全新原装中兴 GPON F601 ONU 光纤猫

品牌

中兴

设备类型

终端盒

用户端设备ZXA10 GPON ONT　 ZXA10 GPON ONT为用户端接入网关，主要用于FTTH（光纤到户）、FTTO（光纤到办公室）场景建设。ZXA10 GPON ONT包括ZXA10 F600、ZXA10 F601、ZXA10 F620、ZXA10 F621、ZXA10 F625、ZXA10 F660、ZXA10 F668等系列产品，为用户提供丰富、多样化、个性化、方便、舒适、安全和高效的服务。产品特性接口丰富，承载全面提供FE、GE、POTS、E1、RF、WiFi、USB等多种接口，支持IP、VOIP、TDM、WiFi、IPTV、CATV等业务承载，满足多种应用场景，促进全业务运营。小巧美观，部署灵活小巧的产品，漂亮的外观，多项人性化功能设计，适合于室内灵活安置，助力运营商实现经济、灵活、简便、快速部署FTTx网络，迅速开展宽带增值业务。绿色节能，安全可靠低功耗，绿色环保产品，用户接受度高，业界独家支持可内置铁锂蓄电池的电源适配器，宽电压设计和高等级防雷击保护，适应酷暑严寒等恶劣环境部署。综合管理，运维轻松基于NetNumen N31综合网管系统实现设备即插即用，现场零配置，业务自动开通和恢复，故障自动检测和告警，业务性能监控统计，有效降低运维成本。一、GPON技术的提出GPON（Gigabit-Capable Passive Optical Network，吉比特无源光网络）技术是无源光网络（PON）家族中一个重要的技术分支，其它类似技术包括APON/BPON和EPON技术等。GPON是当前和未来2到3年内最受关注的光接入技术之一。GPON的概念最早由FSAN（Full Service Access Network，全业务接入网联盟）在2001年提出，在此之前，FSAN/ITU还提出并标准化了APON/BPON技术（ITU-T G.983.x系列标准），IEEE也已经开始EPON技术的标准化工作并很快于2003年正式发布IEEE 802.3ah，这标志着EPON技术标准化工作的完成。FSAN/ITU推出GPON技术的最大原因是由于网络IP化进程加速和ATM技术的逐步萎缩导致之前基于ATM技术的APON/BPON技术在商用化和实用化方面严重受阻，迫切需要一种高传输速率、适宜IP业务承载同时具有综合业务接入能力的光接入技术出现。在这样的背景下，FSAN/ITU以APON标准为基本框架，重新设计了新的物理层传输速率和TC层，推出了新的GPON技术和标准。二、GPON系统的构成和其它PON技术类似，GPON也是一种采用点到多点拓扑结构的无源光接入技术，由局侧的OLT（Optical Line Terminal，光线路终端）、用户侧的ONU（Optical Network Unit，光网络单元）以及ODN（Optical Distribution Network，光分配网络）组成，其系统参考配置如图1所示。所谓“无源”，是指ODN中不含有任何有源电子器件及电子电源，全部由光纤和光分/合路器（Splitter）等无源光器件组成，没有昂贵的有源电子设备。图1　GPON系统参考配置GPON在下行方向（OLT到ONU）采用TDM广播方式、上行方向（ONU到OLT）采用TDMA（时分多址接入）方式，可以灵活地组成树型、星型、总线型等拓扑结构，其中典型结构为树形结构。GPON系统要求OLT和ONU之间的光传输系统使用符合ITU-T G.652标准的单模光纤，上下行一般采用波分复用技术实现单纤双向的上下行传输，上行使用1260nm～1360nm波长，下行使用1480nm～1500nm波长。此外，GPON系统还可以采用第三波长方式（1540nm～1560nm波长）实现CATV业务的承载。GPON系统的ONU/ONT（ONT是用于FTTH并具有用户端口功能的ONU）可放置在交接箱、楼宇/分线盒、公司/办公室和家庭等不同的位置，形成FTTCab（光纤到交接箱）、FTTB/C（光纤到楼宇/分线盒）、FTTO（光纤到办公室）和FTTH（光纤到家庭用户）等不同的网络结构，如图2所示。图2　GPON各种应用方式示意总的来说，GPON具有如下主要技术特点：1）业务支持能力强，具有全业务接入能力。GPON系统可以提供包括64kbit/s业务、E1电路业务、ATM业务、IP业务和CATV等在内的全业务接入能力，是提供语音、数据和视频综合业务接入的理想技术。2）可提供较高带宽和较远的覆盖距离。GPON系统可以提供下行2.488Gbit/s，上行1.244Gbit/s的带宽。此外，GPON系统中一个OLT可以支持64个ONU并支持20km传输。3）带宽分配灵活，有服务质量保证。GPON系统中采用的DBA算法可以灵活调用带宽，能够保证各种不同类型和等级业务的服务质量。4）ODN的无源特性减少了故障点，便于维护。GPON系统在光传输过程中不需要电源，没有电子部件，因此容易铺设，并避免了电磁干扰和雷电影响，减少了线路和外部设备的故障率，简化了供电，在很大程度上节省了运营成本和管理成本。5）PON可以采用级联的ODN结构，即多个光分路器可以进行级联，大大节约了主干光缆。6）系统扩展容易，便于升级。PON系统模块化程度高，对局端资源占用很少，树型拓扑结构使系统扩展容易。三、GPON的关键技术1.协议栈GPON系统的协议栈见图3，主要由物理媒质相关（PMD）层和GPON传输汇聚（GTC）层组成。GTC层包括两个子层：GTC成帧子层和TC适配子层。GTC层可分为两种封装模式：ATM模式和GEM模式，目前GPON设备基本都采用GEM模式。GEM模式的GTC层可为其客户层提供3种类型的接口：ATM客户接口、GEM客户接口和ONT管理和控制接口（OMCI）。图3　GPON系统协议栈2.PMD层GPON的PMD层对应于OLT和ONU之间的光传输接口（也称为PON接口），其具体参数值决定了GPON系统的最大传输距离和最大分路比。OLT和ONU的发送光功率、接收机灵敏度等关键参数主要根据系统支持的ODN类型来进行划分。根据允许衰减范围的不同，ODN类型主要分为A、B、C三大类，结合目前实际应用需求和光收发模块的实际能力工业界还定义了B+类，扩展了GPON系统支持的最大分路比。ODN分类见表1，目前B+类ODN是主流。　　　　表1　ODN分类ODN类型 　　衰减范围 　　光通道损耗差　　　A类　　　 5～20dB 　　　　　　　B类 　　　10～25dB　　　B+类 　　 13～28dB　　　　 15dB　　　C类 　　　15～30dBGPON的标称线路速率(下行/上行)有多种，具体包括：●1244.16 Mbit/s/155.52 Mbit/s；●1244.16 Mbit/s/622.08 Mbit/s；●1244.16 Mbit/s/1244.16 Mbit/s；●2488.32 Mbit/s/155.52 Mbit/s；●2488.32 Mbit/s/622.08 Mbit/s；●2488.32 Mbit/s/1244.16 Mbit/s；●2488.32 Mbit/s/2488.32 Mbit/s。目前主流厂家的GPON产品均支持2488.32Mbit/s/1244.16Mbit/s，并且在20km传输距离下支持1:64分路比。3.TC层TC层（也称为GTC层）是GPON的核心层，主要完成上行业务流的媒质接入控制和ONU注册这两个关键功能。TC层协议栈见图3。GTC层包括两个子层：GTC成帧子层和TC适配子层。图4　GTC系统协议栈（1）GTC成帧子层GTC成帧子层包括3个功能：●复用和解复用。PLOAM和GEM部分根据帧头指示的边界信息复用到下行TC帧中，并可以根据帧头指示从上行TC帧中提取出PLOAM和GEM部分。●帧头生成和解码。下行帧的TC帧头按照格式要求生成，上行帧的帧头会被解码。此外还要完成嵌入式OAM。●基于Alloc-ID的内部路由功能。基于Alloc-ID的内部标识为来自/送往GEM TC适配器的数据进行路由。（2）GTC适配子层功能适配子层提供了3个TC适配器，即ATM TC适配器、GEM TC适配器和OMCI适配器。ATM/GEM TC适配器生成来自GTC成帧子层各ATM/GEM块的PDU，并将这些PDU映射到相应的块。（3）动态带宽分配（DBA）与业务QoS管理GTC系统根据T-CONT管理业务流，每个T-CONT由Alloc-ID标识。一个T-CONT可包含一个或多个GEM Port-ID。OLT监控每个T-CONT的流量负载，并调整带宽分配来更好地分配PON带宽资源。PON带宽资源的分配分为动态或静态两种方式，在动态资源分配方式中，OLT通过检查来自ONU的DBA报告和/或通过输入业务流的自监测来了解拥塞情况，然后分配足够的资源。在静态资源分配方式中，OLT根据配置信息为业务流预留固定带宽。GPON协议基于ONU的序列号来识别和配置ONU，有些运营商会通过运维系统根据ONU的序列号对其进行预配置，这时通常采用直接激活ONU的方式。而在其它情况下，不能提前获知ONU的序列号，因此OLT需要具有自动发现ONU的机制。激活ONU的事件有3个：a）网络运营商在得知新的ONU连接到网络后，从运维系统启动激活过程；b）当有ONU从工作状态丢失时，OLT就自动启动激活过程。查询频率可由运维系统设定；c）OLT周期发起激活过程，查询频率可由运维系统设定。ONU的激活过程包括：OLT和ONU之间协商工作参数、测量OLT和ONU之间的逻辑距离、建立上下行通信通道。对OLT和ONU之间逻辑距离的测量即测距。GPON采用带内方式对在线系统中的ONU进行测距。对新加入到系统中的ONU进行测距时，已工作的ONU应暂停发送信号，以打开一个测距窗口。该窗口的大小与新加入系统的ONU的距离有关，如果能预先知道新加入系统的ONU的距离则可以减小测距窗口。ONU的激活过程由OLT控制，其激活过程大致如下：●ONU通过Upstream_Overhead消息接收工作参数；●ONU根据接收到的工作参数调整自己的参数（如：发送光功率）；●OLT通过Serial_Number Acquisition流程发现新ONU的序列号；●OLT给所有新ONU分配ONU-ID；●OLT测量新ONU的均衡时延；●OLT将测量的均衡时延传送给ONU；●ONU根据均衡时延调整其上行帧的发送起始点。以上激活过程是通过交互上下行标记（flag）以及PLOAM消息来完成的。在正常工作状态下，所有传输信号都可以被用来监测信号到达的相位。通过监测传输信号的相位，可以更新均衡时延。ONU注册由自动发现流程完成。ONU注册有两种方式：“配置S/N”方式是通过管理系统（如NMS和/或EMS）在OLT注册ONU序列号，“发现S/N”方式是不通过管理系统（如NMS和/或EMS）在OLT注册ONU序列号。四、TDM业务承载GPON可通过2种方式承载TDM业务（如E1），一种是Native方式也被称为TDM over GEM方式，另外一种是CESoP over GEM。1.Native方式Native方式是利用可变的GEM帧来直接封装TDM帧。TDM数据封装到GEM的方式见图5。具有相同Port-ID的TDM数据分组会汇聚到TC上层。净荷部分包含L字节的TDM块。结束语高带宽、长距离、全业务接入能力、严格的QoS保证机制使电信运营商对GPON技术寄予了厚望，视其为下一代光接入网的主流实现技术之一。在底层协议相关标准如PMD层、TC层标准由国外厂商主导的情况下，OMCI将是比较适合加入我国技术标准色彩的技术突破点。