GPON原理敏捷響應(yīng)科學(xué)管理協(xié)調(diào)發(fā)展1GPON原理敏捷響應(yīng)科學(xué)管理協(xié)調(diào)發(fā)展2考慮到未來(lái)許多的寬帶應(yīng)用，越來(lái)越多的國(guó)家認(rèn)識(shí)到必須盡早突破接入“瓶頸”，而光纖是今為止最好的傳輸媒介。本文主要分析GPON技術(shù)的產(chǎn)生背景、應(yīng)用、基本概念和特點(diǎn)，以及GPON系統(tǒng)的管理模式和終端的業(yè)務(wù)發(fā)放模式。前言2考慮到未來(lái)許多的寬帶應(yīng)用，越來(lái)越多的國(guó)家認(rèn)識(shí)到必須盡早突破2345PON基本概念GPON協(xié)議分析GPON關(guān)鍵技術(shù)GPON組網(wǎng)保護(hù)目錄31接入網(wǎng)概述6GPON系統(tǒng)管理和業(yè)務(wù)發(fā)放2345PON基本概念GPON協(xié)議分析GPON關(guān)鍵技術(shù)GPO2345PON基本概念GPON協(xié)議分析GPON關(guān)鍵技術(shù)GPON組網(wǎng)保護(hù)目錄41接入網(wǎng)概述6GPON系統(tǒng)管理和業(yè)務(wù)發(fā)放2345PON基本概念GPON協(xié)議分析GPON關(guān)鍵技術(shù)GPO接入網(wǎng)概述接入網(wǎng)：接入網(wǎng)位于電信網(wǎng)的末梢，為用戶提供各類接口，將用戶終端如電腦、電視機(jī)、電話機(jī)等接入網(wǎng)電信網(wǎng)絡(luò)，從而為用戶提供各類服務(wù)。接入網(wǎng)有線接入網(wǎng)無(wú)線接入網(wǎng)銅纜接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)固定無(wú)線接入移動(dòng)無(wú)線接入5接入網(wǎng)概述接入網(wǎng)：接入網(wǎng)位于電信網(wǎng)的末梢，為用戶提供各類接口有線寬帶接入網(wǎng)有線寬帶接入主要包括銅纜接入和光纖接入，目前有線寬帶接入網(wǎng)技術(shù)主要包括以下幾種：CableModemGPONVDSL/VDSL2ADSL/ADSL2+EPONP2P

有線寬帶接入銅纜接入光纖接入6有線寬帶接入網(wǎng)有線寬帶接入主要包括銅纜接入和光纖接入，目前有接入網(wǎng)光進(jìn)銅退發(fā)展趨勢(shì)7ADSL2+PONADSL2+VDSL2CentreofficeHomeVDSL2ONTADSL2+10/100Base-T1km2kmIPDSLAMGECurbBuildingGESplitter1xNFTTCFTTBFTTBFTTHADSL2+VDSL2GEFTTBDSL接入網(wǎng)光進(jìn)銅退發(fā)展趨勢(shì)7ADSL2+PONADSL2+Cen8光纖接入網(wǎng)的接入方案CurbswitchCOCOCONsubscribersL

kmL

kmL

kmNsubscribersPassiveOpticalSplitter(a)點(diǎn)到點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)(b)路邊交換網(wǎng)絡(luò)(c)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)即:PON8光纖接入網(wǎng)的接入方案CurbswitchCOCOCON2345PON基本概念GPON協(xié)議分析GPON關(guān)鍵技術(shù)GPON組網(wǎng)保護(hù)目錄91接入網(wǎng)概述6GPON系統(tǒng)管理和業(yè)務(wù)發(fā)放2345PON基本概念GPON協(xié)議分析GPON關(guān)鍵技術(shù)GPO10PassiveOpticalNetwork無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)OLTONUOpticalLineTerminal光線路終端OpticalNetworkUnit光網(wǎng)絡(luò)單元PassiveOpticalSplitter無(wú)源分光器NGNInternetIPTVONTONTPON是一種點(diǎn)到多點(diǎn)（P2MP）結(jié)構(gòu)的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)；

PON由光線路終端OLT（OpticalLineTerminal）、光網(wǎng)絡(luò)單元ONU（OpticalNetworkUnit）和光分配網(wǎng)絡(luò)ODN（OpticalDistributionNetwork）組成；PassiveOpticalSplitter無(wú)源分光器PON網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)OpticalNetworkTerminal光網(wǎng)絡(luò)終端ODN10PassiveOpticalNetwork無(wú)為什么選擇PON？11PON（PassiveOpticalNetworks）三大優(yōu)勢(shì)：1、更遠(yuǎn)的傳輸距離：采用光纖傳輸，接入層的覆蓋半徑20KM；2、更高的帶寬：GPON上行1.244G/下行2.488G（物理層）；3、無(wú)源分光特性：局端光纖經(jīng)分光后引出多路到戶光纖，節(jié)省光纖資源；采用無(wú)源設(shè)備，節(jié)省安裝維護(hù)成本。<1Mbps3M8M25M100MADSL/ADSL2+CopperBasedVDSL/ADSL2+CopperBasedPONFiberBased2002200320062010時(shí)間帶寬需求互聯(lián)網(wǎng)視頻會(huì)議遠(yuǎn)程控制接入技術(shù)業(yè)務(wù)需求VoD標(biāo)清電視視頻會(huì)議Game實(shí)況TVVoDHDTV<3km<2km<1km~20km覆蓋半徑為什么選擇PON？11PON（PassiveOptical幾種PON標(biāo)準(zhǔn)12APON:ATMPassiveOpticalNetworksEPON:EthernetPassiveOpticalNetworksGE-PON:Giga-bitEthernetPassiveOpticalNetworksGPON:Gigabit-capablePassiveOpticalNetworksGPONBPONAPONATMEPONETH幾種PON標(biāo)準(zhǔn)12APON:ATMPassiveOptGPON基本性能參數(shù)13上行速率（Gbps）下行速率（Gbps）0.155521.244160.622081.244161.244161.244160.155522.488320.622082.488321.244162.488322.488322.48832最大邏輯距離60KM最大物理傳輸距離20KM最大差分距離20KM最大分光比1:128目前支持的主要速率GPON基本性能參數(shù)13上行速率下行速率0.155521.22345PON基本概念GPON協(xié)議分析GPON關(guān)鍵技術(shù)GPON組網(wǎng)保護(hù)目錄141接入網(wǎng)概述6GPON系統(tǒng)管理和業(yè)務(wù)發(fā)放2345PON基本概念GPON協(xié)議分析GPON關(guān)鍵技術(shù)GPOGPON標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議15ITU-TG.984.3GPONTC層規(guī)格要求GTC復(fù)用結(jié)構(gòu)及協(xié)議棧介紹GTC幀結(jié)構(gòu)介紹ONU注冊(cè)激活流程DBA規(guī)格要求告警和性能ITU-TG-984.1/2/3/4ITU-TG.984.1GPON網(wǎng)絡(luò)參數(shù)說(shuō)明保護(hù)倒換組網(wǎng)要求ITU-TG.984.4OMCI消息結(jié)構(gòu)介紹OMCI設(shè)備管理框架OMCI實(shí)現(xiàn)原理簡(jiǎn)述ITU-TG.984.2PMD層規(guī)格要求2.488Gbps下行光接口參數(shù)規(guī)格要求1.244Gbps上行光接口參數(shù)規(guī)格要求物理層開(kāi)銷分配GPON標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議15ITU-TG.984.3ITU-TGGPON傳輸原理16GPON采用WDM（波分復(fù)用）技術(shù)，實(shí)現(xiàn)單纖雙向傳輸。GPON采用點(diǎn)到多點(diǎn)的組網(wǎng)架構(gòu)，從OLT的PON口到ONU之間只有一根光纖，為了實(shí)現(xiàn)單向雙向傳輸，GPON上下行信號(hào)采用不用的波長(zhǎng)。上行信號(hào)的波長(zhǎng)為1310nm，下行信號(hào)的波長(zhǎng)為1490nm。GPON傳輸原理16GPON采用WDM（波分復(fù)用）技術(shù)，實(shí)現(xiàn)GPON傳輸原理-下行17GPON下行采用廣播的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。GPON采用點(diǎn)到多點(diǎn)的組網(wǎng)架構(gòu)，將下行數(shù)據(jù)通過(guò)廣播的方式復(fù)制并發(fā)給每個(gè)ONU。ONU根據(jù)數(shù)據(jù)包頭部包含的gemportID信息對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾，只轉(zhuǎn)發(fā)屬于本ONU的數(shù)據(jù)，丟棄其他的數(shù)據(jù)。分光器OLTONU/ONT用戶2123123123123ONU/ONTONU/ONT123用戶3用戶1GPON傳輸原理-下行17GPON下行采用廣播的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)GPON傳輸原理-上行18GPON上行采用TDMA（時(shí)分復(fù)用）技術(shù)傳輸數(shù)據(jù)。GPON采用點(diǎn)到多點(diǎn)的組網(wǎng)架構(gòu)，來(lái)自多個(gè)ONU的數(shù)據(jù)會(huì)被發(fā)送到分光器并經(jīng)過(guò)同一根光纖最終到達(dá)同個(gè)PON口。由于GPON上行信號(hào)采用同樣的波長(zhǎng)1310nm，為了避免信號(hào)沖突，GPON采用時(shí)分復(fù)用技術(shù)。OLT為每個(gè)ONU分配特定的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)隙，ONU根據(jù)OLT事先分配的時(shí)隙進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。分光器OLTONU/ONT用戶2123123ONU/ONTONU/ONT123用戶3用戶1GPON傳輸原理-上行18GPON上行采用TDMA（時(shí)分復(fù)用19GPON協(xié)議棧ATMCellGEMFrameGTCTCFrameAAL1/2/5PON-PHYEthernetIPTCP/UDPVideoDataPOTSE1/T1VariousserviceLayer1Layer2Layer3Layer4Layer519GPON協(xié)議棧ATMCellGEMFrameGTC20GPON復(fù)用結(jié)構(gòu)ONUONUONUT-CONTGEMPortT-CONTGEMPortGEMPortT-CONTT-CONTGEMPortGEMPortGEMPortGEMPortGEMPortPON光口

DBA123OLT不同的ONU用ONU-ID標(biāo)識(shí)不同的T-CONT用Alloc-ID標(biāo)識(shí)不同的GEM-PORT用Port-ID標(biāo)識(shí)20GPON復(fù)用結(jié)構(gòu)OOOT-CONTGEMPortT-C21GPON幀結(jié)構(gòu)PhysicalControlBlockDownstream(PCBd)PayloadAllocIDStartEndAllocIDStartEnd1100200x300500T-CONT1(ONT1)T-CONTx(ONT2)Slot100Slot200Slot300Slot500PLOuPLOAMuPLSuDBRuxPayloadxDBRuYPayloadyUpstreamBandwidthMap125usDownstreamFramingUpstreamFramingOLTONT1ONT64AllocIDStartEndy501650ONT21xyT-CONTy(ONT2)Slot650Slot501T-CONTxT-CONTy21GPON幀結(jié)構(gòu)PhysicalControlBloc22GPON上行幀結(jié)構(gòu)PLOuPLOAMuPLSuDBRuxPayloadxDBRuyPayloadyPLOuDBRuzPayloadzPreambleAbytesDelimiterBbytesBIP1bytesONU-ID1bytesInd1bytesONU-ID1bytesMsgID1bytesMessage10bytesCRC1bytesDBA1,2,4bytesCRC1bytesGEMheaderFramefragmentGEMheaderFullframeGEMheaderFramefragmentPLI12bitGemPortID12bitPTI3bitHEC13bitONTAONTBUpstreamFramingDBAReportPadifneededT-CONTyT-CONTxT-CONTz22GPON上行幀結(jié)構(gòu)PLOuPLOAMuPLSuDBRu23GPON下行幀結(jié)構(gòu)PCBdnPayloadnPCBdn+1Payloadn+1Psync4bytesIdent4bytesPLOAMd13bytesBIP1bytesPlend4bytesPlend4bytesUSBWMapN*8bytesFECInd1bitReserved1bitSuper-frameCounter30bitsBlenBWMapLength12bitsAlenATMPartitionLength12bitsCRC8bitsAccess18bytesAccess28bytes…..Accessn8bytesAllocID12bitsFlags12bitsSStart2bytesSStop2bytesCRC1byteSendPLS1bitSendPLOAMn1bitUseFEC1bitSendDBRu2bitsReserved7bits125usCoverageofthisBIPCoverageofnextBIPDownstreamFraming125us23GPON下行幀結(jié)構(gòu)PCBdPayloadPCBdPayl24GPON以太網(wǎng)業(yè)務(wù)封裝GEMPayloadHEC13bitsPTI3bitsPortID12bitsPLI12bitsGEMFrameEthernetPacketDASFDPreambleInterpacketgapSALength\TypeMACclientdataFECEOF5bytesGPON系統(tǒng)對(duì)以太網(wǎng)幀進(jìn)行解析，將數(shù)據(jù)部分直接映射到GEMPayload中去進(jìn)行傳輸。GEM幀會(huì)自動(dòng)封裝頭信息。映射的格式清晰，設(shè)備很好實(shí)現(xiàn)，兼容性好。24GPON以太網(wǎng)業(yè)務(wù)封裝GEMHEC13bitsPTI25GPONTDM業(yè)務(wù)封裝TDMTDMdataPayloadTDMfragmentHECPTIPortIDPLIGEMFrameIngressbufferTDMBufferTDM業(yè)務(wù)先導(dǎo)入緩存中進(jìn)行排隊(duì)，并且按照固定的字節(jié)數(shù)復(fù)用到GEM幀中進(jìn)行傳輸。這種方式不對(duì)具體的TDM業(yè)務(wù)進(jìn)行感知，只進(jìn)行透?jìng)魈幚怼EM幀具有定長(zhǎng)的特點(diǎn)，對(duì)TDM業(yè)務(wù)傳輸非常有利。25GPONTDM業(yè)務(wù)封裝TDMTDMdataPaylo2345PON基本概念GPON協(xié)議分析GPON關(guān)鍵技術(shù)GPON組網(wǎng)保護(hù)目錄261接入網(wǎng)概述6GPON系統(tǒng)管理和業(yè)務(wù)發(fā)放2345PON基本概念GPON協(xié)議分析GPON關(guān)鍵技術(shù)GPOGPON關(guān)鍵技術(shù)27GPON關(guān)鍵技術(shù)加密DBA測(cè)距GPON關(guān)鍵技術(shù)27GPON加密DBA測(cè)距測(cè)距28各個(gè)ONU和OLT的距離都不一樣，光信號(hào)的光纖上的傳輸時(shí)間不一樣，到達(dá)各個(gè)ONU的時(shí)刻不一樣。OLT給每個(gè)ONU分配不同的時(shí)隙來(lái)發(fā)送上行的數(shù)據(jù)，如何保證各ONU能夠精確定位時(shí)隙？過(guò)個(gè)ONU的上行數(shù)據(jù)如何不沖突，實(shí)現(xiàn)幀同步？ONTOLT(inCO)20km3km12km測(cè)距28各個(gè)ONU和OLT的距離都不一樣，光信號(hào)的光纖上的傳測(cè)距原理291.OLT在T1時(shí)刻向ONU發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包，ONU接收到數(shù)據(jù)包后把自身時(shí)鐘置為T(mén)1。2.ONU經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后在T2時(shí)刻向OLT回復(fù)一個(gè)數(shù)據(jù)包。3.OLT在T3時(shí)刻收到來(lái)自O(shè)NU的數(shù)據(jù)包。時(shí)延計(jì)算：RTD=（T3-T1）-（T2-T1）=T3-T2OLTONUTXRXTXRXT1T3T1T2T3-T1T2-T1下行時(shí)延上行時(shí)延測(cè)距原理291.OLT在T1時(shí)刻向ONU發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包，O時(shí)延補(bǔ)償30OLT通過(guò)測(cè)距過(guò)程獲取ONU的往返時(shí)延RTD，計(jì)算出每個(gè)ONU的物理距離。指定合適的均衡時(shí)延EqD，使得每個(gè)ONU進(jìn)行時(shí)延補(bǔ)償之后達(dá)到一致的時(shí)延。Ranging的過(guò)程需要開(kāi)窗，即QuietZone，暫停其他ONU的上行發(fā)送通道。OLT開(kāi)窗通過(guò)將BWmap設(shè)置為空，不授權(quán)任何時(shí)隙來(lái)實(shí)現(xiàn)。分光器OLTONU2用戶2ONU1ONU3用戶3用戶1RTD1=10us，計(jì)算距離=1kmRTD1=20us，計(jì)算距離=2kmRTD1=30us，計(jì)算距離=3km時(shí)延補(bǔ)償30OLT通過(guò)測(cè)距過(guò)程獲取ONU的往返時(shí)延RTD，計(jì)GPON關(guān)鍵技術(shù)31GPON關(guān)鍵技術(shù)加密測(cè)距DBAGPON關(guān)鍵技術(shù)31GPON加密測(cè)距DBADBA概念32什么是DBA?---DBA,DynamicallyBandwidthAssignment(動(dòng)態(tài)帶寬分配)---DBA是一種能在微秒或毫秒級(jí)的時(shí)間間隔內(nèi)完成對(duì)上行帶寬的動(dòng)態(tài)分配的機(jī)制為什么需要DBA？

---可以提高PON端口的上行線路帶寬利用率

---可以在PON口上增加更多的用戶---用戶可以享受到更高帶寬的服務(wù)，特別是那些對(duì)帶寬突變比較大的業(yè)務(wù)DBA分類SR-DBANSR-DBADBA概念32什么是DBA?DBA實(shí)現(xiàn)過(guò)程33DBA算法邏輯DBA報(bào)告BWMapTimeslotT-CONTT-CONTT-CONTONU的調(diào)度器ONUOLT控制平面數(shù)據(jù)平面DBA實(shí)現(xiàn)過(guò)程33DBA算法邏輯DBA報(bào)告BWMapTimT-CONT類型34T-CONTs(TransmissionContainers)：動(dòng)態(tài)接收OLT下發(fā)的授權(quán)，用于管理PON系統(tǒng)傳輸匯聚層的上行帶寬分配，改善PON系統(tǒng)中的上行帶寬。T-CONT的帶寬類型分為FB,AB,NAB,BE。

T-CONT的5種類型，Type1,Type2,Type3,Type4,Type5。T-CONT類型34T-CONTs(TransmissioT-CONT類型與帶寬的關(guān)系35根據(jù)業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)，系統(tǒng)對(duì)每個(gè)ONU設(shè)置SLA，對(duì)業(yè)務(wù)的帶寬進(jìn)行限制。最大帶寬和最小帶寬是對(duì)每個(gè)ONU的帶寬進(jìn)行極限限制，保證帶寬根據(jù)業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)不同而不同，一般語(yǔ)音業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)最高，視頻業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)次之，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)最低。OLT根據(jù)業(yè)務(wù)和SLA及ONU的實(shí)際情況進(jìn)行帶寬許可，優(yōu)先級(jí)高的可以得到更高的帶寬，滿足業(yè)務(wù)需求。T-CONT類型與帶寬的關(guān)系35根據(jù)業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)，系統(tǒng)對(duì)每個(gè)GPON關(guān)鍵技術(shù)36GPON關(guān)鍵技術(shù)DBA測(cè)距加密GPON關(guān)鍵技術(shù)36GPONDBA測(cè)距加密AES加密37User3ONTUser233133211112ONTONT133211133211OLT加密解密解密解密1133211GPON支持下行廣播數(shù)據(jù)進(jìn)行AES128加密處理。只對(duì)GEM幀中的Payload進(jìn)行加密處理。GPON系統(tǒng)定期的進(jìn)行AES密鑰交換和更新，提高了線路數(shù)據(jù)的可靠性。密鑰更換由OLT發(fā)起密鑰更換請(qǐng)求，ONU響應(yīng)并將生成的新的密鑰，并分兩部分發(fā)給OLT，且重復(fù)發(fā)送三次，OLT收到了新的密鑰后，就要開(kāi)始進(jìn)行密鑰切換，將使用新的密鑰的幀號(hào)通過(guò)相關(guān)的命令通知ONU（也是三次），ONU在相應(yīng)的數(shù)據(jù)幀上切換校驗(yàn)密鑰。AES:AdvancedEncryptSystem一種國(guó)際通用的加密算法User1AES加密37User3ONTUser233133211112345PON基本概念GPON協(xié)議分析GPON關(guān)鍵技術(shù)GPON組網(wǎng)保護(hù)目錄381接入網(wǎng)概述6GPON系統(tǒng)管理和業(yè)務(wù)發(fā)放2345PON基本概念GPON協(xié)議分析GPON關(guān)鍵技術(shù)GPOGPON組網(wǎng)保護(hù)39GPON采用點(diǎn)到多點(diǎn)的組網(wǎng)架構(gòu)，通過(guò)一根光纖傳輸眾多用戶的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，一旦光纖鏈路或者物理層器件發(fā)生故障，很多用戶的業(yè)務(wù)將受到影響。為了提供網(wǎng)絡(luò)高可靠性的保障，GPON通過(guò)靈活組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)不同方式的鏈路備份，滿足不用的應(yīng)用場(chǎng)景。GPON組網(wǎng)保護(hù)包括以下三種類型：TypeA組網(wǎng)保護(hù)TypeB組網(wǎng)保護(hù)TypeC組網(wǎng)保護(hù)GPON組網(wǎng)保護(hù)39GPON采用點(diǎn)到多點(diǎn)的組網(wǎng)架構(gòu)，通過(guò)一TypeA保護(hù)40設(shè)備沒(méi)有任何備份措施主干光纖故障后，由人工切換至備用光纖業(yè)務(wù)肯定中斷，中斷時(shí)間取決于線路恢復(fù)時(shí)間如果到用戶的線路故障，業(yè)務(wù)就會(huì)中斷，無(wú)法備份IFponIFponIFpon1：N分光器OLTONU#1ONU#N備用光纖TypeA光纖備份

TypeA保護(hù)40設(shè)備沒(méi)有任何備份措施IFponIFponTypeB保護(hù)41OLT設(shè)備上有兩個(gè)GPON接口

此種保護(hù)方式僅限于主干光纖出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切換到備用系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)骨干光纖的保護(hù)保護(hù)對(duì)象僅限于OLT與ODN之間的光纖故障和OLT單板硬件故障，對(duì)其他類型的故障沒(méi)有涉及，可能存在嚴(yán)重安全隱患，無(wú)法滿足客戶需求IFponIFponIFpon2：N分光器OLTONU#1ONU#NTypeBOLT端口備份IFpon

TypeB保護(hù)41OLT設(shè)備上有兩個(gè)GPON接口IFpoTypeC保護(hù)42OLT和ONT上均有兩個(gè)GPON接口，OLT的GPON接口要工作在1:1模式下。全保護(hù)光纖倒換方式，OLT與ONU之間有完全不同的兩條通路，可以保證各種故障都得到恢復(fù)。當(dāng)ONU的主用PON口或用戶線路故障時(shí)，ONU會(huì)自動(dòng)將業(yè)務(wù)倒換到備用PON口上，業(yè)務(wù)通過(guò)備用線路和OLT的備份端口上行。業(yè)務(wù)基本不會(huì)中斷。實(shí)現(xiàn)難度較大，成本較高。其中一個(gè)端口始終處于空閑狀態(tài)，造成系統(tǒng)帶寬利用率低。IFponIFponIFpon2：N分光器OLTONU#1ONU#NIFponIFponIFpon2：N分光器

TypeC保護(hù)42OLT和ONT上均有兩個(gè)GPON接口，O2345PON基本概念GPON協(xié)議分析GPON關(guān)鍵技術(shù)GPON組網(wǎng)保護(hù)目錄431接入網(wǎng)概述6GPON系統(tǒng)管理和業(yè)務(wù)發(fā)放2345PON基本概念GPON協(xié)議分析GPON關(guān)鍵技術(shù)GPOGPON終端認(rèn)證44GPON終端認(rèn)證是指ONU必須通過(guò)OLT的合法性認(rèn)證之后才能成功向OLT注冊(cè)。在GPON系統(tǒng)中，只有通過(guò)合法認(rèn)證的ONU才能接入PON系統(tǒng)，這樣可以滿足運(yùn)營(yíng)商實(shí)現(xiàn)靈活的、便于維護(hù)的管理方式。GONONU的主要認(rèn)證方式：SN認(rèn)證Password認(rèn)證SN+Password認(rèn)證GPON終端認(rèn)證44GPON終端認(rèn)證是指ONU必須通過(guò)OGPONSN認(rèn)證45ONUOLTDSFramewithvalidPsyncUpstream-OverheadPLOAM消息SNRequest(BWMap)Serial_Number_ONUPLOAM消息SN匹配成功AssignONUID消息RangingRequest消息RangingReponse消息RangingtimeONU狀態(tài)正常OLT狀態(tài)正常01：初始狀態(tài)02：準(zhǔn)備狀態(tài)03：序列碼狀態(tài)04：測(cè)距狀態(tài)GPONSN認(rèn)證45ONUOLTDSFramewithGPONPassword認(rèn)證46ONUOLTDSFramewithvalidPsyncUpstream-OverheadPLOAM消息SNRequest(BWMap)Serial_Number_ONUPLOAM消息AssignONUID消息RangingRequest消息RangingReponse消息RangingtimeONU狀態(tài)正常Password匹配成功01：初始狀態(tài)02：準(zhǔn)備狀態(tài)03：序列碼狀態(tài)04：測(cè)距狀態(tài)RequestPasswordPassword消息05：操作狀態(tài)OLT狀態(tài)正常GPONPassword認(rèn)證46ONUOLTDSFramGPONSN+Password認(rèn)證47ONUOLTDSFramewithvalidPsyncUpstream-OverheadPLOAM消息SNRequest(BWMap)Serial_Number_ONUPLOAM消息SN匹配成功AssignONUID消息RangingRequest消息RangingReponse消息RangingtimeONU狀態(tài)正常Password匹配成功01：初始狀態(tài)02：準(zhǔn)備狀態(tài)03：序列碼狀態(tài)04：測(cè)距狀態(tài)RequestPasswordPassword消息05：操作狀態(tài)OLT狀態(tài)正常GPONSN+Password認(rèn)證47ONUOLTDSFGPON系統(tǒng)管理模型-ONT48網(wǎng)管通過(guò)SNMP協(xié)議對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的OLT設(shè)備進(jìn)行集中管理OLT通過(guò)OMCI通道對(duì)端口下的所有ONT設(shè)備進(jìn)行集中管理

通過(guò)在網(wǎng)管上進(jìn)行業(yè)務(wù)預(yù)配置和OLT上實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)配置自動(dòng)下發(fā)，ONT可以實(shí)現(xiàn)即插即用。OLTBRASNGBNViewOMCISNMPClientONTGPON系統(tǒng)管理模型-ONT48網(wǎng)管通過(guò)SNMP協(xié)議對(duì)網(wǎng)GPON系統(tǒng)管理模型-ONU49網(wǎng)管通過(guò)SNMP協(xié)議對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的OLT和ONU設(shè)備進(jìn)行集中管理OLT通過(guò)OMCI通道對(duì)端口下的所有ONU設(shè)備進(jìn)行集中管理OLTBRASNGBNViewOMCISNMPClientONUSNMPGPON系統(tǒng)管理模型-ONU49網(wǎng)管通過(guò)SNMP協(xié)議對(duì)網(wǎng)GPON業(yè)務(wù)發(fā)放與終端零配置50運(yùn)營(yíng)商的噩夢(mèng)應(yīng)用場(chǎng)景業(yè)務(wù)發(fā)放系統(tǒng)NGBNViewAccessNetworkBilling1開(kāi)戶2下發(fā)數(shù)據(jù)配置3訂單管理系統(tǒng)啟動(dòng)終端，利用序列號(hào)進(jìn)行注冊(cè)O(shè)NTONTONTONTCRM用戶給用戶發(fā)放終端12自動(dòng)完成OLT的數(shù)據(jù)配置的的終端需要完成初始配置（如業(yè)務(wù)系統(tǒng)信息、數(shù)據(jù)配置等）才能投入正常使用，運(yùn)營(yíng)商完成這些配置得投入大量人力；支持終端零配置和終端即插即用，節(jié)省運(yùn)營(yíng)商投入終端業(yè)務(wù)開(kāi)通與初始配置的人力。靈活的GPON配置方案STB3利用OMCI完成ONT的數(shù)據(jù)配置GPON業(yè)務(wù)發(fā)放與終端零配置50運(yùn)營(yíng)商的噩夢(mèng)應(yīng)用場(chǎng)景業(yè)務(wù)發(fā)51總結(jié)介紹接入網(wǎng)概念，分類和接入網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)。

目前有線接入網(wǎng)主要包括銅線接入和光纖接入，接入網(wǎng)正處于光進(jìn)銅退的發(fā)展過(guò)程。2.介紹PON網(wǎng)絡(luò)基本架構(gòu)和幾種PON網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。PON網(wǎng)絡(luò)包含局端設(shè)備OLT，終端設(shè)備ONU和中間的光分配網(wǎng)絡(luò)ODN。PON主要包含APON，BPON，GPON和EPON幾種標(biāo)準(zhǔn)。介紹GPON主要協(xié)議內(nèi)容，包括傳輸原理，協(xié)議棧，幀結(jié)構(gòu)等。GPON采用P2PM組網(wǎng)，下行采用廣播方式，上行采用TDMA方式，并且上下行采用不同波長(zhǎng)進(jìn)行傳輸。GPON在2層定義了GTC層和GEM層，在2層將以太網(wǎng)和TDM數(shù)據(jù)封裝為GEM幀。4.介紹GPON3種關(guān)鍵技術(shù)：測(cè)距、DBA和加密。5.介紹GPON的3種組網(wǎng)保護(hù)：TypeA，TypeB和TypeC。6.介紹GPON的終端認(rèn)證和管理方式，以及GPON業(yè)務(wù)的下發(fā)流程。51總結(jié)介紹接入網(wǎng)概念，分類和接入網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)。ThankYou!創(chuàng)新思想敏捷響應(yīng)合作共贏52ThankYou!創(chuàng)新思想敏捷響應(yīng)演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！GPON原理敏捷響應(yīng)科學(xué)管理協(xié)調(diào)發(fā)展54GPON原理敏捷響應(yīng)科學(xué)管理協(xié)調(diào)發(fā)展55考慮到未來(lái)許多的寬帶應(yīng)用，越來(lái)越多的國(guó)家認(rèn)識(shí)到必須盡早突破接入“瓶頸”，而光纖是今為止最好的傳輸媒介。本文主要分析GPON技術(shù)的產(chǎn)生背景、應(yīng)用、基本概念和特點(diǎn)，以及GPON系統(tǒng)的管理模式和終端的業(yè)務(wù)發(fā)放模式。前言2考慮到未來(lái)許多的寬帶應(yīng)用，越來(lái)越多的國(guó)家認(rèn)識(shí)到必須盡早突破2345PON基本概念GPON協(xié)議分析GPON關(guān)鍵技術(shù)GPON組網(wǎng)保護(hù)目錄561接入網(wǎng)概述6GPON系統(tǒng)管理和業(yè)務(wù)發(fā)放2345PON基本概念GPON協(xié)議分析GPON關(guān)鍵技術(shù)GPO2345PON基本概念GPON協(xié)議分析GPON關(guān)鍵技術(shù)GPON組網(wǎng)保護(hù)目錄571接入網(wǎng)概述6GPON系統(tǒng)管理和業(yè)務(wù)發(fā)放2345PON基本概念GPON協(xié)議分析GPON關(guān)鍵技術(shù)GPO接入網(wǎng)概述接入網(wǎng)：接入網(wǎng)位于電信網(wǎng)的末梢，為用戶提供各類接口，將用戶終端如電腦、電視機(jī)、電話機(jī)等接入網(wǎng)電信網(wǎng)絡(luò)，從而為用戶提供各類服務(wù)。接入網(wǎng)有線接入網(wǎng)無(wú)線接入網(wǎng)銅纜接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)固定無(wú)線接入移動(dòng)無(wú)線接入58接入網(wǎng)概述接入網(wǎng)：接入網(wǎng)位于電信網(wǎng)的末梢，為用戶提供各類接口有線寬帶接入網(wǎng)有線寬帶接入主要包括銅纜接入和光纖接入，目前有線寬帶接入網(wǎng)技術(shù)主要包括以下幾種：CableModemGPONVDSL/VDSL2ADSL/ADSL2+EPONP2P

有線寬帶接入銅纜接入光纖接入59有線寬帶接入網(wǎng)有線寬帶接入主要包括銅纜接入和光纖接入，目前有接入網(wǎng)光進(jìn)銅退發(fā)展趨勢(shì)60ADSL2+PONADSL2+VDSL2CentreofficeHomeVDSL2ONTADSL2+10/100Base-T1km2kmIPDSLAMGECurbBuildingGESplitter1xNFTTCFTTBFTTBFTTHADSL2+VDSL2GEFTTBDSL接入網(wǎng)光進(jìn)銅退發(fā)展趨勢(shì)7ADSL2+PONADSL2+Cen61光纖接入網(wǎng)的接入方案CurbswitchCOCOCONsubscribersL

kmL

kmL

kmNsubscribersPassiveOpticalSplitter(a)點(diǎn)到點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)(b)路邊交換網(wǎng)絡(luò)(c)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)即:PON8光纖接入網(wǎng)的接入方案CurbswitchCOCOCON2345PON基本概念GPON協(xié)議分析GPON關(guān)鍵技術(shù)GPON組網(wǎng)保護(hù)目錄621接入網(wǎng)概述6GPON系統(tǒng)管理和業(yè)務(wù)發(fā)放2345PON基本概念GPON協(xié)議分析GPON關(guān)鍵技術(shù)GPO63PassiveOpticalNetwork無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)OLTONUOpticalLineTerminal光線路終端OpticalNetworkUnit光網(wǎng)絡(luò)單元PassiveOpticalSplitter無(wú)源分光器NGNInternetIPTVONTONTPON是一種點(diǎn)到多點(diǎn)（P2MP）結(jié)構(gòu)的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)；

PON由光線路終端OLT（OpticalLineTerminal）、光網(wǎng)絡(luò)單元ONU（OpticalNetworkUnit）和光分配網(wǎng)絡(luò)ODN（OpticalDistributionNetwork）組成；PassiveOpticalSplitter無(wú)源分光器PON網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)OpticalNetworkTerminal光網(wǎng)絡(luò)終端ODN10PassiveOpticalNetwork無(wú)為什么選擇PON？64PON（PassiveOpticalNetworks）三大優(yōu)勢(shì)：1、更遠(yuǎn)的傳輸距離：采用光纖傳輸，接入層的覆蓋半徑20KM；2、更高的帶寬：GPON上行1.244G/下行2.488G（物理層）；3、無(wú)源分光特性：局端光纖經(jīng)分光后引出多路到戶光纖，節(jié)省光纖資源；采用無(wú)源設(shè)備，節(jié)省安裝維護(hù)成本。<1Mbps3M8M25M100MADSL/ADSL2+CopperBasedVDSL/ADSL2+CopperBasedPONFiberBased2002200320062010時(shí)間帶寬需求互聯(lián)網(wǎng)視頻會(huì)議遠(yuǎn)程控制接入技術(shù)業(yè)務(wù)需求VoD標(biāo)清電視視頻會(huì)議Game實(shí)況TVVoDHDTV<3km<2km<1km~20km覆蓋半徑為什么選擇PON？11PON（PassiveOptical幾種PON標(biāo)準(zhǔn)65APON:ATMPassiveOpticalNetworksEPON:EthernetPassiveOpticalNetworksGE-PON:Giga-bitEthernetPassiveOpticalNetworksGPON:Gigabit-capablePassiveOpticalNetworksGPONBPONAPONATMEPONETH幾種PON標(biāo)準(zhǔn)12APON:ATMPassiveOptGPON基本性能參數(shù)66上行速率（Gbps）下行速率（Gbps）0.155521.244160.622081.244161.244161.244160.155522.488320.622082.488321.244162.488322.488322.48832最大邏輯距離60KM最大物理傳輸距離20KM最大差分距離20KM最大分光比1:128目前支持的主要速率GPON基本性能參數(shù)13上行速率下行速率0.155521.22345PON基本概念GPON協(xié)議分析GPON關(guān)鍵技術(shù)GPON組網(wǎng)保護(hù)目錄671接入網(wǎng)概述6GPON系統(tǒng)管理和業(yè)務(wù)發(fā)放2345PON基本概念GPON協(xié)議分析GPON關(guān)鍵技術(shù)GPOGPON標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議68ITU-TG.984.3GPONTC層規(guī)格要求GTC復(fù)用結(jié)構(gòu)及協(xié)議棧介紹GTC幀結(jié)構(gòu)介紹ONU注冊(cè)激活流程DBA規(guī)格要求告警和性能ITU-TG-984.1/2/3/4ITU-TG.984.1GPON網(wǎng)絡(luò)參數(shù)說(shuō)明保護(hù)倒換組網(wǎng)要求ITU-TG.984.4OMCI消息結(jié)構(gòu)介紹OMCI設(shè)備管理框架OMCI實(shí)現(xiàn)原理簡(jiǎn)述ITU-TG.984.2PMD層規(guī)格要求2.488Gbps下行光接口參數(shù)規(guī)格要求1.244Gbps上行光接口參數(shù)規(guī)格要求物理層開(kāi)銷分配GPON標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議15ITU-TG.984.3ITU-TGGPON傳輸原理69GPON采用WDM（波分復(fù)用）技術(shù)，實(shí)現(xiàn)單纖雙向傳輸。GPON采用點(diǎn)到多點(diǎn)的組網(wǎng)架構(gòu)，從OLT的PON口到ONU之間只有一根光纖，為了實(shí)現(xiàn)單向雙向傳輸，GPON上下行信號(hào)采用不用的波長(zhǎng)。上行信號(hào)的波長(zhǎng)為1310nm，下行信號(hào)的波長(zhǎng)為1490nm。GPON傳輸原理16GPON采用WDM（波分復(fù)用）技術(shù)，實(shí)現(xiàn)GPON傳輸原理-下行70GPON下行采用廣播的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。GPON采用點(diǎn)到多點(diǎn)的組網(wǎng)架構(gòu)，將下行數(shù)據(jù)通過(guò)廣播的方式復(fù)制并發(fā)給每個(gè)ONU。ONU根據(jù)數(shù)據(jù)包頭部包含的gemportID信息對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾，只轉(zhuǎn)發(fā)屬于本ONU的數(shù)據(jù)，丟棄其他的數(shù)據(jù)。分光器OLTONU/ONT用戶2123123123123ONU/ONTONU/ONT123用戶3用戶1GPON傳輸原理-下行17GPON下行采用廣播的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)GPON傳輸原理-上行71GPON上行采用TDMA（時(shí)分復(fù)用）技術(shù)傳輸數(shù)據(jù)。GPON采用點(diǎn)到多點(diǎn)的組網(wǎng)架構(gòu)，來(lái)自多個(gè)ONU的數(shù)據(jù)會(huì)被發(fā)送到分光器并經(jīng)過(guò)同一根光纖最終到達(dá)同個(gè)PON口。由于GPON上行信號(hào)采用同樣的波長(zhǎng)1310nm，為了避免信號(hào)沖突，GPON采用時(shí)分復(fù)用技術(shù)。OLT為每個(gè)ONU分配特定的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)隙，ONU根據(jù)OLT事先分配的時(shí)隙進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。分光器OLTONU/ONT用戶2123123ONU/ONTONU/ONT123用戶3用戶1GPON傳輸原理-上行18GPON上行采用TDMA（時(shí)分復(fù)用72GPON協(xié)議棧ATMCellGEMFrameGTCTCFrameAAL1/2/5PON-PHYEthernetIPTCP/UDPVideoDataPOTSE1/T1VariousserviceLayer1Layer2Layer3Layer4Layer519GPON協(xié)議棧ATMCellGEMFrameGTC73GPON復(fù)用結(jié)構(gòu)ONUONUONUT-CONTGEMPortT-CONTGEMPortGEMPortT-CONTT-CONTGEMPortGEMPortGEMPortGEMPortGEMPortPON光口

DBA123OLT不同的ONU用ONU-ID標(biāo)識(shí)不同的T-CONT用Alloc-ID標(biāo)識(shí)不同的GEM-PORT用Port-ID標(biāo)識(shí)20GPON復(fù)用結(jié)構(gòu)OOOT-CONTGEMPortT-C74GPON幀結(jié)構(gòu)PhysicalControlBlockDownstream(PCBd)PayloadAllocIDStartEndAllocIDStartEnd1100200x300500T-CONT1(ONT1)T-CONTx(ONT2)Slot100Slot200Slot300Slot500PLOuPLOAMuPLSuDBRuxPayloadxDBRuYPayloadyUpstreamBandwidthMap125usDownstreamFramingUpstreamFramingOLTONT1ONT64AllocIDStartEndy501650ONT21xyT-CONTy(ONT2)Slot650Slot501T-CONTxT-CONTy21GPON幀結(jié)構(gòu)PhysicalControlBloc75GPON上行幀結(jié)構(gòu)PLOuPLOAMuPLSuDBRuxPayloadxDBRuyPayloadyPLOuDBRuzPayloadzPreambleAbytesDelimiterBbytesBIP1bytesONU-ID1bytesInd1bytesONU-ID1bytesMsgID1bytesMessage10bytesCRC1bytesDBA1,2,4bytesCRC1bytesGEMheaderFramefragmentGEMheaderFullframeGEMheaderFramefragmentPLI12bitGemPortID12bitPTI3bitHEC13bitONTAONTBUpstreamFramingDBAReportPadifneededT-CONTyT-CONTxT-CONTz22GPON上行幀結(jié)構(gòu)PLOuPLOAMuPLSuDBRu76GPON下行幀結(jié)構(gòu)PCBdnPayloadnPCBdn+1Payloadn+1Psync4bytesIdent4bytesPLOAMd13bytesBIP1bytesPlend4bytesPlend4bytesUSBWMapN*8bytesFECInd1bitReserved1bitSuper-frameCounter30bitsBlenBWMapLength12bitsAlenATMPartitionLength12bitsCRC8bitsAccess18bytesAccess28bytes…..Accessn8bytesAllocID12bitsFlags12bitsSStart2bytesSStop2bytesCRC1byteSendPLS1bitSendPLOAMn1bitUseFEC1bitSendDBRu2bitsReserved7bits125usCoverageofthisBIPCoverageofnextBIPDownstreamFraming125us23GPON下行幀結(jié)構(gòu)PCBdPayloadPCBdPayl77GPON以太網(wǎng)業(yè)務(wù)封裝GEMPayloadHEC13bitsPTI3bitsPortID12bitsPLI12bitsGEMFrameEthernetPacketDASFDPreambleInterpacketgapSALength\TypeMACclientdataFECEOF5bytesGPON系統(tǒng)對(duì)以太網(wǎng)幀進(jìn)行解析，將數(shù)據(jù)部分直接映射到GEMPayload中去進(jìn)行傳輸。GEM幀會(huì)自動(dòng)封裝頭信息。映射的格式清晰，設(shè)備很好實(shí)現(xiàn)，兼容性好。24GPON以太網(wǎng)業(yè)務(wù)封裝GEMHEC13bitsPTI78GPONTDM業(yè)務(wù)封裝TDMTDMdataPayloadTDMfragmentHECPTIPortIDPLIGEMFrameIngressbufferTDMBufferTDM業(yè)務(wù)先導(dǎo)入緩存中進(jìn)行排隊(duì)，并且按照固定的字節(jié)數(shù)復(fù)用到GEM幀中進(jìn)行傳輸。這種方式不對(duì)具體的TDM業(yè)務(wù)進(jìn)行感知，只進(jìn)行透?jìng)魈幚怼EM幀具有定長(zhǎng)的特點(diǎn)，對(duì)TDM業(yè)務(wù)傳輸非常有利。25GPONTDM業(yè)務(wù)封裝TDMTDMdataPaylo2345PON基本概念GPON協(xié)議分析GPON關(guān)鍵技術(shù)GPON組網(wǎng)保護(hù)目錄791接入網(wǎng)概述6GPON系統(tǒng)管理和業(yè)務(wù)發(fā)放2345PON基本概念GPON協(xié)議分析GPON關(guān)鍵技術(shù)GPOGPON關(guān)鍵技術(shù)80GPON關(guān)鍵技術(shù)加密DBA測(cè)距GPON關(guān)鍵技術(shù)27GPON加密DBA測(cè)距測(cè)距81各個(gè)ONU和OLT的距離都不一樣，光信號(hào)的光纖上的傳輸時(shí)間不一樣，到達(dá)各個(gè)ONU的時(shí)刻不一樣。OLT給每個(gè)ONU分配不同的時(shí)隙來(lái)發(fā)送上行的數(shù)據(jù)，如何保證各ONU能夠精確定位時(shí)隙？過(guò)個(gè)ONU的上行數(shù)據(jù)如何不沖突，實(shí)現(xiàn)幀同步？ONTOLT(inCO)20km3km12km測(cè)距28各個(gè)ONU和OLT的距離都不一樣，光信號(hào)的光纖上的傳測(cè)距原理821.OLT在T1時(shí)刻向ONU發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包，ONU接收到數(shù)據(jù)包后把自身時(shí)鐘置為T(mén)1。2.ONU經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后在T2時(shí)刻向OLT回復(fù)一個(gè)數(shù)據(jù)包。3.OLT在T3時(shí)刻收到來(lái)自O(shè)NU的數(shù)據(jù)包。時(shí)延計(jì)算：RTD=（T3-T1）-（T2-T1）=T3-T2OLTONUTXRXTXRXT1T3T1T2T3-T1T2-T1下行時(shí)延上行時(shí)延測(cè)距原理291.OLT在T1時(shí)刻向ONU發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包，O時(shí)延補(bǔ)償83OLT通過(guò)測(cè)距過(guò)程獲取ONU的往返時(shí)延RTD，計(jì)算出每個(gè)ONU的物理距離。指定合適的均衡時(shí)延EqD，使得每個(gè)ONU進(jìn)行時(shí)延補(bǔ)償之后達(dá)到一致的時(shí)延。Ranging的過(guò)程需要開(kāi)窗，即QuietZone，暫停其他ONU的上行發(fā)送通道。OLT開(kāi)窗通過(guò)將BWmap設(shè)置為空，不授權(quán)任何時(shí)隙來(lái)實(shí)現(xiàn)。分光器OLTONU2用戶2ONU1ONU3用戶3用戶1RTD1=10us，計(jì)算距離=1kmRTD1=20us，計(jì)算距離=2kmRTD1=30us，計(jì)算距離=3km時(shí)延補(bǔ)償30OLT通過(guò)測(cè)距過(guò)程獲取ONU的往返時(shí)延RTD，計(jì)GPON關(guān)鍵技術(shù)84GPON關(guān)鍵技術(shù)加密測(cè)距DBAGPON關(guān)鍵技術(shù)31GPON加密測(cè)距DBADBA概念85什么是DBA?---DBA,DynamicallyBandwidthAssignment(動(dòng)態(tài)帶寬分配)---DBA是一種能在微秒或毫秒級(jí)的時(shí)間間隔內(nèi)完成對(duì)上行帶寬的動(dòng)態(tài)分配的機(jī)制為什么需要DBA？

---可以提高PON端口的上行線路帶寬利用率

---可以在PON口上增加更多的用戶---用戶可以享受到更高帶寬的服務(wù)，特別是那些對(duì)帶寬突變比較大的業(yè)務(wù)DBA分類SR-DBANSR-DBADBA概念32什么是DBA?DBA實(shí)現(xiàn)過(guò)程86DBA算法邏輯DBA報(bào)告BWMapTimeslotT-CONTT-CONTT-CONTONU的調(diào)度器ONUOLT控制平面數(shù)據(jù)平面DBA實(shí)現(xiàn)過(guò)程33DBA算法邏輯DBA報(bào)告BWMapTimT-CONT類型87T-CONTs(TransmissionContainers)：動(dòng)態(tài)接收OLT下發(fā)的授權(quán)，用于管理PON系統(tǒng)傳輸匯聚層的上行帶寬分配，改善PON系統(tǒng)中的上行帶寬。T-CONT的帶寬類型分為FB,AB,NAB,BE。

T-CONT的5種類型，Type1,Type2,Type3,Type4,Type5。T-CONT類型34T-CONTs(TransmissioT-CONT類型與帶寬的關(guān)系88根據(jù)業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)，系統(tǒng)對(duì)每個(gè)ONU設(shè)置SLA，對(duì)業(yè)務(wù)的帶寬進(jìn)行限制。最大帶寬和最小帶寬是對(duì)每個(gè)ONU的帶寬進(jìn)行極限限制，保證帶寬根據(jù)業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)不同而不同，一般語(yǔ)音業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)最高，視頻業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)次之，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)最低。OLT根據(jù)業(yè)務(wù)和SLA及ONU的實(shí)際情況進(jìn)行帶寬許可，優(yōu)先級(jí)高的可以得到更高的帶寬，滿足業(yè)務(wù)需求。T-CONT類型與帶寬的關(guān)系35根據(jù)業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)，系統(tǒng)對(duì)每個(gè)GPON關(guān)鍵技術(shù)89GPON關(guān)鍵技術(shù)DBA測(cè)距加密GPON關(guān)鍵技術(shù)36GPONDBA測(cè)距加密AES加密90User3ONTUser233133211112ONTONT133211133211OLT加密解密解密解密1133211GPON支持下行廣播數(shù)據(jù)進(jìn)行AES128加密處理。只對(duì)GEM幀中的Payload進(jìn)行加密處理。GPON系統(tǒng)定期的進(jìn)行AES密鑰交換和更新，提高了線路數(shù)據(jù)的可靠性。密鑰更換由OLT發(fā)起密鑰更換請(qǐng)求，ONU響應(yīng)并將生成的新的密鑰，并分兩部分發(fā)給OLT，且重復(fù)發(fā)送三次，OLT收到了新的密鑰后，就要開(kāi)始進(jìn)行密鑰切換，將使用新的密鑰的幀號(hào)通過(guò)相關(guān)的命令通知ONU（也是三次），ONU在相應(yīng)的數(shù)據(jù)幀上切換校驗(yàn)密鑰。AES:AdvancedEncryptSystem一種國(guó)際通用的加密算法User1AES加密37User3ONTUser233133211112345PON基本概念GPON協(xié)議分析GPON關(guān)鍵技術(shù)GPON組網(wǎng)保護(hù)目錄911接入網(wǎng)概述6GPON系統(tǒng)管理和業(yè)務(wù)發(fā)放2345PON基本概念GPON協(xié)議分析GPON關(guān)鍵技術(shù)GPOGPON組網(wǎng)保護(hù)92GPON采用點(diǎn)到多點(diǎn)的組網(wǎng)架構(gòu)，通過(guò)一根光纖傳輸眾多用戶的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，一旦光纖鏈路或者物理層器件發(fā)生故障，很多用戶的業(yè)務(wù)將受到影響。為了提供網(wǎng)絡(luò)高可靠性的保障，GPON通過(guò)靈活組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)不同方式的鏈路備份，滿足不用的應(yīng)用場(chǎng)景。GPON組網(wǎng)保護(hù)包括以下三種類型：TypeA組網(wǎng)保護(hù)TypeB組網(wǎng)保護(hù)TypeC組網(wǎng)保護(hù)GPON組網(wǎng)保護(hù)39GPON采用點(diǎn)到多點(diǎn)的組網(wǎng)架構(gòu)，通過(guò)一TypeA保護(hù)93設(shè)備沒(méi)有任何備份措施主干光纖故障后，由人工切換至備用光纖業(yè)務(wù)肯定中斷，中斷時(shí)間取決于線路恢復(fù)時(shí)間如果到用戶的線路故障，業(yè)務(wù)就會(huì)中斷，無(wú)法備份IFponIFponIFpon1：N分光器OLTONU#1ONU#N備用光纖TypeA光纖備份

TypeA保護(hù)40設(shè)備沒(méi)有任何備份措施IFponIFponTypeB保護(hù)94OLT設(shè)備上有兩個(gè)GPON接口

此種保護(hù)方式僅限于主干光纖出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切換到備用系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)骨干光纖的保護(hù)保護(hù)對(duì)象僅限于OLT與ODN之間的光纖故障和OLT單板硬件故障，對(duì)其他類型的故障沒(méi)有涉及，可能存在嚴(yán)重安全隱患，無(wú)法滿足客戶需求IFponIFponIFpon2：N分光器OLTONU#1ONU#NTypeBOLT端口備份IFpon

TypeB保護(hù)41OLT設(shè)備上有兩個(gè)GPON接口IFpoTypeC保護(hù)95OLT和ONT上均有兩個(gè)GPON接口，OLT的GPON接口要工作在1:1模式下。全保護(hù)光纖倒換方式，OLT與ONU之間有完全不同的兩條通路，可以保證各種故障都得到恢復(fù)。當(dāng)ONU的主用PON口或用戶線路故障時(shí)，ONU會(huì)自動(dòng)將業(yè)務(wù)倒換到備用PON口上，業(yè)務(wù)通過(guò)備用線路和OLT的備份端口上行。業(yè)務(wù)基本不會(huì)中斷。實(shí)現(xiàn)難度較大，成本較高。其中一個(gè)端口始終處于空閑狀態(tài)，造成系統(tǒng)帶寬利用率低。IFponIFponIFpon2：N分光器OLTONU#1ONU#NIFponIFponIFpon2：N分光器

TypeC保護(hù)42OLT和ONT上均有兩個(gè)GPON接口，O2345PON基本概念GPON協(xié)議分析GPON關(guān)鍵技術(shù)GPON組網(wǎng)保護(hù)目錄961接入網(wǎng)概述6GPON系統(tǒng)管理和業(yè)務(wù)發(fā)放2345PON基本概念GPON協(xié)議分析GPON關(guān)鍵技術(shù)GPOGPON終端認(rèn)證97