1、GPON原理介绍Page2学习完此课程，您将会：掌握GPON的概念及发展背景理解光网络架构掌握GPON的主要协议掌握GPON的关键技术了解GPON提供的基本业务了解GPON系统的管理模式和终端的业务发放模式Page3第第第第1 1章章章章光接入网概述光接入网概述光接入网概述光接入网概述第第第第2 2章章章章 PONPON基本概念基本概念基本概念基本概念第第第第3 3章章章章 GPONGPON协议分析协议分析协议分析协议分析第第第第4 4章章章章 GPONGPON关键技术关键技术关键技术关键技术第第第第5 5章章章章 GPONGPON承载的基本业务承载的基本业务承载的基本业务承载的基本业务第第第第6 6章章章章 GPONGPON系统的管理和业务发放模式系统的管理和业务发放模式系统的管理和业务发放模式系统的管理和业务发放模式第第第第7 7章章章章 GPONPKEPONGPONPKEPONPage4接入网的现状接入网的现状全球电信运营商处在转型过程中：1、业务竞争力的提升：提供更多业务。2、增加ARPU值：多种业务捆绑，降维护成本。3、提升用户忠诚度：提高用户对网络感受满意度，降低用户离网率

2、。要要实现转型目标，实现转型目标，宽带提速是前提。宽带提速是前提。Page5ServiceAccessCoreX.25ADSLEthernetPSTNIPATMFRGSM/GPRSCDMACablePDHSDHWirelessVoiceWirelessDataHighSpeedInternetVoiceStreamingDial-upVoIPMessageFTTHGPONDSLWirelessEth/IP/MPLSAggregationNetworkLocation&PresenceMessageOnlineGamingVoiceDataVideoStorageDirectory接入网的发展趋势接入网的发展趋势AlloverIPPage6如何解决如何解决“距离与带宽距离与带宽”的矛的矛盾盾xDSL技术技术xDSL技术很难解决距离与距离与带宽带宽的矛盾问：怎么办？答：“光进铜退”！采用光纤接入网是光纤接入网是不错的不错的方案！Page7光纤接入网的接入方案光纤接入网的接入方案(a)点到点的网络点到点的网络(b)路边交换网络路边交换网络(c)无源光网络无源光网络即即:PONCurbswit

3、chCOCOCON subscribersL kmL kmL kmPassiveopticalsplitterN subscribersPage8ADSL2+PONADSL2+VDSL2CentreofficeHomeVDSL2ONTADSL2+10/100Base-T1 km2 kmIPDSLAMGECurbBuildingGESplitterFTTCFTTBFTTBFTTHADSL2+VDSL2GEFTTBDSLBest Suitable is the Best ChoiceFTTX场景分析场景分析Page9第第第第1 1章章章章光接入网概述光接入网概述光接入网概述光接入网概述第第第第2 2章章章章 PONPON基本概念基本概念基本概念基本概念第第第第3 3章章章章 GPONGPON协议分析协议分析协议分析协议分析第第第第4 4章章章章 GPONGPON关键技术关键技术关键技术关键技术第第第第5 5章章章章 GPONGPON承载的基本业务承载的基本业务承载的基本业务承载的基本业务第第第第6 6章章章章 GPONGPON系统的管理和业务发放模式系统的管理和业务发放模式系统的管理和业务

4、发放模式系统的管理和业务发放模式Page10lPassiveOpticalNetwork无源光网络无源光网络OLTONUOpticalLineTerminal光线路终端OpticalNetworkUnit光网络单元PassiveOpticalSplitter无源分光器PSTNInternetCATVONUONUPON是一种点到多点（是一种点到多点（P2MP）结构的无源光网络；）结构的无源光网络；PON由由光线路终端光线路终端OLT（OpticalLineTerminal）、）、光网络单元光网络单元ONU（OpticalNetworkUnit）和光分配网络和光分配网络ODN（OpticalDistributionNetwork）组成；）组成；PassiveOpticalSplitter无源分光器什么是什么是PON?Page11WDMONU/ONTNEWDMOLTNEServicenode分光器T参考点V参考点R/SS/RODNUNISNIIFponIFponONUOpticalNetworkUnit光网络单元光网络单元ONTOpticalNetworkTerminal光网络终端光网络终端

5、ODNOpticalDistributionNetwork光分配网络光分配网络OLTOpticalLineTerminal光线路终端光线路终端WDMWavelengthDivisionMultiplexModule波分复用模块波分复用模块NENetworkElement网络单元网络单元SNIServiceNodeInterface业务节点业务节点UNIUserNetworkInterface用户网络接口用户网络接口GPON网络参考模型网络参考模型Page12APON:ATMPassiveOpticalNetworksEPON:EthernetPassiveOpticalNetworksGE-PON:Giga-bitEthernetPassiveOpticalNetworksGPON:Gigabit-capablePassiveOpticalNetworksEPONGEPONGPONATMAPONBPONEthernetEPONGPON几种几种PON标准标准Page13GPON（Gigabit-capablePassiveOpticalNetworks）三大优势：三大优势：1、更远的传输

6、距离：采用光纤传输，接入层的覆盖半径、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、更高的带宽：对每用户下行2.5G/上行上行1.25G（物理层）；（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。、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支持支持Tripleplay业务，可提供全业务竞争方案可以有效解决双绞线接入的业务，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，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是是三网合一的上佳方案。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全球大运营商的选择1Mbps3M8M25M100MADSL/ADSL2+CopperBasedVDSL/ADSL2+CopperBasedPONFiberBased2002200320062010时间时间带宽带宽互联网视频会议远程控制接入技术业务需求VoD标清

7、电视视频会议Game实况TVVoDHDTV3km2km20dB)20dB)快速时钟恢复快速时钟恢复0#ONU1#ONU0#ONT有快速有快速AGC无快速无快速AGC阈值线阈值线恢复出来的数据到达OLT的信号及阈值建立ONT/ONU发出的信号PON关键技术关键技术-突发光电技术突发光电技术2#Page34ONU3ONU2ONU1OLTlOLT通过Ranging测距过程获取ONU的往返延迟RTD（Round Trip Delay），从而指定合适的均衡延时参数EqD（Equalization Delay），保证每个ONU发送数据时不会在分光器上产生冲突。lRanging的过程需要开窗，即Quiet Zone，暂停其他ONU的上行发送通道。OLT开窗通过将BWmap设置为空，不授权任何时隙来实现。GPON关键技术关键技术-测距测距ONTOLT(inCO)20km3km12kmPage35Ranging测距原理图测距原理图OLTONU处于距离修正状态处于距离修正状态StartofD/SFrameReceptionofD/SFrameTransmissionofS/NResponseActualR

8、eceptionofS/NResonseDesiredStartofU/SFrame分配EqDPre-AssignedEqD零距离EqDDesiredReceptionofSNResponseSstartU/SBWMapcontainingRangingRequestONUResponseTimePre-AssignedEqDSstartStartofU/SFrameforPre-rangedONU时间时间Page36ONU的注册ONU有三种启动激活进程的触发机制：有三种启动激活进程的触发机制：1）当知道有新的ONU连接时，网络操作者启动激活进程；2）当一个或多个先前工作的ONUs失去联系时，OLT自动启动激活进程，看这些ONUs是否能够返回到业务中。该轮询周期由OpS系统设置。3）OLT周期性的启动激活进程，测试是否有新的ONUs被连接进来。该轮询周期由OpS系统设置。Page37ONU的激活进程激活进程在OLT控制下工作，ONU应答OLT启动的消息。激活进程的大致步骤为：1.ONU从OLT接收US_OVERHEAD消息，并调整自身参数。OLT发现新连接的ONU的序列号（通过广播+随

9、机时延方法）OLT分配ONU-ID给ONU1.OLT测量来自于ONU的上行流传输的到达相位（测量RTD）OLT通知ONU均衡时延（EqD)1.ONU根据通知的EqD值及BWMap计算上行数据发送窗口该过程通过上行/下行流传送的flag和PLOAM消息实现带内数据交换。Page38ONUUpstream-overheadPLOAMSerialNumberrequestSerialNumberONUAssignONU_IDRangingRequestSerialNumberONURangingtimeSyncwithDownstreamtrafficO1Pre-syncstateOLTO2IdleB/WmapquietzoneO3IdleB/WmapquietzoneO4O5O6ConfigurePortIDIdleB/WmapquietzonePasswordPasswordRequestOMCIcreatedONU注册流程消息名称消息名称功能功能Upstream_Overhead在激活进程开始时发送，指示ONU上行发送的前导码字节数和预先分配的均衡时延值。Serial_number_m

10、ask 给OLT提供序列号，同时屏蔽掉该序列号的一部分。Assign_ONU-IDOLT发现该ONU的序列号后，分配ONU_ID与该序列号绑定。Ranging_Time指示ONU需要插入的均衡时延值。Request_password ONU测距后，OLT向ONU请求密码，以证实该ONU。（可选）Configure Port-ID该消息连接OMCI通道的内部进程，绑定GEM的Port_ID，通过寻址机制路由GEM信道上的OMCI。Serial_number_ONU测距进程中，用于传送ONU的序列号信息。Password应答OLT的Request_password消息，通过密码证实该ONU。PLOAM消息消息:Page39l什么是DBA?l -DBA,Dynamically Bandwidth Assignment(-DBA,Dynamically Bandwidth Assignment(动态带宽分配动态带宽分配)l -DBA -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态分配的机制l为什么需要DBA？l -

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