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前言

  • 近年來,隨著全球范圍內(nèi)接入市場的飛快發(fā)展以及全業(yè)務(wù)運營的快速開展,已有的PON技術(shù)標準在帶寬需求、業(yè)務(wù)支撐能力以及接入節(jié)點設(shè)備和配套設(shè)備的性能提升等方面都面臨新的升級需求
  • XG(S)-PON(10G GPON)是在已有GPON技術(shù)標準上演進的增強下一代GPON技術(shù)。

系統(tǒng)概述

GPON技術(shù)演進

為什么需要XG(S)-PON

PON技術(shù)的光譜分配

GPON和XG(S)PON技術(shù)規(guī)格對比

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

XG(S)-PON技術(shù)原理

基本概念

XG(S)-PON數(shù)據(jù)復(fù)用方式

  • XG(S)-PON實現(xiàn)單纖雙向傳輸,系統(tǒng)采用WDM技術(shù)。

  • 為了分離同一根光纖上多個用戶的信號,采用以下兩種技術(shù):
    • 下行數(shù)據(jù)流采用廣播技術(shù);
    • 上行數(shù)據(jù)流采用TDMA技術(shù)。

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XG(S)-PON下行數(shù)據(jù)

  • 廣播方式:XG(S)-PON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(shù)據(jù),但是通過XGEM PortID來區(qū)分不同的ONU的數(shù)據(jù),ONU通過過濾來接收屬于自己的數(shù)據(jù)。

XG(S)-PON上行數(shù)據(jù)

  • TDMA方式: XG(S)-PON的上行是通過TDMA(時分復(fù)用)的方式傳輸數(shù)據(jù),上行鏈路被分成不同的時隙,根據(jù)下行幀的upstream bandwidth map字段來給每個ONU分配上行時隙。

XG(S)-PON 業(yè)務(wù)映射關(guān)系-上行

  • GEM port和T-CONT將PON網(wǎng)絡(luò)分為虛擬的連接,實現(xiàn)業(yè)務(wù)復(fù)用。

XG(S)-PON 業(yè)務(wù)映射關(guān)系-下行

XGEM幀

  • XGEM幀是XG(S)-PON技術(shù)中最小的業(yè)務(wù)承載單元,是最基本的封裝結(jié)構(gòu)。所有的業(yè)務(wù)都要封裝在XGEM幀中進行傳輸。

關(guān)鍵技術(shù)

為什么需要測距

對OLT而言,各個不同的ONU到OLT的邏輯距離不相等,OLT與ONU的環(huán)路時延(RTD:Round Trip Delay)也會隨著時間和環(huán)境的變化而變化,因此在ONU以TDMA方式(也就是在同一時刻,OLT一個PON口下的所有ONU中只有一個ONU在發(fā)送數(shù)據(jù))發(fā)送上行信元時可能會出現(xiàn)碰撞沖突。

有測距的信元傳輸

為避免這種碰撞沖突,通常在ONU第一次注冊時就會啟動測距功能。通過測量每個ONU和OLT之間的環(huán)路時延,并插入相應(yīng)的均衡時延(EqD:Equalization Delay)參數(shù)Td值使所有ONU到OLT的邏輯距離相等,從而避免上行信元發(fā)生碰撞沖突。

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突發(fā)光電技術(shù)

ONU側(cè)突發(fā)發(fā)送

測距保證不同ONU發(fā)送的信元在OLT端互不沖突,但測距精度有限,一般為正負1bit不同ONU發(fā)送的信元之間會有幾bits的防護時間(但不是比特的整數(shù)倍),如果ONU側(cè)的光模塊不具備突發(fā)發(fā)送功能,則會導(dǎo)致發(fā)送信號出現(xiàn)疊加,信號則會失真。

OLT側(cè)突發(fā)接收


由于每個ONU到OLT的距離不同,所以光信號衰減對于每個ONU來講都是不同的,所以就可能導(dǎo)致OLT在不同時隙接收到的報文的功率電平是不同的,如果OLT側(cè)的光模塊不具備光功率突變的快速處理,則會恢復(fù)出錯誤的信號(高于閾值電平才認為有效,低于閾值電平則無法正確恢復(fù))。動態(tài)調(diào)整閾值功能可以在OLT按照收光信號的強弱動態(tài)調(diào)整收光功率的閥值以保證所有ONU的信號可以完整恢復(fù)。

DBA原理

DBA:Dynamic Bandwidth Assignment 動態(tài)帶寬分配協(xié)議。OLT根據(jù)ONU的上行突發(fā)業(yè)務(wù)量需求,動態(tài)地調(diào)整分配上行帶寬給ONU,既滿足了ONU上行帶寬需求,也提高了PON系統(tǒng)帶寬的利用率。

DBA實現(xiàn)的基礎(chǔ)-T-CONT

T-CONT類型和帶寬類型之間的關(guān)系

為什么要加密

線路加密過程

為了防止加密密鑰被破解帶來的風(fēng)險,使用密鑰更換技術(shù),不斷更新加密密鑰,提高安全性。

?FEC

XG(S)-PON解決方案及典型組網(wǎng)

FTTx

?

GPON網(wǎng)絡(luò)演進為XG(S)-PON網(wǎng)絡(luò)

XS(S)-PON可以與GPON共享ODN

?GPON向XG(S)-PON平滑演進概述

GPON向XG(S)-PON平滑演進方案

演進方案1-增加WDM1r合波器

演進方案1-撤除WDM1r合波器

演進方案2-使用GPON&XG(S)-PON Combo單板

GPON演進到XG(S)-PON的Combo方案

http://m.aloenet.com.cn/news/33736.html

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