普天GEPON技术及应用

西红柿

<p>普天GEPON技术及应用&nbsp; </p><p>&nbsp;&nbsp; 随着Internet的高速发展，用户对网络带宽的需求不断提高，网络建设纷纷面向集视频、话音、数据于一体的宽带综合业务。电信运营不仅要提供基本的电话业务，还要从窄带电话、传真、数据和图像业务逐渐向可视电话、视像点播（VOD）、图文检索和高速数据等宽带新业务领域延伸。而向用户提供服务的电信网的“最后一公里”——用户接入网却成为制约通信发展的瓶颈，建立数字化和宽带化的接入网已迫在眉睫。</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 一、无源光网络技术优势</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 无源光网络(PON)作为一种接入网技术，正是定位在这“最后一公里”，支持点到多点的应用。光配线网(ODN)全部由无源器件（光纤、光无源分路器、波分复用器等）组成，而不包含任何有源节点，这种网络结构称为PON，这也是目前光接入网的发展趋势。</p><p>[upload=jpg,1.jpg]UploadFile/2008-3/2008318020392578.jpg[/upload]</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 在整个网络结构中，主干网络的带宽因采用WDM及其他新技术而得到了显著增长，而且WDM技术已经渗透到城域网中，同样推动了其容量的显著增长。目前，局域网的带宽也基本是100Mb/s，很多已经升级到1Gb/s，接入网的带宽就成为了高速信息传输的关键。PON能提供多样的带宽，目前最大可提供2.5G的带宽。PON作为一种面向未来的技术，其特点主要表现在：</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp; (1) 相对成本低，维护简单。PON结构在传输途中不需电源，没有电子部件，因此容易铺设，基本不用维护，网络可靠性高，上级点位失效，最多只影响该点位的业务，对下级点位的业务没有丝毫影响，长期运营成本和管理成本的节省很大。</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp; (2) PON系统对局端资源占用很少，模块化程度高，系统初期投入低，扩展容易，投资回报率高；网络的线路设备共享，一对光纤可沿途下线，节约光缆资源，系统经济性好。</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp; (3) 具有点对多点的灵活组网能力: PON 通过无源光分路器实现分支，光功率分配点可以随网络拓扑结构随意放置，组网方式极其灵活。系统可实现树型、星型和总线型多种组网结构，并且将PON系统与有源系统一起组网，可实现更加灵活的大型网络结构，覆盖各种地理环境，服务范围更大。 </p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp; (4)带宽分配灵活，提供非常高的带宽，服务有保证。</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp; (5)PON系统是面向未来的技术，容易扩展，易于升级向宽带过渡。大多数PON系统都是一个多业务平台，对于向全IP网络过渡是一个很好的选择。</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 二、无源光网络关键技术特点</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp; PON中的关键技术是上行信道的多址技术、上下行双向传输复用技术、突发模式的光接收技术与快速比特同步技术等。PON中从OLT到ONU的下行信号传输比较简单，一般是在OLT中将需要送至各ONU的信息采用时分复用（TDM）方式组成复帧结构，经光分路器进行功率分路，以广播方式送到每一个ONU，ONU收到下行复帧信号后根据下行比特流中的同步时钟信号，取出属于自己的那一部分信息。而ONU到OLT的上行信号的传输，则采用先进的多址技术。G.982建议的多址接入技术为时分多址（TDMA），但也不排除副载波多址（DSMA）、波分多址（WDMA）及码分多址（CDMA）等其它多址传输技术。至于上下行双向传输的复用技术，则有空间分离复用（SDM）、时间压缩复用（TCM）、波分复用（WDM）和副载波复用（SCM）。上行信道的TDMA技术是将上行传输时间分为若干时隙，在每个时隙内只安排一个ONU以分组的方式向OLT发送分组信息，各ONU按OLT规定的顺序向上游发送。为避免各ONU向上游发送的码流在ODN合路时可能发生碰撞，要求OLT测定它与各ONU的距离后对各ONU进行严格的发送定时。由于各ONU与OLT间距离不一样，它们各自传输的上行码流衰减也不一样，到达OLT时的各分组信号的幅度也就不同，因此在OLT端不能采用判决门限恒定的常规光接收机，而是需要根据每一分组信号开始的几个比特信号幅度大小建立合理的判决门限。各ONU从OLT发送的下行信号获取定时信息，并在OLT规定的时隙内发送上行分组信号，故到达OLT的各上行分组信号在频率上是同步的，但由于传输距离不同，所以在OLT端必须采用快速比特同步电路，在每一分组信号开始几个比特信号的时间范围内迅速建立比特同步。</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 三、普天GEPON产品功能</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 普天作为主流的光纤接入设备供应商，提供在价格和性能上都具有竞争力的全业务接入产品。普天千兆以太网无源光网络（GEPON）系统在完全符合IEEE802.3ah标准的基础上，兼提供传统电路交换的TDM业务, 具有支持传统话音或VoIP、数据、视频、多媒体等业务的统一接入能力，能确保统一平台上各种电信级业务的不同品质要求。</p><p>[upload=jpg,2.jpg]UploadFile/2008-3/2008318020367354.jpg[/upload]</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 普天GEPON系统的核心是一个分布式处理体系结构。系统在网络侧提供了功能强大的OLT设备，具有系统控制、传输控制以及业务控制等功能，能处理IP包的转发及优先级控制、N*64K数字电路的交叉连接和话音业务的交叉连接等。系统可覆盖以OLT为半径20公里的范围，由无源分光器件以点到多点的方式散出，其分光比最大可达1:64，可支持多级分光，提供上下行对称的1.25Gbps的传输能力。其网络端接口包括两种类型：数据接口和TDM接口。数据接口提供标准以太网接口，可支持100M 和1000M 的应用；TDM 接口包括E1接口。系统在用户侧的ONU设备提供10/100M 快速以太网接口、E1接口和POTS接口，可以直接接入终端设备，也可通过二层交换机、语音交换机等设备进行端口扩展，提供多样的接入服务。因此，普天GEPON系统是解决网络末端接入瓶颈的理想方案。</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 四、普天GEPON产品业务模式</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 普天GEPON产品提供一个全业务接入平台，是集高速数据、视频及语音业务于一体的综合接入解决方案。</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 在高速数据业务的接入上，中国普天GEPON产品为最终用户提供高达1Mbps~1000Mbps的带宽，OLT上行接口可以是携带二层VLAN信息的千兆接口，也可以实现VLAN终结，提供三层上行千兆接口，满足了IP城域网不同应用的需求。</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 在语音业务的接入上，中国普天GEPON产品既可以实现VoIP语音模式，也支持传统TDM功能。对VoIP的支持是通过OLT内置的媒体中继控制网关VOIPGW实现的，VOIPGW通过V5接口连接PSTN网络，呼叫处理由PSTN交换机实现，VOIPGW通过H.248、MGCP等协议接入ONU，用户VOIP话音的终结是由VOIP GW来完成的。TDM 业务是以原有协议通过专用的带宽进行传输，减少了协议转换的复杂性，完全满足现有的TDM业务的全部性能指标。</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 视频业务的接入，是通过WDM技术利用第三波长（1550nm）来实现模拟视频业务的广播传输，从而实现CATV业务在系统中的传送。</p><p>[upload=jpg,3.jpg]UploadFile/2008-3/2008318020347531.jpg[/upload]</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 随着IPTV视频组播、点播业务的全面展开，对接入承载网络提出了更高的带宽需求，IPTV带宽至少需要2Mbps以上，高清IPTV带宽至少需要6~8Mbps以上（MPEG4视频格式）。如果一个家庭拥有多个IPTV终端，这时需要的带宽将成倍增加。考虑到各类网络互动业务，如视频会议、视频聊天、网络游戏、BBS贴图等需求，接入网的上行带宽需求也会不断增长，因此IPTV接入承载网络的上下行带宽要求将会越来越高。</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 现有的用户接入方式主要为各类铜缆接入，受限于铜缆的传输特性，它的传输距离和带宽已经很难满足日益增长的需求。另外，铜缆也易受环路电阻、线路衰耗、串音干扰、噪声、电话干扰的影响，难以保证IPTV信号传输的质量，而且有源网络的维护也是个很大的问题。</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 中国普天GEPON系统可提供1Mbps~1000Mbps的上下行对称高带宽，对每个IPTV用户的带宽可进行动态分配，同时在整个接入链路上支持全程的QoS保证，保障了IPTV业务的质量。GEPON网络接入覆盖范围长达20Km，消除了各类铜缆接入的距离限制，可以方便实现组播控制，从而很好的满足了IPTV业务的开展。</p><p>[upload=jpg,4.jpg]UploadFile/2008-3/2008318020383099.jpg[/upload]</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 五、普天GEPON系统方案分析</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 以下方案是针对某小区光纤到楼及光纤到户设计，小区共有用户1600户，配置了十个OLT设备，202个光纤到楼设备，10个光纤到户设备。<br/></p><br/>[upload=jpg,5.jpg]UploadFile/2008-3/2008318020366393.jpg[/upload]<br/>