光接入網(wǎng)技術(shù)2021完整版課件

光接入網(wǎng)技術(shù)光接入網(wǎng)技術(shù)

內(nèi)容提要概述FTTX技術(shù)介紹PON技術(shù)介紹光接入網(wǎng)技術(shù)在國內(nèi)的應(yīng)用和發(fā)展光接入網(wǎng)技術(shù)在國外的應(yīng)用和發(fā)展內(nèi)容提要概述光纖接入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用趨勢光纖路由逐漸地由核心骨干層面向客戶端大量布建

雖然ADSL已成為當(dāng)前的主流寬帶接入技術(shù)，但如果要提供高清晰度或交互式視頻業(yè)務(wù)，ADSL將無能為力。而光纖接入的帶寬潛力是其它接入方式無法比擬的，在接入網(wǎng)環(huán)境中用光纖取代銅纜可帶來一系列的好處：消除電信網(wǎng)的瓶頸、降低維護(hù)費(fèi)用、易于實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)融合和提供新業(yè)務(wù)、提高信息傳輸質(zhì)量和通信可靠性、方便系統(tǒng)未來擴(kuò)容、節(jié)省建設(shè)投資等。

頻寬網(wǎng)絡(luò)的布建與使用率是國家競爭力評(píng)比與發(fā)展科技優(yōu)勢的重要指針。

如何藉由高速、穩(wěn)定與快速提供寬頻的網(wǎng)絡(luò)，提供語音、數(shù)據(jù)與影像(TriplePlayer)的服務(wù)是政府國家型電信企業(yè)與各電信服務(wù)業(yè)者所努力的方向。光纖接入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用趨勢光纖路由逐漸地由核心骨干層面向集團(tuán)公司關(guān)于FTTH的發(fā)展策略《中國電信集團(tuán)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展指導(dǎo)意見0721》

“FTTH中的GEPON和GPON技術(shù)具有帶寬高，傳輸距離遠(yuǎn)，可擴(kuò)展性強(qiáng)，易于維護(hù)等特點(diǎn)，是未來高帶寬接入的重要發(fā)展方向，適合于分散的小企業(yè)和居民用戶。但目前FTTH成本仍偏高，施工難度大，實(shí)際商用仍需時(shí)日。集團(tuán)公司正在密切關(guān)注相關(guān)技術(shù)發(fā)展并統(tǒng)一組織試點(diǎn)。各地近期應(yīng)避免盲目開展相關(guān)的技術(shù)實(shí)驗(yàn)，待集團(tuán)公司試點(diǎn)工作取得階段性成果后，再按照統(tǒng)一部署開展相關(guān)工作?！奔瘓F(tuán)公司關(guān)于FTTH的發(fā)展策略《中國電信集團(tuán)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展指導(dǎo)意見集團(tuán)公司關(guān)于FTTH的發(fā)展策略《中國電信集團(tuán)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展指導(dǎo)意見0721》

“FTTx+LAN技術(shù)雖然用戶認(rèn)知度較高，但覆蓋半徑小，布線成本高，用戶實(shí)裝率低，投資效益難以保證。且LAN接入網(wǎng)絡(luò)由于設(shè)備能力參差不齊，普遍存在著安全性低、帶寬難以保障、設(shè)備無法網(wǎng)管，用戶管理較難等缺點(diǎn)，升級(jí)改造投資較大。應(yīng)謹(jǐn)慎發(fā)展FTTx+LAN，主要限制在有綜合布線的商業(yè)樓宇和企事業(yè)單位，或少數(shù)用戶實(shí)裝率有保證且競爭確實(shí)需要的高檔小區(qū)?！奔瘓F(tuán)公司關(guān)于FTTH的發(fā)展策略《中國電信集團(tuán)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展指導(dǎo)意見FTTX主要技術(shù)和應(yīng)用

FTTx技術(shù)主要使用于全光纖化的接入網(wǎng)絡(luò)，以取代銅軸電纜所無法提供的高速數(shù)據(jù)服務(wù)予終端用戶，我們依據(jù)光纖到終端用戶的不同距離來作分類，常見包含以下幾種服務(wù)：FTTC－FiberToTheCurb/Cabinet

FTTB－FiberToTheBuilding

FTTN－FiberToTheNeighborhood

FTTH－FiberToTheHome

FTTP－FiberToThePremiseFTTX主要技術(shù)和應(yīng)用

FTTx技術(shù)主要使用于全光纖

FTTC－FiberToTheCurb/Cabinet

光纖到交換箱(Fiber-To-TheCabinet,FTTCab)或光纖到路邊(FiberToTheCurb,FTTC)。其中主要服務(wù)為提供較為分散的客戶群，包含公司商號(hào)、學(xué)校機(jī)關(guān)、網(wǎng)吧與偏遠(yuǎn)地區(qū)的用戶。而且主要使用的技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)為EOS(EthernetOverSONET/SDH)或NG-SDH(NextGenerationSynchronousDigitalHierarchy)，透過傳輸網(wǎng)絡(luò)完整的路由保護(hù)與電路QoS的品質(zhì)提供，滿足各種通訊服務(wù)之客戶需求。

FTTC－FiberToTheCurb/Cabine

FTTB－FiberToTheBuilding

即光纖布建到大樓，再由大樓電信室的接取設(shè)備來提供相關(guān)電信服務(wù)，主要提供的客戶為集團(tuán)企業(yè)、集合式商業(yè)大樓或大型區(qū)域住宅等。主要使用的技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)為MEN(MetropolotanEthernetNetwork)、IP-DSLAM(InternetProtocol-DigitalSubscriberLineAccessMultiplexer)以提供多樣化的數(shù)據(jù)服務(wù)。

FTTB－FiberToTheBuilding

FTTN－FiberToTheNeighborhood

光纖主要布建至大樓群的某一棟，并經(jīng)由該棟的接取設(shè)備提供其它數(shù)據(jù)與語音網(wǎng)絡(luò)服務(wù)予周邊的其它大樓，在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)使用密度低且無管道布放限制的區(qū)域較為適用。常見的技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)為xDSL、DLC及SDH等多功能接取及傳輸網(wǎng)絡(luò)。FTTN－FiberToTheNeighborhood FTTH－FiberToTheHome

光纖到戶是最終電信網(wǎng)絡(luò)所欲提供的TriplePlay寬頻解決方案。每戶提供一芯或二芯的光纖，利用被動(dòng)式光網(wǎng)絡(luò)PON以提供低成本、高穩(wěn)定性，且滿足語音、數(shù)據(jù)及影像服務(wù)需求的家庭用戶。目前使用的技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)包含E-PON、A/B-PON、G-PON，以及WDM-PON。FTTH－FiberToTheHome FTTP－FiberToThePremise

可視為FTTB及FTTH的綜合應(yīng)用，即將光纖直接接入客戶瑞的設(shè)備(CustomerPremiseEquipment－CPE)，以提供高速寬頻與多媒體的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。常見的技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)同F(xiàn)TTB及FTTH或兩者的綜合應(yīng)用。FTTP－FiberToThePremise 可FTTX技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式光纖接入技術(shù)點(diǎn)到點(diǎn)（P2P）點(diǎn)到多點(diǎn)（P2MP）MSTPAPON/BPONEPONGPONWDMPON名詞辨析：ONU與ONT（光網(wǎng)絡(luò)單元光網(wǎng)絡(luò)終端）FTTX技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式光纖接入技術(shù)點(diǎn)到點(diǎn)（P2P）點(diǎn)到多點(diǎn)（PPON技術(shù)的分類PONPSPONEPONWDMPONGPONA/BPONPON技術(shù)的分類PONPSPONEPONWDMPONGPONPON技術(shù)的分類PON可以分為功率分割型無源光網(wǎng)絡(luò)（PSPON）和波分復(fù)用型無源光網(wǎng)絡(luò)（WDMPON）。PSPON采用星型耦合器分路，上/下行傳送采用TDMA/TDM方式實(shí)現(xiàn)共享信道帶寬，加上功率分路，從而限制了ONU數(shù)量。WDM技術(shù)使用多個(gè)波長信道增加系統(tǒng)容量，具有支持大量ONU的能力。同時(shí)考慮到接入網(wǎng)作為國家信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，WDM技術(shù)具有長遠(yuǎn)的生命力，并且質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的WDM器件將不斷出現(xiàn)，因此，把WDM技術(shù)引入接入網(wǎng)是一個(gè)發(fā)展趨勢。

PON技術(shù)的分類PON可以分為功率分割型無源光網(wǎng)絡(luò)（PSPOPON技術(shù)的選擇目前主流：EPON和GPON未來發(fā)展趨勢：WDM－PON

WDM－PON雖然多年前就被認(rèn)為是FTTH發(fā)展的首選技術(shù)，可是一直沒有被運(yùn)營商青睞，主要原因是適合WDM的廉價(jià)而又穩(wěn)定的光源一直沒有出現(xiàn)。 短期內(nèi)EPON/GPON仍然具有較大的發(fā)展空間，EPON/GPON以Ethernet技術(shù)為基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)流的傳輸遵從成熟而經(jīng)濟(jì)的IEEE802.3協(xié)議，其承載的是可變長度的分組數(shù)據(jù)包，非常適合目前主流的IP業(yè)務(wù)。PON技術(shù)的選擇目前主流：EPON和GPON為什么要建制PON網(wǎng)絡(luò)(一）快速提供TriplePlay的不二選擇

頻寬與電路品質(zhì)優(yōu)勢：取代目前以銅軸雙絞線為主的xDSL，直接提供高達(dá)10Mbps以上的高速網(wǎng)絡(luò)予終端用戶；同時(shí)因使用全段的光纖網(wǎng)絡(luò)，包括局端機(jī)房至分支器的骨干光纖；分支器至家庭用戶的分支光纖，以及用戶家中的室內(nèi)光纖等，使得傳輸信號(hào)品質(zhì)不再受電器特性的影響。 語音、數(shù)據(jù)及影像頻帶規(guī)范：在PON協(xié)議中已分別定義語音及數(shù)據(jù)的上傳頻帶為1260～1360nm；下載的頻帶為1480～1500nm(單芯光纖)；而1539～1565nm則為數(shù)字服務(wù)專用、1550～1560nm為提供影像服務(wù)的頻寬，故容易在各規(guī)范的頻帶內(nèi)提供相對(duì)應(yīng)的服務(wù)以及網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控及障礙分析的查修。為什么要建制PON網(wǎng)絡(luò)(一）快速提供TriplePlay的為什么要建制PON網(wǎng)絡(luò)？（二）

節(jié)省成本 使用傳統(tǒng)FTTH的網(wǎng)絡(luò)在有N個(gè)客戶時(shí)，必須具備N條光纖，以及2N個(gè)Transceiver；但在運(yùn)用PON網(wǎng)絡(luò)時(shí)僅需建設(shè)一條光纖，與N+1個(gè)Transceiver，且毋需擔(dān)心中繼設(shè)備的供電問題。因此不但有效節(jié)省網(wǎng)絡(luò)建置前的成本花費(fèi)之外，更對(duì)日后網(wǎng)絡(luò)上的維運(yùn)及設(shè)備備料的低成本提供了絕佳的效益。為什么要建制PON網(wǎng)絡(luò)？（二）

節(jié)省成本為什么要建制PON網(wǎng)絡(luò)？（三）

從業(yè)務(wù)上看： 用戶在語音、數(shù)據(jù)與影像服務(wù)上的需求趨勢；從技術(shù)及構(gòu)建成本上看： PON具備高速穩(wěn)定品質(zhì)、快速構(gòu)建與運(yùn)維低成本； 結(jié)論： PON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成為各國推動(dòng)寬頻到家FTTH的主要應(yīng)用架構(gòu)。

為什么要建制PON網(wǎng)絡(luò)？（三） PON技術(shù)簡介及技術(shù)演進(jìn)

PON技術(shù)簡介及技術(shù)演進(jìn)

什么是PON？PON－PassiveOpticalNetwork－無源光網(wǎng)絡(luò)/被動(dòng)光網(wǎng)絡(luò)無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）提供光線路終端（OLT）和多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）的連接，共享OLT到遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)（RN）之間的光纖媒質(zhì)，具有成本低、便于維護(hù)、對(duì)各種業(yè)務(wù)透明等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)PON能夠平滑地過渡到FTTH，具有美好的發(fā)展前景。什么是PON？PON－PassiveOpticalNetPON的特性成本更低光模塊的節(jié)約光纖的節(jié)約服務(wù)質(zhì)量更好CO設(shè)備發(fā)揮主控功能PON的特性成本更低服務(wù)質(zhì)量更好PSPON的發(fā)展歷程

基于ATM的PON–APON(BPON)基于以太網(wǎng)的PON–EPONGPON–GFP(通用成幀協(xié)議),源模式傳輸PSPON的發(fā)展歷程

xPON歷史回顧90年代中期，由當(dāng)時(shí)主要運(yùn)營商發(fā)起的全業(yè)務(wù)接入組織(FSAN)首先發(fā)起關(guān)于PON的研究最初的PON標(biāo)準(zhǔn)是APON(BPON)，以ATM為傳輸協(xié)議，傳輸速率是155Mb/s，后來提高到支持622Mb/s的速率2001年，隸屬于IEEE的以太網(wǎng)最后一英里組織(EFM)開始投入研究基于以太網(wǎng)的PON，即EPON2001年，F(xiàn)SAN開始制定千兆比特PON標(biāo)準(zhǔn)，這一標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)被國際電聯(lián)ITU-T批準(zhǔn)，即GPONxPON歷史回顧90年代中期，由當(dāng)時(shí)主要運(yùn)營商發(fā)起的全業(yè)務(wù)接APON（BPON）的提出和優(yōu)缺點(diǎn) 90年代中期，一些主導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商成立了全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)（FSAN）協(xié)會(huì)，目的是制訂PON設(shè)備的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，以使設(shè)備商和運(yùn)營商一起進(jìn)入PON設(shè)備市場，開展競爭。1998年10月，ITU-T通過了FSAN組織所倡導(dǎo)的基于ATM的PON技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)——G.983。G.983系列建議對(duì)155Mbit/sPON系統(tǒng)進(jìn)行了規(guī)范。由于使用ATM作為承載協(xié)議，因此該系統(tǒng)被稱為APON系統(tǒng)。 很多設(shè)備廠商為迎合市場推廣的需要，將其APON產(chǎn)品改稱寬帶無源光網(wǎng)（BPON）系統(tǒng)，以表明這種系統(tǒng)能提供以太網(wǎng)接入、視頻分配、高速租用線等寬帶業(yè)務(wù)。不過，對(duì)這一代FSAN系統(tǒng)最常用的稱呼還是APON。后來，APON標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過增強(qiáng)，可支持622Mbit/s速率，并且在保護(hù)方式、動(dòng)態(tài)帶寬分配（DBA）和其它方面增加了新的特點(diǎn)。 基于ATM架構(gòu)的APON系統(tǒng)過于復(fù)雜昂貴，雖然能夠提供近乎完善的各種功能，但卻難以在成本至上的末端接入領(lǐng)域獲得大規(guī)模市場應(yīng)用。

APON（BPON）的提出和優(yōu)缺點(diǎn) 90年代中期，一些主導(dǎo)BPON概況右圖：對(duì)稱155M速率BPON的幀結(jié)構(gòu)示意BPON以ATM作為承載協(xié)議。兩種速率模式對(duì)稱155M下行622M，上行155M下圖：BPON的協(xié)議結(jié)構(gòu)BPON概況右圖：對(duì)稱155M速率BPON的幀結(jié)構(gòu)示意BPOBPON的標(biāo)準(zhǔn)G.983.1建議1998年10月，主要規(guī)定了標(biāo)稱線路速率、光網(wǎng)絡(luò)要求、網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)、物理媒質(zhì)層要求、匯聚層要求、測距方法和傳輸性能要求等。G.983.2建議1999年，即“APON的ONT管理和控制接口規(guī)范”，主要從網(wǎng)絡(luò)管理和信息模型上對(duì)APON系統(tǒng)進(jìn)行了定義，以確保不同廠商的設(shè)備可實(shí)現(xiàn)互操作。G.983.3建議對(duì)BPON系統(tǒng)物理層光波段進(jìn)行了重新分配。

G.983.4建議BPON的DBA算法通信機(jī)制G.983.5建議BPON的保護(hù)方式G.983.6建議BPON的ONT管理和控制接口（OMCI）G.983.7建議帶有DBA功能的ONT的OMCIG.983.8建議BPON的OMCI增強(qiáng)功能BPON的標(biāo)準(zhǔn)G.983.1建議G.983.4建議BPON的不足數(shù)據(jù)傳送效率低在ATM層上適配和提供業(yè)務(wù)復(fù)雜。用BPON傳送數(shù)據(jù)還需在IP和ATM信元及SDH格式之間來回轉(zhuǎn)換帶寬不足，擴(kuò)展性較差效率低、技術(shù)復(fù)雜、成本高，不適合向所有用戶推廣應(yīng)用BPON的不足數(shù)據(jù)傳送效率低EPON的提出 針對(duì)APON標(biāo)準(zhǔn)過于復(fù)雜、成本過高、在傳送以太網(wǎng)和IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)效率低等問題，EFMA于2000年底提出了Ethernet-PON（EPON）的概念。 EPON就是將信息封裝成以太網(wǎng)幀進(jìn)行傳輸?shù)腜ON。由于以太網(wǎng)相關(guān)器件價(jià)格相對(duì)低廉，并且對(duì)于在通信業(yè)務(wù)量中所占比例越來越大的以太網(wǎng)承載的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)而言，EPON免去了IP數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮f(xié)議和格式轉(zhuǎn)化，效率高，傳輸速率達(dá)1.25Gbit/s，且有進(jìn)一步升級(jí)的空間，因此EPON受到了普遍關(guān)注。EPON的提出 針對(duì)APON標(biāo)準(zhǔn)過于復(fù)雜、成本過高、在傳送GPON的提出

APON的低效率和EPON無法對(duì)傳送實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)提供高質(zhì)量保證、缺乏電信級(jí)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測和業(yè)務(wù)管理等方面的不足，F(xiàn)ASN組織于2002年9月推出了具有Gbit/s高速率、高效率、支持多業(yè)務(wù)透明傳輸，能夠提供明確的服務(wù)質(zhì)量保證和服務(wù)級(jí)別，具有電信級(jí)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測和業(yè)務(wù)管理能力的光接入網(wǎng)GPON（Gigabit-CapablePON）解決方案。GPON的提出 APON的低效率和EPON無法對(duì)傳送實(shí)時(shí)業(yè)GPON的提出

在2003年的ITU-T會(huì)議上，已經(jīng)通過了G.984.1和G.984.2的GPON系列標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)新提出的G.gpon.gtc草案進(jìn)行了討論研究。其中，G.984.1主要對(duì)GPON接入系統(tǒng)的總體特性進(jìn)行了規(guī)定；G.984.2主要對(duì)GPON的ODN物理媒質(zhì)相關(guān)子層進(jìn)行了規(guī)定，定義了各種速率等級(jí)的OLT和ONU光接口性能參數(shù)（但2488Mbit/sOLT和ONU光接口參數(shù)還需進(jìn)一步研究確定）；G.gpon.gtc主要對(duì)傳輸匯聚（TC）層的相關(guān)要求進(jìn)行了規(guī)定。ITU-TG.984建議在G.983.1系統(tǒng)上重新考慮了對(duì)業(yè)務(wù)的支持、安全策略、比特速率等方面的問題，它盡可能地保持ITU-TG.982和G.983建議的特性，并后向兼容現(xiàn)有的PON。GPON的提出 在2003年的ITU-T會(huì)議上，已經(jīng)通過了EPON技術(shù)介紹EPON是幾個(gè)最佳的技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的結(jié)合。EPON采用點(diǎn)到多點(diǎn)結(jié)構(gòu)、無源光纖傳輸方式，在以太網(wǎng)之上提供多種業(yè)務(wù)。目前，IP/Ethernet應(yīng)用占到整個(gè)局域網(wǎng)通信的95%以上，EPON因采用了以上經(jīng)濟(jì)和高效的結(jié)構(gòu)，而成為連接接入網(wǎng)最終用戶的一種最有效的通信方法。10Gbit/s以太主干和城域環(huán)的出現(xiàn)也將促使EPON成為未來全光網(wǎng)中最佳的最后一英里的解決方案。EPON技術(shù)介紹EPON是幾個(gè)最佳的技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的結(jié)合。EEPON技術(shù)介紹對(duì)于以太網(wǎng)技術(shù)而言，PON是一個(gè)新的媒質(zhì)。802.3工作組定義了新的物理層，而對(duì)以太網(wǎng)MAC層以及MAC層以上則盡量做最小的改動(dòng)，以支持新的應(yīng)用和媒質(zhì)。按照2003年1月發(fā)布的IEEE802.3ahDraft1.3規(guī)定。

EPON系統(tǒng)通過一條共享光纖將多個(gè)DTE連接起來，為不對(duì)稱的基于無源光分路器的樹形型分支結(jié)構(gòu)。而MPCP（Muti-PointControlProtocol，多點(diǎn)控制協(xié)議）是使這種結(jié)構(gòu)適用于以太網(wǎng)的一種控制機(jī)制。EPON技術(shù)介紹對(duì)于以太網(wǎng)技術(shù)而言，PON是一個(gè)新的媒質(zhì)。8EPON技術(shù)介紹EPON建立在MPCP基礎(chǔ)上，該協(xié)議是MAC控制子層的一項(xiàng)功能，其涉及的內(nèi)容包括ONU發(fā)送時(shí)隙的分配、ONU的自動(dòng)發(fā)現(xiàn)和加入，向高層報(bào)告擁塞情況以便動(dòng)態(tài)分配帶寬。MPCP使用消息、狀態(tài)機(jī)、定時(shí)器來控制訪問P2MP（點(diǎn)到多點(diǎn)）的拓?fù)?。在P2MP拓?fù)渲械拿總€(gè)ONU都包含一個(gè)MPCP的實(shí)體，用來和OLT中的MPCP的一個(gè)實(shí)體相互通信。PON將拓?fù)渲械母Y(jié)點(diǎn)認(rèn)為是主設(shè)備，即OLT；將位于邊緣部分的多個(gè)節(jié)點(diǎn)認(rèn)為是從設(shè)備，即ONUs。MPCP在點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的主從設(shè)備之間規(guī)定了一種控制機(jī)制以協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)有效的發(fā)送和接收。系統(tǒng)運(yùn)行過程中上行方向在一個(gè)時(shí)刻只允許一個(gè)ONU發(fā)送，位于OLT的高層負(fù)責(zé)處理發(fā)送的定時(shí)、不同ONU的擁塞報(bào)告，以便優(yōu)化PON系統(tǒng)內(nèi)部的帶寬分配。EPON系統(tǒng)通過MPCPDU來實(shí)現(xiàn)OLT與ONU之間的帶寬請(qǐng)求、帶寬授權(quán)、測距等。EPON技術(shù)介紹EPON建立在MPCP基礎(chǔ)上，該協(xié)議是MACEPON的優(yōu)勢傳輸距離長傳輸距離最大20公里（與分路比有關(guān)）系統(tǒng)可靠性高無源光分路器（ODN）光纖實(shí)現(xiàn)了接入網(wǎng)帶寬質(zhì)的飛躍目前可以提供上下行對(duì)稱的100Mb/s～1Gb/s的帶寬將來可以升級(jí)到10Gb/s的帶寬服務(wù)質(zhì)量有保障OLT發(fā)揮對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的主控作用，徹底改變了以太網(wǎng)設(shè)備各自為政的局面EPON系統(tǒng)具有先進(jìn)的測距、環(huán)回測試、斷電告警以及端口狀態(tài)監(jiān)視等維護(hù)功能，克服了以太網(wǎng)缺乏OAM手段的缺陷EPON系統(tǒng)可以對(duì)每個(gè)用戶進(jìn)行帶寬的靜態(tài)/動(dòng)態(tài)分配，并保證每個(gè)用戶的QoS系統(tǒng)成本低EPON在一根光纖上實(shí)現(xiàn)雙向傳輸，節(jié)省了光纖資源ODN放置在靠近用戶的地方，節(jié)約了光纖資源節(jié)約了近50％的光收發(fā)模塊EPON的優(yōu)勢傳輸距離長服務(wù)質(zhì)量有保障EPON的標(biāo)準(zhǔn)化EthernetintheFirstMile——IEEE802.3ah概念辨析：EPON與GEPONEPON的標(biāo)準(zhǔn)化EthernetintheFirstEPON的原理－信號(hào)復(fù)用EPON系統(tǒng)采用WDM技術(shù)，實(shí)現(xiàn)單纖雙向傳輸。為了分離同一根光纖上多個(gè)用戶的來去方向的信號(hào)，采用以下兩種復(fù)用技術(shù)：下行數(shù)據(jù)流采用TDM技術(shù)；上行數(shù)據(jù)流采用TDMA技術(shù)。1490nm1310nmEPON的原理－信號(hào)復(fù)用EPON系統(tǒng)采用WDM技術(shù)，實(shí)現(xiàn)單纖EPON的原理－下行數(shù)據(jù)廣播方式EPON的原理－下行數(shù)據(jù)廣播方式EPON的原理－上行數(shù)據(jù)EPON的原理－上行數(shù)據(jù)EPON的工作原理－OLT和ONU功能ONU的操作ONU通過下行控制幀的時(shí)間戳同步于OLT；ONU等待發(fā)現(xiàn)幀（gate）ONU進(jìn)行發(fā)現(xiàn)處理，包括：測距，指定物理ID和帶寬。ONU等待授權(quán)，ONU只能在授權(quán)時(shí)間發(fā)送數(shù)據(jù)OLT的操作產(chǎn)生時(shí)間戳消息，用于系統(tǒng)參考時(shí)間通過MPCP幀指配帶寬進(jìn)行測距操作控制ONU注冊(cè)EPON的工作原理－OLT和ONU功能ONU的操作OLT的操EPON技術(shù)研究發(fā)展

在EPON研發(fā)方面比較領(lǐng)先的公司。國外有： Salira、Alloptic等新興公司以及NokiaBroadband、QuantumBridge等老牌公司國內(nèi)有：格林威爾、華中理工、武漢烽火等。EPON技術(shù)研究發(fā)展 在EPON研發(fā)方面比較領(lǐng)先的公司。EPON的原理（核心思想）EPON以MAC控制子層的MPCP（multipointcontrolprotocol，多點(diǎn)控制協(xié)議）機(jī)制為基礎(chǔ)，MPCP通過消息、狀態(tài)機(jī)和定時(shí)器來控制訪問TDMA方式的P2MP的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。MPCP在OLT和ONU之間規(guī)定了一種控制機(jī)制來協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)的有效發(fā)送和接收：系統(tǒng)運(yùn)行過程中上行方向在一個(gè)時(shí)刻只允許一個(gè)ONU發(fā)送，位于OLT的高層負(fù)責(zé)處理發(fā)送的定時(shí)、不同ONU的擁塞報(bào)告，從而優(yōu)化PON系統(tǒng)內(nèi)部的帶寬分配。MPCP有兩種GATE操作模式：自動(dòng)發(fā)現(xiàn)auto-discovery（初始化）模式和普通模式。自動(dòng)發(fā)現(xiàn)模式用來檢測新連接的ONU，測量環(huán)路延時(shí)和ONU的MAC地址。普通模式給所有已經(jīng)初始化的ONU分配傳輸帶寬。EPON的原理（核心思想）EPON以MAC控制子層的MPCPEPON的原理實(shí)現(xiàn)TDMA方式的P2MP幀間插實(shí)現(xiàn)TDMA方式的P2MP幀下行流上行流來自O(shè)NU1來自O(shè)NU2EPON的原理實(shí)現(xiàn)TDMA方式的P2MP幀間插實(shí)現(xiàn)TDMA方EPON的下行MPCP幀流程

Physicalbroadcastof802.3Frames802.3FramesextractedbyLogicalLinkIDinPreamble64byteGATEmessagessentdownstreamtoassignbandwidthEPON的下行MPCP幀流程PhysicalbroadcEPON的上行MPCP幀流程UpstreamcontrolmanagedbyMPCPprotocolTimeslotscontainsmultiple802.3Ethernetframes64byteREPORTMessagesendsONUstatetoOLTNocollisionsNopacketfragmentationEPON的上行MPCP幀流程UpstreamcontrolFTTH/P的協(xié)議結(jié)構(gòu)PHYMPCPIEEE802.3ahTDM/VoverIPinterworkingTDMprotocolPacketization成分：IEEE802.3ah+TDM/VoverIPFTTH/P的協(xié)議結(jié)構(gòu)PHYMPCPIEEE802.3ahTFTTH的協(xié)議結(jié)構(gòu)FTTH的協(xié)議結(jié)構(gòu)TDM/VOVERIP協(xié)議結(jié)構(gòu)VoIPIWFVoiceProcessingVECCompressionDTMFVAD/CNGCONTrolandSignalingCAS,CCSTerminationH.323,SIPPacketProcessingPacketizationNetwork

ProtocolsJitterBufferClock

RecoveryPacketProcessingPacketizationNetwork

ProtocolsJitterBufferClock

RecoveryCONUrolandSignalingCAS,CCSTunneledHowdoesTDMoverIP?HowdoesvoiceoverIP?TDM/VOVERIP協(xié)議結(jié)構(gòu)VoIPIWFVoicEPON關(guān)鍵技術(shù)LLID與仿真子層MPCP自動(dòng)化注冊(cè)和測距OAMEPON關(guān)鍵技術(shù)LLID與仿真子層EPON的原理——LLID與仿真子層仿真子層的目的：使下層的P2MP網(wǎng)絡(luò)的處理方式看起來類似于多個(gè)P2P鏈路的集合。LLID的定義改變了以太網(wǎng)固有的特性，是傳輸質(zhì)量獲得可以控制的基礎(chǔ)。實(shí)現(xiàn)的方法：在每一個(gè)分組開始之前添加一個(gè)LLID，替代前導(dǎo)符的最后兩個(gè)字節(jié)。實(shí)現(xiàn)機(jī)制：在ONU注冊(cè)成動(dòng)后分配一個(gè)唯一的LLID；OLT接收數(shù)據(jù)時(shí)比較LLID注冊(cè)列表；ONU接收數(shù)據(jù)時(shí)，僅接收符合自己的LLID的或者廣播包。EPON的原理——LLID與仿真子層仿真子層的目的：EPON的原理——MPCPMPCP在OLT和ONU之間規(guī)定了一種控制機(jī)制——MPCP來協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)的有效發(fā)送和接收：系統(tǒng)運(yùn)行過程中上行方向在一個(gè)時(shí)刻只允許一個(gè)ONU發(fā)送位于OLT的高層負(fù)責(zé)處理發(fā)送的定時(shí)、不同ONU的擁塞報(bào)告，從而優(yōu)化PON系統(tǒng)內(nèi)部的帶寬分配MPCP有兩種GATE操作模式：自動(dòng)發(fā)現(xiàn)auto-discovery（初始化）模式和普通模式。自動(dòng)發(fā)現(xiàn)模式用來檢測新連接的ONU，測量環(huán)路延時(shí)和ONU的MAC地址普通模式給所有已經(jīng)初始化的ONU分配傳輸帶寬EPON的原理——MPCPMPCP在OLT和ONU之間規(guī)定了EPON的原理——MPCP消息格式EPON的原理——MPCP消息格式MPCP定義的5種控制幀GATE（OLT發(fā)出）允許接收到GATE幀的ONU立即或者在指定的時(shí)間段發(fā)送數(shù)據(jù)REPORT（ONU發(fā)出）向OLT報(bào)告ONU的狀態(tài)，包括該ONU同步于哪一個(gè)時(shí)間戳、以及是否有數(shù)據(jù)需要發(fā)送。REGISTER_REQ（ONU發(fā)出）在注冊(cè)規(guī)程處理過程中請(qǐng)求注冊(cè)。REGISTER（OLT發(fā)出）在注冊(cè)規(guī)程處理過程中通知ONU已經(jīng)識(shí)別了注冊(cè)請(qǐng)求。REGISTER_ACK（ONU發(fā)出）在注冊(cè)規(guī)程處理過程中表示注冊(cè)確認(rèn)。MPCP定義的5種控制幀GATE（OLT發(fā)出）EPON的原理——ONU自動(dòng)注冊(cè)自動(dòng)化注冊(cè)不必等序列號(hào)登記認(rèn)證以后才使能數(shù)據(jù)通路EPON的原理——ONU自動(dòng)注冊(cè)自動(dòng)化注冊(cè)EPON的原理——測距原理補(bǔ)償因ONU距離不同而產(chǎn)生的時(shí)延差異：RTT（RoundTripTime）在注冊(cè)過程中，ONU對(duì)新加入的ONU啟動(dòng)測距過程OLT使用RTT來調(diào)整每個(gè)ONU的授權(quán)時(shí)間OLT也可以在任何收到MPCPPDU的時(shí)候啟動(dòng)測距功能。使用注冊(cè)沖突避讓：在EPON系統(tǒng)中，解決ONU的注冊(cè)沖突的方案有兩種：隨機(jī)延遲時(shí)間法和隨機(jī)跳過開窗法。RTT=(T3-T1)-(T2-T1)=T3-T2EPON的原理——測距原理補(bǔ)償因ONU距離不同而產(chǎn)生的時(shí)延差EPON技術(shù)小結(jié)EPON對(duì)多業(yè)務(wù)的支持是個(gè)弱點(diǎn)，在光纖接入領(lǐng)域，多業(yè)務(wù)主要包括Ethernet業(yè)務(wù)及TDM業(yè)務(wù)。

鑒于TDMoverIP不能完全保證TDM業(yè)務(wù)的QoS要求、新定義多業(yè)務(wù)EPON傳輸幀結(jié)構(gòu)以同時(shí)承載以太網(wǎng)和TDM又違背了IEEE802.3ah的EPON基于以太網(wǎng)從而保持低成本的原則，部分廠家采用在EPON二層傳輸E1業(yè)務(wù)（即E1OverEPON）的方法，即把E1電路業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)封裝成標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)幀，與承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的以太網(wǎng)幀統(tǒng)一在EPON中傳輸。EPON技術(shù)小結(jié)EPON對(duì)多業(yè)務(wù)的支持是個(gè)弱點(diǎn)，在光纖接入領(lǐng)EPON技術(shù)小結(jié)E1OverEPON技術(shù)關(guān)鍵在于：E1信號(hào)與以太網(wǎng)之間高效合理的適配封裝；E1信號(hào)的嚴(yán)格同步定時(shí)；電路業(yè)務(wù)QoS的保證。E1電路業(yè)務(wù)的QoS保證涉及系統(tǒng)各個(gè)層次技術(shù)，除上已說明的E1信號(hào)與以太網(wǎng)之間的適配封裝、E1信號(hào)同步定時(shí)外，還與EPON系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)帶寬分配控制密切相關(guān)，因?yàn)樵贓PON系統(tǒng)中所有數(shù)據(jù)都是在OLT的授權(quán)下才能介入多ONU共享的信道。EPON技術(shù)小結(jié)E1OverEPON技術(shù)關(guān)鍵在于：GPON技術(shù)介紹GPON技術(shù)特征主要體現(xiàn)在傳輸匯聚層。其中傳輸匯聚層又分為PON成幀子層和適配子層。GTC(GPONTransmissionConvergence)的成幀子層完成GTC幀的封裝，終結(jié)所要求的ODN的傳輸功能，PON的特定功能（如測距、帶寬分配等）也在PON的成幀子層終結(jié)，在適配子層看不到。GTC的適配子層提供PDU與高層實(shí)體的接口。ATM和GFP信息在各自的適配子層完成SDU與PDU的轉(zhuǎn)換。OMCI（OperationsManagementCommunicationsInterface，操作管理通信接口）適配子層高于ATM和GFP適配子層，它識(shí)別VPI/VCI和Port_ID，并完成OMCI通道數(shù)據(jù)與高層實(shí)體的交換。GPON技術(shù)介紹GPON技術(shù)特征主要體現(xiàn)在傳輸匯聚層。其中傳GPON技術(shù)介紹GPON設(shè)計(jì)了新的TC（傳輸匯聚）子層，該子層完成對(duì)高層多樣性業(yè)務(wù)的適配和多路復(fù)用。 GPON采用了125s定長的幀結(jié)構(gòu)，每秒8千幀。一個(gè)TC幀可包含多個(gè)ATM信元和/或GEM幀。GEM（GPONEncapsulationMethod）是GPON技術(shù)優(yōu)勢的集中體現(xiàn)，它是GFP的簡單變種。GPON引入了PortID。在ONU的一個(gè)業(yè)務(wù)端口看來，它存在著與OLT的一個(gè)點(diǎn)到點(diǎn)的連接，由PortID標(biāo)識(shí)。GPON的很多技術(shù)規(guī)范借鑒BPON。GPON技術(shù)介紹GPON設(shè)計(jì)了新的TC（傳輸匯聚）子層，該子GPON的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)G.984.1GPON的基本特征，描述了運(yùn)營商對(duì)系統(tǒng)的要求，在2003/3制定；G.984.2PMD層規(guī)范，在2003/3制定；G.984.3TC層規(guī)范；G.984.4定義了系統(tǒng)的OMCI（ONTManagementandControlInterface）。GPON的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)G.984.1GTC協(xié)議GPONTC(GTC)是由成幀子層和適配子層組成.GTC成幀子層完成三個(gè)功能.(1)復(fù)用和解復(fù)用根據(jù)在幀頭指示的邊界信息,PLOAM,ATM和GEM能被復(fù)接到一個(gè)下行的TC幀中.在上行的碼流中,根據(jù)幀頭指示,也可以提取出每一個(gè)用戶上傳的信息.(2)幀頭產(chǎn)生和解碼(3)基于Alloc-ID的路由功能,使能正確選擇ATM和GEMTC適配器.

適配子層提供三個(gè)TC適配器:ATMTC適配器,GEMTC適配器和OMCI適配器。這些適配器對(duì)上層給出下面的接口。(1)ATM接口(2)GEM接口GTC協(xié)議GPONTC(GTC)是由成幀子層和適配子層GTC層協(xié)議棧GTC層協(xié)議棧GPON幀結(jié)構(gòu)下行幀上行幀GPON幀結(jié)構(gòu)下行幀上行幀GPON幀結(jié)構(gòu)（下行開銷和凈荷）GEMheaderandframestructure.

Blen

BWMapLength

12-bit

Alen

ATMPartitionLength

12-bit

CRC

8-bit

PlenField

4Bytes

下行開銷下行凈荷包括了GEM幀GPON幀結(jié)構(gòu)（下行開銷和凈荷）GEMheaderandGPON幀結(jié)構(gòu)（上行）FrameFragment

GEM

Header

FullFrame

GEM

Header

FrameFragment

GEM

Header

DBAReport

Padif

needed

Payload

DBRu

PLOAMu

PLOu

ATMCell

ATMCell

ATMCell

ATMCell

ATMCell

Padif

needed

GPON幀結(jié)構(gòu)（上行）FrameFragmentGEMGPON協(xié)議結(jié)構(gòu)GPON協(xié)議結(jié)構(gòu)GPON技術(shù)介紹

作為一種靈活的吉比特光纖接入網(wǎng)，GPON支持更高的速率和對(duì)稱/非對(duì)稱工作方式，同時(shí)還有很強(qiáng)的支持多業(yè)務(wù)和OAM的能力。它以ATM信元和GFP（GenericFramingProcedure，通用成幀規(guī)程）承載多業(yè)務(wù)，對(duì)各種業(yè)務(wù)類型都能提供相應(yīng)的QoS保證，支持商業(yè)和居民業(yè)務(wù)的寬帶全業(yè)務(wù)接入。GPON技術(shù)介紹

作為一種靈活的吉比特光纖接入網(wǎng)，GPONGPON的技術(shù)優(yōu)勢全業(yè)務(wù)支持

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支持語音業(yè)務(wù)(包括TDM,SONET和SDH),以太網(wǎng)業(yè)務(wù)(10/100BaseT),ATM業(yè)務(wù),專線租用和其他業(yè)務(wù)在協(xié)議上支持60公里距離，設(shè)備實(shí)際支持的絕對(duì)距離不低于20公里使用同一協(xié)議(GFP-通用成幀協(xié)議)支持多種傳輸速率，包括上下行對(duì)稱622Mb/s,對(duì)稱1.25Gb/s,下行2.5Gb/s和上行1.25Gb/s非對(duì)稱速率以及其他共7種速率強(qiáng)大的OAM&P能力，提供端到端的業(yè)務(wù)配置管理功能GPON的技術(shù)優(yōu)勢全業(yè)務(wù)支持–支持語音業(yè)務(wù)(包括TDM,GPON優(yōu)勢支持多種應(yīng)用三網(wǎng)合一：同一光纖上同時(shí)傳輸語音、數(shù)據(jù)、視頻FTTx:FTTB,FTTC,FTTP,FTTH…高帶寬-2.488/1.244Gbps充裕的帶寬不僅滿足目前業(yè)務(wù)的需要，更為未來高速率業(yè)務(wù)的發(fā)展提供保障靈活、量化的帶寬分配機(jī)制可為每個(gè)ONT和每個(gè)端口精確量化地分配帶寬，最高帶寬可以達(dá)到整個(gè)PON的帶寬根據(jù)不同時(shí)刻的需求實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的分配帶寬(DBA)高業(yè)務(wù)質(zhì)量保證(QoS)源模式的TDM傳輸保證延遲和抖動(dòng)符合國際標(biāo)準(zhǔn)的要求全面支持以太網(wǎng)特性(QoS,VLAN,IGMP,..)GPON優(yōu)勢支持多種應(yīng)用GPON優(yōu)勢充分利用光纖資源接入同樣數(shù)量的用戶比其他接入方式節(jié)省大量光纖設(shè)備成本均攤到用戶比較低多用戶分?jǐn)侽LT的成本一個(gè)PON網(wǎng)絡(luò)在中心局僅需要一個(gè)光接口設(shè)備占用機(jī)房空間小網(wǎng)絡(luò)維護(hù)工作量小使用無源器件，減少網(wǎng)絡(luò)維護(hù)，縮短平均故障時(shí)間業(yè)務(wù)開通方便快捷降低業(yè)務(wù)維護(hù)成本增加新用戶和新接入節(jié)點(diǎn)方便且成本低完全根據(jù)需求靈活擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)未來增加新用戶僅需從分光器開始增加小段新的光纖GPON優(yōu)勢充分利用光纖資源EPON和GPON的技術(shù)比較（一）

GPON與EPON最主要的區(qū)別表現(xiàn)在TC幀結(jié)構(gòu)上。GPON通過ATM和GFP兩種協(xié)議承載不同類型的用戶數(shù)據(jù)。它的上、下行幀長均為125μs。下行采用TDM方式，上行采用時(shí)分多址（TDMA）接入技術(shù)。上行幀由復(fù)用的突發(fā)傳輸時(shí)隙（slot）組成，每幀包括一個(gè)或多個(gè)ONU的傳輸時(shí)隙，通過下行幀的USBWmap（上行帶寬映射）域指示相應(yīng)ONU的上行數(shù)據(jù)發(fā)送。而EPON幀格式基本與IEEE802.3的以太數(shù)據(jù)幀格式兼容，只在以太幀中加入時(shí)標(biāo)及識(shí)別等信息，EthernetPON數(shù)據(jù)通過不定長的數(shù)據(jù)包傳輸。EPON和GPON的技術(shù)比較（一）

GPON與EPON最主EPON和GPON的技術(shù)比較（二）GPON在用戶凈荷數(shù)據(jù)段承載ATM信元和（或）GFP幀。在OLT授權(quán)給ONU的上行發(fā)送時(shí)隙中，OLT盡量使分配給ONU的ATM凈荷塊為53字節(jié)的整數(shù)倍長，如果凈荷不是信元的整數(shù)倍，將進(jìn)行碎片填充。信元總是被安排在凈荷的開頭部分。GPON對(duì)ATM信元定界沒有嚴(yán)格的要求，但必須確保信元頭中的HEC字節(jié)的校驗(yàn)。在GFP區(qū)段，超過上行幀范圍的GFP幀可被分片，沒有碎片產(chǎn)生，不會(huì)帶來任何效率損失。在操作完成前，OLT必須要求能夠維持多個(gè)GFP定界和緩沖分片幀。EPON和GPON的技術(shù)比較（二）GPON在用戶凈荷數(shù)據(jù)段承EPON和GPON的技術(shù)比較（三）從標(biāo)準(zhǔn)和理論上說，GPON與EPON相比有兩個(gè)優(yōu)勢，效率高、支持以太網(wǎng)之外的業(yè)務(wù)。EPON效率較低是因?yàn)槭褂?B/10B編碼作為線路碼，其本身就引入20％的帶寬損失，1.25Gbit/s的線路速率在處理協(xié)議本身之前實(shí)際就只有1Gbit/s了。GPON系統(tǒng)都使用擾碼作為線路碼，其機(jī)理與SONET或SDH一樣，由于只改變碼，不增加碼，所以沒有帶寬損失。在支持多業(yè)務(wù)方面，GPON能夠同時(shí)承載ATM信元和（或）GFP幀，有很好的提供服務(wù)等級(jí)、支持QoS保證和全業(yè)務(wù)接入的能力；而EPON目前的標(biāo)準(zhǔn)和一些廠商提供的設(shè)備均支持TDM業(yè)務(wù)。EPON和GPON的技術(shù)比較（三）從標(biāo)準(zhǔn)和理論上說，GPONEPON和GPON的技術(shù)比較（四）但是，GPON在功能上的優(yōu)勢很大程度是以技術(shù)和設(shè)備的復(fù)雜性為代價(jià)換來的，因此相關(guān)設(shè)備成本較高。而大量網(wǎng)絡(luò)末稍的需求與骨干網(wǎng)絡(luò)顯然不同，對(duì)于直接對(duì)應(yīng)具體客戶業(yè)務(wù)需求的“第一公里”光纖接入來說，以最佳的成本支持主要業(yè)務(wù)需求比完美但昂貴的方案更易于成功。EPON和GPON的技術(shù)比較（四）但是，GPON在功能上的優(yōu)BPONG.983GPONG.984EPON802.3ah1995今天基于ATM的PON早期的BPON在運(yùn)營商中只有少量的測試及商用支持語音及數(shù)據(jù)622M的帶寬~70%的利用率1999年被國際電聯(lián)(ITU)采納為標(biāo)準(zhǔn)基于以太網(wǎng)接口的PON適用于新起的市場,特別適用于IP城域網(wǎng)的接入1G的帶寬語音及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的效率約為~50%IEEE于2004年批準(zhǔn)802.3ah（針對(duì)接入網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)，EPON只是其中一部分）GPON=GigabitPONFSAN委員會(huì)將其演變?yōu)檎Z音與數(shù)據(jù)的源模式傳輸（GFP）2.5G帶寬語音及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的效率約為~93%2003年被國際電聯(lián)(ITU)采納為標(biāo)準(zhǔn)xPON標(biāo)準(zhǔn)的演變BPONGPONEPON1995今天基于ATM的PON基PON/GPON應(yīng)用簡介PON/GPON應(yīng)用簡介階段小結(jié)雖然目前ADSL占據(jù)家庭寬帶接入主流，但在邊緣網(wǎng)方面，大量的商業(yè)用戶對(duì)帶寬和QoS保證有更高的要求，光纖接入已成為商業(yè)樓宇、商業(yè)大用戶接入的主流，也是各運(yùn)營商重要的收入來源及競爭重點(diǎn)，而如何節(jié)省機(jī)房、光纖資源，如何實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的快速布署，如何提供各種不同帶寬保證的寬帶產(chǎn)品已成為運(yùn)營商關(guān)注的焦點(diǎn)。這給EPON或GPON創(chuàng)造了機(jī)遇，以商業(yè)客戶接入（大用戶）為主要目標(biāo)市場的PON系統(tǒng)，完全可以馬上獲得一定的市場空間，而規(guī)模應(yīng)用必然可以促進(jìn)技術(shù)的完善、產(chǎn)品的成熟以及成本的降低。階段小結(jié)雖然目前ADSL占據(jù)家庭寬帶接入主流，但在邊緣網(wǎng)方面GPON解決方案

GPON解決方案

GPON解決方案2.488/1.244Gbps傳輸速率網(wǎng)絡(luò)覆蓋半徑大：37Km.高分光比：1:32超過93%

傳輸效率全程雙向的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)(設(shè)備及網(wǎng)絡(luò))三網(wǎng)合一：以太網(wǎng)、源模式TDM、視頻GPON解決方案2.488/1.視頻業(yè)務(wù)用波長1550/1310nm的光傳輸110/89NTSC/PALCATV模擬視頻信號(hào)傳輸帶寬為45–862MHz視頻業(yè)務(wù)用波長1550/1310nm的光傳輸110/89PON技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及展望

日本在FTTH的推行及營運(yùn)堪稱全球第一，預(yù)估在今年即可達(dá)成100%的光纖到府布建率，主要運(yùn)營商N(yùn)TT可視為全球標(biāo)竿。

其次美國雖然在1995年即開始推動(dòng)FTTH業(yè)務(wù)，但明顯的業(yè)務(wù)量卻是在2004年起伴隨著寬頻服務(wù)與數(shù)字內(nèi)容的成長而增加。歐洲市場也將于2005年陸續(xù)推出；而較引人注意的是大陸與韓國的推展，中國大陸雖然在寬頻通訊建置上落后歐美日韓等國家，但是FTTH的推動(dòng)與技術(shù)發(fā)展卻是非常積極，自2002起即陸續(xù)推動(dòng)PON網(wǎng)絡(luò)的試用，在2004年起更首先在武漢進(jìn)行波分多任務(wù)被動(dòng)光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(WavelengthDivisionMultiplexing-PassiveOpticalNetwork；WDM-PON)」的試運(yùn)轉(zhuǎn)；而韓國最大的通訊運(yùn)營商KT亦在今年1月10日起于光州市正式提供WDM-PON的示范服務(wù)。臺(tái)灣隨著去年中華電信研究所在新竹科學(xué)園區(qū)及南港軟件園區(qū)的Ethernet-PON網(wǎng)絡(luò)試運(yùn)轉(zhuǎn)后，即將于今年進(jìn)行小量的建置。除此之外，欲投入TriplePlay的Cable業(yè)者成為另一股勢力，也正積極布局及進(jìn)行著相關(guān)的試運(yùn)轉(zhuǎn)測試。

根據(jù)InfoneticsResearch于2004年5月發(fā)表的市調(diào)報(bào)告指出，到2007年時(shí)，全球的EPON局用端設(shè)備埠數(shù)將超過72萬埠，年平均復(fù)合成長率則超過50%。PON技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及展望光纖接入技術(shù)在國內(nèi)的應(yīng)用和發(fā)展（一）各大運(yùn)營商都非常重視光纖接入網(wǎng)的建設(shè)，如北京通信早在90年代末期就在北京地區(qū)新建了100個(gè)用戶光纜環(huán)，這100多個(gè)光纜環(huán)覆蓋了北京大部分地區(qū)，在北京地區(qū)基本實(shí)現(xiàn)了光纖到大樓或小區(qū)（FTTB/FTTC）。雖然光纖到戶（FTTH）是寬帶接入的根本解決手段，但現(xiàn)階段大規(guī)模實(shí)現(xiàn)FTTH還不經(jīng)濟(jì)?，F(xiàn)階段主要是實(shí)現(xiàn)FTTB/FTTC，可采用的傳送技術(shù)手段目前以有源光纖接入（包括PDH、ATM、SDH、GE/FE等）為主，但無源光纖接入（PON）也開始得到應(yīng)用。光纖接入技術(shù)在國內(nèi)的應(yīng)用和發(fā)展（一）各大運(yùn)營商都非常重視光纖光纖接入技術(shù)在國內(nèi)的應(yīng)用和發(fā)展（二）根據(jù)相關(guān)咨詢公司的預(yù)測，2005年全球FTTH用戶的數(shù)量將達(dá)到800萬，2008年將達(dá)到3400萬。而根據(jù)IDC的數(shù)據(jù)，全球FTTH光纖接入網(wǎng)的市場將從2003年的5.03億美元增長到2008年的24億美元，年均增長37%。

光纖接入技術(shù)在國內(nèi)的應(yīng)用和發(fā)展（二）根據(jù)相關(guān)咨詢公司的預(yù)測，光纖接入技術(shù)在國內(nèi)的應(yīng)用和發(fā)展（三）我國已開始在局部地區(qū)推進(jìn)FTTH/FTTP的應(yīng)用，主要有如下模式：一是新興運(yùn)營商在管道/光纖資源緊張的區(qū)域利用FTTP快速開展業(yè)務(wù)，如重慶網(wǎng)通、長沙網(wǎng)通等的網(wǎng)吧一條街，長城寬帶的PON小區(qū)接入等；二是部分駐地網(wǎng)運(yùn)營商利用FTTP占領(lǐng)接入和用戶駐地網(wǎng)市場，然后為基礎(chǔ)業(yè)務(wù)運(yùn)營商提供公共接入平臺(tái)；三是政府或設(shè)備制造商推動(dòng)的商用試驗(yàn)，如武漢長飛公寓的FTTH試點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了158戶的“三網(wǎng)合一”，其中110戶采用PON方式接入，48戶采用點(diǎn)到點(diǎn)的MC方式接入，而且還計(jì)劃進(jìn)一步擴(kuò)大試驗(yàn)規(guī)模；四是主體運(yùn)營商開展的FTTH試驗(yàn)及局部商用，如北京通信開展的EPON測試及FTTH示范小區(qū)建設(shè)，廣州電信的EPON寬帶接入試驗(yàn)等。

光纖接入技術(shù)在國內(nèi)的應(yīng)用和發(fā)展（三）我國已開始在局部地區(qū)推進(jìn)光纖接入技術(shù)在國內(nèi)的應(yīng)用和發(fā)展（四）實(shí)現(xiàn)全光纖的FTTH是寬帶接入的發(fā)展方向，然而主要由于經(jīng)濟(jì)性原因目前尚不可能全面部署FTTH。FTTH的成功需要取決多方面因素，如設(shè)備價(jià)格及部署成本必須繼續(xù)下降，必須有更多的寬帶應(yīng)用驅(qū)動(dòng)用戶產(chǎn)生更高的帶寬需求，F(xiàn)TTH在與其它寬帶接入技術(shù)（如ADSL2，VDSL，BWA等）的競爭中必須能顯示出更充分的優(yōu)勢，此外電信市場的進(jìn)一步開放以及政府強(qiáng)有力的政策與經(jīng)濟(jì)支持對(duì)推動(dòng)FTTH的發(fā)展也至關(guān)重要。隨著時(shí)間的推移，光纖光纜和光元器件成本在穩(wěn)步下降，各種光電新技術(shù)的進(jìn)步也為FTTH的實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造了條件；IPTV等各種寬帶新業(yè)務(wù)的需求會(huì)進(jìn)一步刺激FTTH的發(fā)展；現(xiàn)有銅纜網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)負(fù)擔(dān)的加重也促使運(yùn)營商更加青睞光纖網(wǎng)；來自新興運(yùn)營商等競爭對(duì)手的壓力有可能迫使傳統(tǒng)電信運(yùn)營商提前實(shí)施FTTH以便確保在寬帶領(lǐng)域的競爭優(yōu)勢。因此有理由相信，F(xiàn)TTH應(yīng)該有很廣闊的發(fā)展前景。光纖接入技術(shù)在國內(nèi)的應(yīng)用和發(fā)展（四）實(shí)現(xiàn)全光纖的FTTH是寬光纖接入技術(shù)在國內(nèi)的應(yīng)用和發(fā)展（四）2008年北京奧運(yùn)會(huì)將辦成歷史上第一屆真正意義的寬帶奧運(yùn)會(huì)，寬帶接入是實(shí)現(xiàn)寬帶奧運(yùn)的基礎(chǔ)。到2008年奧運(yùn)會(huì)時(shí)，光纖將會(huì)鋪設(shè)到所有的奧運(yùn)場館，預(yù)計(jì)屆時(shí)在北京地區(qū)，除了已經(jīng)實(shí)現(xiàn)光纖到大樓/小區(qū)，還會(huì)實(shí)現(xiàn)光纖到部分客戶的辦公室甚至到部分家庭，SDH（MSTP）、以太網(wǎng)、ATM、PON這些光纖接入技術(shù)都可能得到應(yīng)用，尤其是隨著光電器件的發(fā)展和價(jià)格的不斷下降，PON技術(shù)的優(yōu)越性將逐步顯現(xiàn)而發(fā)揮越來越重要的作用。光纖接入技術(shù)在國內(nèi)的應(yīng)用和發(fā)展（四）2008年北京奧運(yùn)會(huì)將辦光纖接入技術(shù)在國外的應(yīng)用和發(fā)展（一）日本的FTTH商用非常成功，它已成為這一領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)者。那么探討一下日本的FTTH發(fā)展模式將是一件非常有意義的事，因?yàn)槟抢镎诎l(fā)生的一切可能會(huì)在不久的將來在我國上演。日本寬帶接入的市場格局 在日本當(dāng)前的寬帶接入技術(shù)中，DSL占著統(tǒng)治地位。根據(jù)日本總務(wù)省2004年9月30日公布的數(shù)據(jù)[1]，截至2004年8月底日本的寬帶接入用戶總數(shù)達(dá)到1691.9萬，其中DSL的用戶數(shù)為1254.9萬，占寬帶接入用戶總數(shù)的74.2％；CableModem接入為276.8萬戶，占寬帶接入用戶總數(shù)的16.4％；FTTH的用戶數(shù)為160.1萬，占寬帶接入用戶數(shù)的9.5％。光纖接入技術(shù)在國外的應(yīng)用和發(fā)展（一）日本的FTTH商用非常成光纖接入技術(shù)在國外的應(yīng)用和發(fā)展（二）下圖給出了日本當(dāng)前各寬帶接入技術(shù)擁有用戶數(shù)。光纖接入技術(shù)在國外的應(yīng)用和發(fā)展（二）下圖給出了日本當(dāng)前各寬帶光纖接入技術(shù)在國外的應(yīng)用和發(fā)展（三）從用戶數(shù)量增長的角度看[1]，2004年8月份新增的寬帶用戶數(shù)量為34.6萬戶，其中DSL新增22.3萬戶，月增長率為1.8％；CableModem新增2.7萬戶，月增長率為0.98％；FTTH新增9.6萬戶，月增長率為6.4％。圖2是各寬帶接入技術(shù)用戶數(shù)量月增長率的柱狀圖。從各技術(shù)的用戶數(shù)量和月增長率可以看出DSL接入方式仍然是寬帶接入的主要技術(shù)，其他兩種技術(shù)還處于從屬地位。但是在這三種技術(shù)中，F(xiàn)TTH技術(shù)的發(fā)展勢頭遠(yuǎn)勝于其他兩種技術(shù)。實(shí)際上，從2004年開始，日本FTTH每月新增用戶數(shù)量穩(wěn)定在8萬以上。日本FTTH的巨大成功已經(jīng)引起了世界范圍內(nèi)的關(guān)注。光纖接入技術(shù)在國外的應(yīng)用和發(fā)展（三）從用戶數(shù)量增長的角度看[光纖接入技術(shù)在國外的應(yīng)用和發(fā)展（四）日本各種寬帶接入技術(shù)用戶數(shù)的月增長率光纖接入技術(shù)在國外的應(yīng)用和發(fā)展（四）日本各種寬帶接入技術(shù)用戶光纖接入技術(shù)在國外的應(yīng)用和發(fā)展（五）