需求。
方案设计
设计产品架构和模
块
根据需求分析的结果，设计产品 的整体架构和各个模块，确保产 品能够实现预定的功能和性能指 标。
GPON（Gigabit Passive Optical Network）：基于ATM 和GEM协议的PON技术，支持
多种业务类型和更高的带宽。
10G-EPON和XG-PON：随着 技术的发展，支持更高带宽的 PON技术不断涌现，如10G-
EPON和XG-PON等。
PON产品应用场景
开发实现
编写代码和实现功能
根据方案设计的结果，编写代码并实现产品的 各项功能。
进行单元测试和集成测试
在代码编写过程中，进行单元测试和集成测试， 确保各个模块能够正常工作并协同工作。
修复问题和优化性能
在测试过程中，修复发现的问题并进行性能优化，提高产品的稳定性和性能。
测试验证
1 2
进行系统测试和验收测试
PON产品工程指导
目录
• PON产品概述 • PON产品设计 • PON产品开发流程 • PON产品优化建议 • PON产品发展趋势
01
PON产品概述
PON技术简介
PON（Passive Optical Network）技术是一种基于无源光网络的光纤接入技术， 通过光信号在光纤网络中的传输实现高速、大容量的数据传输。
性能优化
优化PON产品的传输性能
通过改进硬件设计和算法，提高PON产品的传输速率、降低传输 时延，提升产品的整体性能。
提升PON产品的稳定性
加强产品的可靠性设计，提高产品的抗干扰能力和稳定性，确保产 品在各种环境下都能稳定运行。
优化PON产品的扩展性
设计易于扩展的架构，支持未来新功能的快速集成，满足不断增长 的业务需求。
方案设计
设计产品架构和模
块
根据需求分析的结果，设计产品 的整体架构和各个模块，确保产 品能够实现预定的功能和性能指 标。
PON基础和目前主流方案对比课件相关材料
8M×1＝8M
8M×2＝16M
8M
10M
200k×2＝0.4M
200k×2＝0.4M
20M
32M
近期接入网络的发展目标为大多数用户提供16Mbps的下行接入能力，中期发 展目标是为大多数用户提供20Mbps下行带宽的能力。近期上行带宽也需要达 到2－4Mbps（特别是视讯会议、视频监控等业务）
宽带接入网的接入能力要求很快就将从目前1Mbps级发展到10Mbps，并在5 －10年内达到100Mbps
光纤接入有以太网无源光网络（EPON）、吉比特无源光网络（GPON）和点到 点光纤以太网（P2P）等
5
宽带业务对接入网传输质量的要求
业务系统
流媒体点 TCP 播 UDP
带宽
丢包率 （单向）
最好为流媒体播放 <2%
速率的二倍或以
上
<1%
IPTV组播 UDP 1M以上
<0.1%
视讯
新视通 为会议速率的1.5倍 <1%
WEB会议 350kbps
<1%
即时通信(有视频) 300kbps
VoIP
100kbps
PON基础和目前主流方案对比 课件相关材料
提纲
引言 光纤接入基本概念及方式 EPON介绍 GPON介绍 目前主流方案及对比（EPON） Cortina EPON 解决方案
2
引言
Internet业务高速发展（>100％的年增长率），已经很 大程度上改变了人类的生活方式
出现了大量基于互联网的新业务、新应用（YouTube、 全球眼、BT、即时通信等）
VDSL2结合了ADSL2+和VDSL的特点，是DSL技术发展的高 级阶段
PON网络的技术演进
ITU 是 GPON 标准的制定组织。在 GPON 的演进路线中出现了演进分化。 GPON 先以单波扩容至 10G 的方式演进到非对 称的 10G-GPON 阶段，然后出现演进分 化，部分标准制定者支持以合波方式继 续演进到非对称的 40G-TWDM PON 阶段；部分标准制定者支持演进到 对称的 XGS-PON 阶段。40G-TWDM PON 或 XGS-PON 之后，GPON 将以波分 技术为主向 100G-PON 阶段演进
FASN （全业务接入网论坛)
FSAN 主导完成了 APON， BPON， GPON 设备标准，对于 PON 技术的演 进分为两种方案： NG-PON1 和 NG-PON2。 NG-PON1 是一种共存模式方案，即 在兼容现有 ODN 的基础上，通过标准扩展将 GPON 过渡到 NGPON，其中又分为 XG-PON1 和 XG-PON2两种模式。 NG-PON2 则被称为下一代 PON，是全新的用于 满足长期发展的演进方案，其目标是提供一个独立的下一代光网络接入方案， 如 WDM PON。相关标准正在订定中。
⑤10G-EPON 和 EPON 的指标对比
13
10G-GPON 技术
①XG-PON 系统参考模型
②XG-PON 速率模式 XG-PON只支持一种速率模式，下行9.95328Gbit/s ，上行2.48832Gbit/s 。
③XG-PON 的原理及上下行波长 XG-PON 标准是对 GPON 标准的拓展，其原理与 GPON 相同， 在下行方向采用广播 方式，在上行方向采用 TDMA 方式， 主要在波长上有所区别。
PON基本原理
PON系统采用WDM（波分复用）技术，使得不同的方向使用不同波
长的光信号，实现单纤双向传输。
主流厂家PON设备类型及不同接入方式造价对比测算
主流厂家PON设备类型及不同接入方式造价对比测算
一、主流厂家PON设备类型
（一）OLT：以下设备型号可混插PON和10G PON的板卡
1.中兴：C300（机架式）、C320（盒式）
2.华为：
（二）ONU：
1.中兴：
（1）可以升级到10G EPON的设备：主要是插卡式设备，如F821、F820。
F821需要更换主控板，F820需要更换上联子卡。
（2）不能升级到10G EPON需要整机更换的设备：主要是固定盒式设备，如F803、F822、F823。
2.华为：均不能平滑过渡，需要更换整机设备。
设备型号：MA5620E、MA5626E、MA5620G、MA5626G、MA5620、
MA5626、MA5616、MA5610、MA5612。
二、造价对比测算
示例：以原有PON+LAN覆盖住宅小区，1000户宽带用户为例，按照8口OLT设备、16口ONU进行测算。
EPON 每PON板5826元，GPON 每PON板7561元，10G PON 每PON板31201元；EPON 每台ONU 961元，GPON每台ONU 1139元，10G PON每台ONU 1611元。
单用户带宽从20M提升至50M，按50%并发率，单用户造价如下：
单用户带宽从20M提升至100M，按50%并发率，单用户造价如下：。
PON网络知识介绍
TDM/WDM复用技术可以显著提高 PON网络的传输容量和灵活性，但同 时也增加了网络的复杂性和成本。
04 PON网络性能指标与评估方法
传输性能指标
带宽
PON网络提供的上下行带宽，决定了网络 传输数据的能力。
传输时延
传输速率
PON网络设备的传输速率，包括线路速率 和设备端口速率。
数据在PON网络中传输所需的时间，影响 网络的实时性。
03 PON网络关键技术
无源光分路器技术
原理
无源光分路器（Passive Optical Splitter）是PON网络中的关键设备，它采用光学原 理将一路光信号分成多路光信号，或将多路光信号合成一路光信号。
类型
常见的无源光分路器有熔融拉锥型、微光学型、光波导型等。
特点
无源光分路器具有无需电源、体积小、重量轻、可靠性高等优点，但同时也存在插入损 耗、分光比限制等缺点。
OLT设备安装
选择合适的位置，固定OLT设备，连接电源和接地线，配置网络 接口。
ONU设备安装
根据网络规划，确定ONU设备的安装位置和数量，连接电源和 网络接口。
光纤连接
使用合适的光纤和连接器，按照规定的光纤连接方式进行连接， 确保光信号的传输质量。
系统调试与测试
设备配置
对OLT和ONU设备进行配置，包括网络参数、业务参数、安全参 数等。
特点
突发光通信技术可以提高PON网络的带宽利用率和传输效 率，但同时也对光器件的性能提出了更高的要求。
TDM/WDM复用技术
01
02
03
原理
实现方式
特点
时分复用（TDM）和波分复用（ WDM）是PON网络中常用的复用技 术，它们分别将多路信号在时域和频 域上进行复用和解复用。
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金龙电子（香港）有限公司 15
NMI 接入网系统管理功能
ONT 业务节 点功能 O LT ODN ONT
SNI S /R R /S UNI
P2P光纤以太网系统
媒体转换器方式是将电信号转换成光信号进行长距离传输的技术实现方式， 是对于已有的电的Ethernet设备要加上MC。 其中MC是一个单纯的光电/电光转换器，它并不对信号包做加工，因此成本 低廉。由于其技术架构相当简单、便宜而普遍应用的传输技术。 优点：点到点系统避免了复杂的上行同步技术和终端自动识别技术。另外上 行的全部带宽可被一个终端所用，这非常有利于带宽的扩展，便于在线监测。 缺点：随着FTTH用户数量的增加，局端设备和光纤的数量也将会增加，在用 户密度较大的场合综合建设成本相对较高 。
在国外已有数千万线（覆盖用户超6000万）的规模商用 在国内部署也已经覆盖接近1亿用户
高清IPTV等业务和激烈的市场竞争也使得PON进入规模部署阶段，是目前“光 进铜退”的主流实现技术 在这样一个阶段，对EPON标准与技术以及网络规划与设计进行讨论具有重要的 现实意义。
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提纲
引言 光纤接入基本概念及方式 EPON介绍 GPON介绍 目前主流方案及对比（EPON） Cortina EPON 解决方案
12
金龙电子（香港）有限公司
光纤接入及FTTx的概念
两个常用术语： FTTP（Fiber To The Premise），光纤到私人住宅或独有商务楼的应用方式 FTTBiz（Fiber To The Business），光纤到商业用户。 注：FTTP和FTTBiz概念更多的体现的是用户的概念，而FTTH/C/B/N更多体现地理位臵的概念
总结
金龙电子（香港）有限公司
<0.1%
<90ms
<12ms
6
目前的主要宽带接入技术比较
ADSL/ADSL2/ VDSL2 2+上行 ADSL/ ADSL2下行 802.11b ADSL2+下行 VDSL下行2 802.11a VDSL下行1 VDSL下行2 WiMAX VDSL上行1
光纤接入 光 波
PON基础及目前主流方案对比 课件材料
苏礼坚 stephensu@ 2012-8-25
提纲
引言 光纤接入基本概念及方式 EPON介绍 GPON介绍 目前主流方案及对比（EPON） Cortina EPON 解决方案
2
金龙电子（香港）有限公司
引言
Internet业务高速发展（>100％的年增长率），已经很 大程度上改变了人类的生活方式 出现了大量基于互联网的新业务、新应用（YouTube、 全球眼、BT、即时通信等） 新业务和新应用对通信网络提出了更高的要求，互联网 业务已经从“窄带时代”进入“宽带时代” 宽带互联网业务是电信产业未来的战略性业务 光传输技术的突飞猛进使得骨干网技术发展迅速，骨干 网传输能力不再是瓶颈 宽带接入成为关系到电信运营商非话音业务发展的关键 环节
Splitter CO Business/ Residence Fiber
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主流PON技术
相同的拓扑——P2MP光纤
A/BPON FSAN提出，ITU-T标 准化； ATM封装，技术复杂； 目前标准化最完善； 没有得到市场认可。
EPON-10G EPON IEEE 802.3标准 以太网封装； 技术简单、成本低 标准较完善； 技术成熟，已经规模 应用。 封装协议不同
5
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宽带业务对接入网传输质量的要求
业务系统
流媒体点 TCP 播 UDP
带宽
பைடு நூலகம்
丢包率 （单向）
时延 （单向） <140ms <500ms
抖动（单向） <50ms <500ms
最好为流媒体播放 <2% 速率的二倍或以 <1% 上
IPTV组播 UDP
1M以上
<0.1%
<500ms
<200ms <200ms
点对点方式： •需要2N个收发模块 •光纤总长度为N*(D1+D2)
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点对多点方式： •需要N+1个收发模块
16
•光纤数量为(D1+N*D2)
无源光网络（PON）系统
PON是采用无源光分支器的光接入网，一般采用树形-分支拓扑结构。 与点到点方式相比，采用PON技术可以节省OLT光接口和光纤，而且 PON系统可扩展性好，便于维护管理，是FTTH的主要实现方式。 宽带PON技术主要包括基于ATM的宽带无源光网络（BPON/APON）、 以太网无源光网络（EPON）、具有Gb/s传送能力的无源光网络 （GPON）三类。
合计
16M
20M
32M
近期接入网络的发展目标为大多数用户提供16Mbps的下行接入能力，中期发 展目标是为大多数用户提供20Mbps下行带宽的能力。近期上行带宽也需要达 到2－4Mbps（特别是视讯会议、视频监控等业务） 宽带接入网的接入能力要求很快就将从目前1Mbps级发展到10Mbps，并在5 －10年内达到100Mbps
金龙电子（香港）有限公司 10
G/EPON已进入规模商用阶段
光纤接入有以太网无源光网络（EPON）、吉比特无源光网络（GPON）和点到 点光纤以太网（P2P）等 PON技术特点和发展现状如下：
技术：技术简单、成熟、易实现 标准化：已完成，进一步完善中 电信级运营要求：已经基本满足 产业链基本成型：商用芯片和设备供应商较多 互操作：已经实现芯片级和系统级的互操作 成本：芯片和设备成本不断下降 实际应用情况：
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宽带业务发展趋势
居民用户业务
固定电话 高速因特网接入 IPTV（高清/标清） 可频电话 互动视频应用 远程教育/医疗 网络游戏 SOHO
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移动业务
•3G无线业务
商业用户业务（ICT）
商业电话 数据专线（E1、DDN、
•Wi-Fi局域接入
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无源光网络（PON）系统原理
TDMA方式
上行方向为TDMA 方式－－各ONU 上行数据分时发送， 各ONU的发送时 间与长度由OLT集 中控制
下行数据广播发送， 每个ONU根据下行 数据的标识信息接收 属于自己的数据，丢 弃其他用户的数据
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EPON: 802.11a:54 VDSL非对称: 1G/1G M 52M /6.4M ADSL： GPON: 802.11b:11 8M/864K VDSL对称： 10M/100 传输 2.5Gbps M 13~26M M 速率 ADSL2+： 802.11g:54 24M/1.2M VDSL2:50M@500 /155M~2. M/11M 米 5G 对称/非对称 对称 对称 非对称 对称 / 非对称 对称 性 传输距离与速率 覆盖 成反比： 距离 ADSL：3km 中国电信上海研究院 ADSL2/2+:3km 传输距离与速 率成反比： 不使用U0: ≤ 100m 1.5km 使用U0： ≤4km 传输距离与速 100m 率无关： EPON: 10/20km GPON: 20km
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光纤接入（FTTX）发展趋势
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14
光纤接入系统功能模型
FTTH系统的基本组成： 光线路终端（OLT， 局端设备） 光分配网（ODN，光 纤环路系统，包含光 分路器、光纤光缆及 光缆分线盒、光缆交 接箱等一系列无源器 件） 光网络单元（ONU， 用户端测试）
－速率高：500m的下行速率<50Mb/s，800m的距离下可达20Mb/s －以太网架构、功能特性丰富 －与ADSL/ADSL2+前向兼容 －成本有待降低、互通性有待完善、缺乏大规模商用实践
宽带无线接入（WLAM和WiMAX）适合用于个人用户的便 捷接入，是未来发展的重要方向；但受载频宽度、传输 距离等方面的限制，每用户接入带宽有限，难以作为家 庭普遍接入的手段，是有线接入的重要补充
•WiMAX接入 •高速移动数据传输
ATM、以太网）
高速因特网接入 视频会议&
广播
•高品质图片
•无线视频 •联机游戏
数据中心
千兆比级高速租用线 存储网络和容灾
•手机电视
4
典型宽带业务的带宽需求
业务类型 所需带宽
近期（2008－2009） 标清电视 2.5M 高清电视 8M 高速上网 － IP话音 200k 2.5M×1＝2.5M 8M×1＝8M 4M 200k×2＝0.4M 用户所需下行带宽 中期（2010～2012） 远期（2013及以后） 2.5M×2＝5M 8M×1＝8M 8M 200k×2＝0.4M 2.5M×2＝5M 8M×2＝16M 10M 200k×2＝0.4M
<500ms
<50ms <50ms
视讯
新视通
WEB会议
为会议速率的1.5倍 <1% 350kbps 100kbps N/A <1%
即时通信(有视频) 300kbps
VoIP IP VPN 高速上网
<3%
<1% <1% <0.5%
<200ms
<150ms <150ms <100ms
<100ms
<20ms <12ms <50ms
发射谱
0.026 0.138
1.1
2.2 3.75 5.2 8.5 12
NMI 接入网系统管理功能
ONT 业务节 点功能 O LT ODN ONT
SNI S /R R /S UNI
P2P光纤以太网系统
媒体转换器方式是将电信号转换成光信号进行长距离传输的技术实现方式， 是对于已有的电的Ethernet设备要加上MC。 其中MC是一个单纯的光电/电光转换器，它并不对信号包做加工，因此成本 低廉。由于其技术架构相当简单、便宜而普遍应用的传输技术。 优点：点到点系统避免了复杂的上行同步技术和终端自动识别技术。另外上 行的全部带宽可被一个终端所用，这非常有利于带宽的扩展，便于在线监测。 缺点：随着FTTH用户数量的增加，局端设备和光纤的数量也将会增加，在用 户密度较大的场合综合建设成本相对较高 。
在国外已有数千万线（覆盖用户超6000万）的规模商用 在国内部署也已经覆盖接近1亿用户
高清IPTV等业务和激烈的市场竞争也使得PON进入规模部署阶段，是目前“光 进铜退”的主流实现技术 在这样一个阶段，对EPON标准与技术以及网络规划与设计进行讨论具有重要的 现实意义。
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提纲
引言 光纤接入基本概念及方式 EPON介绍 GPON介绍 目前主流方案及对比（EPON） Cortina EPON 解决方案
12
金龙电子（香港）有限公司
光纤接入及FTTx的概念
两个常用术语： FTTP（Fiber To The Premise），光纤到私人住宅或独有商务楼的应用方式 FTTBiz（Fiber To The Business），光纤到商业用户。 注：FTTP和FTTBiz概念更多的体现的是用户的概念，而FTTH/C/B/N更多体现地理位臵的概念
总结
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<0.1%
<90ms
<12ms
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目前的主要宽带接入技术比较
ADSL/ADSL2/ VDSL2 2+上行 ADSL/ ADSL2下行 802.11b ADSL2+下行 VDSL下行2 802.11a VDSL下行1 VDSL下行2 WiMAX VDSL上行1
光纤接入 光 波
PON基础及目前主流方案对比 课件材料
苏礼坚 stephensu@ 2012-8-25
提纲
引言 光纤接入基本概念及方式 EPON介绍 GPON介绍 目前主流方案及对比（EPON） Cortina EPON 解决方案
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引言
Internet业务高速发展（>100％的年增长率），已经很 大程度上改变了人类的生活方式 出现了大量基于互联网的新业务、新应用（YouTube、 全球眼、BT、即时通信等） 新业务和新应用对通信网络提出了更高的要求，互联网 业务已经从“窄带时代”进入“宽带时代” 宽带互联网业务是电信产业未来的战略性业务 光传输技术的突飞猛进使得骨干网技术发展迅速，骨干 网传输能力不再是瓶颈 宽带接入成为关系到电信运营商非话音业务发展的关键 环节
Splitter CO Business/ Residence Fiber
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主流PON技术
相同的拓扑——P2MP光纤
A/BPON FSAN提出，ITU-T标 准化； ATM封装，技术复杂； 目前标准化最完善； 没有得到市场认可。
EPON-10G EPON IEEE 802.3标准 以太网封装； 技术简单、成本低 标准较完善； 技术成熟，已经规模 应用。 封装协议不同
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宽带业务对接入网传输质量的要求
业务系统
流媒体点 TCP 播 UDP
带宽
பைடு நூலகம்
丢包率 （单向）
时延 （单向） <140ms <500ms
抖动（单向） <50ms <500ms
最好为流媒体播放 <2% 速率的二倍或以 <1% 上
IPTV组播 UDP
1M以上
<0.1%
<500ms
<200ms <200ms
点对点方式： •需要2N个收发模块 •光纤总长度为N*(D1+D2)
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点对多点方式： •需要N+1个收发模块
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•光纤数量为(D1+N*D2)
无源光网络（PON）系统
PON是采用无源光分支器的光接入网，一般采用树形-分支拓扑结构。 与点到点方式相比，采用PON技术可以节省OLT光接口和光纤，而且 PON系统可扩展性好，便于维护管理，是FTTH的主要实现方式。 宽带PON技术主要包括基于ATM的宽带无源光网络（BPON/APON）、 以太网无源光网络（EPON）、具有Gb/s传送能力的无源光网络 （GPON）三类。
合计
16M
20M
32M
近期接入网络的发展目标为大多数用户提供16Mbps的下行接入能力，中期发 展目标是为大多数用户提供20Mbps下行带宽的能力。近期上行带宽也需要达 到2－4Mbps（特别是视讯会议、视频监控等业务） 宽带接入网的接入能力要求很快就将从目前1Mbps级发展到10Mbps，并在5 －10年内达到100Mbps
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G/EPON已进入规模商用阶段
光纤接入有以太网无源光网络（EPON）、吉比特无源光网络（GPON）和点到 点光纤以太网（P2P）等 PON技术特点和发展现状如下：
技术：技术简单、成熟、易实现 标准化：已完成，进一步完善中 电信级运营要求：已经基本满足 产业链基本成型：商用芯片和设备供应商较多 互操作：已经实现芯片级和系统级的互操作 成本：芯片和设备成本不断下降 实际应用情况：
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宽带业务发展趋势
居民用户业务
固定电话 高速因特网接入 IPTV（高清/标清） 可频电话 互动视频应用 远程教育/医疗 网络游戏 SOHO
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移动业务
•3G无线业务
商业用户业务（ICT）
商业电话 数据专线（E1、DDN、
•Wi-Fi局域接入
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无源光网络（PON）系统原理
TDMA方式
上行方向为TDMA 方式－－各ONU 上行数据分时发送， 各ONU的发送时 间与长度由OLT集 中控制
下行数据广播发送， 每个ONU根据下行 数据的标识信息接收 属于自己的数据，丢 弃其他用户的数据
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EPON: 802.11a:54 VDSL非对称: 1G/1G M 52M /6.4M ADSL： GPON: 802.11b:11 8M/864K VDSL对称： 10M/100 传输 2.5Gbps M 13~26M M 速率 ADSL2+： 802.11g:54 24M/1.2M VDSL2:50M@500 /155M~2. M/11M 米 5G 对称/非对称 对称 对称 非对称 对称 / 非对称 对称 性 传输距离与速率 覆盖 成反比： 距离 ADSL：3km 中国电信上海研究院 ADSL2/2+:3km 传输距离与速 率成反比： 不使用U0: ≤ 100m 1.5km 使用U0： ≤4km 传输距离与速 100m 率无关： EPON: 10/20km GPON: 20km
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光纤接入（FTTX）发展趋势
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光纤接入系统功能模型
FTTH系统的基本组成： 光线路终端（OLT， 局端设备） 光分配网（ODN，光 纤环路系统，包含光 分路器、光纤光缆及 光缆分线盒、光缆交 接箱等一系列无源器 件） 光网络单元（ONU， 用户端测试）
－速率高：500m的下行速率<50Mb/s，800m的距离下可达20Mb/s －以太网架构、功能特性丰富 －与ADSL/ADSL2+前向兼容 －成本有待降低、互通性有待完善、缺乏大规模商用实践
宽带无线接入（WLAM和WiMAX）适合用于个人用户的便 捷接入，是未来发展的重要方向；但受载频宽度、传输 距离等方面的限制，每用户接入带宽有限，难以作为家 庭普遍接入的手段，是有线接入的重要补充
•WiMAX接入 •高速移动数据传输
ATM、以太网）
高速因特网接入 视频会议&
广播
•高品质图片
•无线视频 •联机游戏
数据中心
千兆比级高速租用线 存储网络和容灾
•手机电视
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典型宽带业务的带宽需求
业务类型 所需带宽
近期（2008－2009） 标清电视 2.5M 高清电视 8M 高速上网 － IP话音 200k 2.5M×1＝2.5M 8M×1＝8M 4M 200k×2＝0.4M 用户所需下行带宽 中期（2010～2012） 远期（2013及以后） 2.5M×2＝5M 8M×1＝8M 8M 200k×2＝0.4M 2.5M×2＝5M 8M×2＝16M 10M 200k×2＝0.4M
<500ms
<50ms <50ms
视讯
新视通
WEB会议
为会议速率的1.5倍 <1% 350kbps 100kbps N/A <1%
即时通信(有视频) 300kbps
VoIP IP VPN 高速上网
<3%
<1% <1% <0.5%
<200ms
<150ms <150ms <100ms
<100ms
<20ms <12ms <50ms
发射谱
0.026 0.138
1.1
2.2 3.75 5.2 8.5 12