GON原理及硬件介紹GPON原理及應用相關硬件介紹內容提要2GPON原理及應用1、GPON簡介GPON(Gigabit-CapablePON)吉比特無源光網絡，是基于標準的最新一代寬帶無源光綜合接入標準，具有高帶寬，高效率，大覆蓋范圍，用戶接口豐富等眾多優點，被大多數運營商視為實現接入網業務寬帶化，綜合化改造的理想技術。

GPON最早由FSAN（全業務接入網聯盟）組織于2002年9月提出，ITU-T（國際電信聯盟遠程通信標準化組織）在此基礎上于2003年3月完成了ITU-TG.984.1和的制定，2004年2月和6月完成了的標準化。從而最終形成了GPON的標準族。對GPON接入系統的總體特性進行了規定；對GPON的物理媒質（PMD）相關子層進行了規定；對傳輸匯聚（TC）層的相關要求進行了規定；對GPON系統管理控制接口（OMCI）進行了規定；對增強帶寬進行了規定；對擴展距離進行了規定。3GPON原理及應用2、GPON網絡基本性能參數上行速率(Gbps)下行速率(Gbps)0.155521.244160.622081.244161.244161.244160.155522.488320.622082.488321.244162.488322.488322.48832上行1.24416Gbit/s，下行2.48832Gbit/s是目前支持的主要速率，可升級到10GGPON最大邏輯距離60km最大物理傳輸距離20km最大差分距離20km分離器比1：64或1：1284GPON原理及應用3、GPON光功率預算5GPON原理及應用4、數據加密

目前GPON系統支持AES加密方式（北美標準），支持128bit嚴格的加密機制，提供更加嚴格的安全和保護機制，確保運營商網絡和業務的安全可靠運行。

EPON采用三重攪動加密（中國標準）。6GPON原理及應用5、下行數據工作原理廣播方式：GPON的下行幀長為固定的125us，下行為廣播方式，所有的ONU都能收到相同的數據，但是通過GemportID來區分不同的ONU的數據，ONU通過過濾來接收屬于自己的數據。123123123123123發給各個ONU的數據解析出屬于該ONU的數據7GPON原理及應用6、Gemport概念GEM：GPONEncapsulationMethod

邏輯Port，一個OLTPON口由若干個邏輯Port組成，我們稱之為Gemport，ONU同樣具有若干個Gemport，OLT的Gemport與ONU的Gemport通過某種方式一一對應。8GPON原理及應用7、上行數據工作原理TDMA方式：GPON的上行是通過TDMA（時分復用）的方式傳輸數據，上行鏈路被分成不同的時間片，ONU將業務封裝入GEM幀中，然后若干個GEM幀組成一個TCONT，在分配的時間片內傳送。123213123各個ONU數據復用從用戶發出的數據9GPON原理及應用8、TCONT概念TransmissionContainer（發送容器）10GPON原理及應用9、GPON下行幀結構11GPON原理及應用10、GPON上行幀結構12GPON原理及應用11、GEM幀結構PLI：指示凈菏長度PortID：提供GPON中4096個不同邏輯業務流的標識PTI：指示凈菏類型，最多8種HEC：用于差錯校驗13GPON原理及應用12、ONU注冊“預配置SN”方式：即通過網管系統事先在OLT上預配置相關待注冊ONU序列號，當ONU上電后，OLT會發現該ONU并與預配置的待注冊ONU序列號進行比較，如果一致，則允許該ONU注冊，直接激活ONU。“自動發現SN”方式：在OLT沒有事先預配置，而是ONU上電后，OLT主動發起發現ONU序列號的方式，當OLT發現新的ONU后，采用人工干預方式或者直接允許該ONU注冊。14GPON原理及應用13、帶寬分配機制（DBA）

基于非狀態報告的動態帶寬分配（Non-StatusReport-ingDBANSR-DBA）：不需要ONU報告就能完成帶寬分配，它通過OLT自身的流量監控提供動態分配功能。基于狀態報告的動態帶寬分配（StatusReportingDBASR-DBA）：根據ONU發送的緩存狀態報告分配帶寬。15GPON原理及應用14、GPON系統管理體系結構1、嵌入式的OAM方式：直接嵌入在GTC的幀頭中，響應速度最快。2、PLOAM方式：用于物理層的OAM，作為OAM消息嵌入GTC幀中。3、OMCI方式：用于實現對高層的管理。16GPON原理及應用15、GPON典型應用——普通住宅用戶FTTB+LAN（光纖到樓）目前是普通住宅用戶接入的最佳方式每個單元或樓棟部署一個MDU，每套典型寬帶端口數8/16/24FE分光比建議為1:16/1:8，兼顧向FTTH演進的規劃統一網管UMSOLTSplitterIMS/核心網InternetIPTVMDUHG家庭網關IPTVPCPhoneFE17GPON原理及應用16、GPON典型應用——高端住宅用戶FAXPCPhoneFXSWLANSTBTVLANLaptopSFU/HGUHGUHandset統一網管UMSOLTSplitterIMS/核心網InternetIPTVSplitterFTTH模式適合于高端住宅用戶每用戶部署一個SFU/HGU，典型設備形態為4FE+2POTS/4FE+2POTS+WIFI分光比建議為1:32/1:6418GPON原理及應用17、GPON典型應用——集團客戶SBU單商用單元統一網管UMSOLTSplitterIMS/核心網InternetIPTVPCSIPPhoneGEMTU商用多單元LAN/WiFiPOTSPBXE1PCSIPPhonePOTSPBXE1FEFE集團客戶中小型企業用戶集團客戶采用FTTB/O模式集團客戶獨享SBU，解決數據和語音需求，建議設備配置1GE+72POTS/4FE+4E1中小企業共享一個MTU，建議設備配置為8FE+8E1/8FE+8POTS+8E119GPON原理及應用18、GPON+XDSL應用xDSL線路改造，有利于原來的銅纜資源的利用20GPON原理及應用19、GPON與EPON的比較GPONEPON標準ITU.TIEEE速率2.488G/1.244G1.25G/1.25G分光比1:64~1:1281:16~1:32承載ATM,Ethernet,TDMEthernet帶寬效率92%72%QOS非常好，包括Ethernet,TDM,ATM好，僅Ethernet光預算ClassA/B/CPx10/Px20測距EqD邏輯等距RTTDBA標準格式廠家自定義TDM支持TDMoverEthernet

(PWE3,CESoEthernet)ornativeTDM)TDMoverEthernet(PWE3,CESoEthernet)ONT互通OMCI無OAMITU-TG.984(強)EthernetOAM（弱，廠家擴展）OPEX低OPEX中OPEX21GPON原理及應用相關硬件介紹內容提要22相關硬件介紹1、中興GPON設備——OLT（1）ZXA10C200ZXA10C220ZXA10C300背板容量(bps)275G1.12T3.2T交換容量(bps)68G320G/176G800G/400GMAC地址表16K32K（可擴展至

128K）32K單槽位帶寬(bps)4G/10G10G/40G20G/80GGE上聯4*GE/板；8*GE/系統；GE光/電+FE光/電4*GE/板；48*GE/系統；GE光/電+FE光/電；4*GE/板；8*GE/系統；GE光/電+FE光/電10GE上聯1*10GE/板；2*10GE/系統2*10GE/板；4*10GE/系統4*10GE/板；8*10GE/系統23相關硬件介紹2、中興GPON設備——OLT（2）ZXA10C200ZXA10C220ZXA10C300TDM上聯單板:32*E1or1*STM-1；單板:32*E1or1*STM-1；單板:32*E1/T1,2*STM-1or1*STM-4；PON容量單板:4*PON/單框:20*PON；單板:4*PON/單框:40*PON單卡:8*PON/單框:128*PON最大功耗200W(EPON)400W(EPON)/750W(GPON)1800W外觀和尺寸19英寸，3U19英寸，6U19英寸或21英寸，10U24相關硬件介紹3、中興GPON設備——ONUSFU:SingleFamilyUnit單住戶單元SBU:SingleBusinessUnit單商戶單元MDU:MultiDwellingUnit多住戶單元MTU:MultiTenantUnit多商戶單元F822F8219812F8209806HMDU/MTUF600F601F620F621F625F628F660F612F720F668F627F702GGPONSFU/SBU25相關硬件介紹4、中興GPON設備——ODN中心機房用ODF產品GPX311-A3系列最大720芯GPX311-B2系列最大144芯GPX311-B4系列最大504芯光纜接頭盒產品GPX311-JX1系列立式GPX311-JX1F系列臥式光纜交接箱產品GXF5-170系列樓道用分光器壁掛箱產品19”分光器插箱產品光纖分路器產品家庭用綜合接入箱產品GPX311-PC系列FC適配器及跳纖SC適配器及跳纖ST適配器及跳纖LC適配器及跳纖

尾纖12芯束狀尾纖光跳纖及適配器產品26相關硬件介紹5、中興GPON網管——NetNumenN31統一網管MSAN/DSLAMMDUMTUSBUSFUZXA10C200/C220/C300TR-069ITMS統一網管NetNumenNBIONU和模板管理接口寬帶業務管理接口VoIP管理接口IPTV管理接口27相關硬件介紹6、華為GPON設備——OLT（MA5680T機柜）型號N63E-22尺寸(mm)600×300×2200重量(Kg)4528相關硬件介紹6.1、華為GPON設備——OLT（MA5680T機框配置）GPBCGPBCGPBCGPBCGPBCGPBCTOPAOPFAGPBCGPBCGPBCGPBCGPBCGPBCGPBCETHBSCUL/SCUNSCUL/SCUNGICFX1CAPRTGPRTG主控板SCUL：主控業務板GPBC：4個GPON接口GPBD：8個GPON接口TOPA：8個TDME1接口OPFA：16個FE(支持以太網時鐘同步)以太網業務級聯板ETHA:8個以太網口ETHB：8個以太網口(支持板間聚合）上行接口板GICF/G：2個GE光/電口X1CA：1個10GE光口X2CA：2個10GE光口X2CS：2個10GE（支持以太網時鐘同步）電源接口板PRTE：電源接口板PRTG：電源接口板（支持防護保險）29相關硬件介紹6.2、華為GPON設備——OLT（主控板SCUL介紹）SCUL是超級控制單元板，主要功能是系統控制和處理寬帶業務。SCUL通過帶寬GE/10GE的總線接口與業務板通信，完成對設備的配置、管理和控制；實現二層功能以及三層交換，實現簡單路由協議等功能；SCUL單板軟件通過高層協議從業務板上報的信息中分離出告警等管理信息進行相關的識別處理。提供接口維護網口；調試串口；監控串口30相關硬件介紹6.3、華為GPON設備——OLT（GPON業務板介紹）GPON(GigabitPassiveOpticalNetwork)接入板和終端ONT（OpticalNetworkTerminal）設備配合，實現GPON系統的OLT功能。容量：每PON口提供64路ONU接入，每塊GPON業務板可以提供256－512ONU接入。提供接口：每塊GPBC面板提供4個GPON接口每塊GPBD面板提供8個GPON接口GPBCGPBD31相關硬件介紹6.4、華為GPON設備——OLT（TDM業務板TOPA）TOPA是NativeTDM（TimeDivisionMultiplexing）上行接口板，通過扣板實現業務上行。TOPA的基本原理介紹如下：控制模塊用于完成單板的軟件加載、單板的管理及控制。業務處理模塊用于分配背板的GE總線及信號的處理。接口模塊實現信號的轉換。電源模塊為單板內各功能模塊提供工作電源。時鐘模塊為單板內各功能模塊提供工作時鐘。接口：TOPA可配置NH1A、O2CE扣板提供75Ω，120ΩE1接口，以及STM-1單模或多模接口TOPA32相關硬件介紹6.5、華為GPON設備——OLT（以太網上行接口板）提供上行不同路數、不同速率和光電屬性的以太網口接口可以用作上行或級聯提供接口：提供2路1GE光接口(GICF)提供2路1GE電接口(GICG)提供1路10GE光接口(X1CA)提供2路10GE光接口(X2CA)提供2路10GE同步以太網接口(X2CS)X1CAX2CAGICFGICG33相關硬件介紹7、華為GPON設備——中型OLT（MA5683T機柜）規格：19”插框6

個業務插槽4*GE上行、2*10GE上行雙路直流電源輸入、冗余備份業務單板與MA5680T一致維護模式與MA5680T一致中規格OLT設備滿足不同容量的組網需求大容量交換矩陣，無阻塞交換滿足業務需求5GPBC6SCUL7SCUL4GPBC3GPBC2GPBC1GPBC0GPBC10GIU風扇8電源9電源34相關硬件介紹8、華為GPON設備——小型OLT（MA5606T機柜）

業務板主控板業務板電源板0123風扇規格：19”插框2

個業務插槽2GE上行業務單板與MA5680T一致維護模式與MA5680T一致小規格OLT設備滿足用戶稀疏或偏遠地區組網需求35相關硬件介紹9、華為GPON設備——MDU（MA562x系列）適合FTTB組網，應用于樓內，通過以太網/POTS接入，解決普通住宅用戶語音和數據業務的需求。前面板維護：光纖、電源、用戶電纜前出線設計\支持協議：SIP等產品名稱用戶接口上行接口MA5620-2