OTN: 英文全稱:optical transport network。中文意思為光傳輸網(wǎng)絡(luò)。OTN傳輸技術(shù)具有高速的特點(diǎn),可以滿足大容量網(wǎng)絡(luò)的帶寬需求,可以為寬帶接入網(wǎng)和光纖網(wǎng)的改造提供有力支撐。從目前的整體情況來看,OTN傳輸技術(shù)已經(jīng)比較成熟,廣泛應(yīng)用于各大運(yùn)營(yíng)商的干線傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè),推動(dòng)了相關(guān)業(yè)務(wù)的發(fā)展。在省級(jí)干線網(wǎng)絡(luò)中,可以應(yīng)用400G-OTN傳輸技術(shù)。由于400G-OTN中引入了高階調(diào)制技術(shù),調(diào)制方式可以變得更加多樣化,可以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。
例如,在城域承載的應(yīng)用場(chǎng)景中,可以采用單載波16QAM進(jìn)行調(diào)制,在骨干承載的應(yīng)用場(chǎng)景中,可以采用雙載波16QAM或雙載波QPSK進(jìn)行調(diào)制。雙載波16QAM的頻譜效率可以達(dá)到5.33bit/s/hz,技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度相對(duì)較低。因此,推薦使用這種調(diào)制方法。在省級(jí)干線網(wǎng)中應(yīng)用400G-OTN傳輸技術(shù)時(shí),可以根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景構(gòu)建相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)模型。
例如,在業(yè)務(wù)量較小的場(chǎng)景下,可以根據(jù)透?jìng)餍帕钪甘镜姆较蛞蟛渴?00G光電層設(shè)備,合理配置分支側(cè)端口,滿足業(yè)務(wù)調(diào)度需要。又比如,在中等流量的場(chǎng)景下,可以結(jié)合傳輸距離,在流量相對(duì)集中的骨干節(jié)點(diǎn)部署400G通道,根據(jù)透?jìng)餍枰渲秒妼蛹旱慕徊婀δ芎椭修D(zhuǎn),可以有效解決本地流量突然增加造成的網(wǎng)絡(luò)資源浪費(fèi)問題。再比如,對(duì)于流量大、粒度復(fù)雜的應(yīng)用場(chǎng)景,可以根據(jù)電路的傳輸距離來劃分網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。然后根據(jù)透?jìng)髦修D(zhuǎn)的需要,在骨干層部署400G通道,并在各個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)配置電路層的集群交叉功能,保證遠(yuǎn)距離的上行業(yè)務(wù)傳輸層可以有效遷移。
OTN傳輸技術(shù)主要用于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期的骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè),但隨著移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,越來越多的用戶對(duì)4G、5G、家庭寬帶、互聯(lián)網(wǎng)電視等業(yè)務(wù)表現(xiàn)出強(qiáng)烈的需求。因此,從目前的情況來看,OTN傳輸網(wǎng)絡(luò)正在逐步下沉到移動(dòng)城域傳輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)中,用于滿足傳輸網(wǎng)絡(luò)大寬帶、大容量的業(yè)務(wù)需求,不斷提高光纖芯的利用率。
移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)容量根據(jù)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的需求確定,城域網(wǎng)OTN網(wǎng)絡(luò)的單波速率可以是10G、40G或100G。當(dāng)現(xiàn)有城域網(wǎng)專線業(yè)務(wù)增加時(shí),可將單波40G或100G-OTN系統(tǒng)建設(shè)到核心匯聚層,對(duì)應(yīng)的通道數(shù)為40波或80波。OTN網(wǎng)絡(luò)站可采用光復(fù)用終端站(OTM站),用于搭建光電混合子架,可承載多速率業(yè)務(wù),具有波分側(cè)光接口調(diào)度功能,用于上傳或登錄所承載的服務(wù)。還可以采用光分插復(fù)用站(OADM站),用于實(shí)現(xiàn)不同信號(hào)之間的交叉?zhèn)鬏?,設(shè)置在業(yè)務(wù)需求大的站。
在OTN傳輸技術(shù)的應(yīng)用中,可以根據(jù)城域網(wǎng)的流量需求,構(gòu)建核心層、匯聚層、接入層三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),并結(jié)合點(diǎn)對(duì)點(diǎn)組網(wǎng)采用傳輸端到端服務(wù)以及以鏈?zhǔn)浇M網(wǎng)的形式,將網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)串聯(lián)起來,支持線性保護(hù),主要應(yīng)用于光傳輸網(wǎng)絡(luò)的接入層,還可以采用環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的形式,建立雙向自愈環(huán)形結(jié)構(gòu),應(yīng)用于光傳輸網(wǎng)絡(luò)的匯聚層;采用網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò),使節(jié)點(diǎn)設(shè)備支持四個(gè)或更多光的方向,主要應(yīng)用于光傳輸網(wǎng)絡(luò)的核心層,以減少對(duì)光纜的需求,提高線路的利用率。
PTN: 英文全稱:Packet Transport Network。中文表示:”分區(qū)“。PTN是指這樣一種光傳送網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和具體技術(shù):在IP業(yè)務(wù)和底層光傳輸媒質(zhì)之間設(shè)置了一個(gè)層面,它針對(duì)分組業(yè)務(wù)流量的突發(fā)性和統(tǒng)計(jì)復(fù)用傳送的要求而設(shè)計(jì),以分組業(yè)務(wù)為核心并支持多業(yè)務(wù)提供,具有更低的總體使用成本(TCO),同時(shí)秉承光傳輸?shù)膫鹘y(tǒng)優(yōu)勢(shì),包括高可用性和可靠性、高效的帶寬管理機(jī)制和流量工程、便捷的OAM和網(wǎng)管、可擴(kuò)展、較高的安全性等。
功能組成,PTN是基于分組交換、面向連接的多業(yè)務(wù)統(tǒng)一傳送技術(shù),不僅能較好地承載以太網(wǎng)業(yè)務(wù),而且兼顧了傳統(tǒng)的TDM和ATM業(yè)務(wù),滿足高可靠、可靈活擴(kuò)展、嚴(yán)格QoS和完善的OAM等基本屬性。從網(wǎng)元的功能結(jié)構(gòu)來看,PTN網(wǎng)元由傳送平面、管理平面和控制平面共同構(gòu)成。
**SPN: **什么是SPN小顆粒技術(shù)?SPN小顆粒技術(shù)(FGU,F(xiàn)ine Granularity Unit)繼承了SPN高效以太網(wǎng)內(nèi)核,將細(xì)粒度切片融入SPN整體架構(gòu),提供了低成本、精細(xì)化、硬隔離的小顆粒承載管道。FGU將硬切片的顆粒度從5Gbps細(xì)化為10Mbps,以滿足5G+垂直行業(yè)應(yīng)用和專線業(yè)務(wù)等場(chǎng)景下小帶寬、高隔離性、高安全性等差異化業(yè)務(wù)承載需求。SPN承載網(wǎng)絡(luò)的小顆粒切片能力將助力5G+垂直行業(yè)及政企專線應(yīng)用部署的關(guān)鍵力量。
為什么需要SPN小顆粒技術(shù) ;
SPN小顆粒技術(shù)有哪些優(yōu)勢(shì) ** ;**
SPN小顆粒技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景 。
為什么需要SPN小顆粒技術(shù)
當(dāng)前,5G建設(shè)正在如火如荼地進(jìn)行,垂直行業(yè)應(yīng)用成為5G產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)注的焦點(diǎn),例如電力、交通、政府、銀行等。運(yùn)營(yíng)商面向垂直行業(yè)在作為基礎(chǔ)設(shè)施的公共物理網(wǎng)絡(luò)之上創(chuàng)建的多個(gè)相互隔離的虛擬網(wǎng)絡(luò),提供不同程度的隔離能力,相互獨(dú)立運(yùn)行,可獨(dú)立生命周期管理。SPN硬隔離切片技術(shù)較好的實(shí)現(xiàn)了不同行業(yè)不同業(yè)務(wù)的安全承載。
隨著5G+ 垂直行業(yè)應(yīng)用逐步從單一場(chǎng)景向系統(tǒng)化復(fù)雜場(chǎng)景發(fā)展以及算力網(wǎng)絡(luò)的興起,行業(yè)用戶需求的差異性和應(yīng)用場(chǎng)景的復(fù)雜性,”海量數(shù)據(jù)“和”高效算力“帶來了大量確定性時(shí)延、高安全性的1Gbps 及以下帶寬業(yè)務(wù)的承載需求。此外,大量的政務(wù)專線、金融專線、大企業(yè)專線業(yè)務(wù)承載也對(duì)SPN的切片隔離度和顆粒度提出了不同要求。
2021中國(guó)光網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)發(fā)布的《SPN小顆粒技術(shù)白皮書》中調(diào)研結(jié)果顯示,5G+垂直行業(yè)(含算力業(yè)務(wù))及政企專線最小帶寬需求可達(dá)2Mbps;10Mbps以內(nèi)帶寬的業(yè)務(wù)占比較大。當(dāng)前切片技術(shù)粒度均為Gbit/s級(jí)別,在千行百業(yè)中小帶寬需求,一方面網(wǎng)絡(luò)承載效率低,另一方面對(duì)整體網(wǎng)絡(luò)帶寬要求更高。因此,與業(yè)務(wù)帶寬匹配的小顆粒切片成為SPN技術(shù)發(fā)展的方向。
SPN小顆粒技術(shù)是一種將細(xì)粒度切片技術(shù)融入SPN整體架構(gòu),提供低成本、精細(xì)化、硬隔離的小顆粒承載通道的技術(shù)。
SPN小顆粒技術(shù)有哪些優(yōu)勢(shì)
SPN小顆粒技術(shù)保持SPN技術(shù)架構(gòu)不變,只在切片分組層(SPL)、切片通道層(SCL)、切片傳送層(STL)進(jìn)行了部分增強(qiáng),如下圖所示。
支持小顆粒技術(shù)的SPN架構(gòu)
- 切片分組層(SPL):新增CBR (constant bit rate, 固定比特率)業(yè)務(wù)類型。SPL層提供基于E1、STM-1等細(xì)粒度CBR業(yè)務(wù)映射,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)從設(shè)備入口到出口的全流程時(shí)隙交換,確保業(yè)務(wù)硬隔離效果。
- 切片通道層(SCL):新增FGU(Fine Granularity Unit,小顆粒單元)層,為業(yè)務(wù)提供10Mbps粒度硬切片。FGU層是獨(dú)立子層,與服務(wù)層解耦,可按需靈活選擇承載于MTN通道層、MTN段層和以太網(wǎng)物理層。
- 切片傳送層(STL):除支持SPN已經(jīng)定義的50GE、100GE、200GE、400GE等高速以太網(wǎng)物理層接口外,針對(duì)行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景新增10GE端口。物理層中的以太網(wǎng)物理編碼子層(Physical Coding Sublayer,PCS)采用符合以太網(wǎng)底層協(xié)議棧要求的64/66B 編碼塊,保障FGU 與以太網(wǎng)物理層底層協(xié)議棧無(wú)縫兼容。
FGU繼承 SPN 硬切片不感知、不識(shí)別業(yè)務(wù)報(bào)文數(shù)據(jù)的特點(diǎn),不對(duì)用戶報(bào)文數(shù)據(jù)做任何改動(dòng),支持分組報(bào)文在小顆粒硬切片透?jìng)?,從而?shí)現(xiàn)對(duì)分組技術(shù)的兼容。
SPN小顆粒技術(shù)盡可能重用現(xiàn)有技術(shù),簡(jiǎn)化處理機(jī)制,且覆蓋CPE、HUB、接入、匯聚、核心等多種設(shè)備類型,滿足現(xiàn)網(wǎng)端到端FGU部署。
華為SPN設(shè)備,通過軟件升級(jí)和新插入小顆粒處理板的方式,使得現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備平滑支持小顆粒功能。華為新開發(fā)的小型化SPN設(shè)備型態(tài)直接支持小顆粒切片、SDN管控和標(biāo)準(zhǔn)化南向接口,無(wú)縫對(duì)接SPN承載網(wǎng)全系列設(shè)備。
同時(shí)SPN兆級(jí)小顆粒切片技術(shù)完善了FGU OAM功能和切片時(shí)隙、帶寬調(diào)整機(jī)制,形成了以下幾大技術(shù)優(yōu)勢(shì):
- 高安全:小顆粒通道通過獨(dú)享確定的時(shí)隙保證嚴(yán)格TDM 特性,通道任一節(jié)點(diǎn)的出端口和入端口時(shí)隙通過管控層提前分配并固定。實(shí)現(xiàn)硬隔離,確保業(yè)務(wù)和算力數(shù)據(jù)安全。
- 高可靠性:FGU OAM與原SPN/MTN通道OAM兼容共存,為每條小顆粒通道提供端到端OAM監(jiān)測(cè)能力,插入/提取OAM客戶無(wú)感知。小顆粒通道1+1保護(hù)功能,在整機(jī)掉電、鏈路故障等場(chǎng)景下倒換性能均達(dá)到電信級(jí)要求。
- 確定性時(shí)延:端到端無(wú)阻塞時(shí)隙交換,實(shí)現(xiàn)納秒級(jí)業(yè)務(wù)抖動(dòng),確保穩(wěn)定的業(yè)務(wù)傳輸時(shí)延。
- 切片帶寬調(diào)整無(wú)損:完善的時(shí)隙和帶寬調(diào)整機(jī)制,確保小顆粒切片的時(shí)隙和帶寬在減小或增大的情況下原有業(yè)務(wù)“零丟包”。
SPN小顆粒技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景
5G+ 垂直行業(yè)場(chǎng)景
網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)作為5G垂直行業(yè)基礎(chǔ)使能技術(shù),可滿足不同行業(yè)、不同業(yè)務(wù)SLA 承載需求以及業(yè)務(wù)安全性、可靠性、軟硬隔離的需求。5G垂直行業(yè)控制類業(yè)務(wù)呈現(xiàn)出小顆粒硬管道隔離的高安全承載需求特點(diǎn),要求網(wǎng)絡(luò)保障低時(shí)延與高可靠,SPN 承載網(wǎng)絡(luò)的小顆粒切片能力將成為助力5G+ 垂直行業(yè)應(yīng)用部署的關(guān)鍵力量。
以電力行業(yè)為例,遵循電力安全“業(yè)務(wù)分區(qū)、網(wǎng)絡(luò)專用、橫向隔離、縱向認(rèn)證”要求,電網(wǎng)切片以安全分區(qū)為顆粒度,可分為 4 個(gè)區(qū) :生產(chǎn)控制區(qū)(又稱安全區(qū) I)、生產(chǎn)非控制區(qū)(又稱安全區(qū) II)、生產(chǎn)管理區(qū)(又稱安全區(qū) III)、管理信息區(qū)(又稱安全區(qū) IV)。各分區(qū)典型業(yè)務(wù)示例如下表所示。
表1-1 電力業(yè)務(wù)分區(qū)及典型業(yè)務(wù)舉例
電力業(yè)務(wù)分區(qū) | 典型業(yè)務(wù)舉例 |
---|---|
生產(chǎn)控制區(qū)(又稱安全區(qū) I) | 能量管理、廣域相量測(cè)量、配電自動(dòng)化、變電站自動(dòng)化等 |
生產(chǎn)非控制區(qū)(又稱安全區(qū) II) | 故障錄波信息管理、電能量計(jì)量等 |
生產(chǎn)管理區(qū) - 安全區(qū) III | 調(diào)度生產(chǎn)管理、工地監(jiān)控、機(jī)器人巡檢、無(wú)人機(jī)巡檢、智能配電房、智慧品控等 |
管理信息區(qū) - 安全區(qū) IV |
5G+智能電網(wǎng)生產(chǎn)控制類業(yè)務(wù)的關(guān)鍵通信指標(biāo)如下表所示。
表1-2 智能電網(wǎng)生產(chǎn)類業(yè)務(wù)關(guān)鍵指標(biāo)
應(yīng)用場(chǎng)景 | 端到端單向時(shí)延 | 帶寬 | 可靠性 |
---|---|---|---|
分布式配電自動(dòng)化 | ≤15ms | 2Mbps~10Mbps | 99.999% |
集中式配電自動(dòng)化(終端到主站) | ≤50ms | <2Mbps | 99.999% |
配電PMU(Power Monitoring Unit,電源監(jiān)控模塊) | ≤50ms | <10Mbps | 99.999% |
精準(zhǔn)負(fù)荷控制 | ≤50ms | 10kbps~2Mbps | 99.999% |
為滿足電力行業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全要求, 5G 承載網(wǎng)需要按照接入、匯聚和核心三級(jí)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行建設(shè),并部署端到端的 MTN 切片,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)硬隔離。承載網(wǎng)基于MTN 硬隔離技術(shù)創(chuàng)建獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)切片,確保電網(wǎng)業(yè)務(wù)安全可靠 ;超低時(shí)延類業(yè)務(wù)采用獨(dú)立切片承載,確保業(yè)務(wù)低時(shí)延承載 ;小帶寬切片需求,可以采用10Mbps 級(jí)小顆粒技術(shù)滿足。
**FGU 應(yīng)用于5G+ 智能電網(wǎng)場(chǎng)景場(chǎng)景**
政企專線場(chǎng)景
政企專線主要包括政府部門、金融機(jī)構(gòu)客戶、大企業(yè)等重要客戶的專線業(yè)務(wù),業(yè)務(wù)訴求差異大。
政企專線場(chǎng)景網(wǎng)絡(luò)要求如下表所示。
表1-3 政企專線場(chǎng)景網(wǎng)絡(luò)要求
場(chǎng)景 | 專線業(yè)務(wù) | 典型應(yīng)用 | 網(wǎng)絡(luò)要求 |
---|---|---|---|
政企專線 | 政府專線業(yè)務(wù) | 傳送各項(xiàng)政務(wù)信息、視頻會(huì)議系統(tǒng)、視頻監(jiān)控信號(hào)等業(yè)務(wù) | 安全性、高可靠性,嚴(yán)格隔離 |
金融高品質(zhì)專線業(yè)務(wù) | 金融生產(chǎn)交易類業(yè)務(wù) | 安全性、可靠性、超低時(shí)延、靈活聯(lián)接 | |
大企業(yè)高品質(zhì)專線業(yè)務(wù) | 云業(yè)務(wù)、語(yǔ)音/ 視頻、辦公、生產(chǎn)等 | 安全性、靈活聯(lián)接、接入方便 |
5G回傳網(wǎng)作為綜合承載網(wǎng),可通過具有TDM硬隔離特性的小顆粒通道承載黨政軍、金融客戶和部分大企業(yè)專線,通過MTN接口分組切片承載無(wú)硬隔離需求的企業(yè)專線,并利用軟硬切片技術(shù)提供差異化專線服務(wù)。
基于對(duì)5G傳輸承載網(wǎng)絡(luò)需求的廣泛分析,中國(guó)移動(dòng)已經(jīng)確定,切片分組網(wǎng)絡(luò)(SPN)是最佳的技術(shù),用其來支撐下一代網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),帶寬,流量模式,切片,延遲及時(shí)間同步。彈性以太網(wǎng)或FlexE與SPN綁定使用靈活實(shí)現(xiàn)從一個(gè)較大的物理鏈路創(chuàng)建成較小的物理通道,或反之亦然,以保證服務(wù)質(zhì)量(QoS)及在傳輸層間切片的隔離。中國(guó)移動(dòng)已需求ITU組織的SPN-FlexE的標(biāo)準(zhǔn)化。Viavi 通過提供SPN-FlexE測(cè)試平臺(tái)致力于支持中國(guó)移動(dòng),同時(shí)為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商、芯片開發(fā)商和模塊供應(yīng)商建立一個(gè)共同行業(yè)測(cè)試基準(zhǔn),以便更好地驗(yàn)證基于這種技術(shù)的產(chǎn)品。
SPN 2.0基于InBand OAM的端到端隨流實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能,能夠?qū)I(yè)務(wù)報(bào)文進(jìn)行直接測(cè)量,達(dá)到實(shí)時(shí)感知每業(yè)務(wù)、每報(bào)文粒度SLA的目的,配合Telemetry秒級(jí)數(shù)據(jù)采集和統(tǒng)一管控、計(jì)算、可視的能力,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量實(shí)時(shí)可視、主動(dòng)監(jiān)控,故障快速定界定位。除了在中國(guó)移動(dòng)的規(guī)模應(yīng)用,SPN憑借其特色的TDM與分組復(fù)用深度融合的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和支持確定性、靈活切片等網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì),將在智能電網(wǎng)、智慧鐵路、智能礦山等典型的5G+垂直行業(yè)中廣泛應(yīng)用,成為新一代綜合業(yè)務(wù)承載網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)桿。
**PON: **英文全稱:Passive Optical Network。即無(wú)源光網(wǎng)絡(luò),一種基于點(diǎn)到多點(diǎn)(P2MP)拓樸的技術(shù)?!盁o(wú)源”指ODN(光分配網(wǎng)絡(luò))不含有任何電子器件及電子電源,ODN全部由光分路器Splitter等無(wú)源器件組成,不需要貴重的有源電子設(shè)備。
目前的PON技術(shù)分為以下幾種:
-
APON:ATM PON,基于ATM的無(wú)源光接入技術(shù)。上世紀(jì)90年代中期由ITU和FSAN提出并標(biāo)準(zhǔn)化,由于容易被用戶認(rèn)為只能提供ATM業(yè)務(wù),2001年被改稱BPON.遵循ITU-T G.983系列標(biāo)準(zhǔn)。
-
EPON:Ether PON,基于以太網(wǎng)的無(wú)源光接入技術(shù)。2000年11月成立IEEE研究小組(即后來的EFM工作組),2004年4月工作組形成IEEE 802.3ah系列標(biāo)準(zhǔn)?,F(xiàn)統(tǒng)稱為IEEE 802.3-2005。
-
GPON:Gigabit(千兆) PON,基于ATM/GEM的無(wú)源光接入技術(shù)。FSAN在2001年初提出,ITU和FSAN進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,遵循ITU-T G.984系列標(biāo)準(zhǔn)。
-
WDM-PON:基于波分復(fù)用的無(wú)源光接入技術(shù),尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。
** PON****技術(shù)的特點(diǎn)**
PON是一種接入網(wǎng)技術(shù),定位在常說的“最后一公里”,即在服務(wù)提供商、電信局端和商業(yè)用戶或家庭用戶之間的解決方案。
PON網(wǎng)絡(luò)的突出優(yōu)點(diǎn)是消除了戶外的有源設(shè)備,所有的信號(hào)處理功能均在交換機(jī)和用戶宅內(nèi)設(shè)備完成。而且這種接入方式的前期投資小,大部分資金可以等到用戶真正接入時(shí)才投入。它的傳輸距離比有源光纖接入系統(tǒng)的短,覆蓋的范圍較小,但它造價(jià)低,無(wú)需另設(shè)機(jī)房,維護(hù)容易。因此這種結(jié)構(gòu)可以經(jīng)濟(jì)地為居家用戶服務(wù)。
優(yōu)點(diǎn):- 多業(yè)務(wù):PON系統(tǒng)要求提供語(yǔ)音,數(shù)據(jù),視頻等業(yè)務(wù)接入,業(yè)務(wù)透明性好,實(shí)現(xiàn)真正意義的全業(yè)務(wù)接入與“三網(wǎng)合一” 。
- 高帶寬:EPON目前可以提供上下行對(duì)稱的1.25Gb/s的帶寬,并且隨著以太技術(shù)的發(fā)展可以升級(jí)到10Gb/s。GPON則是高達(dá)2.5Gb/s的帶寬。
- 長(zhǎng)距離接入:光纖的傳輸距離高達(dá)數(shù)百公里,所以實(shí)際上物理傳輸層的距離瓶頸在收發(fā)光信號(hào)的設(shè)備光器件上,目前PON標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定距離為20km,這樣的長(zhǎng)度對(duì)社區(qū)網(wǎng)絡(luò)來說已是綽綽有余;
- 成本相對(duì)低:由于PON系統(tǒng)的ODN部分沒有電子部件,無(wú)需電源供應(yīng),因此容易鋪設(shè),基本不用維護(hù),建設(shè)維護(hù)成本低。設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單,系統(tǒng)對(duì)局端資源占用很少,系統(tǒng)初期投入低,擴(kuò)展容易,投資回報(bào)率高。
- 擴(kuò)展性好:目前PON網(wǎng)絡(luò)一般采用樹型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),作為一種點(diǎn)到多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò),以一種扇出的結(jié)構(gòu)既節(jié)省光纖的資源,同時(shí)這種共享帶寬的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能夠提供靈活的帶寬分配。對(duì)終端的接入無(wú)需增加主干部分的線路,另外,系統(tǒng)在設(shè)計(jì)增加了動(dòng)態(tài)測(cè)距和分配時(shí)隙的技術(shù),終端的增加和拆除不影響整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,所以,當(dāng)系統(tǒng)需要擴(kuò)充時(shí),所需改動(dòng)的部分最小,為工程實(shí)施提供了靈活的解決方案。
- 良好的QoS保證;PON系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,由于本身就是為電信運(yùn)營(yíng)商提供多業(yè)務(wù)接入而設(shè)計(jì)的技術(shù)方案, G/EPON系統(tǒng)對(duì)帶寬的分配和保證都有一套完整的體系。在不同業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量、優(yōu)先級(jí)保證等技術(shù)措施上,提供了多種應(yīng)用解決手段,實(shí)現(xiàn)用戶級(jí)的SLA,因此,用戶可根據(jù)接入的設(shè)備重要性的不同,分別設(shè)置不同的服務(wù)等級(jí),對(duì)重要的用戶或重要的應(yīng)用設(shè)備,設(shè)置及時(shí)、可靠的響應(yīng)機(jī)制,從而實(shí)現(xiàn)了多業(yè)務(wù)、不同服務(wù)等級(jí)的綜合接入系統(tǒng)。
- 無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)是純介質(zhì)網(wǎng)絡(luò),徹底避免了電磁干擾和雷電影響,極適合在自然條件惡劣的地區(qū)使用。
缺點(diǎn):
- 建網(wǎng)需要重新布線,但布線成本低于銅纜。
- 網(wǎng)絡(luò)拓樸以星樹形為主。雖然有環(huán)形保護(hù)的變通方案,但成本效率不是最優(yōu),PON最適合的就是末端接入。
- 國(guó)內(nèi)應(yīng)用規(guī)模尚小,設(shè)備成本降低尚未到位。
1.2 PON系統(tǒng)模型
以EPON(以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò))系統(tǒng)為例。
EPON就是將信息封裝成以太網(wǎng)幀進(jìn)行傳輸?shù)?span id="7wswhaq" class="hljs-selector-tag">PON。由于以太網(wǎng)相關(guān)器件價(jià)格相對(duì)低廉,并且對(duì)于在通信業(yè)務(wù)量中所占比例越來越大的以太網(wǎng)承載的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)而言,EPON免去了IP數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮f(xié)議和格式轉(zhuǎn)化,效率高,傳輸速率達(dá)1.25 Gbit/s,且有進(jìn)一步升級(jí)的空間,因此EPON受到了普遍關(guān)注。
EPON是一種采用點(diǎn)到多點(diǎn)結(jié)構(gòu)的單纖雙向光接入網(wǎng)絡(luò),其典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為樹型。
EPON系統(tǒng)由局側(cè)的OLT(光線路終端)、用戶側(cè)的光網(wǎng)絡(luò)單元ONU/ONT(光網(wǎng)絡(luò)單元/終端)和ODN (光分配網(wǎng)絡(luò))組成,為單纖雙向系統(tǒng)。在下行方向(OLT到ONU,廣播),OLT發(fā)送的信號(hào)通過ODN到達(dá)各個(gè)ONU。在上行方向(ONU到OLT,點(diǎn)到點(diǎn)),ONU發(fā)送的信號(hào)只會(huì)到達(dá)OLT,而不會(huì)到達(dá)其他ONU。為了避免數(shù)據(jù)沖突并提高網(wǎng)絡(luò)利用效率,上行方向采用TDMA多址接入方式并對(duì)各ONU的數(shù)據(jù)發(fā)送進(jìn)行仲裁。ODN也指POS(Passive Optical Splitter),由光纖和一個(gè)或多個(gè)無(wú)源光分路器等無(wú)源光器件組成,在OLT和ONU間提供光通道。
一般而言,OLT位于網(wǎng)絡(luò)側(cè),放在中心局端(CentralOffice,CO),多為以太網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)或媒體轉(zhuǎn)換器平臺(tái),提供網(wǎng)絡(luò)集中和接入,能完成光/電轉(zhuǎn)換、帶寬分配和控制各信道的連接,并有實(shí)時(shí)監(jiān)控、管理及維護(hù)功能;ONU位于用戶側(cè)(如路邊、建筑物或用戶住處),采用以太網(wǎng)協(xié)議,實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)第二層第三層交換功能。
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