FTTH技術(shù)及應用分析

Value EngineeringFTTH技術(shù)及應用分析Technology and Application of FTTH吳靜WU Jing;李敬仕LI Jing- -shi;王子武WANG Zi- -wu(安徽郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，合肥230031)(Anhui Vocatioal Cllge of Posts and Telecom,Hefei 230031 ,China)摘要:本文介紹了FTTH的定義和系統組成，并對現階段實(shí)現FTTH主流技術(shù)EPON和GPON技術(shù)進(jìn)行了比較，最后分析了FTTH在實(shí)際網(wǎng)絡(luò )中的應用。Abstract: This paper introduces the defnition and composion of FTTH, and compares he FTTH mainstream technologies--EPON and GPON, and analyzes the application of FTTH in the network.關(guān)鍵詞: FTTH; EPON; GPON;應用Key words: FTTH; EPON; GPON; aplicaion中圈分類(lèi)號:1TN929.5文獻標識碼:A文章編號:10064311(2012)21-0189- 021 FTTH 系統ONT(Optical Network Unit) 光網(wǎng)絡(luò )單元的作用是對相1.1 FTTH的定義FTTH(Fiber To The Home )即光纖應 用戶(hù)的不同業(yè)務(wù)進(jìn)行復用和解復用,以便在上行方向將到戶(hù),是指僅利用管線(xiàn)媒介聯(lián)通通信局端和家庭住宅的接各種不同的家庭終 端的不同業(yè)務(wù)信號復用起來(lái)在同一傳入方式,引入光纖由單個(gè)家庭住宅獨享。輸媒體中傳輸，為提供用戶(hù)數據、圖像和電話(huà)網(wǎng)絡(luò )與PON1.2 FTTH在網(wǎng)絡(luò )中的位量t公用電信傳送網(wǎng)包括核的接口;在 下行方向將不同的業(yè)務(wù)分解,通過(guò)不同的接0心網(wǎng)和接入網(wǎng),FTTH在整個(gè)網(wǎng)絡(luò )中的位量。送到相應的終端(比如電話(huà)機、電視機、計算機等)。1.3 FTTH系統組成FTTH 系統的基本組成包括DN( Distibution network )是將0LT和ONT連接起來(lái)，FTTH光線(xiàn)路終端(OLT].分配網(wǎng)(DN)、FTTH光網(wǎng)絡(luò )終端為 OLT與ONT之間提供傳輸手段。DN可由OLT和ONT(ONT)三大部分。之間直接連接的光纖組成，也可包含具有匯聚/分配功能OLT(Optical Line Temina)光線(xiàn)路終端,一方面將承載的光分配點(diǎn)(ODP)。 當DN僅由光纖及無(wú)源光元件(如光各種業(yè)務(wù)的信號在局端進(jìn)行匯聚,按照-定的信號格式送連接器和光分路器等)組成時(shí),又稱(chēng)為0DN,相應的0DP入接入網(wǎng)絡(luò )以便向終端用戶(hù)傳輸,另-方面將來(lái)自終端用主要 完成有源電信號的分路/合路功能。戶(hù)的信號按照業(yè)務(wù)類(lèi)型分別送入各種業(yè)務(wù)網(wǎng)中。OLT的作1.4 FTTH的特點(diǎn)①高帶寬。由于用戶(hù)通過(guò)光纖接入用是為FTTH提供網(wǎng)絡(luò )側與本地交換機及本地內容服務(wù)網(wǎng)絡(luò )， 帶寬大大提高,能夠滿(mǎn)足用戶(hù)數據、語(yǔ)音、視頻等多器之間的接口,在下行方向，它提供面向無(wú)源光纖網(wǎng)絡(luò )的方面的需求②對環(huán)境和供電要求降低,維護安裝簡(jiǎn)化。采光纖接口;在上行方向,0LT提供了CE(Gigabit Ethernel)用 PON技術(shù)實(shí)現的FTTH網(wǎng)絡(luò )中，局端到用戶(hù)可以實(shí)現.接口，可以支持WDM傳輸并經(jīng)DN與用戶(hù)側的ONT通無(wú)源， 因此對環(huán)境和供電要求不高，同時(shí)簡(jiǎn)化了安裝和維信。OLT可以直接設置在本地交換機接口處,也可以設置護。 ③支持協(xié)議靈活。在遠端。2 FTTH的實(shí)現PON技術(shù)已經(jīng)成為實(shí)現FTTH的首選方案。PON系統作者簡(jiǎn)介:吳靜( 1983-),女,青海西寧人,北京郵電大學(xué)電子與信由局端設備OLT(光線(xiàn)路終端)、用戶(hù)端設備ONU(光網(wǎng)絡(luò )息工程專(zhuān)業(yè)碩士,現任安徽郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師，單 元)和ODN(光分配網(wǎng))組成,PON技術(shù)采用了點(diǎn)到多點(diǎn)研究方向為光傳輸,數據通信:李敬仕( 1968-1),男,安拓撲結構?；蘸涂h人,哈爾濱工業(yè)大學(xué)通信與信息系統,碩士,現PON技術(shù)可細分為APON,EPON、GPON幾種，各種任安徽郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院高級工程師研究方向為光PON技術(shù)之間的最大區別在于不同的數據鏈路層技術(shù)的纖通信;王子武(1975- ),男,安徽懷遠人，云南大學(xué)計不同，不同數據鏈路層技術(shù)和物理層PON技術(shù)的結合形.算機應用專(zhuān)業(yè),碩士研究生,現任安徽郵電職業(yè)技術(shù)成了不同的PON技術(shù)。APON由ATM+PON形成了,EPON學(xué)院講師,研究方向為圖像處理。在認識上的模糊性,從而為計算機網(wǎng)絡(luò )安全管理提供了一[1]麓式亮,劉寶琛基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的煤礦安全性預測模型及種行之有效的評價(jià)方法。但該技術(shù)還不是十分成熟,還有應用.中國安 全科學(xué)學(xué)報1999 Vo)9.No3.一些問(wèn)題需進(jìn)一步研究。隨著(zhù)人工智能技術(shù)的發(fā)展,神經(jīng)中國煤化工的分銷(xiāo)商績(jì)效指標評價(jià)網(wǎng)絡(luò )與模糊邏輯、專(zhuān)家系統、遺傳算法、小波、混沌、粗集、及應用MHCNM H G古點(diǎn)的動(dòng)態(tài)刪除控制理: 108-110.0分形、證據理論、灰色系統等技術(shù)的融合已經(jīng)成為智能技論及應用,1997 ,4(01 ): 101-104.術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展趨勢,有著(zhù)很好的發(fā)展前景,國內外在[4|蔡兵.BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )隱層結構的設計方法[小.匝化師范學(xué)院這方面已經(jīng)取得了一定的成果。學(xué)報,200728協(xié)18-19.參考文獻:●190●價(jià)值工程由Etbermet+PON形成,GPON由ATMGEM+PON形成。表1 EPON與GPON技術(shù)指標比較PON技術(shù)的優(yōu)勢包括無(wú)源光器件不易受雷電損壞和輻射CPONEPON干擾、網(wǎng)絡(luò )結構靈活易于擴展、共享饋線(xiàn)段光纖可節約鋪標準機構TU-TIEEE設成本、業(yè)務(wù)透明性好、具有多業(yè)務(wù)支持能力以及易于管標準化標準時(shí)間2004.6理維護等。目前,FTH主流實(shí)現方式有EPON和CPON技標準系列G.984.x802.3ah術(shù)兩種。線(xiàn)路編碼擾碼型NRZ8B/10B成幀長(cháng)度125pm可變長(cháng).2.1 EPON技術(shù)EPON (Ethemet Pasive Opial速來(lái)上行1.25Cbpp1.25CbpeNetwork )以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò ),IEEE EFM工作組2000年開(kāi)性能2.5Cbp1.25Gbps始制定802.3ah標準,其中包括EPON和P2P光纖以太網(wǎng)上行89%68%帶寬效庫 卡行92%%兩種技術(shù),EPON采用WDM方式實(shí)現單纖雙向傳輸，上、傳輸距離最大20km最大60km下行分別使用1310mm波長(cháng)和1490m波長(cháng)進(jìn)行傳輸。線(xiàn)光分路比1:64-1:1281:16-1:32路編碼采用8BI0B碼型，數據連率為上下行對稱(chēng)IChps,基礎協(xié)議CFEPICEM/ATM以太同線(xiàn)路比特率為上下行對稱(chēng)1.25Cbps,支持1:64的分光比業(yè)務(wù)類(lèi)型ATM.TDM.IP和10或20公里的傳輸距離。EPON技術(shù)在保留傳統以太業(yè)務(wù)語(yǔ)普業(yè)務(wù)真按適配、較好VoIP或 PWE3,差網(wǎng)體系結構基礎上定義了-種新的應用于PON系統的物數據業(yè)務(wù)CEM適配,效率高直接適配簡(jiǎn)單理層(主要是光接口)規范、一種新的MAC多點(diǎn)控制層協(xié)QoSTDM QS,T-CONT 802.1P.IP QxS議(MPCP),以實(shí)現在點(diǎn)到多點(diǎn)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )中的以太網(wǎng)幀的時(shí)分多址接入、提供了一種專(zhuān)門(mén)的運行管理和維護帶上網(wǎng)。3.1業(yè)務(wù)需求萊高檔小區,家庭實(shí)現IPTV , voIp,寬(0AM)機制，實(shí)現對鏈路監控、遠端環(huán)回,并可以進(jìn)行擴展3.2 問(wèn)題分析個(gè)別用戶(hù)使用BT瘋狂的占據網(wǎng)絡(luò )帶以實(shí)現業(yè)務(wù)層管理功能。EPON 技術(shù)它綜合了PON技術(shù)寬擠占其他用戶(hù)的帶寬,使得其他用戶(hù)帶寬降低;部分用和以太網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn):低成本:高帶寬;擴展性強，靈活快戶(hù)申請IPTV，視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)配置復雜，需要維護人員疲于速的服務(wù)重組;與現有以太網(wǎng)的兼容性。22 GPON技術(shù)GPON (Cigbit -capable Pasive奔命到設備上一次次的手工設置;終端承載的語(yǔ)音,數據Optical Networks,吉比待無(wú)源光網(wǎng)絡(luò ))是由FSAN(Ful業(yè)務(wù)復雜,無(wú)法遠程配置。Senice Access Network Aliance,全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)絡(luò ))組織推3.3解決策略①提供給用戶(hù)更高的帶寬。②強大的動(dòng)并在rTU-T標準化的-種無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )技術(shù),2001年發(fā)網(wǎng)管系統,實(shí)現用戶(hù)業(yè)務(wù)發(fā)放，管理的自動(dòng)化.③靈活的帶起制定的PON標準。ITU-T于2003年開(kāi)始發(fā)布CPON標寬分配機制和可管理的QaS機制。準一- -G.984 系列標準。包括:C.984.1.C.984.2.98.3.C.采用FTH解決方案來(lái)建設光纖到戶(hù)，可以通過(guò)984.4、C.984.5和C.984.6六個(gè)部分。CPON標準提供速串10CE 的平臺為用戶(hù)提供高帶寬，共平臺的網(wǎng)管實(shí)現業(yè)務(wù)包括下行2.5Cbil、上行1.25Cbi/s 非對稱(chēng)和上下行發(fā)放自動(dòng)化。2.5Gbit/s對稱(chēng)兩種，目前的設備通常實(shí)現非對稱(chēng)速事,非3.4解決方案采用xPON設備實(shí)現FTH接入方式。對稱(chēng)特性更能適應寬帶數據業(yè)務(wù)市場(chǎng):支持1:64的分光①OLT設備部署在局端機房。②高檔小區有機房條比,最大支持1:128分光比:物理層傳輸距離20km(10km件,采用一次集中 分光,分光器集中放置于小區機房ODF可選),提供Qo5的全業(yè)務(wù)保障,同時(shí)承載ATM信元和(或)機柜內。 ③別墅區分區城設置光用戶(hù)接入點(diǎn)(一般采用管GEM幀，有很好的提供服務(wù)等級、支持(QoS保證和全業(yè)務(wù)道式光分歧接頭盒),通過(guò)入戶(hù)皮線(xiàn)光纜延伸到用戶(hù)家里。接入的能力。承載GEM幀時(shí)，可以將TDM業(yè)務(wù)映射到④多層 住宅小區規模較大,小區分片區,按幾個(gè)較小小區GEM幀中，使用標準的8kHz (125μs)幀能夠直接支持對待,片區內放置室外光交箱,分光器集中放置光交內,每TDM業(yè)務(wù)。作為電信級的技術(shù)標準,GPON還規定了在接單元內安裝-個(gè)光纜分纖盒, "8"字皮線(xiàn)光纜入戶(hù)。入網(wǎng)層面上的保護機制和完整的0AM功能。具有高帶寬，3.5方案特點(diǎn)①xPON高帶寬優(yōu)勢充分滿(mǎn)足IPTv,高效率,大覆蓋范圍,用戶(hù)接口豐富等眾多等特點(diǎn)。視頻組播,數據等帶寬高消耗業(yè)務(wù)。②共平臺、共網(wǎng)管讓運2.3 GPON與EPON的比較EPON 和GPON作為當營(yíng)商進(jìn)退有度，游刃有余。 ③強大的QoS保證能力為多業(yè)前主流的兩種FTH實(shí)現技術(shù),在運營(yíng)商構建寬帶光纖接務(wù)承載提供基礎的應用，確保用戶(hù)的QoS并為GPON系.入網(wǎng)中得到廣泛的應用。GPON 與EPON都是在A(yíng)BPON統提供多 業(yè)務(wù)承載提供基礎。的基礎上發(fā)展起來(lái)，有著(zhù)共同的技術(shù)起源。rU和EEE兩參考文獻:標準組織定位的不同導致GPON和EPON在技術(shù)理念存(U)夠為民,郭東生 EPONCPON從原理到實(shí)踐M.人民郵電在較大差異。表1為EPON和GPON技術(shù)從標準化、性能、出版社.2010.業(yè)務(wù)三個(gè)方面指標的比較。(2|左胃孫唐和,劉冬,善男飛課.基于以太網(wǎng)的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )綜上所述,GPON技術(shù)指標優(yōu)于EPON,EPON擁有成(M.北中國煤化工本優(yōu)勢,但對于帶寬、多業(yè)務(wù)、QoS和安全性保障要求較高業(yè)出版LHCN MH C技術(shù)與應用|M]機械工的用戶(hù),GPON更適合,隨著(zhù)用戶(hù)需求的變化和網(wǎng)絡(luò )演進(jìn)，[4)何巖EPON技術(shù)白皮書(shū)M]武漢郵電科學(xué)研究院.GPON將成為主要實(shí)現方式。[5]陳烈輝,陳北航等.中國電信基于PON的光纖接入工程設3 FTTH 應用分析計規范.2010.