1.EPON技术介绍

7x 8x 9x 10x 11x 12x 1x 2x 3x B 4x 5x 6x
C 7 8 9 101112
A 123456
7x 8x 9x 10x 11x 12x 1x 2x 3x A 4x 5x 6x
7x 8x 9x 10x 11x 12x 1x 2x 3x B 4x 5x 6x
全业
务 PON接入
P2P的应用场景
P2P目前的应用场景基本可以分成两类：一类是用于大客户和高端商业客户 接入，另一类是用于低密度小区用户接入；
与P2MP系统相比，P2P系统需要消耗更多的主干光纤和更多的设备，同时还 需要更多的供电系统和维护，成本相对更高 ；
内容提要
现有宽带技术介绍 PON技术介绍 EPON技术介绍 GPON技术简介
年底提出了Ethernet-PON（EPON）的概念，传输速率达1Gbps,链路层基于
简单的Ethernet封装
– PON的基本特点 – OLT与ONU之间信号传输基于IEEE 802.3以太网帧 – 采用8B/10B的线路编码，数据速率为上下行对称1Gbps,线路比特率
GPON技术分析
GPON设计了新的TC（传输汇聚）子层，该子层完成对高层多 样性业务的适配和多路复用。 GPON采用了125μs定长的帧结构，每秒8千帧。 一个TC帧可包含多个ATM信元和/或GEM帧。 GEM（GPON Encapsulation Method）是GPON技术优势的集 中体现，它是GFP的简单变种。 GPON引入了Port ID。 在ONU的一个业务端口看来，它存在着与OLT的一个点到点的连 接，由Port ID标识。 GPON的很多技术规范借鉴BPON。
EPON
成熟 Ethernet 8B/10B 65.6%
中等 较低 成熟
GPON与EPON的比较分析
▪ GPON和EPON分别适合不同的用户群体，两者是互补的关系，而非完全替代关系 ▪ GPON在大客户接入方面占据优势，EPON更加适合居民和小型商业用户使用
FTTH的发展现状
一定时间内ADSL、FTTB+LAN、FTTH共存； 其中短时间内ADSL将持续占主流（固网运营商），但FTTB+LAN，
耗电和散热：随着用户的增多，设备的耗电和散热问题 也日益突出。
窜扰和背景噪声：由于传输线的屏蔽不好，受到了其他 电力线和无线电的干扰而造成了线路的不平衡。
LAN 技术特点
局域网（Local Area Network），简称LAN LAN接入原本主要应用于计算机网络，一般采用五类或超
五类非屏蔽双绞（UTP）作为接入线路。 由于技术上的发展，使得LAN的传输距离大为扩展，基本
开通距离短：用户到机房的距离超过3公里就不能很好 的保证正常的使用。随着用户范围的扩大，运营商必然 要多建局房，从而加大了投资。
下行速率低：随着VOD在线游戏等交互业务的开展，下 行最大640K/S的速率显得较低。
线路诊断能力较弱：使用宽带业务的用户个体差异很大， 由于用户端原因出现的故障，维护人员不能在网络侧对 终端、线路等问题进行准确的定位，必须上门服务解决 问题。因此在用户的开户和故障处理中，需要花费大量 的人力、物力和时间，导致开户速度慢，故障处理困难， 使宽带的运营成本居高不下。
P2P目前的现状
高带宽 可实现100 Mbit/s甚至1000 Mbit/s的双向高带宽接入；
长距离 可支持10 km以上的传输距离，如果增大发送光功率，可以进一步扩展传输 距离。
布放灵活 适合用户分布相对零散的场合，可以灵活布放。
网络结构简单 由于用户独享OLT到ONT的光纤资源，可免去PON系统中复杂的带宽管理、 测距、延时补偿、收发器功率及状态管理等过程，网络结构非常简单，实现 时相对容易。
POTS
上行通道
下行通道
4KHz
25KHz
138KHz
1.1MHz
• 0-4KHz频段：传送话音基带信号，实现电话业务； • 25-138KHz频段：传送上或下行的低速（144-576Kb/s）数据或控制信息； • 138-1100KHz频段：传送下行变速数据（速率可达8Mb/s）
ADSL目前存在的问题
机制
无源光网络（PON）系统原理－2
广播方式
(b)PON系统中的下行方向工作原理
下行工作波长范围:1480-1500nm 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
PON vs. 点到点光纤以太网 对比
无源光网络PON：
点到多点的树形-分支结构 局端设备和用户端设备之间为全无
PON是什么？
PON(Passive Optical Network)无源光网络是实现FTTH光纤到户的主要 技术,提供点到多点的光纤接入
PON是什么？
PON技术研究起源于1995年, 1998年10月， ITU通过了FSAN组织(全业务接入网)所倡导 的基于ATM的PON技术标准——G.983。也 被称为BPON ( Broadband PON). 速率为 155 Mbps,可选择支持622 Mbps速率。
服务质量 LAN由于采用的是IP传输，通过采取OSPF或BGP4协议进行负载分流、MPLS协议进 行流量工程(TE)、指定速率、不同用户等级等方法以及扩充骨干网络带宽等方法，也 可以保证一定的服务质量。
业务稳定性 由于LAN的传输介质无屏蔽，因此稳定性也不太理想。
设备维护 LAN要到小区内查找故障原因及更换板件，并且维护工作要有小区管理人员的参与才能 完成。
工程实施难度 LAN要对用户进行重新布线，并且在用户小区要购买设备间，放置园区级交换机、楼栋 交换机等，工程实施难度相当大。
LAN应用分析
从技术上来看，ADSL在覆盖范围、工程实施以及设备维护等方面明 显优于LAN，但LAN在未来可发展性上占有一定的优势，可满足未来 用户的带宽需要；
在经济效益上，LAN接入仅仅适用于部分用户密度较高且实装率较高 的高层建筑区，并要采用有宽带用户申请才进行综合布线和安装交换 机端口的建设方式。
ONU Optical Network Unit OLT Optical Line Terminal
PON的通用特性
PON的技术发展
APON/BPON的不足
数据传送效率低； 在ATM层上适配和提供业务复杂。用BPON传送数据还需在； ATM信元及SDH格式之间来回转换； 带宽不足，扩展性较差； 效率低、技术复杂、成本高，不适合向所有用户推广应用；
IP数据网
OLT
PSTN CATV
xG带 宽
无源网 络，无 需维护
ONU
无源分光器
ONU
ONU
E thern et E thern et E thern et
内容提要
现有宽带技术介绍 PON技术介绍 EPON技术介绍 GPON技术简介
EPON基本特点
EFMA（Ethernet in the First Mile Alliance，第一英里以太网联盟）于2000
Splitter
CO
Business/ Residence Fiber
PON vs. 点到点光纤以太网 对比
❖ 基于MC的点到点技术的 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
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
可以满足接入网和城域网数据通信的需求。 其上下行速度是对称的，可达10Mbit/s、100Mbit/s（FE）
甚至于1000Mbit/s（GE），传输距离一般为100m～ 150m 。
LAN目前的现状
网络结构 LAN自IP城域网的接入层设备以星型结构通过光纤和五类线进行接入，先后要经过园区 级交换机、楼栋交换机和楼层交换机；
FTTH市场容量将大量增加； 在小区宽带接入方面，驻地运营商，新兴运营商将首选FTTB+LAN或
FTTH方式组网； FTTH网络将为用户提供更加丰富的业务，满足不同用户需求。
无源光网络（PON）系统原理－1
(a)PON系统中的上行方向工作 原理
上行工作波长范围:1260-1360nmBiblioteka Baidu 上行数据分时发送，各ONU的发送时间与长度由OLT集中控制－－TDMA的接入
收发器运 维盲点、 故障率高
C 7 8 9 101112
A 123456
7x 8x 9x 10x 11x 12x 1x 2x 3x A 4x 5x 6x
7x 8x 9x 10x 11x 12x 1x 2x 3x B 4x 5x 6x
C 7 8 9 101112
A 123456
7x 8x 9x 10x 11x 12x 1x 2x 3x A 4x 5x 6x
EPON技术介绍
四川光恒通信技术有限公司 2009年9月
PON技术是宽带接入技术的一种
服务 中心 服务 中心
服务中心
IP骨干 ATM骨干 骨干网络
宽带PON
DSALM CMTS LAN 交换机
光纤 铜线 Cable 5类线
接入网
用户驻地网 （终端）
现有接入技术介绍 PON技术介绍 EPON技术介绍 GPON技术简介
安全性高 各用户之间彼此独立，安全性高；
端口利用率高 可根据用户数量的增加相应地增加端口模块，因此可以非常方便地实现扩 容，设备端口利用率高。
P2P的技术缺点
需要重新铺设光纤线路； 每个用户占用一根/对光纤，光纤数量多，施工较困难； 因为以太网技术的固有机制不提供端到端的包时延、包丢
失率和带宽控制，难以保证实时业务的服务质量，提供 TDM业务比较困难； 维护成本很高； 缺乏安全机制保证；
GPON的现状
标准化工作仍然在继续 业界的支持厂家仅一家，短时间内很难形成产业规模
EPON的突出优势
XPON技术比较总结
标准成熟度 封装格式 线路码
带宽利用率 多业务支持
成本 产品成熟度
BPON
成熟 ATM NRZ扰码 80%
强 高 成熟
GPON
不成熟 ATM/GEM NRZ扰码
86% 强 高 较成熟
PON vs. 点到点光纤以太网 对比
MC接入
单一 业务
光电收发器
IP数据网
100 M带 宽
E thern et
C 7 8 9 101112
A 123456
7x 8x 9x 10x 11x 12x 1x 2x 3x A 4x 5x 6x
7x 8x 9x 10x 11x 12x 1x 2x 3x B 4x 5x 6x
❖ 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
以32个结点为例
P2P
局端
32/64根光纤 64个收发器
P2P
1/2根光纤
局端 66个收发器
小区交换机
局端
P2MP
1根光纤 33个收发器
分光器
用户 用户 用户
点到点（P2P）技术特点
P2P通常是指采用光信号的点到点传输方式，从局端或远端机房到每 个用户都用一对或一根独立的光纤，局端和用户端各需要一个光收发 器。
传统的基于P2P的FTTH实现方式是采用“媒质转换器（MC）+传统 以太网交换机”的组网方式，采用MC将电信号转换成光信号进行长 距离传输。
接入网技术概览
接入网技术
有线接入
无线接入
光纤接入
铜线接入
其它介质 移动无线接入 固定无线接入
有源光纤接入 无源光纤接入
SDH PDH EHTHERNET
APON EPON GPON
ADSL VDSL SHDSL 窄带拨号
CABLE接入 电力线接入
GSM 3G PHS
WLL LMDS MMDS WLAN
源结构 可以节约主干光纤和局端设备的光
接口
可扩展性好，便于维护管理
P2P光纤以太网：
点到点结构 局端设备和用户端设备之间采用独立的一
对或者一根光纤，用户独享，保密性好， 局端和用户端各需要1个光收发器 业务透明性好，带宽高，每个用户的上下
行带宽都可以达到100Mbit/s甚至 1000Mbit/s。 消耗较多的主干光纤
现有宽带接入技术
ADSL LAN 点到点（MC） PON
ADSL定义
当前最热门 的接入技术
ADSL的全名是Asymmetrical Digital Subscriber Loop（非对称 数字用户线）。作为目前宽带接入网实现的主流技术之一，受到 国内外用户的广泛重视。
ADSL原理－FDM