浅谈PON技术的宽带接入
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简析PON技术在用户宽带接入网中的实践作者:郑达来源:《科技创新与应用》2014年第35期摘要:如今人们对宽带接入网提出了更高的要求,以往的技术将被淘汰,PON技术作为一种新型技术,作用日益突出。
文章首先对此技术做了简单介绍,然后从方案设计、数据设置几方面对其实际应用进行了分析。
关键词:PON技术;用户宽带接入网;光纤接入引言网络在信息化时代的作用不言而喻,为满足新形势要求,还需不断改进。
通信传输是通信网的重要组成部分,由核心网和接入网组成,接入网负责核心网和用户之间的连接,进而为用户提供服务。
核心网多采用高传输速率的光纤组网,接入网却主要是铜线接入,显然不能满足当前人们的需求。
为解决这一瓶颈难题,需引进PON技术,实现光纤接入,提高网速,优化骨干网络资源配置。
PON技术具有成本低、适应性强、服务区域广等优势,EPON则是目前应用最广的一种。
1 用户宽带接入网与EPON技术1.1 接入网接入网包括了骨干网到用户终端之间的所有设备,直接关系着用户对网络资源的利用率,是当前网络建设的重点。
接入方式有很多,如xDSL、HFC、无线接入、光纤接入、以太网等。
各自都有其特殊之处,随着信息化水平的提升,人们对网络的要求也越来越高,以往的接入方式弊端日益显露。
而光纤接入技术具有极强的抗干扰能力,可实现远距离传输,且安全稳定,传输质量较高,很适合应用于这个“光进铜退”的时代。
以后,接入网将更加复杂,服务范围也更广,接入方式更加多样化,光纤接入技术的应用无疑是未来的主要趋势。
1.2 PON技术无源光纤网络(PON)是一种光接入网,由光分配网、光网络单元、光线路终端和光网络终端几部分组成,其光分配网中没有任何电子器件和电子电源,全部信号处理功能都依赖交换机和室内设备完成,无需任何户外有源设备。
光纤接入有两种常用的方法:一是光纤与用户直接相连;二是借助分光器实现光信号的分支,一根光纤供多个用户使用。
PON系统有树形拓扑结构、环形拓扑结构和总线形多种组网方式,保护方式也有骨干保护和全保护几种。
PON技术在办公园区通信网络系统中的应用随着科技的不断进步和办公园区规模的扩大,办公园区通信网络系统的建设变得越来越重要和复杂。
PON(Passive Optical Network)技术作为一种高效、可靠、安全、灵活和可扩展的通信网络技术,在办公园区通信网络系统中得到了广泛的应用。
PON技术是一种基于光纤传输的通信网络技术,它通过使用被动光分配器(Passive Optical Splitter)来实现多用户共享一根光纤的传输。
这样一来,办公园区通信网络系统在建设时只需要布设光纤主干线路,而不需要为每个用户单独布设光缆,大大减少了网络的布设成本和维护成本。
1. 高速宽带接入:办公园区通信网络系统需要提供高速宽带接入服务,以满足用户对于高带宽的需求。
PON技术可以提供高达10Gbps的传输速率,满足用户对于高速宽带接入的需求。
2.多业务传输:办公园区通信网络系统不仅需要提供宽带接入服务,还需要支持多种业务的传输,如语音通信、视频会议、数据传输等。
PON技术可以提供多业务的传输,且具有良好的服务质量保障能力,在满足不同业务的需求的同时,保障业务之间的互不干扰。
3.可靠性和安全性:办公园区通信网络系统对于数据的可靠性和安全性有着极高的要求。
PON技术使用光纤传输数据,光纤具有抗电磁干扰和抗窃听的特性,能够确保数据的机密性和完整性。
同时,PON技术采用了被动结构,没有主动设备,避免了主动设备故障对整个网络系统的影响,提高了网络的可靠性。
4.灵活和可扩展性:办公园区通信网络系统需要具有一定的灵活性和可扩展性,以适应不断变化的办公需求。
PON技术可以灵活地调整网络拓扑结构,添加或删除用户终端,减少了网络改造的成本和工作量。
同时,PON技术支持链路聚合和光分复用技术,可以通过增加光纤数量或提升单个光纤的传输速率,轻松实现网络的扩展。
总之,PON技术在办公园区通信网络系统中具有广泛的应用前景。
它可以提供高速宽带接入、多业务传输、数据的可靠性和安全性、灵活和可扩展性等多种优势,为办公园区提供快速、高效、可靠和安全的通信服务。
关于PON技术光接入网的运行、管理和维护介绍1 概述随着IPTV、3D网络游戏、在线视频浏览、高清电影视频下载等业务的不断出现和普及,传统的ADSL宽带接入技术已经不能完全满足电信用户对于4 Mbit/s以上大带宽的需求。
众所周知,PON技术已经成为各大电信运营商改造综合性接入网,解决宽带提速的主要接入技术。
中国电信运营商从2007年年底开始尝试采用EPON技术进行宽带接入网改造,截至2009年年底,仅中国电信一家运营商EPON设备的集采规模就已经达到1 000万线。
对于电信运营商,在建设和运营基于EPON技术的综合宽带接入网络过程中,都面临着运行维护方面的巨大挑战。
进入21世纪以来,全球宽带接入网进入了大发展阶段。
我国宽带接入网在近两年发展也十分迅速,当前主要应用的宽带接入技术有xDSL、LAN、MSTP以及传统专线接入等。
以ADSL为代表的宽带接入技术虽然初步解决了数据接入的问题,但靠出租带宽的宽带运营战略,随着用户上网流量的增加,运营商的宽带接入与业务发展进入了“平台期”。
甚至出现每比特收益">宽带接入网改造以及多业务转型,要求接入设备具有基于统一网络承载多业务的能力,并满足不断增长的带宽需求。
DSL技术由于带宽和接入距离限制,已逐渐无法满足需求。
PON(无源光网络)宽带技术具有高带宽、广覆盖、单纤接入、接口丰富以及综合业务接入能力。
PON系统的引入,不但可以大大提升商业用户接入速度以及综合业务能力,并且能够提供足够的业务质量保证。
对于家庭用户而言,除了速度的提升,一根光纤可以提供包括语音、视频和数据业务的需求。
同时由于光纤本身的高度稳定性,有效降低运行维护成本,从而帮助运营商实现接入网建设的“一劳永逸”。
2 PON网络的运行、管理和维护PON(Passive Optical Network:无源光纤网络)。
PON是指中不含有任何电子器件及电子电源,ODN全部由光分路器等无源器件组成,不需要贵重的有源电子设备。
浅谈宽带传送网接入技术及其应用摘要:本文根据宽带接入网的发展状况,简要地对宽带新一代的宽带接入技术进行了概述,介绍了pon的工作原理以及技术要点、发展前景和各自的接入方式,确立了pon技术运用于网络组网的可行性。
关键词:宽带传送网接入技术发展随着通信企业全业务的战略目标、业务ip化以及大规模宽带业务建设的确定,fe、ge、10g级别的业务大量产生,对网络产生极大的压力,sdh的小颗粒处理能力已经不能适应新型数据业务或其他支撑业务的发展,急需建立适合lp结构的高容量传送网,而基于1p over wdm的新一代宽带传送网就是在这种背景与驱动力下应运而生。
众多设备运营商、otn/ptn完备组网机制以及互相竞争的t—mpls、pbb—te等传输协议可以使传输第二平面核心传送层面建设的比较理想。
但是对于如此高速率的数据业务接入,一个合适的基于“最后一公里”接入方案却是值得探讨与研究的。
本文围绕目前较为流行的无源光网络(pon,passive optical network)接入技术进行讨论,分析了宽带数据接入技术的可行性和组网模型性能,说明pon技术是传输第二平面边缘接入层接人技术中最具潜力,是光纤接入的主要手段。
1. 传输第二平面的基本结构宽带数据业务刺激了网络向高带宽方向发展,新一代传送网平面——lp over wdm很好地解决了带宽与业务ip化问题,在调度灵活性与传送速率上都有比较平衡的性能。
遵循lp网络扁平化结构的思想,作为传输第二平面的新一代传送网将逐步淡化网络层次结构,对节点统一管理、统一规划。
考虑到数据传送的方式与收敛问题,可以将传输第二平面分成核心传送层与边缘接入层。
核心传送层对网络节点进行必要的连接。
该部分采用网络扁平化设计,每个节点在该部分中处于同一级别。
边缘接入层对一定的接人点或数据用户起到收敛、集中作用,在网络中是必不可少的组成部分。
两层的关系如下图所示:图 1 传输第二平面组成结构正如上所述,边缘汇聚层作为宽带网接入部分是一种接入点众多、接入方式多样、接入手段复杂的“最后一公里”区域。
基于PON技术的宽带接入1PON技术的概念1.1PON技术的概念以及特点无源光网络(PON)(PassiveOpticalNetwork,无源光网络)技术是一种一点到多点的光纤接入技术,它由局侧的OLT(光线路终端)、用户侧的ONU(光网络单元)以及ODN(光分配网络)组成。
所谓“无源”是指在ODN中不含有任何有源电子器件及电子电源,全部由光分路器(Splitter)等无源器件组成。
无源光网络(PON)是一种纯介质网络,避免了外部设备的电磁干扰和雷电影响,减少了线路和外部设备的故障率,提高了系统可靠性,同时节省了维护成本,是通信行业长期期待的技术。
同有源系统比较,PON技术具有节省光缆资源、带宽资源共享,节省机房投资,设备安全性高,建网速度快,综合建网成本低等优点。
1.2PON技术的工作原理(1)工作原理框图如图1所示,PON系统由位于中央局端的一个光线路终端(OLT)和位于客户端的一组关联光网络终端(ONT)组成,在它们之间是由光纤和无源分光器或连接器组成的光分配网络(ODN)。
(2)基于TDM/TDMA的上行/下行流量管理。
在PON中,OLT与ONU之间采用的数据传输方式包括WDM/WDMA、SCM/SCMA、CDM/CDMA和TCM/TCMA,实际应用中一般采用TDM/TDMA方式,图2、3表明在PON系统中从OLT到多个ONU其下行采用TDM广播方式、上行采用TDMA(时分多址)方式的数据传输过程。
2PON技术的分类以及在FTTx中的应用2.1FTTx技术FTTx技术分为FTTB、FTTC、FTTZ、FTTH、FTTO、FTTF 等。
其中最主要的是FTTB(光纤到大楼)、FTTC(光纤到路边)、FTTH(光纤到用户)三种形式。
随着软交换与光缆技术进一步成熟,FTTH将成为我们通信接入方式的最终目标。
有源光纤接入技术如PDH、SDH、MSTP、点到点以太网系统因机房建设、有源设备建设、维护成本高等原因而渐渐被淘汰;PON技术则因为无源化带来的维护成本低,以及无机房建设产生的建设成本低,愈加受到行业欢迎。
PON技术及其组网原则PON技术是一种新兴的光纤接入技术,它采用光分复用的方式将一根单模光纤转换为多路信道,实现了高速宽带、高质量、低成本的网络接入服务。
而PON技术的组网原则,则根据不同的场景需求和网络特点,采取合适的组网方案,如树型PON、环型PON、星形PON等。
本文将就PON技术及其组网原则进行探讨。
PON技术的优点相比于传统的DSL和有线电视等接入技术,PON技术有以下优点:1.高速宽带。
PON技术采用光分复用和TDMA技术,实现了每个用户的高速宽带接入,可提供高达1Gbps的带宽。
2.高质量稳定。
PON技术采用光路独占和光纤传输,不受电磁干扰和衰减,保证了网络的高品质连接,并且能够实现长距离传输。
3.低成本。
PON技术采用不需要调制解调器的结构,减少了接入服务的成本。
4.易于升级。
PON技术采用可靠的光纤结构,可以通过改变用户端设备或原有接口的方式来升级。
PON技术的不足虽然PON在宽带接入方面有很多优势,但是也存在以下缺点:1.负能性较强。
由于PON技术需要部署光纤网络,PON的价格相比其他非光纤技术仍然较高。
2.架设难度较大。
光线的传输距离较短,因此布线难度较大。
3.其限制了网络拓扑结构。
PON采用的是树型或者环型网络结构,这些结构对于大型网络的建设非常不利。
PON的网络结构PON的网络结构分为树型PON、环型PON和星型PON等几种。
树型PON树型PON是从光线中心设备开始部署,然后分别向下延展,以树形目录方式扩展到每个用户的项点。
这种方式简单直观,建筑物内存在多层楼时会导致大面积分布的摆放,因而一般仅适于住宅区和一些网络规模较小的单位使用。
环型PON环型PON又称集线器环型连接PON系统,不同于树型PON的是,环型PON的中心设备位于网络的环路末端,该方式不仅能减少布线成本,而且具有高可靠性。
星型PON星型PON是通过将中心集线器设备与所有的用户连接起来,形成一个星形结构。
这种方式虽然在覆盖范围和网络规模上是最适合的,但是也会和连接,与运营商给用户提供的服务链路产生矛盾问题。
PON网络技术在光纤通信中的运用研究引言一、PON网络技术概述Passive Optical Network(PON)是一种无源光网络技术,它采用了被动光分配器并使用光纤传输数据,使得光纤通信网络可以实现多用户共享。
PON网络一般包括一个OLT (Optical Line Terminal)、多个ONU(Optical Network Unit)和ODN(Optical Distribution Network)。
OLT负责与上层网络交换数据,ONU连接用户终端,而ODN则用来传输光信号。
PON网络技术通过使用被动光分配器和多路复用技术,实现了光纤通信网络的低成本、高效率和高可靠性,因此越来越受到广泛关注和应用。
二、PON网络技术在光纤通信中的优势1. 高带宽PON网络技术可以实现高带宽传输,满足用户对高速数据传输的需求。
由于光纤的特性使得PON网络可以实现Gbps级别的传输速度,可以满足多种应用场景的需求,如高清视频、云计算等。
2. 高效率PON网络技术采用了多路复用技术,可以实现多用户共享一根光纤,有效地提高了光纤的利用率。
这种共享方式可以大幅降低网络建设和运营成本,提高了网络的运营效率。
3. 灵活性PON网络技术可以根据实际需求灵活地部署和扩展。
由于光纤通信的特性,PON网络可以覆盖较大的区域,同时可以通过增加OLT和ONU的方式来灵活地扩展网络规模。
4. 高可靠性PON网络技术采用了光纤传输技术,免受电磁干扰影响,因此具有较高的信号传输可靠性。
PON网络采用了被动光分配器,无需外部电源,降低了设备的故障率和维护成本。
PON网络技术适用于家庭宽带接入场景,能够提供高速、高带宽的网络接入服务,支持用户的多媒体应用需求,如高清视频点播、在线游戏等。
2. 企业以太网接入PON网络技术也可以应用于企业以太网接入,可以满足企业对大带宽、高可靠性的网络需求,同时降低网络建设和运营成本。
3. 移动通信基站接入PON网络技术还可以应用于移动通信基站接入,为移动通信基站提供高速、高带宽的接入网络,满足移动通信基站对数据传输的需求。
FTTH(光纤到户)宽带接入技术: FTTH方式的实现技术是PON(无源光网络)技术 PON系统由局端设备OLT(光线路终端)、用户端设备ONU(光网络单元)和ODN(光分配网络)组成。 “无源”是指ODN全部由无源光分路器和光纤灯无源器件组成,不包含任何有源器件。PON技术采用了点到多点拓扑结构,下行和上行分别通过TMD和TDMA方式传输数据。
OLT及是一个交换机或路由器,又是一个多业务提供平台,它提供面向无源光纤网络的光纤接口(PON接口)。 设备位置:OLT位于中心机房,ONU位于用户家中,分光器看情况而定,可能位于机房也可能在楼道等地方,主要取决于OLT的位置。 附:FTTH常用名词 1、无源光网络(PON):由光纤、光分路器(分光器)、光连接器等无源光器件组成的点对多点的网络。 2、无源光网络系统:由光线路终端OLT、无源光网络PON(或光分配网ODN)、光网络单元ONU组成的信号传输系统,简称PON系统。根据采用的信号传输格式可简称xPON。如EPON,GPON等 3、光分配网(ODN):是无源光网络的另一种称呼,由馈线光缆、光分路器、支线光缆组成的点对多点的光分配网络。 4、馈线:ODN(光分配网络)中从光线路终端OLT侧紧靠S/R接口外侧到第一个分光器主光口入口连接器前的光纤链路。 5、支线:ODN(光分配网络)中从第一级分光器的支路口到光网络单元ONU线
光线路终端 PSTN Internet
PassiveOpticalSplitter无源分光器
PassiveOpticalNetwork无源光网络
OpticalNetwork:llnit光网络单元
PassiveOpticalplitter无源分光翟
图:PON技术的拓扑图
0pticalLineTerminal 路侧R/S接口间的光纤链路。采用多级分光时,也包含一级分光器以外的其他分光器。
华为PON光接入解决方案汇报行业资料PON(Passive Optical Network)光纤接入网络是一种基于光纤传输的解决方案,通过光纤传输数据和视频信号,能够提供更快速和稳定的互联网接入服务。
相比于传统的铜线接入网络,PON技术具有更高的带宽和更低的传输延迟,能够满足用户对高清视频、在线游戏和云计算等应用的需求。
华为PON光接入解决方案主要包括OLT(Optical Line Terminal)和ONT(Optical Network Terminal)两个主要设备。
OLT作为接入网络的核心设备,负责将光信号转换为电信号,并将数据传送到ONU (Optical Network Unit)设备。
ONT作为终端设备,安装在用户的家庭或办公室,将光信号转换为电信号,供用户使用。
1. 高带宽:PON技术能够实现高带宽的传输,满足用户对大容量数据传输的需求。
根据需求,华为PON光接入解决方案可提供不同容量的带宽,从几百Mbps到几Gbps不等。
2.长距离传输:PON技术可以实现长距离的信号传输,最长可达20公里。
这意味着即使用户位于远离城市中心的地区,也能够享受到高速的互联网接入服务。
3.安全可靠:PON技术采用了光纤传输,相比于传统的铜线传输,信号传输更安全可靠。
光信号不受外界干扰,能够保证数据传输的稳定性和安全性。
4.灵活扩展:华为PON光接入解决方案支持按需扩展,可以根据用户的需求增加或减少接入设备。
这使得网络的部署更加灵活,能够随着用户数量的增长进行扩展。
5.低功耗:PON技术采用被动光学网络,不需要使用电力驱动设备,功耗极低。
这不仅有利于节约能源,降低运营成本,也有助于减少对环境的影响。
6.多业务支持:华为PON光接入解决方案支持多种业务,包括互联网接入、IP语音、IPTV等。
用户可以通过同一个网络接口,同时享受多种业务的便利。
总之,华为PON光接入解决方案是一种先进的光纤接入技术,具有高带宽、长距离传输、安全可靠等特点和优势。
无源光网络(PON)技术概述摘要:简单介绍无源光网络(PON)技术,包括它们的组成、分类和性能特点,实际应用中的组网方式和光功率计算等。
关键词:无源光网络EPON GPON FTTx我国目前的主流有线宽带接入技术主要包括ADSL、FTTB+LAN、FTTx等,其中光纤接入(FTTx)技术是今后一定时期内的发展方向,它主要通过无源光网络(PON)技术实现。
1 光纤传输的优势光纤传输具有带宽高、线路直径小且重量轻、传输质量高和成本低等优势。
如今光纤的带宽理论上已经超过10GHz,每公里衰减小于0.3db,随着技术的发展,未来10~100Gb/s的传输也将成为可能;光纤即便包裹着保护套,也比同等的铜线尺寸小重量轻;更为突出的是,光纤传输抗干扰能力强,几乎可以忽略附近各种电子噪声源的干扰;此外,传输途中的低损耗可以增加中继器间的距离,因此减少了外部设备的成本,降低了维护运行费用。
2 无源光网络(PON)的组成与分类无源光网络(PON)系统由局端设备(OLT)、用户端设备(ONU/ONT)和光分配网(ODN)组成。
所谓“无源”,是指ODN 全部由无源光分路器和光纤等无源器件组成,不包括任何有源器件。
PON技术采用点到多点的拓扑结构,下行和上行分别采用时分复用(TDM)的广播方式和时分多址(TDMA)方式传输数据。
PON技术可以细分为很多种,目前常见的有APON(ATM PON)、EPON(Ethernet PON)和GPON(Gigabit PON),它们的主要区别体现在数据链路层和物理层的不同。
其中,APON以ATM作为数据链路层;EPON使用以太网作为数据链路层,并扩充以太网使之具有点到多点的通信能力;GPON则结合了APON和EPON的优点,使用ATM/GEM作为数据链路层,能够对多种业务提供良好支持,同时引入了更多的来自电信业的网络管理和运行维护思想。
目前,APON技术由于成本高,宽带低,已经基本被市场淘汰,主流代表技术为EPON 和GPON。
PON在宽带接入网中的应用 摘要:本文简单介绍了PON系统的基本原理和技术发展,将无源光网络与传统网络的结构进行了比较,并根据光纤到达位置和ONU部署位置的不同,对PON的几种典型的接入模式进行了较为具体的研究,探讨了PON建设的基本思路。
关键词:PON接入网FTTx
我国的宽带接入网在近两年发展的十分迅速,当前主要应用的宽带接入技术有xDSL、LAN、MSTP以及传统专线接入等,以ADSL为代表的宽带接入技术虽然基本解决了数据接入的问题,但由于受带宽和接入距离限制,如果要提供高清晰度或交互式视频业务,则难胜其任,难尽其责,已无法满足日益增长的业务需求。在这种情况下,无源光网络技术应运而生。
在接入网环境中使用光纤取代铜缆可以带来很多好处:消除电信网的带宽瓶颈、降低维护费用、易于实现业务融合和提供新业务、提高信息传输和通信可靠性、方便系统扩容、节省建设投资,等等,接入网宽带光纤化成为必然。而PON(无源光网络)宽带技术具有高带宽、广覆盖、单纤接入、接口丰富以及综合业务接入能力等优势。PON系统的引入,不但可以大大提升商业用户的接入速度以及综合业务提供能力,并且能够提供足够的业务质量保证。对于家庭用户而言,除了速度的提升,一根光纤可以提供语音、视频和数据业务。同时由于光纤本身的高度稳定性,有效降低运行维护成本,从而帮助运营商实现接入网建设的“一劳永逸”。
一、PON技术 光纤接入网根据中继光器件的类型可划分为无源光网络(PON,Passive OpTIcal Network)和有源光网络(AON,Active Optical Network)。
在光接入网中,如果光配线网(ODN)全部由无源器件组成,不含任何有源节点,这种光接入网就是PON,如图1所示。PON的架构主要是将光纤线路终端设备OLT下行的光信号,通过一根光纤经由无源器件Splitter(光分路器)分路传送给各用户终端设备ONU/ONT。这样就大幅减少网络机房及设备维护的成本,更节省了大量光缆资源的建设成本。
PON技术详细介绍PON(Passive Optical Network)是一种光纤通信网络技术,它通过光纤将高带宽的信号传输到用户终端,以满足现代社会对大容量、高速度和低时延的通信需求。
PON技术具有高带宽、宽覆盖、低成本等优势,已经成为目前最主流和最先进的光接入技术。
PON技术的核心是光分插复用器(ODP,Optical Distribution Point),它将光纤信号分配给不同的用户。
PON网络包括OLT(Optical Line Terminal)和ONU(Optical Network Unit)两个主要部分。
OLT位于通信服务提供商的中心局,负责光信号的发送和接收。
而ONU通常安装在用户家中或办公室内,负责终端设备和光纤之间的转换。
在PON网络中,OLT通过光纤传送信号到ODP,然后通过光分插复用器将信号分配给不同的ONU。
每个ONU负责终端设备的连接和信号转换,使得用户可以通过ONU与OLT进行双向通信。
PON技术可以实现光纤的点对点或者点对多点传输,从而满足不同用户的需求。
PON技术有几个主要的版本,包括EPON(Ethernet PON)、GPON (Gigabit PON)、XG-PON(10 Gigabit PON)和NG-PON2(Next Generation PON)。
EPON使用以太网协议,具有较低的成本,适用于中小型接入网络。
GPON是目前应用最广泛的PON技术,提供上行传输速率为1.25 Gbps和下行传输速率为2.5 Gbps的服务。
XG-PON和NG-PON2是下一代的PON技术,提供更高的传输速率和更大的带宽,适用于大型城市和高密度用户。
PON技术相对于传统的铜线接入技术具有很多优势。
首先,PON技术使用光纤传输信号,具有更高的带宽和传输速率,可以满足高清视频、大文件传输和在线游戏等高容量应用的需求。
其次,PON网络采用被动光分插复用技术,不需要电源和信号放大器,大大降低了网络的成本和功耗。
浅谈PON技术的宽带接入为满足人们日益对通信业务增长的需求,随着新技术的开发和建设,建设一套PON技术网络,来实现原ADSL向PON转变,已是当务之急。
PON(无源光网络)作为一种新兴的覆盖最后一公里的宽带接入光纤技术,其在光分支点不需要节点设备,只需安装一个简单的光分支器即可,因此具有节省光缆资源、带宽资源共享、节省机房投资、设备安全性高、建网速度快、综合建网成本低等优点,GPON技术的宽带接入已成为今天铁通公司主营业务。
1为什么选择PON技术?1、1铜线接入技术以往传统铜线接入技术,即借助电话线路,通过调制解调器拨号实现用户接入的方式,速率已达56kbit/s(通信一方应为数字线路接入),但这种速率不能满足用户对宽带业务的需求。
1.2非对称数字用户环路(ADSL)技术ADSL是一种非对称的数字用户环路,即用户线的上行速率和下行速率不同,根据用户使用各种多媒体业务的特点,上行速率较低,下行速率则比较高,特别适合传输多媒体信息业务。
目前铁通公司宽带接入主要采用ADSL技术,充分利用铜缆资源,但在铜缆质量好的情况下,上行速率达到2M、下行速率达到6M,远远满足不了人们日益对通信业务增长的需求。
1.3无线接入技术无线接入技术是指在终端用户和交换局端间的接入网部分全部或部分采用无线传输方式,为用户提供固定或移动的接入服务的技术。
但无线接入技术的应用还面临着开发新频段、完善调制和多址技术、防止信元丢失、时延等方面的问题。
1.4光纤接入技术光接入网(OAN)就是采用光纤传输技术的接入网,泛指本地交换机或远端模块与用户之间采用光纤通信或部分采用光纤通信的系统。
光纤接入技术实际就是在接入网中全部或部分采用光纤传输介质,构成光纤用户环路(FITL),或称光纤接入网(OAN),实现用户高性能宽带接入的一种方案。
光纤接入网几乎都采用无源光纤网络(PON)结构,PON成为光纤接入网的发展趋势。
PON技术的引入是接入网络的又一次革命,该技术可以为用户提供30~100Mbit/s的带宽,接入距离可达10~20km。
它的主要优势表现在:(1)用PON技术可以解决FTTH、FTTO等问题,为通信网络向全光网络演进提供必要条件;(2)用PON技术可以提供“全业务”接入,充分满足视频娱乐和家庭办公所需的带宽需求;(3)PON技术采用可级联的无源光分路器,不仅节约主干光缆,而且大大简化了网络结构,提高了网络健壮性;(4)用PON技术的FTTH解决方案不仅具备光纤的高可靠性,而且非常适合广播/组播、视频/音频业务的开展。
2 PON技术的概念2.1 PON技术的概念以及特点无源光网络(PON)(PassiveOpticaINetwork)技术是一种一点到多点的光纤接入技术,它由局侧的OLT(光线路终端)、用户侧的ONU (光网络单元)以及ODN(光分配网络)组成。
所谓“无源”是指在ODN中不含有任何有源电子器件及电子电源,全部由光分路器(Splitter)等无源器件组成。
无源光网络(PON)是一种纯介质网络,避免了外部设备的电磁干扰和雷电影响,减少了线路和外部设备的故障率,提高了系统可靠性,同时节省了维护成本,是通信行业长期期待的技术。
利用无源光分路器在光交接箱位置进行分级分光,可以在一条主干纤芯上为多个单位同时提供光纤专线接入。
PON网络的突出优点是消除了户外的有源设备,所有的信号处理功能均在交换机和用户宅内设备完成。
而且这种接入方式的前期投资小,大部分资金要推迟到用户真正接入时才投入。
它的传输距离比有源光纤接入系统的短,覆盖的范围较小,但它造价低,无须另设机房,维护容易。
2.2PON技术的工作原理(1)工作原理框图如图1所示,PON系统由位于中央局端的一个光线路终端(OLT)和位于客户端的一组关联光网络终端(ONT)组成,在它们之间是由光纤和无源分光器或连接器组成的光分配网络(ODN)。
传输系统图(2)基于TDM/TDMA的上行/下行流量管理。
在PON中,OLT 与ONU之间采用的数据传输方式包括WDM/WDMA、SCM/SCMA、CDM/CDMA和TCM/TCMA,实际应用中一般采用TDM/TDMA方式,在PON系统中从OLT到多个ONU其下行采用TDM广播方式、上行采用TDMA(时分多址)方式的数据传输过程。
- 下行速率不低于40Gbps- 上行速率不低于10Gbps- 支持不低于40km无源距离- 支持40Km的ONU距离差- ONU支持至少1Gbps对称速率- 可兼容已部署PON系统,特别是要能够重用已铺设ODN- 支持不低于1:64分支比3、PON技术的分类以及在FTTx中的应用3、1FTTx技术FTTx技术分为FTTB、FTTC、FTTZ、FTTH、FTTO、FTTF等。
其中最主要的是FTTB(光纤到大楼)、FTTC(光纤到路边)、FTTH (光纤到用户)三种形式。
随着软交换与光缆技术进一步成熟,FTTH 将成为我们通信接入方式的最终目标。
有源光纤接入技术如PDH、SDH、MSTP、点到点以太网系统因机房建设、有源设备建设、维护成本高等原因而渐渐被淘汰;PON 技术则因为无源化带来的维护成本低,以及无机房建设产生的建设成本低,愈加受到行业欢迎。
在目前众多的光纤接入技术中,PON技术比较适合FTTH的大规模发展。
3、2各种PON技术的特点PON技术始于20世纪80年代初,目前市场上的PON产品按照其采用的技术,主要分为APON/BPON(ATMPON/宽带PON)、EPON (以太网PON)和GPON(吉比特PON)。
从长远的业务发展趋势看,ATM化的无源光网络/宽带无源光网络(APON/BPON)可用带宽远远不够。
以FTTC为例,尽管典型主干下行速率可达622 Mbit/s,但分路后实际可分到每个用户的带宽将大大减小。
按32路计算,每一个分支的可用带宽仅剩19.5 Mbit/s,再按10个用户共享计算,则每个用户仅能分到约2 Mbit/s。
EPON以以太网为载体,采用点到多点结构、无源光纤传输方式,下行速率目前可达到10Gbit/s,上行以突发的以太网包方式发送数据流。
考虑PON是一种点到多点的物理和逻辑拓扑结构,而传统的以太网是点到点的协议,所以如何在点到多点的EPON中传送点到点的以太网协议,是以太网应解决的技术问题。
此外EPON技术中还需解决的问题包括:点到多点的光系统中突发模式传送的问题;PON中不同ONU与OLT的距离相差较大,需要解决到达OLT光信号强度的巨大偏差问题;解决非授权ONU的累积噪声对授权ONU发出的光信号的干扰问题;EPON中带宽共享和动态带宽分配的处理问题;窄带语音和宽带业务在EPON中的兼容等问题。
相对而言,GPON技术可以更好地解决上述EPON这些问题。
GPON除了支持更高的速率之外,还以很高的效率支持多种业务,提供丰富的OAM&P功能和良好的扩展性。
GPON不仅可以提供10/100 Mbit/s、1 Gbit/s的业务,而且可以提供VLAN业务和语音业务。
同EPON是制造商驱动的技术标准不一样,GPON是运营商驱动的标准,因此具有更周到的运营利益考虑。
目前,运营商主要采用MSTP+LAN方式构建商业楼宇宽带接入网,辅以PDH接入TDM业务。
这种方案可以满足现有业务的接入需求,但存在不少问题:(1)需在大楼设置机房并配置MSTP设备,业务接入和维护成本较高。
(2)MSTP在环状拓扑下工作良好,但在拓扑呈树型/链型的情况下,中间设备掉电或死机会造成所有下挂设备的业务失效。
(3)加入新的MSTP节点需要破环割接,否则,只能以支路方式接入现有MSTP设备,网络部署不灵活。
(4)在业务量较小的楼宇设置机房和MSTP设备,经济性差。
PON的FTTO应用可以很好地解决以上问题。
(1)只需在附近具备条件的接入机房或者汇聚机房设置OLT设备,ONU设备放置在用户端,无源光分配器放置在室外或室内(可以采用挂壁式安装)即可。
由于不需要建设机房,因此降低了初期投资和后期运维成本。
(2)多栋楼宇的各种客户通过PON连接起来,构成一个树型/星型的宽带接入网,所有用户共享GE/2.5G的带宽,而且某个用户的故障不会影响其他用户的正常使用。
(3)分光器是无源设备,故障率低,可以有效解决MSTP的树型/链型网络拓扑可靠性差的问题。
(4)只需要增加新的分光器即可扩容,无需破环割接,部署方便。
(5)在业务接入方面,数据业务(用户上网、MPLS VPN、以太网专线、NGN电话业务)通过ONU以太网口接入,ONU上行通过OLT设备的FE/GE上联口连接至汇聚点业务路由器,TDM业务通过ONU E1接口接入。
4、PON技术在语音+数据+图像接入中的使用4.1语音业务解决方案1.方案一:内置V5接口OLT内置媒体中继控制网关V oIP GW,V oIP GW通过V5接口连接PSTN,呼叫处理由PSTN交换机实现,V oIP GW通过MGCP等协议接入ONU,用户V oIP语音的终结是由V oIP GW来完成的。
2.方案二:NGN语音业务接入到NGN的TG、SG,通过E1/SS7连接到PSTN。
该方案在解决基本语音业务接入的同时,考虑到了未来对多业务的支持能力,可以提供丰富的增值业务。
该方案更能适应中长期的语音和多媒体发展需要,网络的容量和业务能力可以根据NGN业务发展战略和业务量的递升做平滑升级。
3.方案三:TDM业务的接入TDM业务可以满足企业大客户多业务的接入需求,主要提供对银行、公安等用户的专线接入以及企业用户PBX的E1接入,此外,为满足大容量TDM业务的需求,OLT可以提供STM-1/OC-3接口,通过SDH网络可实现E1/T1端到端的透明传输。
4、总结由上述内容可知,PON技术作为一种适用的光缆接入技术,可以自行单独应用组网,可以在局端与远端间分别设立设备通过PON 系统用于目前的小区接入工程中。
在接入网技术宽带化、IP化的今天,PON技术在LAN小区网络改造中必将发挥越来越大的主要作用。