工业pon 解决方案
《工业PON 解决方案》
随着工业自动化的不断发展，越来越多的工厂和企业开始采用以太网技术来建立工业通讯网络。
而Passive Optical Network （PON）作为一种传输技术，在工业通讯中也变得越来越重要。
然而，由于工业环境的特殊性，传统的PON技术在应对
工业场景中的挑战时常常遇到一些问题。
针对工业PON的这些问题，一些厂家提出了一系列的解决方案。
首先，他们针对工业环境中的高温、高湿、强电磁干扰等特点，研发了能够在恶劣环境下稳定运行的PON设备。
其次，他们提出了一系列的智能化管理方案，以便工程师能够远程监控PON设备的工作状态，并能够迅速定位和解决问题。
此外，他们还提供了一些技术支持和培训，以帮助用户更好地使用工业PON技术。
除了设备和技术方面的改进，一些厂家还提出了一些新的商业模式。
他们提出了一些灵活的销售和合作方式，以满足不同用户的需求。
比如，他们提出了设备租赁服务，以及针对特定行业的定制化解决方案。
这些新的商业模式和销售方式，为用户提供了更多的选择，更好地满足了用户的需求。
总的来说，随着工业PON技术的不断发展和成熟，越来越多
的解决方案被提出，以应对工业环境中的各种挑战。
这些解决方案不仅在技术上进行了改进，同时也在商业模式和销售方式上进行了创新，为用户提供了更多的选择和更好的服务。
相信
随着工业PON技术的不断成熟，工业通讯网络也将会得到更好的发展。
PON基本概念及上海贝尔PON解决方案1PON基本概念2 | Presentation Title | Month 2009All Rights Reserved © Alcatel-Lucent Shanghai Bell 2009什么是无源光网络(Passive Optic Network)q包括OLT、ONT和ODN q点到多点的光分配网络Element Management Voice GWq采用单根光纤传送上下行信号PSTNVoiceODN 1,490 nm STB / TVIP/Ethernet1,310 nm WDM Packet Optical Line Video Termination Coupler (P-OLT) 1550 nmPassive Optical Splitter…Optical Network Termination (ONT)PCBlack/SIP phoneBroadcast HEVideo Optical Line Termination (V-OLT)All Rights Reserved © Alcatel-Lucent Shanghai Bell 2009PON技术发展已经经历了18年的时间 APON – ATM PON § 第一代商用化产品, 主要用于商业应用 BPON – Broadband PON § APON的扩展版本, 支持强大视频业务 EPON – Ethernet PON § 使用Ethernet数据帧作为链路层协议，吉 比特带宽 GPON – Gigabit PON § 吉比特（2.5G）带宽，多业务承载和服务 质量控制Mbps Per User 10 50 100GPON ePON p2p DSM WDM PON 10G PONVDSL2 VDSL APON ADSL2+ ADSL2 ADSLBPON19982006阿尔卡特朗讯对PON技术的研究最早始于1991年All Rights Reserved © Alcatel-Lucent Shanghai Bell 2009FTTX和PON的术语光接入部署场景§ FTTB (Building/Business/Basement) § FTTC (Curb) § FTTH (Home) § FTTN (Neighbourhood) § FTTP (Premises) § FTTS (Subscriber) § FTTU (User) § … § CPON § DPON § APON § BPON § EPON § GPONPON 术语ATM PON Broadband PON Ethernet PON GigabitPONTime Division Multiplexing/ Multiple Access (TD/TDMA)Coarse WDM PON Dense WDM PON•All Rights Reserved © Alcatel-Lucent Shanghai Bell 2009TD/TDMA PONB C下行流量为点到多点通信－－采用时分（TD）复用 § 所有的数据发送给所有的ONT § ONT过滤输入的数据 § 任何人能看到任何事Ÿ 单播流使用链路层加密 Ÿ 应用层加密（如视频组播业务） OLTAONT-A A B CAA B CAONT-B BBCONT-C C上行流量为多点对单点通信－－TD/Multiple Access (TDMA)A§ OLT给每个ONT分配时间窗口控制上行通道 § TDMA要求MAC(Media Access Control)Ÿ 避免上行通道的冲突 Ÿ 调度/分配给ONT的带宽(DBA) OLT A B CONT-AABONT-B B§ TDMA要求OLT支持突发操作模式CONT-C CAll Rights Reserved © Alcatel-Lucent Shanghai Bell 2009PON标准简介 APON、B-PON和G-PON是ITU-T标准: § FSAN (Full Services Access Networks) 工作组:Ÿ 由运营商、器件厂商、设备商组成 Ÿ 运营商主导PON的技术要求(传输能力、管理） Ÿ GPON的标准主要是G.984系列标准EPON是 IEEE 标准 § EFM (Ethernet in the First Mile)制定Ÿ EPON标准 802.3ah. Ÿ 主要思想 : 尽可能保持协议的简单,建立在IEEE Gigabit/s Ethernet (802.3z)协议 上All Rights Reserved © Alcatel-Lucent Shanghai Bell 2009EPON协议分层Higher layers Logical Link Control LLC OAM (optional) Multi-point MAC control (MPCP) MAC Media Access Control Reconciliation GMII PCS FEC (optional) PMA PMD MDI PON mediumEmulation网络性能监测，故障处理 点到多点光网络MAC控制通过RS层扩展的LLID标识ONT增加光预算，提高传输距离和分光比 1000 BASE PX 10/20 D/UAll Rights Reserved © Alcatel-Lucent Shanghai Bell 2009GPON协议分层 § G.984.1: GPON 的业务需求 § G.984.2: GPON 物理媒质相关子层（PMD）– 线路速率, 光功率, 物理传输, 线路编码, …上层协议层 客户层 TC适配子层 GTC成帧子层 PMD层§ G.984.3: GPON传输汇聚子层(TC)Ÿ G.984.3 amd:对G.984.3的修正– 成帧格式, 消息, 激活/测距, OAM 功能, 安全加 密§ G.984.4: GPON ONT管理和控制接口Ÿ G.984.4 amd: 对G.984.4的修正– 配置，故障管理，性能管理，安全管理光纤媒介All Rights Reserved © Alcatel-Lucent Shanghai Bell 2009GPON-- FTTH网络架构MDU端局无源外线网络接入范围最远可到 60公里 (光预算28-36 dB)多层楼宇边缘路由器 (数据、视频)1,490 nm 1,310 nm OLT下行2.5 Gb/s，广播机制无源分光器 1：64 ONT光终端写字楼上行1.2 Gb/s，TDMA机制同时接入语音、数据和视频业务软交换 (语音) ONTs 住宅§无源分光器可以使多个用户共享同一条骨干光纤,外线工程没有有源/电器件-可靠性更高 §支持高达2.5G下行带宽，1：128分光，覆盖范围达60公里的点到多点网络 §上下行均支持AES-128加密，严格保证业务安全性 §通过T-CONT/GEM port进行精细化多用户多业务DBA和QoS管理，带宽精度可达64KAll Rights Reserved © Alcatel-Lucent Shanghai Bell 2009A/BPON-EPON-GPON协议栈比较 APON/BPONServices L4 L3 L2 L1POTS T1/E1VOIPGPONPOTS Video T1/E1 ATMVOIPEPONData Video T1/E1 POTSVOIPDataData VideoTCP+UDP IPEthernet AAL1/AAL2 AAL5TCP+UDP IPEthernet PWE3TCP+UDP IPATMG.983ATMGFPG.984Ethernet802.3ahPON-PHYAll Rights Reserved © Alcatel-Lucent Shanghai Bell 2009GPON的传输层: GPON 业务复用ONU T-CONT T-CONT T-CONT PON ONU ONU T-CONT T-CONT T-CONT VP VP VP VP ATM Modeservice to VC VP/VC UNI mappingVC VC VC VCGEM portGPON Encapsulation Mode§Used for Ethernet / TDM traffic service to GEM port GEM port UNI §Upstream uses T-CONTs mapping GEM port §Bandwidth M\management GEM port service mapping UNI §Identified by Alloc_ID §Sub flows by Port_ID§Used for ATM traffic §Upstream uses T-CONTs §Bandwidth Management §Identified by Alloc_ID §Sub flows by VP/VCservice mapping UNIAll Rights Reserved © Alcatel-Lucent Shanghai Bell 2009GPON的传输层: BW, QoS and DBAEIR Excess Information RateDBABW poolBest-effort bandwidth: subject to BW availability on PONCIR Committed Information RateGuaranteed BWGuaranteed bandwidth: always allocated to T-CONTEIRT-CONT type 1CIRT-CONT type 2CIRT-CONT type 3EIR CIRT-CONT type 4EIRT-CONT CIR type 5 CIREIROnly CIR à EIR = CIR Suited for CBRlike services (voice) and OMCIVolume in a interval that is not specified by G.984.3 à CIR, with large DT?.Assured à CIR and non-assured à EIR in ratio to CIROnly EIR à CIR = 0, EIR>0 Suited for BE services (basic HSI)Both CIR and EIR à EIR>CIR >0 Typically used for video servicesAll Rights Reserved © Alcatel-Lucent Shanghai Bell 2009GPON显著提高网络资源运行效率--端局/光纤/电源/OPEX等更节省局端设备占用空间 局端设备占用空间50 45 40 小型 CO (1k) 大型 C0 (20k)对主干光缆的需求 对主干光缆的需求25000 4电源功耗 电源功耗小型 CO (1k)20000CO 机架（个）30 25 20 15 10 5 0P2P EPON GPON15000功耗 (瓦/户)35分配光纤（芯）大型 C0 (20k)3小型 CO (1k) 大型 C0 (20k)2100001 50000 P2P EPON GPON0 P2P EPON GPONGPON的大容量和高扩展能力尤其适合”大局点、少局所“的部署,符合“节能减排”的社会要求All Rights Reserved © Alcatel-Lucent Shanghai Bell 2009GPON拥有更强大的光功率模块：C+光模块，支持1:128分光ITU-T/FSAN致力于引入更为更为强大的光模块，提升目前的B+类，28dB光模块。
工业互联网PON解决的方案一．方案描述1.方案建设目标本方案建设目标是结合工业企业智能制造改造要求，建设智能制造车间的高速信息网络，实现车间内OT层和IT系统层有机融合，打通有线网络和无线网络通道，实现信息统一。
同时也是为企业整体信息化打造高速、万物互联的通信，从而实现广连接、大数据、高安全的最佳智能制造基础网络。
2.方案规划思路本方案规划思路，是建立智能制造车间信息高速；实现车间中各类加工设备和数据采集、MES等信息系统有机连接；实现加工车间、装配车间无线设备、物联设备统一采用全光网络PON承载；实现加工高清可视化监控信息高速传输通道建设；从而保障智能制造车间提高设备利用率，减少故障和停机时间，降低使用成本，节省统计生产数据的时间，提高处理问题的效率。
为管理者提供更加方便快捷的监管系统，及时了解掌握车间生产的执行情况及设备的运行情况。
3.工业PON的工作原理PON技术的基本概念是指一定的物理（光纤资源）、带宽限制条件下，让尽可能多的终端接入设备来共享局端设备和主干光纤。
信号从上端的OLT到用户端的ONU称为“下行”，反之信号从ONU到OLT称为“上行”。
PON采用点到多点结构，多个ONU共享主干光纤和前端OLT的光接收机。
PON下行采用统计复用方式，数据报文以“广播”形式下发是“一发多收”。
但是数据报文的上行方式却不一样，各个ONU共用一根主干光纤进行回传，因此回传必须采用时分复用(TDMA)技术，也就是要“多发一收”，前端OLT配置一个光接收机，在同一时刻只接受仅仅一个ONU发送的信号，各个ONU单元按照分配的时间片轮流发送信号，从而实现光纤以及回传光接收机的资源共用和共享。
PON技术最基本的工作特征如下：（1）单纤双向技术：PON技术是在一根光纤上同时承载发送和接收信号的，因此接收和发送的光波长是不同的。
为此在光器件中需要合成一个WDM模块，用于将接收和发送光信号合成并在一根光纤上传送。
（2）上行信道复用技术：上行的复用技术严格的说是PON技术的核心技术，采用的是TDMA的复用技术。
工业PON网络解决方案单选1. 工业PON 业务的发展将有效带动以下哪个现有电信业务？A A.天翼光宽2.针对工业PON 业务，以下哪个不是中国电信的价值定位？A A.物联网规模拓展3. 以下哪种不是工业PON 业务的拓展模式？C C.公共服务类4. 以下哪个不是中国电信的“工业PON”业务卖点？B B.平台引领，应用切入5. “避免电磁干扰和雷电干扰；数据传输加密机制”反映了工业PON 业务的哪个特点？A A.高可靠高安全6. 关于工业PON 业务，以下哪个不是省公司和地市公司的主要工作？A A.优化支撑布局：协调网运部共同提供服7. 工业PON 网的应用场景不包括下述哪个？A A.智能产品的数据传输8. 关于工业PON 业务，以下哪个不是集团集约支撑团队？D D.物联网项目组9. 以下哪个不是工业PON 业务的案例？D D.德阳工业云10,工业PON 业务属于哪一层？AA.智能连接层多选1.PON 系统结构主要由以下哪几种终端组成？ABC A.光线路终端(OLT:Optical Line Terminal)2. 工业PON 网络采用点到多点结构、无源光纤传输。
它综合了PON 技术和以太网技术的哪几种优点？ABCD A.低成本3. ONU 可以提供哪几种接口？全选全选4. 工业PON 网络特点与优势？BCE B.长距离5. PON 网络接入层保护模式主要有哪4种？ABCD A.Type A ：主干光纤冗余保护6. PON 网络运维的优势？ABCD A.快速发放业务7. 工业版网管专家服务能够提供哪些网络服务？全选全选判断1. 工业PON 是（Passive Optical Network ：无源光纤网络）正确2. 工业PON 网络使用场景不支持无线接入网错误3. 工业PON 网络使用场景支持视频接入网正确4. 工业PON 网络监控以中国电信网管专家业务平台为基础，通过中国电信的专线网络或Internet 线路，实现对制造业企业的工正确5. 工业PON 网络能够适应各种工业设备智能信息传送及各种专用接入系统应用场合的要求正确6. 工业PON 网络不能够为企业构建双冗余容错环网错误7. 采用定制化的工业ONU 设备，适用于对防尘、防爆、高正确8. 工业PON 网络的商务模式包括一次性项目模式及以租代正确答案答案答案B.光分配网(ODN: Optical DistributionC.光网络单元/光网络终端(ONU)B.高带宽C.扩展性强D.灵活快速的业务重组，以及以太网的兼C.时延短 E.高安全，可维护性高B.Type B：OLT PON 口、主干光纤冗余保C.Type C：全保护（OLT PON口、主干D.Type D：全保护（OLT PON口、主干B.降低故障概率C.快速故障定位D.降低日常消耗。
