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无源光网络PON概述 V1.3 提 纲 PON无源光网络概述 EPON原理 EPON在光进铜退中的应用模式 PON的定义和组成 PON（Passive Optical Network）无源光网络的定义 PON是一种应用于接入网，局端设备（OLT）与多个用户端设备（ONU/ONT）之间通过无源的光缆、光分/合路器等组成的光分配网（ODN）连接的网络。 在OLT(光线路终端)和ONU(光网络单元)之间的ODN (光分配网络)没有任何有源电子设备的光接入网。 无源光网络的构成 OLT（Optical Line Terminal）－光线路终端 ONU（Optical Network Unit）－光网络单元 ODN（Optical Distribution Network）－光分配网 PON单纤双向传输机制 PON系统采用WDM技术，实现单纤双向传输。 为了分离同一根光纤上多个用户的来去方向的信号，采用以下两种复用技术： 下行数据流采用广播技术； 上行数据流采用TDMA技术。 PON技术的优势 相对成本低，维护简单，容易扩展，易于升级。PON结构在传输途中不需电源，没有电子部件，因此容易铺设，基本不用维护，长期运营成本和管理成本的节省很大 无源光网络是纯介质网络，彻底避免了电磁干扰和雷电影响，极适合在自然条件恶劣的地区使用。 PON系统对局端资源占用很少，系统初期投入低，扩展容易，投资回报率高 提供非常高的带宽。EPON目前可以提供上下行对称的1.25Gb/s的带宽，并且随着以太技术的发展可以升级到10Gb/s。GPON则是高达2.5Gb/s的带宽。 服务范围大。PON作为一种点到多点网络，以一种扇出的结构来节省CO的资源，服务大量用户。用户共享局端设备和光纤的方式更是节省了用户投资。 带宽分配灵活，服务有保证。G/EPON系统对带宽的分配和保证都有一套完整的体系。可以实现用户级的SLA。 提 纲 PON无源光网络概述 EPON原理 EPON在光进铜退中的应用模式 EPON工作原理-帧结构 基于802.3帧格式 新增 LLID ：用于在OLT上标识ONU EPON工作原理－下行 EPON工作原理－上行 系统工作过程 系统工作之关键技术 LLID与仿真子层 MPCP 自动化注册和测距 LLID与仿真子层 仿真子层的目的： 使下层的P2MP网络的处理方式看起来类似于多个P2P链路的集合。 LLID的定义改变了以太网固有的特性，是传输质量获得可以控制的基础。 实现的方法： 在每一个分组开始之前添加一个LLID，替代前导符的最后两个字节。 实现机制： 在ONU注册成动后分配一个唯一的LLID； OLT接收数据时比较LLID注册列表； ONU接收数据时，仅接收符合自己的LLID的或者广播包。 MPCP协议 MPCP在OLT和ONU之间规定了一种控制机制——MPCP来协调数据的有效发送和接收： 系统运行过程中上行方向在一个时刻只允许一个ONU发送 位于OLT的高层负责处理发送的定时、不同ONU的拥塞报告，从而优化PON系统内部的带宽分配 MPCP有两种GATE操作模式：初始化模式和普通模式。 初始化模式用来检测新连接的ONU，测量环路延时和ONU的MAC地址 普通模式给所有已经初始化的ONU分配传输带宽 MPCP帧格式 自动注册过程 指OLT对系统中的ONU进行注册，主要用于系统中增加ONU时或者ONU重新启动时。 在Discovery过程中ONU的执行动作： 在上电启动或复位时，ONU进入Discovery状态。等待来自OLT的“Discovery Gate”消息。 如果所收到的消息类型为 Discovery，且消息中的逻辑PHY ID与自己相同或为缺省值是，就对此消息做出应答。 在discovery过程中OLT的执行动作： OLT必须周期性的发送Discovery检测帧。 所有的“discovery Gate”帧都是以广播方式发送的。 提 纲 PON无源光网络概述 EPON原理 EPON在光进铜退中的应用模式 xPON几种典型的应用模式 业务带宽规划 单EPON接口覆盖用户测算 以上只是参考模型， 实际PON口可覆盖的用 户数需根据当地的带宽 要求和宽带渗透率而定。 假设一个PON接口覆盖宽带用户数为n，组播+点播＋宽带上网＋语音1G 100×2.5＋10×8 + n×(8＋3)×30%）+（n×4×50%） +n×0.21000 计算结果：n ≈121，单PON口可覆盖120左右的宽带用户； 城市地区如按50%的宽带渗透率计算,单PON端口可覆盖约250用户； 农村地区如按20%的宽带渗透率计算，一个PON端口可覆盖约600用户。 FTTB关键问题－OLT覆盖范围 EPON采用1000BASE-PX