GPON原理及硬件介绍.ppt

1,GPON课件,2,GPON原理及应用 相关硬件介绍,内容提要,3,GPON原理及应用,1、GPON简介,GPON (Gigabit-Capable PON)吉比特无源光网络，是基于ITU-TG.984.x标准的最新一代宽带无源光综合接入标准，具有高带宽，高效率，大覆盖范围，用户接口丰富等众多优点，被大多数运营商视为实现接入网业务宽带化，综合化改造的理想技术。 GPON最早由FSAN（全业务接入网联盟）组织于2002年9月提出，ITU-T（国际电信联盟远程通信标准化组织）在此基础上于2003年3月完成了ITU-T G.984.1 和G.984.2的制定，2004年2月和6月完成了G.984.3的标准化。从而最终形成了GPON的标准族。 G.984.1对GPON接入系统的总体特性进行了规定； G.984.2对GPON的物理媒质（PMD）相关子层进行了规定； G.984.3对传输汇聚（TC）层的相关要求进行了规定； G.984.4对GPON系统管理控制接口（OMCI）进行了规定； G.984.5对增强带宽进行了规定； G.984.6对扩展距离进行了规定。,4,GPON原理及应用,2、GPON网络基本性能参数,上行1.24416 Gbit/s ，下行 2.48832 Gbit/s 是目前支持的主要速率，可升级到10G GPON,5,GPON原理及应用,3、GPON光功率预算,6,GPON原理及应用,4、数据加密,目前 GPON 系统支持 AES加密方式（北美标准），支持 128bit 严格的加密机制，提供更加严格的安全和保护机制，确保运营商网络和业务的安全可靠运行。 EPON采用三重搅动加密（中国标准）。,7,GPON原理及应用,5、下行数据工作原理,广播方式：GPON的下行帧长为固定的125us，下行为广播方式，所有的ONU都能收到相同的数据，但是通过Gem port ID来区分不同的ONU的数据，ONU 通过过滤来接收属于自己的数据。,发给各个ONU的数据,解析出属于该ONU的数据,8,GPON原理及应用,6、Gem port 概念,GEM：GPON Encapsulation Method 逻辑 Port ，一个 OLT PON 口由若干个逻辑 Port 组成，我们称之为 Gem port ，ONU 同样具有若干个 Gem port ，OLT 的 Gem port 与 ONU 的 Gem port 通过某种方式一一对应。,9,GPON原理及应用,7、上行数据工作原理,TDMA方式：GPON的上行是通过TDMA（时分复用）的方式传输数据，上行链路被分成不同的时间片，ONU将业务封装入GEM帧中，然后若干个GEM帧组成一个TCONT，在分配的时间片内传送。,各个ONU数据复用,从用户发出的数据,10,GPON原理及应用,8、TCONT 概念,Transmission Container （发送容器）,11,GPON原理及应用,9、GPON下行帧结构,12,GPON原理及应用,10、GPON上行帧结构,13,GPON原理及应用,11、GEM帧结构,PLI：指示净菏长度 Port ID：提供GPON中4096个不同逻辑业务流的标识 PTI：指示净菏类型，最多8种 HEC：用于差错校验,14,GPON原理及应用,12、ONU注册,“预配置 SN ”方式：即通过网管系统事先在 OLT 上预配置相关待注册 ONU 序列号，当 ONU 上电后， OLT 会发现该 ONU 并与预配置的待注册 ONU 序列号进行比较，如果一致，则允许该 ONU 注册，直接激活 ONU 。,“自动发现 SN ”方式：在 OLT 没有事先预配置，而是ONU 上电后， OLT 主动发起发现 ONU 序列号的方式，当 OLT 发现新的 ONU 后，采用人工干预方式或者直接允许该 ONU 注册。,15,GPON原理及应用,13、带宽分配机制（DBA）,基于非状态报告的动态带宽分配（ Non-Status Report-ing DBA NSR-DBA ）：不需要 ONU 报告就能完成带宽分配，它通过 OLT 自身的流量监控提供动态分配功能。 基于状态报告的动态带宽分配（ Status Reporting DBASR-DBA ）：根据 ONU 发送的缓存状态报告分配带宽。,16,GPON原理及应用,14、GPON系统管理体系结构,1、嵌入式的 OAM 方式：直接嵌入在 GTC 的帧头中，响应速度最快。 2、PLOAM 方式：用于物理层的 OAM ，作为 OAM 消息嵌入 GTC 帧中。 3、OMCI 方式：用于实现对高层的管理。,17,GPON原理及应用,15、GPON典型应用普通住宅用户,FTTB+LAN（光纤到楼）目前是普通住宅用户接入的最佳方式 每个单元或楼栋部署一个MDU，每套典型宽带端口数8/16/24 FE 分光比建议为1:16/1:8，兼顾向FTTH演进的规划,统一网管 UMS,OLT,Splitter,IMS/核心网,Internet,IPTV,MDU,HG家庭网关,IPTV,PC,Phone,FE,18,GPON原理及应用,16、GPON典型应用高端住宅用户,FTTH模式适合于高端住宅用户 每用户部署一个SFU/HGU，典型设备形态为4FE+2POTS/4FE+2POTS+WIFI 分光比建议为1:32/1:64,19,GPON原理及应用,17、GPON典型应用集团客户,SBU单商用单元,统一网管 UMS,OLT,Splitter,IMS/核心网,Internet,IPTV,PC,SIP Phone,GE,MTU商用多单元,LAN/WiFi,POTS,PBX,E1,PC,SIP Phone,POTS,PBX,E1,FE,FE,集团客户,中小型企业用户,集团客户采用FTTB/O模式 集团客户独享SBU，解决数据和语音需求，建议设备配置1GE+72POTS/4FE+4E1 中小企业共享一个MTU，建议设备配置为8FE+8E1/8FE+8POTS+8E1,20,GPON原理及应用,18、GPON+XDSL应用,xDSL线路改造，有利于原来的铜缆资源的利用,21,GPON原理及应用,19、GPON与EPON的比较,22,GPON原理及应用 相关硬件介绍,内容提要,23,相关硬件介绍,1、中兴GPON设备OLT（1）,24,相关硬件介绍,2、中兴GPON设备OLT（2）,25,相关硬件介绍,3、中兴GPON设备ONU,SFU: Single Family Unit 单住户单元 SBU: Single Business Unit 单商户单元 MDU: Multi Dwelling Unit 多住户单元 MTU: Multi Tenant Unit 多商户单元,26,相关硬件介绍,4、中兴GPON设备ODN,光缆接头盒产品,GPX311-JX1系列 立式,GPX311-JX1F系列 卧式,光缆交接箱产品,GXF5-170系列,楼道用分光器壁挂箱产品,19”分光器插箱产品,光纤分路器产品,家庭用综合接入箱产品,GPX311-PC系列,光跳纤及适配器产品,27,相关硬件介绍,5、中兴GPON网管NetNumen N31统一网管,28,相关硬件介绍,6、华为GPON设备OLT（MA5680T机柜）,29,相关硬件介绍,6.1、华为GPON设备OLT（MA5680T机框配置）,主控板 SCUL：主控 业务板 GPBC：4个GPON接口 GPBD：8个GPON接口 TOPA：8个TDM E1接口 OPFA：16个FE (支持以太网时钟同步) 以太网业务级联板 ETHA: 8个以太网口 ETHB：8个以太网口(支持板间聚合） 上行接口板 GICF/G ：2个GE光/电口 X1CA：1个10GE光口 X2CA：2个10GE光口 X2CS：2个10GE（支持以太网时钟同步） 电源接口板 PRTE：电源接口板 PRTG：电源接口板（支持防护保险）,30,相关硬件介绍,6.2、华为GPON设备OLT（主控板SCUL介绍）,SCUL是超级控制单元板，主要功能是系统控制和处理宽带业务。 SCUL通过带宽GE/10GE的总线接口与业务板通信，完成对设备的配置、管理和控制； 实现二层功能以及三层交换，实现简单路由协议等功能； SCUL单板软件通过高层协议从业务板上报的信息中分离出告警等管理信息进行相关的识别处理。 提供接口 维护网口；调试串口；监控串口,31,相关硬件介绍,6.3、华为GPON设备OLT（GPON业务板介绍）,GPON (Gigabit Passive Optical Network)接入板和终端ONT（Optical Network Terminal）设备配合，实现GPON 系统的OLT 功能。 容量：每PON口提供64路ONU接入，每块GPON业务板可以提供256512ONU接入。 提供接口： 每块GPBC 面板提供4个GPON 接口 每块GPBD 面板提供8个GPON 接口,GPBC,GPBD,32,相关硬件介绍,6.4、华为GPON设备OLT（TDM业务板TOPA）,TOPA是Native TDM（Time Division Multiplexing）上行接口板，通过扣板实现业务上行。 TOPA的基本原理介绍如下： 控制模块用于完成单板的软件加载、单板的管理及控制。 业务处理模块用于分配背板的GE总线及信号的处理。 接口模块实现信号的转换。 电源模块为单板内各功能模块提供工作电源。 时钟模块为单板内各功能模块提供工作时钟。 接口： TOPA可配置NH1A、O2CE扣板 提供75 ，120E1接口，以及STM-1单模或多模接口,TOPA,33,相关硬件介绍,6.5、华为GPON设备OLT（以太网上行接口板）,提供上行不同路数、不同速率和光电属性的以太网口接口 可以用作上行或级联 提供接口： 提供2路1 GE 光接口(GICF) 提供2路1 GE 电接口(GICG) 提供1路10 GE 光接口(X1CA) 提供2路10 GE光接口(X2CA) 提供2路10GE同步以太网接口(X2CS),X1CA,X2CA,GICF,GICG,34,相关硬件介绍,7、华为GPON设备中型OLT（MA5683T机柜）,规格： 19” 插框 6 个业务插槽 4*GE上行、2*10GE上行 双路直流电源输入、冗余备份 业务单板与MA5680T一致 维护模式与MA5680T一致,中规格OLT设备满足不同容量的组网需求 大容量交换矩阵，无阻塞交换满足业务需求,35,相关硬件介绍,8、华为GPON设备小型OLT（MA5606T机柜）,规格： 19” 插框 2 个业务插槽 2GE上行 业务单板与MA5680T一致 维护模式与MA5680T一致,小规格OLT设备满足用户稀疏或偏远地区组网需求,36,相关硬件介绍,9、华为GPON设备MDU（MA562x系列）,适合FTTB组网，应用于楼内，通过以太网/POTS接入，解决普通住宅用户语音和数据业务的需求。 前面板维护：光纤、电源、用户电缆前出线设计 支持协议：SIP等,37,相关硬件介绍,10、华为GPON设备MDU（MA5606T）,OLT、MDU分类应用场景,小规格OLT,GE/FE上行,GPON接口,MDU,GPON上行,ADSL2+/VDSL2接口,MA5606T,MA5606T,更换接口板，OLT和MDU灵活互换，保护投资,作MDU使用时，上行扣板为GPON，下行接ADLF、VDSF、ASRB等业务板。,作OLT使用时，上行扣板为GE扣板，下行支持两块PON单板。,38,相关硬件介绍,11、华为GPON设备MDU（MA5610/MA5616）,39,相关硬件介绍,12、华为GPON设备ONU（HG850）,适合高端家庭用户的ONT设备HG850 网络接口 GPON 接口: 2.5Gbps/1.25Gbps 系统配置 1个 PON 接口 2 个 POTS 接口 最多 4 个 FE 支持 OMCI 协议 ITU-T G.984.1, G.984.2, G.984.3, G.984.4 MGCP, SIP, MoIP, FoIP (T.38 Fax Relay) QoS 8 T-CONT 队列 流量管理 (Physical Ports/L2 based Flow Classification, Queue Mgt., Scheduling) 流分类 802.1q/802.1p 电源 100V to 240V AC 输入, 12V DC , 2A 输出,40,感谢聆听！,