EPON技术原理-电子版课件.ppt

EPON 技术原理 项目 EPON的基本原理； EPON的参考模型； 光网络要求； 业务承载能力； SNI和UNI接口； 功能要求； 业务承载要求。 交流目的 分析EPON中国标准； 了解EPON的关键技术； 了解EPON的工作原理。 PON技术 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。 OLT（Optical Line Terminal）－光线路终端 ONU（Optical Network Unit）－光网络单元 ONT（ Optical Network Terminal）－光网络终端 ODN（Optical Distribution Network）－光分配网 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 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的接入机制 PON的原理——信号复用 PON系统采用WDM技术，实现单纤双向传输（强制）。 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TDM技术； 上行数据流采用TDMA技术。 PON基本原理－下行传输 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基本原理－上行传输 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的接入机制 EPON关键技术 EPON 基本特点 OLT与ONU之间信号传输基于IEEE 802.3以太网帧 传输线路速率下行/上行：1250 Mbit/s / 1250 Mbit/s 以MAC控制子层的MPCP（multi point control protocol）机制为基础，MPCP通过消息、状态机和定时器来控制访问P2MP的拓扑结构 P2P仿真子层是EPON/MPCP协议中的关键组件 逻辑分光比1：32（1：64） 支持A、B类ODN网络 OLT功能模块示意图 ONU功能模块示意图 EPON的关键技术 突发模式光收发器技术 帧结构 测距 动态带宽分配（DBA）机制 下行数据安全性技术 业务QoS处理 TDM业务的承载 运行维护管理（OAM）功能的实现 突发模式光收发器技术 OLT光接收机的快速功率恢复 要求OLT在每个接收时隙的开始处迅速调整0-1判决门限 ONU光发射机的突发发射和关断 为抑制自发散射噪声，要求ONU的激光器能够快速的冷却和回暖 OLT光接收机的突发同步技术 上行接收数据相位的突变要求OLT的接收机工作在突发模式接收状态 OLT的接收机和ONU的发射器工作在突发模式 EPON协议栈 在IEEE802.3ah-2004中，定义了EPON系统的ISO/OSI参考模型（如图 2所示）。其中，与高层接口的是传统的MAC客户子层，负责将高层的业务流映射进EPON中进行传送；OAM子层是新增加的一项可选功能模块，主要用于传递OLT与ONU间的操作、维护和管理（OAM）消息；多点MAC控制子层则是EPON的核心功能层，负责一个OLT与多个ONU的通信控制和协调，利用MAC控制帧（如Gate、Report等）实现控制信息的交互；MAC子层则是通信的主体，与普通以太网MAC没有区别；适配子层（RS子层）则被用于实现点到点的仿真（P2PE：Point to Point Emulation），用于对EPON内部的逻辑链路标识（LLID）进行处理；数据链路层与物理层通过GMII接口通信； 物理编码子层（PCS）则在完成传统PCS子层8B/10B编解码和字节同步的功能之外，新增加了可选的前向纠错（FEC）模块，以进一步提高系统的性能；PMA子层则主要完成串并和并串转换及时钟提取等功能，与普通千兆以太网技术一致；PMD子层则主要完成信号的光电转换，根据EPON自身的特点，要求OLT的光收发模块具有突发接收的能力，而ONU的光收发模块则必须具备突发发送的能力。由于EPON中各个ONU距离OLT物理距离的差异，到达OLT侧的不同ONU的光功率可能有很大的差异，因此要求OLT侧的光接收机具有自动阈值控制（ATC）的功能。此外，由于EPON上行为TDMA的工作方式，每个ONU只能在预先分配好的时段内发送数据，否则将在OLT侧造成接收冲突。因此要求ONU侧的光发射机具有突发发送的功能，在不属于自己的时段内应不发光或只发微弱的光（－45dBm），在属于自己的发送授权到来时，能迅速将光发射功率调整到正常工作水平。 EPON协议层次 EPON设备模型 上图为EFM建议的一种EPON开放式接入系统架