PON 网络学习_v4总结
PON网络知识介绍
PON网络知识介绍PON网络（Passive Optical Network）又称为无源光纤网络，是一种基于光纤传输技术的宽带接入网络。
与传统的以电信号为传输媒介的网络相比，PON网络具有更高的带宽、更远的传输距离和更低的成本。
PON网络的原理是在光纤传输链路中使用无源光纤设备，将光纤传输链路划分为不同的分支，每个分支连接到终端用户。
光信号从中心节点传输到终端用户的过程中，不需要额外的光源和光放大器进行增强，而是通过分光器进行分配和光栅进行反射，实现信号的传输。
这种设计使得光信号可以同时传输给多个用户，提高了网络的利用率。
光线路终端（OLT）是PON网络的中心节点，负责管理和控制整个网络。
OLT与电信运营商的核心网相连，并通过光纤链路将信号传输给ONU。
同时，OLT也负责对网络中的光信号进行调度和控制，以满足不同用户的需求。
光网络单元（ONU）是连接到终端用户的设备，通过PON网络接收和发送光信号。
每个终端用户都会有一个独立的ONU。
ONU可以是家庭用户的宽带接入设备，也可以是办公楼、学校等机构的网络终端设备。
ONU负责与OLT进行通信，将光信号转换成电信号，并将数据传输到用户终端设备。
光纤分配器（ODN）是将光信号从OLT分发到不同的用户分支的装置。
ODN将光信号分成不同的波长，然后通过分光器将其传输到不同的终端用户。
这种设计使得光信号可以在不同的用户之间共享，提高了网络的利用率。
PON网络具有许多优点。
首先，它提供了高带宽的网络接入，可以满足用户对高速互联网和大带宽应用的需求。
其次，PON网络的传输距离可以达到几十公里，远远超过了传统的电线传输距离。
此外，PON网络的构建成本较低，因为它使用了无源光纤设备，减少了能耗和维护成本。
然而，PON网络也存在一些挑战和限制。
首先，由于光纤传输链路的共享特性，网络的带宽会随着用户数量的增加而减少。
其次，由于是无源光纤网络，因此在信号传输过程中可能会存在一些损耗和衰减。
PON网络知识介绍
EPON具有高带宽、低成本、易扩展和标准化程度高等优点，广泛应用 于接入网领域。
GPON技术
定义
GPON（千兆比特无源光网络）是一种基于千兆比特速率 的无源光网络，它能够提供更高的带宽和更远的传输距离。
工作原理
GPON采用ITU-T G.984标准，通过OLT和ONU之间的无 源光分配网络，实现数据的上下行传输。GPON支持多种 传输速率和传输距离，满足不同业务需求。
PON网络与5G的融合
5G前传
PON网络作为5G前传的主要传输方 式，能够提供大带宽、低时延、高可 靠性的传输通道，满足5G网络的需求。
5G回传
PON网络与5G回传相结合，可以实 现灵活的组网和低成本的网络建设， 提高网络覆盖和容量。
PON网络的智能化发展
AI在PON网络中的应用
利用人工智能技术对PON网络进行智能分析和优化，提高网络性能和用户体验。
特点
APON具有传输质量高、支持多媒 体业务和标准化程度高等优点，但 由于技术复杂度高、成本较高等因 素，应用相对较少。
EPON、GPON和APON的比较
带宽和速率
GPON具有更高的带宽和速率，能够满足未来更高带宽的需求。
传输距离
GPON支持更远的传输距离，适合覆盖范围较大的区域。
业务支持
APON主要应用于电信级多媒体业务，而EPON和GPON则支持多种业务类型。
网络维护问题
总结词
PON网络的维护涉及到多个方面，需要采取有效的措施来确保网络的 稳定性和可靠性。
1. 故障诊断与排除
建立完善的故障诊断和排除机制，及时发现和解决PON网络中的故障 和问题。
2. 定期巡检与维护
对PON网络设备和线路进行定期巡检和维护，确保设备和线路的正常 运行。
PTN学些总结
OTN:光传送网波分复用（WDM）:把不同波长的光信号复用到同一根光纤中进行传送的方式要波分复用。
SDH每根光纤只能传送一个波长，传统波分的出现解决了容量和距离的问题（最大网络带宽为10G，而城域波分最大可支持80*10G带宽），同时在调度、保护和管理功能上存在不足。
OTN具备WDM的大宽带传送能力和SDH的灵活组网能力，并可加载ASON（自动交换光网络）智能特性，升级为智能光网络。
传统的WDM在保护、管理、调度等方面的局限，使其不能很好的适应大颗粒带宽业务的传送需求。
SDH（同步数字系列）:在传统的PDH传输系统已不能适应现代通信发展的要求的背景下产生，是一整套可进行同步数字传输、复用和交叉连接的标准化数字信号的等级结构。
STM-1使其最基本的同步传送模块，STM-N是SDH更高等级的同步传送模块。
DWDM（密集波分复用系统）：是WDM的一种形式，所谓密集是对相邻波长间隔而言，过去WDM 系统是几十nm的波长间隔，现在间隔小多了只有（0.8-2nm），甚至小于0.8nm。
MSTP:是基于SDH的多业务传输平台，同时实现TDM（电路交换中的语音业务）、ATM（异步传输模式）和以太网等业务的接入处理和传送，提供统一网管的多业务节点。
它将SDH的高可靠性、严格的QOS和ATM的统计复用高一级IP网络的统计复用COS特征集于一身，可以针对不同服务质量业务提供最佳传送方式。
业务配置灵活，MSTP提供10/100/1000Mbit/s系列接口，可以工作在端口组方式和CLAN方式。
可以工作在全双工、半双工和自适应模式下，具备MAC地址自学功能。
TDM准确的说它定义传统SDH（PDH）帧结构的业务，包括不限于语音，关键是他的帧结构是时分的。
ATM业务目前基本用的比较少，国内目前主要用于银行业务，欧洲还有很多3G无线基站应用ATM业务回传，“对应有QOS的数据”这句话总结的好，当然还包括语音在内的所有业务。
以太网是二层交换技术，无QOS这句话说太绝对，电信级以太已经不是什么新技术了，现在所有的通信技术如果没有QOS，运营商是不会用的。
PON网络基础知识
4.4光发射组件-TOSA
将光发射模块输出的(NRZ码)光信号送入取样示波器,就可 以观察到光信号波形的“眼图”
光脉冲信号的质量都可以在光眼图上观察到 光脉冲波形的上升时间、下降时间、过冲和下冲应加以控
制,以免降低接收灵敏度 光脉冲形状特性由眼图模板给出,眼图模板在光通信系统
的标准中都已做了具体的规定
PON网络基础知识
2020/11/3
PON网络基础知识
内容
l Pon的基本概念 l Epon网络的构架 l Onu的构架 l 光模块 l 测试项目介绍
内容
PON网络基础知识
1.1 PON-Passive Optical Network
通信网络中从共享网络分配到最终用户端的网络叫做接入网 接入有多种方式— 点对点（以太网）、铜线、XDSL、无线
4.4光发射组件-TOSA
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4.4光发射组件-TOSA
l 消光比(ER)的定义: ER=P1/P0 其中: P1是‘1’码的光功率值 P0是‘0’码的光功率值 用对数表示: ER=10lg(P1/P2)
l 消光比是光发射机的一个非常重要的指标,因为它反映了 光信号的相对幅度
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高，同时系统可以根据用户优先级设置不同的服务等级。
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2.2 EPON关键技术
l 突发信号同步
EPON是一个网同步体系面需要实现ONU与OLT之间的快 速同步。OLT接收机必须迅速恢复从不同节点传来的每个 突发信号的正确时钟，在上行信元到达OLT 的前几个bits 内实现快速突发比特同步。否则一旦发生bit错位或则相 位突变，数据接收的错位就会导致数据严重丢包，甚至不 断重传导致网络拥塞或瘫痪。
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•2000万FTTB/FTTH用户 万 用户 •韩国KT：08年建设 万线 ： 年建设 万线PON，2010年实现全 年建设80万线 ， 年实现全 韩国90％ 韩国 ％用户覆盖 •新加坡IDA：2008年～2012年完成 年 年完成120万家庭用 年完成 万家庭用 户和50万企业用户 户和 万企业用户
GPON标准基 本定稿，其大规 模部署已指日可 待， FSAN致力 于解决互通、光 线路故障检测、 绿色终端等业界 热点问题 G.984.6暂时只 考虑了GPON的 LR
IEEE 802.3av 2008年7月中 发布draft 2.0， 2009年9月正式 发布： 定义1Gbit/s上 行， 10Gbit/s下 行不对称网络架 构和10Gbit/s上 下行对称网络架 构
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泉州市电信分公司
具体的来说呢？ 具体的来说呢？
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泉州市电信分公司
EPON技术有哪些优点？ EPON技术有哪些优点？ 技术有哪些优点
低成本： 低成本： 1:N 以太网 高带宽：100M、1000M接入； 接入； 高带宽：100M、1000M接入 兼容性：兼容现有城域网； 兼容性：兼容现有城域网；
S8505
T64G BRAS
2*GE
汇聚POP 汇聚
T64G进行业务分流 上网业务上行到 BRAS设备
水头 OLT
东海 OLT
.. OLT
OLT
组播和语音业务直 接上行到IPTV头端和 IPTV NGN设备 OLT添加PVLAN区 分不同的OLT和业务 分光器根据组网模 式选择合适的分光比
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。
PON网络基础知识培训
GEPON是EPON的千兆
产业化程度最高，目前 版本；
拥有PON 80%以上的市场 份额；
目前已经有多个厂商可 提供➢份2年额P内O将就N逐会：年被P下aEs降PsOi，vNe预超O计越pt1i。c- al
在亚洲，市场份额将大
N幅et增w长ork。
➢ APON：基于ATM的无源光网络，
155.52Mbit/s 16或32 高 高 一般 高
EPON 好
简单
较好 具备 仿真支持 支持 中等
好 较低 8B/10B
好 1.25Gbit/s 1.25Gbit/s
16或32 低 低
一般 较高
GPON 好
简单
较好 具备 天然支持 支持 好 好 高 扰码NRZ 好 1.25G,2.5Gbit/s
APON/BPON的优缺点 优点： A/BPON提供丰富完备的OAM功能，包括误码率监测、告警、自动发现与
自动搜索，作为一种平安机制对下行数据进展扰码加密等。
缺点 数据传送效率低； 在ATM层上适配和提供业务复杂。用A/BPON传送数据还需在IP和ATM信
元及SONET/SDH格式之间来回转换，效率低、技术复杂、本钱高，不合 适向所有用户推广应用。
156M,622M,1.25G,2.4Gbit/s 64（逻辑上128） 高 高 一般 高
无源光网络〔PON〕技术介绍 EPON技术研究 EPON简介 EPON的组成 EPON的原理和关键技术 EPON的优缺点 EPON的组网及保护 EPON的业务实现 EPON网络规划建议 EPON的应用模型及在浙江挪动的适用性 EPON网络的应用实例
❖EPON的组网〔三〕 链型〔总线型〕组
网
采用多级分光，OLT连接一级分路器，一级分路器连接 假设干个ONU和二级分路器，同理类推。OLT与ONU的 最大间隔 需在20公里以内，最大分支为32路。由于采用 了多级分光，故功率预算必须保证光功率在ONU的接收 光功率之内。光分路器建议采用不等分器件。
PON网络知识介绍
PON网络知识介绍PON网络（Passive Optical Network）是一种光纤通信技术，广泛应用于光纤到户（FTTH）的网络连接中。
PON网络是一种点对多点（point-to-multipoint）的架构，通过一根光纤传输数据信号，将带宽共享给多个终端用户。
相比传统的以太网局域网（LAN），PON网络具有更高的带宽、更长的传输距离以及更低的成本。
PON网络由三个主要组成部分构成：光线路终端（Optical Line Terminal，OLT）、光分纤器（Optical Splitter）和光网络单元（Optical Network Unit，ONU）。
PON网络采用了分时多路复用（Time Division Multiplexing，TDM）技术，将上行和下行数据在时间上分开传输，以防止数据冲突。
在上行传输中，终端用户设备通过ONU发送数据，而下行传输中，OLT通过光线路向终端用户设备发送数据。
这种分时复用的方式可以大大提高网络的效率和带宽利用率。
PON网络有两种主要的标准：ATM-PON和Ethernet PON。
ATM-PON基于异步传输模式（Asynchronous Transfer Mode，ATM），采用了ATM协议将数据划分为小的固定大小的单元进行传输。
Ethernet PON则直接将以太网协议应用于传输数据，不需要额外的协议转换。
Ethernet PON具有更高的带宽和更低的成本，因此在现代的PON网络中得到了广泛应用。
PON网络有几个主要的优点。
首先，它具有较高的带宽，可以轻松满足用户对高速互联网和高清视频的需求。
其次，PON网络的传输距离可以达到几十公里，远远超过了传统的以太网。
此外，PON网络的构建成本相对较低，因为它使用光纤的被动组件（如光分纤器）来分发信号，无需额外的电子设备。
最后，PON网络非常可靠，因为光纤信号不受干扰和电磁干扰的影响。
然而，PON网络也存在一些挑战和限制。
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1%-25%
26%-50%
• E8-C终端获取BRAS分配的管理通道地址
51%-75%
• E8-C注册ITMS
76%-100%
• E8-C业务下发
设备认证注册
E8C终端与异厂家OLT设备互通
华为5680T+贝尔7360
OLT对E8C终端的LOID认证
EMS
OLT重启E8C终端 EMS查看E8C终端光功率 断纤和断电告警区分
SIP是一个类似于HTTP的基于文本的应用层信令控 制协议。用于创建、修改和释放一或多个参与者的会 话。这些会话可以是Internet多媒体会议、IP电话或 多媒体分发。
IETF 于 2001 年发布的 SIP 规范 RFC 3261。
示例：主叫仿真报文
TR069
TR-069 - 对下一代网络中家庭网络设备进行管理 配置的通用框架和协议，用于从网络侧对家庭网络中 的网关、路由器、机顶盒等设备进行远程集中管理。
专业网管系统 E8C预检预修功能测试
什么是PON
Passive Optical Network 无源光网络
Passive Optical Splitter
Optical Line Terminal
无源分光器
ONU
光线路终端
ONU
PSTN Internet CATV
OLT
Passive Optical Splitter
前期工作
• 熟悉并参与大客户专属保障中心系统需求分析
• 参加南供、苏广系统内部培训 • 熟悉广西电信综合告警系统 • 参加研究院E8C家庭网关入网测试 • 参加研究院E8C家庭网关预检预修功能测试
• 研究院PON网络分析数据报表工具设计和开发
目录
PON网络介绍 协议简介 SIP + TR069
E8C终端入网测试
无源分光器
ONU Optical Network Unit
光网络单元
PSTN CATV
Public Switched Telephone Network 公共交换电话网络 Community Antenna Television有线电视
PON系统在网络中的位置
SNI 软交换/IMS 平台 Internet
Fiber To The Curb (光纤到路边) 独栋建筑光纤接入（别墅或乡村） Fiber To The Node 光纤到节点,光纤延伸到电缆交接箱处，一般覆盖200～300用户
目录
PON网络介绍 协议简介 SIP + TR069
E8C终端入网测试
专业网管系统 E8C预检预修功能测试
SIP协议-Session Initiation Protocol
STM-1 /E1
FTTB
1× N
ONU
NT
楼宇
ODN
核心网
IMS TDM
基于PON的光纤接入网络
IP Multimedia Subsystem 互联网多媒体系统 Time Division Multiplexing 时分复用
用户
DDN
FR ATM
Digital Data Network 数字数据网
主要完成 ITMS+对E8C测试诊断任 务（包括PING 测试、ATM F5 Loop 测试、DSL 测试等），以及 终端重启，恢复出厂设置等功能
《中国电信家庭网关与增强型终端综合管理系统接口技术要求》
家庭网关与ITMS+接口在网络中的位置
STB PSTN
EMS
Set Top Box 机顶盒 Public Switched Telephone Network 公共交换电话网络
Frame Relay 帧中继 Asynchronous Transfer Mode 异步传输模式
FTTx应用场景
FTTH FTTB
Fiber to the home 光纤到户 Fiber To The Building 光纤到小区，再通过双绞线到各个用户
FTTV
FTTC FTTN
Fiber To The Village，光纤到乡村
E8C终端语音基本业务互通（软交换）
心跳功能 DTMF信号的检测与生成
SS
信号音的播放
G.711A编码方式 T38方式传真 透传方式FOIP
心跳功能
E8C故障诊断与预配置检查（与ITMS+）
远程重启操作及报文分析
终端远程配置截图
目录
PON网络介绍 协议简介 SIP + TR069
Element Management System 网元管理系统TR069
E8C终端入网测试
专业网管系统 E8C预检预修功能测试
ONU终端如何注册？
BAC SS
软交换业务边缘接入控制设备，为解决网络的安全、QoS、私网穿越等问题而引入的 Soft Switch 软交换
BRAS
OLT ITMS+
Broadband Remote Access Server 宽带接入服务器
Optical Line Terminal 光线路终端 Integrated Terminal Management System Plus 增强型终端综合管理系统
E8-C终端注册进度条验证测试
• E8-C注册到OLT
TR-069 - CPE WAN Management Protocol 是由DSL论坛所开发的技术规范之一
CPE ACS
Customer Premises Equipment用户端设备 Auto-Configuration Server 自动配置服务器
协议栈
RPC
Remote Procedure Call 远程过程调用
RPC远程方法访问
示例：Response for Fault
SetParameterValues
家庭网关与ITMS+接口
主要完成E8C注册认证ITMS+功能 主要完成ITMS+对E8C参数获取， 以及参数变更上报的等功能 主要完成ITMS+对E8C参数配置、 查询以及配置文件的上传等功能
主要完成ITMS+对E8C软件升级， 配置文件的备份和下发，以及软件 版本信息的查询
BAC BAC VOIP业务流 IPTV业务流 互联网业务流
UNI
FTTH
IP城域网
BRAS /SR BRAS /SR L2汇聚 (可选) GE/10G 1× N
ONU 家庭
IPTV/全球眼 业务平台
E
FTTO
OLT WDM 合波器
1× N
ONU
公司/ 办公室
TDM业务网络 （SDH/DDN/FR/ATM） CATV 业务网络