FTTH技术及应用分析

Value EngineeringFTTH技术及应用分析Technology and Application of FTTH吴静WU Jing;李敬仕LI Jing- -shi;王子武WANG Zi- -wu(安徽邮电职业技术学院，合肥230031)(Anhui Vocatioal Cllge of Posts and Telecom,Hefei 230031 ,China)摘要:本文介绍了FTTH的定义和系统组成，并对现阶段实现FTTH主流技术EPON和GPON技术进行了比较，最后分析了FTTH在实际网络中的应用。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.关键词: FTTH; EPON; GPON;应用Key words: FTTH; EPON; GPON; aplicaion中圈分类号:1TN929.5文献标识码:A文章编号:10064311(2012)21-0189- 021 FTTH 系统ONT(Optical Network Unit) 光网络单元的作用是对相1.1 FTTH的定义FTTH(Fiber To The Home )即光纤应 用户的不同业务进行复用和解复用,以便在上行方向将到户,是指仅利用管线媒介联通通信局端和家庭住宅的接各种不同的家庭终 端的不同业务信号复用起来在同一传入方式,引入光纤由单个家庭住宅独享。输媒体中传输，为提供用户数据、图像和电话网络与PON1.2 FTTH在网络中的位量t公用电信传送网包括核的接口;在 下行方向将不同的业务分解,通过不同的接0心网和接入网,FTTH在整个网络中的位量。送到相应的终端(比如电话机、电视机、计算机等)。1.3 FTTH系统组成FTTH 系统的基本组成包括DN( Distibution network )是将0LT和ONT连接起来，FTTH光线路终端(OLT].分配网(DN)、FTTH光网络终端为 OLT与ONT之间提供传输手段。DN可由OLT和ONT(ONT)三大部分。之间直接连接的光纤组成，也可包含具有汇聚/分配功能OLT(Optical Line Temina)光线路终端,一方面将承载的光分配点(ODP)。 当DN仅由光纤及无源光元件(如光各种业务的信号在局端进行汇聚,按照-定的信号格式送连接器和光分路器等)组成时,又称为0DN,相应的0DP入接入网络以便向终端用户传输,另-方面将来自终端用主要 完成有源电信号的分路/合路功能。户的信号按照业务类型分别送入各种业务网中。OLT的作1.4 FTTH的特点①高带宽。由于用户通过光纤接入用是为FTTH提供网络侧与本地交换机及本地内容服务网络， 带宽大大提高,能够满足用户数据、语音、视频等多器之间的接口,在下行方向，它提供面向无源光纤网络的方面的需求②对环境和供电要求降低,维护安装简化。采光纤接口;在上行方向,0LT提供了CE(Gigabit Ethernel)用 PON技术实现的FTTH网络中，局端到用户可以实现.接口，可以支持WDM传输并经DN与用户侧的ONT通无源， 因此对环境和供电要求不高，同时简化了安装和维信。OLT可以直接设置在本地交换机接口处,也可以设置护。 ③支持协议灵活。在远端。2 FTTH的实现PON技术已经成为实现FTTH的首选方案。PON系统作者简介:吴静( 1983-),女,青海西宁人,北京邮电大学电子与信由局端设备OLT(光线路终端)、用户端设备ONU(光网络息工程专业硕士,现任安徽邮电职业技术学院讲师，单 元)和ODN(光分配网)组成,PON技术采用了点到多点研究方向为光传输,数据通信:李敬仕( 1968-1),男,安拓扑结构。徽和县人,哈尔滨工业大学通信与信息系统,硕士,现PON技术可细分为APON,EPON、GPON几种，各种任安徽邮电职业技术学院高級工程师研究方向为光PON技术之间的最大区别在于不同的数据链路层技术的纤通信;王子武(1975- ),男,安徽怀远人，云南大学计不同，不同数据链路层技术和物理层PON技术的结合形.算机应用专业,硕士研究生,现任安徽邮电职业技术成了不同的PON技术。APON由ATM+PON形成了,EPON学院讲师,研究方向为图像处理。在认识上的模糊性,从而为计算机网络安全管理提供了一[1]麓式亮,刘宝琛基于神经网络的煤矿安全性预测模型及种行之有效的评价方法。但该技术还不是十分成熟,还有应用.中国安 全科学学报1999 Vo)9.No3.一些问题需进一步研究。随着人工智能技术的发展,神经中国煤化工的分销商绩效指标评价网络与模糊逻辑、专家系统、遗传算法、小波、混沌、粗集、及应用MHCNM H G古点的动态删除控制理: 108-110.0分形、证据理论、灰色系统等技术的融合已经成为智能技论及应用,1997 ,4(01 ): 101-104.术的一个重要发展趋势,有着很好的发展前景,国内外在[4|蔡兵.BP神经网络隐层结构的设计方法[小.匝化师范学院这方面已经取得了一定的成果。学报,200728协18-19.参考文献:●190●价值工程由Etbermet+PON形成,GPON由ATMGEM+PON形成。表1 EPON与GPON技术指标比较PON技术的优势包括无源光器件不易受雷电损坏和辐射CPONEPON干扰、网络结构灵活易于扩展、共享馈线段光纤可节约铺标准机构TU-TIEEE设成本、业务透明性好、具有多业务支持能力以及易于管标准化标准时间2004.6理维护等。目前,FTH主流实现方式有EPON和CPON技标准系列G.984.x802.3ah术两种。线路编码扰码型NRZ8B/10B成帧长度125pm可变长.2.1 EPON技术EPON (Ethemet Pasive Opial速来上行1.25Cbpp1.25CbpeNetwork )以太网无源光网络,IEEE EFM工作组2000年开性能2.5Cbp1.25Gbps始制定802.3ah标准,其中包括EPON和P2P光纤以太网上行89%68%带宽效库 卡行92%%两种技术,EPON采用WDM方式实现单纤双向传输，上、传输距离最大20km最大60km下行分别使用1310mm波长和1490m波长进行传输。线光分路比1:64-1:1281:16-1:32路编码采用8BI0B码型，数据連率为上下行对称IChps,基础协议CFEPICEM/ATM以太同线路比特率为上下行对称1.25Cbps,支持1:64的分光比业务类型ATM.TDM.IP和10或20公里的传输距离。EPON技术在保留传统以太业务语普业务真按适配、较好VoIP或 PWE3,差网体系结构基础上定义了-种新的应用于PON系统的物数据业务CEM适配,效率高直接适配简单理层(主要是光接口)规范、一种新的MAC多点控制层协QoSTDM QS,T-CONT 802.1P.IP QxS议(MPCP),以实现在点到多点无源光网络中的以太网帧的时分多址接入、提供了一种专门的运行管理和维护带上网。3.1业务需求莱高档小区,家庭实现IPTV , voIp,宽(0AM)机制，实现对链路监控、远端环回,并可以进行扩展3.2 问题分析个别用户使用BT疯狂的占据网络带以实现业务层管理功能。EPON 技术它综合了PON技术宽挤占其他用户的带宽,使得其他用户带宽降低;部分用和以太网技术的优点:低成本:高带宽;扩展性强，灵活快户申请IPTV，视频点播业务配置复杂，需要维护人员疲于速的服务重组;与现有以太网的兼容性。22 GPON技术GPON (Cigbit -capable Pasive奔命到设备上一次次的手工设置;终端承载的语音,数据Optical Networks,吉比待无源光网络)是由FSAN(Ful业务复杂,无法远程配置。Senice Access Network Aliance,全业务接入网络)组织推3.3解决策略①提供给用户更高的带宽。②强大的动并在rTU-T标准化的-种无源光网络技术,2001年发网管系统,实现用户业务发放，管理的自动化.③灵活的带起制定的PON标准。ITU-T于2003年开始发布CPON标宽分配机制和可管理的QaS机制。准一- -G.984 系列标准。包括:C.984.1.C.984.2.98.3.C.采用FTH解决方案来建设光纤到户，可以通过984.4、C.984.5和C.984.6六个部分。CPON标准提供速串10CE 的平台为用户提供高带宽，共平台的网管实现业务包括下行2.5Cbil、上行1.25Cbi/s 非对称和上下行发放自动化。2.5Gbit/s对称两种，目前的设备通常实现非对称速事,非3.4解决方案采用xPON设备实现FTH接入方式。对称特性更能适应宽带数据业务市场:支持1:64的分光①OLT设备部署在局端机房。②高档小区有机房条比,最大支持1:128分光比:物理层传输距离20km(10km件,采用一次集中 分光,分光器集中放置于小区机房ODF可选),提供Qo5的全业务保障,同时承载ATM信元和(或)机柜内。 ③别墅区分区城设置光用户接入点(一般采用管GEM帧，有很好的提供服务等级、支持(QoS保证和全业务道式光分歧接头盒),通过入户皮线光缆延伸到用户家里。接入的能力。承载GEM帧时，可以将TDM业务映射到④多层 住宅小区规模较大,小区分片区,按几个较小小区GEM帧中，使用标准的8kHz (125μs)帧能够直接支持对待,片区内放置室外光交箱,分光器集中放置光交内,每TDM业务。作为电信级的技术标准,GPON还规定了在接单元内安装-个光缆分纤盒, "8"字皮线光缆入户。入网层面上的保护机制和完整的0AM功能。具有高带宽，3.5方案特点①xPON高带宽优势充分满足IPTv,高效率,大覆盖范围,用户接口丰富等众多等特点。视频组播,数据等带宽高消耗业务。②共平台、共网管让运2.3 GPON与EPON的比较EPON 和GPON作为当营商进退有度，游刃有余。 ③强大的QoS保证能力为多业前主流的两种FTH实现技术,在运营商构建宽带光纤接务承载提供基础的应用，确保用户的QoS并为GPON系.入网中得到广泛的应用。GPON 与EPON都是在ABPON统提供多 业务承载提供基础。的基础上发展起来，有着共同的技术起源。rU和EEE两参考文献:标准组织定位的不同导致GPON和EPON在技术理念存(U)够为民,郭东生 EPONCPON从原理到实践M.人民邮电在较大差异。表1为EPON和GPON技术从标准化、性能、出版社.2010.业务三个方面指标的比较。(2|左胃孙唐和,刘冬,善男飞课.基于以太网的无源光网络综上所述,GPON技术指标优于EPON,EPON拥有成(M.北中国煤化工本优势,但对于带宽、多业务、QoS和安全性保障要求较高业出版LHCN MH C技术与应用|M]机械工的用户,GPON更适合,随着用户需求的变化和网络演进，[4)何岩EPON技术白皮书M]武汉邮电科学研究院.GPON将成为主要实现方式。[5]陈烈辉,陈北航等.中国电信基于PON的光纤接入工程设3 FTTH 应用分析计规范.2010.