华为GPON基础培训胶片.ppt
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1、HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTDHUAWEIConfidentialInternalGPON原理介绍ISSUE 1.0HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidential2024/4/18 周四考虑到未来许多的宽带应用,越来越多的国家认识到必须尽早突破接入“瓶颈”,而光纤是今为止最好的传输媒介。本文主要分析 GPON技术的产生背景、应用、基本概念和特点,以及GPON系统的管理模式和终端的业务发放模式。HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidential2024/4/18 周四参考资料lhttp:/ QoS
2、专题介绍 lhttp:/ HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidential2024/4/18 周四学习完此课程,您将会:掌握GPON的概念及发展背景理解光网络架构掌握GPON的主要协议掌握GPON的关键技术了解GPON提供的基本业务了解GPON系统的管理模式和终端的业务发放模式HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidential2024/4/18 周四第第1 1章章 PONPON基本概念基本概念第第2 2章章 光接入网概述光接入网概述第第3 3章章 GPONGPON协议分析协议分析第第4 4章章 GPONGPON关键技
3、术关键技术第第5 5章章 GPONGPON承载的基本业务承载的基本业务第第6 6章章 GPONGPON系统的管理和业务发放模系统的管理和业务发放模式式HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidential2024/4/18 周四ServiceAccessCoreX.25ADSLEthernetPSTNIPATMFRGSM/GPRSCDMACablePDHSDHWireless VoiceWireless DataHigh SpeedInternet VoiceStreamingDial-upVoIPMessageFTTH GPONDSLWirelessEth/
4、IP/MPLSAggregation NetworkLocation&PresenceMessageOnline GamingVoiceDataVideoStorageDirectory接入网的发展All IPHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidential2024/4/18 周四lPassive Optical Network 无源光网络OLTONUOptical Line Terminal 光线路终端Optical Network Unit 光网络单元 Passive Optical Splitter 无源分光器PSTNInternetCATVONU
5、ONU PON是一种点到多点(P2MP)结构的无源光网络;PON由光线路终端OLT(Optical Line Terminal)、光网络单元 ONU(Optical Network Unit)和无源分光器POS(Passive Optical Splitter)组成;Passive Optical Splitter 无源分光器什么是PON?HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidential2024/4/18 周四GPON(Gigabit-capable Passive Optical Networks)三大优势:1、更远的传输距离:采用光纤传输,接入层的覆
6、盖半径20KM;2、更高的带宽:对每用户下行2.5G/上行1.25G(物理层);3、分光特性:局端单根光纤经分光后引出多路到户光纤,节省光纤资源。GPON支持Tripleplay业务,可提供全业务竞争方案可以有效解决双绞线接入的带宽瓶颈,满足用户对高带宽业务的需求,如高清电视、实况转播等,GPON是三网合一的上佳方案。GPON标准完善,综合业务支持好,技术要求高全球大运营商的选择1Mbps3M8M25M100MADSL/ADSL2+Copper BasedVDSL/ADSL2+Copper BasedPONFiber Based2002200320062010时间时间带宽带宽互联网视频会议远程
7、控制接入技术业务需求VoD标清电视视频会议Game实况TVVoDHDTV3km2km10dB)l突发接受l快速AGC(动态范围 20dB)连续发送模块突发发送模块0#ONT0#ONU1#ONU0#ONU1#ONU0#ONT0#ONU1#ONU0#ONT有快速有快速AGC接接收无快速收无快速AGC阈值线阈值线恢复出来的数据恢复出来的数据到达到达OLT的信号及阈值建立的信号及阈值建立ONT/ONU发出的信号发出的信号连续接收模块突发接收模块PON关键技术-突发光电技术HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidential2024/4/18 周四ONU3ONU2ON
8、U1OLTlOLT通过Ranging测距过程获取ONU的往返延迟RTD(Round Trip Delay),从而指定合适的均衡延时参数EqD(Equalization Delay),保证每个ONU发送数据时不会在分光器上产生冲突。lOLT获取序列号和Ranging的过程都需要开窗,即Quiet Zone,暂停其他ONU的上行发送通道。GPON关键技术-测距HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidential2024/4/18 周四l什么是DBA?l -DBA,Dynamically Bandwidth Assignment(动态带宽分配)l -DBA是一种能
9、在微秒或毫秒级的时间间隔内完成对上行带宽的动态分配的机制l为什么需要DBA?l -可以提高PON端口的上行线路带宽利用率l -可以在PON口上增加更多的用户l -用户可以享受到更高带宽的服务,特别是那些对带宽突变比较大的业务DBA概念HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidential2024/4/18 周四lGPON系统采用SBA+DBA的方式来实现带宽的有效利用,lTDM业务通过SBA指配带宽以保证其高QoS,l其他一些业务可以通过DBA来动态分配带宽。lDBA的实现与QoS的保障机制有密切关系。lGPON系统通过状态的上报以及OLT业务监视(非状态上报
10、)支持动态带宽分配。lGPON的状态上报DBA存在3种机制:PLOu-State Ind DBA;DBRu-Piggy-back DBA;Payload DBA;lDBA功能的实现机制主要包括以下几个部分:OLT或ONU进行拥塞检测;向OLT报告拥塞状态;按照指定参数更新OLT分配带宽;OLT按照新分配的带宽和T-CONT类型发送授权;DBA操作的管理。DBAHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidential2024/4/18 周四l提高最大带宽利用率无DBA,利用率40%有DBA,利用率达到80%l减小平均时延无DBA:100ms有DBA:10msDBA
11、在利用率和延迟指标上带来的优势HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidential2024/4/18 周四uT-CONTs(Transmission Containers):动态接收OLT下发的授权,用于管理PON系统传输汇聚层的上行带宽分配,改善PON系统中的上行带宽。uT-CONT的带宽类型分为FB,AB,NAB,BE。uT-CONT的5种类型,Type1,Type2,Type3,Type4,Type5。T-CONT带宽术语HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidential2024/4/18 周四l根据业务的优先级,
12、系统对每个ONU设置SLA,对业务的带宽进行限制。l最大带宽和最小带宽是对每个ONU的带宽进行极限限制,保证带宽根据业务的优先级不同而不同,一般语音业务的优先级最高,视频业务优先级次之,数据业务的优先级最低。lOLT根据业务和SLA及ONU的实际情况进行带宽许可,优先级高的可以得到更高的带宽,满足业务需求。T-CONT类型和带宽类型之间的关系HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidential2024/4/18 周四nT-CONT1类型的分配为静态分配,保证带宽直接等于配置最大带宽,优先分配nT-CONT2类型的分配只需要保证用户的保证带宽,如果超过最大带宽
13、则按照最大带宽分配nT-CONT3类型为混合保证和非保证带宽,如果可以保证申请带宽,则直接分配,否则将不能分配的部分带宽打上标记和T-CONT5类型的TAG部分带宽采用RR(轮巡)方式分配nT-CONT4类型为不保证类型,只有保证带宽分配后剩余带宽和T-CONT5部分剩余带宽申请一起RR调度;nT-CONT5类型为混合型,首先判断保证带宽是否能够满足要求,如果可以,则直接分配,如果不满足,则将剩余部分带宽申请打上标记和T-CONT3的TAG部分带宽RR调度分配,如果分配后还不能满足,则剩余带宽与T-CONT4竞争ONU_ID T-CONT1TAGRRONU_ID T-CONT2ONU_ID T
14、-CONT3ONU_ID T-CONT4ONU_ID T-CONT5RR配置最大带宽保证带宽竞争带宽5-15-23-13-25-35-43-45-55-64-14-21-12-13-35-3A-BA:T-CONT类型B:分配步骤DBA调度算法的实现HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidential2024/4/18 周四lOLT内部DBA模块不断收集DBA报告信息,进行相关计算,并将计算结果以BW Map的形式下发给各ONU。l各ONU根据BW Map信息在各自的时隙内发送上行突发数据,占用上行带宽。DBA算法逻辑算法逻辑DBA报告报告BW MapTime
15、 slotT-CONTT-CONTT-CONT调度器调度器ONUOLT控制平面数据平面DBA的实现过程HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidential2024/4/18 周四lSR(Status Reporting)-DBA PayloadUSBWMapDataReportPCBdD/S DirectionU/S DirectionOLTONTlOLT根据上次计算的结果在下行帧头中下发BW Map。lONU根据带宽分配信息在规定的时隙上发送目前T-CONT中等待发送的数据状态报告。lOLT收到ONU的状态报告后,经过DBA计算并更新BW Map,在下一帧
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