光纤通信-ch9 光 网 络

第九章光网络光同步数字网–SDH

–

SynchronousDigitalHierarchy

SDH出现的时代背景

SDH：同步数字传输体制（SynchronousDigitalHierarchy–SDH），是一种传输的体制（协议），它规范了数字信号的帧结构、复用方式、传输速率等级、接口码型等特性。不得不提的是：PDH：准同步数字系列（PlesiochronousDigitalHierarchy-PDH）

规范了数字信号的帧结构、复用方式、传输速率等级、接口码型等特性。两种传输体制的根本区别：帧结构不同，映射和复用路径不同，同步方式不同。SDH和PDH

光端机

光端机

电端机

电端机微波收发信机微波收发信机程控交换机程控交换机移动交换机移动交换机分组交换机分组交换机传输设备交换设备交换设备

用户终端设备基站卫星模拟用户线中继线模拟用户线中继线2Mb/s300~3400Hz300~3400Hz基站微波光纤PCM

用户终端设备2Mb/s交换网传输网接入网接入网交换网PCMPDHSDHWDMPDHSDHWDM通信网的基本结构PDH的基本帧结构

量化编码抽样量化编码抽样量化编码抽样PCM30/32时隙复用2M输出n2M输出12M输入n2M输入1300~3400Hz模拟信号64kbit/s数字信号交换时分用户电路信令同步TS0TS1TS2TS15TS16TS17TS3116~30个话路1~15个话路随路信令同步码32时隙（125μs）8bit传输速率=32×8/(125×10-6)=2.048Mbit/s（简称2M）

2M帧结构︷︸︸程控交换机原理2.048kbit/s帧:

32x8bit=256bitin125µs编码的语音/数据信号编码的语音/数据信号信令信息时隙0123456789101112131415161718192021222324252627282930312Mbit/s帧结构Si:保留给国际使用Sa4:非紧急告警(0=告警)A:远端告警(1=紧急告警)Sa4toSa8:空余比特或用于数据链路信息(点对点应用)FAS:帧同步信号(0011011)NFAS:非帧同步信号2.048kbit/s帧结构:32x8bit=256bitin125µs

Si0011011编码的语音/数据信号编码的语音/数据信号信令信息时隙

Si1ASaSaSaSaSa

45678帧同步字节(frames0,2,4...)非帧同步字节(frames1,3,5...)

(M)0123456789101112131415161718192021222324252627282930312Mbit/s帧结构Si:保留给国际使用Sa4:非紧急告警(0=告警)A:远端告警(1=紧急告警Y:对端复帧告警(1=Alarm)E:CRC误码指示(0=Error)Sa4toSa8:空余比特或用于数据链路信息(点对点应用)FAS:帧同步信号(0011011)NFAS:非帧同步信号用户信令.n用户信令.n+152.048kbit/s帧结构:

32x8bit=256bitin125µs

Si0011011编码的语音/数据信号编码的语音/数据信号信令信息时隙

Si1ASaSaSaSaSa

45678帧同步字节(偶数帧.)非帧同步字节(奇数帧)

(M)

0000xYxx

abcdabcdMFASNMFAS第0帧第1...15&17...31帧0123456789101112131415161718192021222324252627282930312Mbit/s帧结构2.048kbit/s复帧,ITU-TG.704fr15fr0fr1fr2fr3fr4fr5fr6fr7fr8fr9fr10fr11fr12fr13fr14fr15复帧子复帧1子复帧2用户信令.n用户信令.n+152.048kbit/sframe:

32x8bit=256比特in125µs

Si0011011编码的语音/数据信号编码的语音/数据信号信令信息时隙

Si1ASaSaSaSaSa

45678帧同步字节(偶数帧.)非帧同步字节(奇数帧)

(M)

0000xYxx

abcdabcdMFASNMFAS第0帧第1...15&17...31帧012345678910111213141516171819202122232425262728293031Si:保留给国际使用Sa4:非紧急告警(0=告警)A:远端告警(1=紧急告警Y:对端复帧告警(1=告警)Sa4toSa8:空余比特或用于数据链路信息(点对点应用)FAS:帧同步信号(0011011)NFAS:非帧同步信号2Mbit/s帧结构2.048kb/s复帧,ITU-TG.704fr15fr0fr1fr2fr3fr4fr5fr6fr7fr8fr9fr10fr11fr12fr13fr14fr15复帧子复帧1子复帧2Si:保留给国际使用Sa4:非紧急告警(0=告警)A:远端告警(1=紧急告警)Y:对端复帧告警(1=告警)E:CRC误码指示(0=误码)M:复帧定位信号(CRC复帧定位:001011)Sa4toSa8:空余比特或用于数据链路信息(点对点应用)FAS:帧同步信号(0011011)NFAS:非帧同步信号用户信令.n用户信令.n+15

Si0011011

Si1ASaSaSaSaSa

45678帧同步字节(偶数帧.)非帧同步字节(奇数帧)

(M)

0000xYxx

abcdabcdMFASNMFAS第0帧第1...15&17...31帧Timeslot0ofCRCmultiframe:子复帧1子复帧22.048kb/s帧:

32x8bit=256bitin125µs编码的语音/数据信号编码的语音/数据信号信令信息时隙0

123456789101112131415161718192021222324252627282930310FAS

C10011011

C40011011

C10011011

C40011011

01ASaSaSaSaSa

11ASaSaSaSaSa

11ASaSaSaSaSa

E21ASaSaSaSaSa1NFAS6FAS7NFAS8FAS9NFAS14FAS15NFAS256X8比特=2048比特256X8比特=2048比特2Mbit/s帧结构PDH的三种速率：2Mb/s;34Mb/s;140Mb/s

SDH的优缺点

美国Bell通信研究所于1986年首先提出了用一整套分等级的标准数字传递结构组成的同步光网络SONET

体制。CCITT（现在ITU-T）于1988年接受了这一概念，并重命名为同步数字体系SDH，使其成为不仅适用于光纤传输，也适用于微波和卫星传输的通用技术体制。

SDH系统中，整个同步网络的各级时钟都来自一个非常精确的主时钟（昂贵的铯原子钟，1秒稳定度为10-11。现在的光钟：光频基准，１秒稳定度10-1５－10-1８）。

CCITT：InternationalconsultativecommitteeontelecommunicationsandTelegraphITU-T：InternationalTelecommunicationsUnion

SONET：SynchronousOpticalNetworkSDH的诞生SDH网由终端复用器(TM)、分插复用器(ADM)、再生中继器(REG)和同步数字交叉连接设备(SDXC)基本网元组成,在光纤上进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的网络。TM终端复用器ADM（SDXC）分插复用器TM终端复用器REG再生器支路信号支路信号支路信号1.对网络节点接口进行了统一的规范(速率等级、帧结构、复接方法、线路接口、监控管理等)，使各厂家设备横向兼容；

2.可容纳北美、日本和欧洲PDH系列(1.5M、2M、6.3M、34M、45M和140M)，便于PDH向SDH过渡；SDH的基本概念和特点3.采用了同步复用方式和灵活的复用映射结构，因而只需利用软件即可从高速信号中直接分插出低速信号，使上下业务十分容易；

4.SDH的网同步和灵活的复用方式，大大简化了数字交叉连接功能的实现，便于根据用户的需要进行动态组网和新业务接入；

5.帧结构中安排了丰富的开销比特(段开销和通道开销)，提高了网络的运行、管理和维护能力；

6.

SDH是智能化的设备，兼有终结、分插复用和交叉连接功能，可通过远控灵活组网和管理；

7.采用级联技术，实现了IPoverSDH。真正的同步复用：便于上下业务；标准光接口：便于横向兼容；强大的网管能力：便于维护管理。SDH的核心SDH是从统一的国家电信网和国际互通的高度来组建数字通信网，是构成综合业务数字网ISDN、特别是宽带综合业务数字网B-ISDN的重要组成部分。按SDH组建的网是一个高度统一的、标准化的、智能化的网络。

当组建SDH传输网时，原有PDH传输网不会作废，两种传输网共同存在，也即可用SDH网传送PDH业务。另外，异步转移模式（ATM）信号、FDDI信号等其他体制的信号也可用SDH网来传输。

SDH传输网怎样实现这种兼容性？SDH网中，基本传输模块STM-1可以容纳PDH的三个数字信号系列（2Mb/s，34Mb/s，140Mb/s）和其它的各种体制的数字信号系列----ATM、FDDI、DQDB等，从而体现了SDH的前向兼容性和后向兼容性，确保了PDH向SDH和ATM向SDH的顺利过渡。

SDH怎样容纳各种体制的信号？SDH把各种体制的低速信号在网络边界处（例如SDH/PDH起点）复用进STM-1的帧结构中，在网络边界处（终点）再将它们拆分出来。SDH的兼容性–

决定成本

在SDH网中，SDH信号实际上起着运货车的功能。它将各种不同体制的信号（主要指PDH信号）象货物一样打成不同大小的（速率级别）信息包，然后装入货车（STM-N帧）中，在SDH的主干道（光纤上）传输。在接收端，从货车上卸下打成货包的货物（其它体制的信号），然后拆包，恢复出原来体制的信号。1.频带利用率不如PDH系统（因为大量开销字节及空字节）；3.强大的软件控制能力使管理更方便、功能更强大，但也有潜在的重大故障隐患（病毒、操作失误或死机等）。技术和功能上的复杂性大大增加（因为采用了指针调整技术,

须采用亚微米CMOS超大规模集成电路）；SDH155M2M2M140M2M34/14034MSDH155M2/88/348M2M2M2M2M64个2MPDH140M140M63个2M64个2MSDH155M34M48个2M34M34MSDH缺点—

有利必有弊SDH帧结构

STM-N帧结构–

逐行传送块状帧结构：由横向270xN列和纵向9行字节(一个字节为8比特)组成；字节传输：从左上角第一个字节开始,从左到右,自上而下按顺序传送,直至整个9x270个字节传完后转入下一帧；帧周期125μs，每秒传8000帧.STM-1,每秒传送速率=8000x9x270x8=155.52Mb/sSTM-4=4x155.52=622.08Mb/sSTM-16=16x155.52=2488.32Mb/sSTM-N帧结构SDH开销段开销(SOH)：STM帧结构中为了保证信息正常灵活传送所必需的附加字节，主要是些维护管理字节，如误码监视，帧定位，数据通信，公务通信和自动倒换字节等。分为中继段开销和复用段开销。STM-1中有8x9=72个字节(72x8=576个比特)可用于段开销。中继段开销（RSOH）：对STM-N整体信息结构进行监控；复用段开销（MSOH）：对STM-N中复用段层信息进行监控。RSOH、MSOH和POH：构成SDH层层细化的监控体制。POH：信息包中的通道开销。SDH段开销（SOH）A1A2:定帧字节J0：再生段踪迹字节D1--D12：数据通信字节E1E2：公务联络字节F1：使用者通道字节B1：BIP-8字节B2：BIP-NX24字节K1K2：自动保护倒换字节S1：同步状态字节M1：段远段误码块字节Z1Z2：备用字节STM-1中开销字节安排A1A1A1A1A1A1A1A1A1A1A1A2D2A2A2A2A2A2A2A2A2A2J0A2A2A1K2B2F1D5D3B1B2B2B2B2B2B2B2B2B2B2B2E1K1D1D6D7D8D9D11M1D12D10D4E2S136字节管理单元指针图STM-4SOH字节安排

以字节交错间插方式构成STM-4开销时，第一个STM-1的段开销被完整保留，其余STM-1的段开销仅保留A1、A2和B2，其它均应略去。A1=11110110，A2=00101000，用于识别帧的起始位置。

收信正常时，再生器直接转发A1、A2字节；收信故障时，再生器产生A1、A2字节，全透明传送。

收端设备搜索不到A1、A2超过625s就出现帧失步(OOF)告警，OOF持续3ms以上将出现帧丢失(LOF)告警。μSTM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-N搜索A1、A2连续5帧搜索不到产生R-OOF持续3msR-LOF下插全“1”定帧持续1ms以上R-LOF告警消失SOH定帧字节A1和A2功能SDH的三个步骤

SDH网可传送PDH业务，及异步转移模式（ATM）信号、FDDI信号等其他体制的信号。各种业务信号复用进STM-N帧的过程都要经历映射、定位和复用三个步骤。SDH的三个步骤

尽管SDH提供同步帧结构，但它并不强制用户净荷位于SDH帧中的特定位置，相反，它允许用户净荷在帧内浮动，使用开销域中的指针指出用户净荷的开始位置。二级指针定位：管理单元指针AU-PTR

支路单元指针TU-PTR

–

允许用户净荷在帧内浮动管理单元指针AU-PTR–

定位1st字节

--采用指针是SDH的重要创新管理单元指针AU-PTR

若复用的低速信号速率较低，如：2M、34M，则打包后信息包太小；

二级指针定位：先将小信息包打成中信息包，通过支路单元指针TU-PTR定位小信息包在中信息包中的位置；然后将若干中信息包打成大信息包，通过AU-PTR定位相应中信息包在大信息包中的位置。支路单元指针TU-PTR对于PDH信号：当需将PDH低速支路信号如2Mbit/s复用进SDH信号的帧（STM-N）中时，除采用同步复用和灵活的映射结构外，还通过指针定位预见低速信号在帧中的位置。这样做的好处是：可从STM-N信号中直接分/插出低速支路信号，如2Mbit/s、34Mbit/s与140Mbit/s等。从而节省大量PDH中的复接/分接设备（背靠背设备），增加可靠性，减少信号损伤、设备成本、功耗、复杂性等，使业务的上、下更加简便。北美标准ITU-T符号电信号符号光信号符号数据数率(Mb/s)电信号符号STS-1OC-151.84-STS-3OC-3155.52STM-1STS-12OC-12622.08STM-4STS-48OC-482488.32STM-16STS-192OC-1929953.28STM-64STS-768OC-76839813.12STM-256SDH和SONET的复用方式对于SDH信号：低速SDH信号是以字节间插方式复用进高速SDH信号的帧结构中的，因此，低速SDH信号在高速SDH信号的帧中的位置是固定的、有规律性的，也即可预见的。这样就能从高速SDH信号中直接分/插出低速SDH信号，简化了信号的复接和分接，使SDH体制特别适合于高速大容量的光纤通信系统。SDH的同步复用字节间插复用方式：

SDH技术有一系列标准接口速率，并具有前向和后向兼容性，即允许接入各种不同速率的PDH、Ethernet和ATM信号。由于各种支路信号间存在一定的差异，为了实现同步复用，在形成STM-1速率时，需要进行适配(映射)；另外通过指针可以完成从STM-N帧中任意上下一个支路信号。SDH灵活的映射方法

用来装载各种速率业务信号的信息结构。针对PDH速率系列规范了

C-11、C-12、C-2、C-3、C-4

五种标准容器。基帧结构9×3-1-1/49×4-1-1

9×12-1-19×849×260容器C-11C-12C-2C-3C-4调整帧频(kHz)2222472调整帧结构4(9×3-1)-14(9×4-2)

4(9×12-1)-1(9×84)/3(9×260)/9速率(kbit/s)16482176683248348149760调整帧非信息2864236584146基帧帧长(bit)206272848604818720调整帧帧长(bit)8241088339220162080调整帧信息(bit)7721024315614321934基帧频率(Hz)80008000800080008000容器–

帧

用来支持SDH通道层连接的信息结构。由信息净荷和通道开销组成：VC-n=C-n+VC-nPOHVC-nPOH：对相应通道的监控、管理和维护。

提供高阶通道层和复用段层之间适配的信息结构。由高阶虚容器和管理单元指针组成：AU-n=VC-n+AU-nPTRAU-nPTR：指示VC-n净荷起点相对于复用段帧起点间偏移.

提供低阶通道层和高阶通道层之间适配的信息结构。由低阶虚容器和支路单元指针组成：TU-n=VC-n+TU-nPTRTU-nPTR：指示VC-n净荷起点相对于高阶VC帧起点间偏移.虚容器–

帧支路单元和支路单元组管理单元和管理单元组SDH的映射、定位和复用过程

C-11C-12C-2C-3C-4C-4-4CC-4-16CC-4-64CC-4-256CVC-12VC-11VC-2VC-3TU-11TU-12TU-2TU-3TUG-2TUG-3VC-3VC-4VC-4-4CVC-4-16CVC-4-64CVC-4-256CAU-3AU-4AU-4-4CAU-4-16CAU-4-64CAU-4-256CAUG-1AUG-4AUG-16AUG-64AUG-256STM-0STM-1STM-4STM-16STM-64STM-25611111111111444343771134指针处理复用multiplexing定位aligning映射mapping采用级联技术支持数据业务G.707新的SDH复用路径图中国的SDH基本复用映射结构140M的复用步骤140M的复用步骤34M/45M的复用步骤34M/45M的复用步骤2M的复用步骤2M的复用步骤TM设备---终端复用器

ADM设备---分插复用器

DXC设备---数字交叉连接设备

REG设备---再生器。SDH的典型传输设备终端复用器–TM作用：完成低速支路到STM-N信号复接功能。分插复用器–ADMADM具有支路-群路（上/下支路）和群路-群路（直通）的连接能力，是SDH网络中最具特色和应用最广的设备。再生中继器–REG（电）数字交叉连接设备–DXC

可以在任何端口信号速率（及其子速率）间进行可控连接和再连接的设备。由TM和ADM构成的线形网TM1TM163x2Mbit/s63x2Mbit/sADM121x2Mbit/sSTM-1STM-1SDH设备的组网–

线形网由ADM构成的环型网ADM1ADM1ADM1ADM1SDH设备的组网–

环型网由ADM和SDXC构成的环型交叉网络SDH的DXC（称为SDXC）21x2Mbit/sADM121x2Mbit/sADM121x2Mbit/sADM121x2Mbit/sADM1DualADM1(SDXC4/1)126x2Mbit/sSDH设备的组网–

交叉网络由TM和ADM构成的T形网TM1TM163x2Mbit/s63x2Mbit/sADM121x2Mbit/sSTM-1STM-1LITM163x2Mbit/sSTM-1分支模块STM-1SDH设备的组网–T型网SDH：一种数据接入方案。光接入网

–OpticalAssessNetwork（OAN）

接入网是指骨干网络到用户终端之间的所有设备。其长度一般为几百米到几公里，因而被形象地称为“最后一公里”。由于骨干网一般采用光纤结构，传输速度快，因此，接入网便成为了整个网络系统的瓶颈。接入网概念

传统的接入网主要以铜缆的形式为用户提供一般的语音业务和少量的数据业务。随着社会经济的发展，人们对各种新业务特别是宽带综合业务的需求日益增加，一系列接入网新技术应运而生，其中包括应用较广泛的以现有双绞线为基础的铜缆新技术、混合光纤/同轴(FHC)、网技术和混合光纤/无线接入技术、无线本地环路技术(WLL/DWLL)及FTTx(光纤到Anywhere的统称)+ETTH(EthernettotheHome)。接入网分类网络分层网络分层网络分层ADSLCATV目前的接入网业务带宽需求数据下载2MbpsVoIP,videotelephonyandvideoconference1MbpsMusicondemand,multimediacontents2MbpsOn-lineGaming1MbpsSDDigitalTV（标清电视）3MbpsHDDigitalTV（高清电视）AdditionalTVchannels(i.e.2HDDTV)10Mbps20Mbps高带宽、全业务—

未来接入网趋势带宽需求的推动宽带光接入PSTN/ISDNADSLCATV三网融合的推动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、实况转播等解决双绞线接入长距离覆盖的问题，减少网络节点<1Mbps3M8M25M100MADSL/ADSL2+CopperBasedVDSL/ADSL2+CopperBasedPONFiberBased2002200320062010时间带宽互联网视频会议远程控制接入技术业务需求VoD标清电视视频会议Game实况TVVoDHDTV<3km<2km<1km~5km覆盖半径光进铜退—

接入网发展趋势

光接入网是指在接入网中采用光纤作为主要传输媒质的接入技术，相比较其他的如铜线接入技术和无线接入技术等而言，光接入网具有传输容量大、传输距离长、对业务透明性好等优点，是固定接入领域内最佳的解决方案。光接入网网络拓扑结构：总线型、环型、树型和星型，以及派生出的各种复合型。按照室外设施是否含有有源设备：无源光网络（PON)和有源光网络(AON)承载的业务带宽：窄带OAN和宽带OAN按照ONU的位置分为：FTTC(curb路边),FTTB,FTTZ(zone小区),FTTH，FTTO光接入网的结构OLT：OpticalLineTerminalONU：OpticalNetworkUnit根据远端节点的电特性分为：active(AON)passive(PON)宽带光接入网的分类PassiveOpticalNetworkOLTONUOpticalLineTerminalOpticalNetworkUnitPassiveOpticalSplitter

PSTNInternetCATVONUONU

PON是以点到多点为特征的单纤双向无源光网络；

PON包括三个组件：

OLT,ONU

andOpticalDistributionNetwork（ODN）；

ODN中的无源光分路器可以是一个或多个光分路器的级联。PassiveOpticalSplitter

什么是无源光网络PON？下行上行时分复用无源光网络TDM-PON下行信号：OLT连续广播发送，ONU选择性接收上行信号：分时突发发送，采用测距技术保证上行数据不发生冲突波分复用无源光网络WDM-PONATM-PON（APON）

APON继承了ATM支持多种业务和QOS的优势，标准化程度高，但业务适配复杂，业务提供能力有限，数据传送速率和效率不高，几年来成本居高不下。EPON

以以太网代替ATM作为链路层协议，消除了ATM和SDH层，降低了初始成本和运行成本，简化了硬件设备，改进了电路的灵活指配、业务的提供和重配置能力，成为当前PON的主流应用形式。

GPON

传输汇聚层采用了一个全新的标准协议——通用成幀协议（GFP）；可以提供1.244Gbit/s和2.488Gbit/s的下行速率以及所有标准的上行速率，传输距离达到20km，具有高速高效传输的特点。

PON的发展演变

目前有两个颇为引人注目的PON标准已正式发布，其中一个是由ITU/FSAN制定的GigabitPON（GPON）标准G.984.1、G.984.2；另一个是由IEEE802.3ah工作组制定的EthernetPON（EPON）标准。FSAN：全业务接入网论坛(FullServiceAccessNetworks)EPON和GPONEPON由IEEE802.3ah提出，把Ethernet技术与PON技术结合起来，其目标是用最简单的方式实现一个点到多点结构的吉比特以太网光纤接入系统。EPON属于IEEE以太网标准的范围，对于向全IP网络过渡是一个很好的选择。特点：消除了ATM和SDH层，降低了初始成本和运行成本；可以大量采用以太网技术成熟的芯片，实现简单，相对成本低，维护简单，容易扩展，易于升级。主要缺点：总体效率较低，难以支持以太网之外的业务。当遇到话音/TDM业务时，就会引起QoS问题，对于主张支持多业务能力的传统运营商来说是一个重要缺憾。EPON(EthernetPON)点到多点的光纤传输；在单模光纤上，以1000Mbps速率，分路比为1:32，传输距离达到10km；在单模光纤上，以1000Mbps速率，分路比为1:16，传输距离达到20km；符合ITU-TG.652要求的单模光纤；上行应使用1260nm～1360nm波长；下行应使用1480nm～1500nm波长；使用1540nm～1560nm波长实现CATV业务（可选）；重要指标\接口类型1000BASE-PX101000BASE-PX20传输距离（km）1020分光比1:321:16过载光功率（dbm）4（1000BASE-PX10-D）2（1000BASE-PX10-U）4（1000BASE-PX20-D）7（1000BASE-PX20-U）接收灵敏度（dbm）-24（1000BASE-PX10-D）-24（1000BASE-PX10-U）-27（1000BASE-PX20-D）-24（1000BASE-PX20-U）EPON基本指标ITU-TFSAN在2001年1月差不多EFMA提出EPON概念的同时，也开始进行1Gb/s以上的PON标准的研究。2002年9月FSAN提出了具有前所未有的高比特速率（最高2.4Gb/s）、能以原有格式（可以说是透传）和极高的效率（带宽利用率可以达到90%以上）传送多种业务（包括TDM和数据）的光接入网GPON解决方案,并于2003年1月通过有关GPON的新标准—G.984.1和G.984.2，根据这一最新标准，GPON可以提供1.244

和2.488Gb/s

的下行速率和ITU规定的多种标准上行速率，可以灵活地提供对称和非对称速率。传输距离至少达20km，系统分路比可以为1:16、1:32、1:64、乃至1:128，而且支持各种接入服务，OAM&P（Operation、Administration、Provisioning）功能以及可升级能力，特别是非常有效地支持原有格式的数据分组和TDM流。GPON(GigabitPON)GPON系统采用WDM技术，实现单纤双向传输（强制）。为了分离同一根光纤上多个用户的来去方向的信号，采用以下两种复用技术：下行数据流采用广播技术；上行数据流采用TDMA技术。1490nm1310nmGPON原理–

数据复用

GPON提供以下几种异步传输速率：0.15552Gbit/sup,1.24416Gbit/sdown 0.62208Gbit/sup,1.24416Gbit/sdown 1.24416Gbit/sup,1.24416Gbit/sdown 0.15552Gbit/sup,2.48832Gbit/sdown 0.62208Gbit/sup,2.48832Gbit/sdown

1.24416Gbit/sup,2.48832Gbit/sdown（目前的主流支持速率） 2.48832Gbit/sup,2.48832Gbit/sdown

支持最大逻辑距离为：60km

支持最大物理距离为：20km

支持最大距离差为：20km

分光比为1：64，可升级为1：128GPON基本指标EPON和GPON两种技术都有各自的特点。EPON以兼容以太网技术为目的，是802.3协议在光接入网上的延续，充分继承了以太网价格低、协议灵活、技术成熟等优势，具有广泛的市场和良好的兼容性。GPON定位于电信业面向多业务、具备QoS保证的全业务接入的需求，努力寻求一种最佳的、支持全业务的、效率最高的解决方案，提出“对全部协议开放地进行完全彻底地重新考虑”。从各自技术的特点和适用领域来说，两种技术都有自己的典型应用环境，背后都有强大的运营商、设备制造商和标准化组织的支持。最终的结果是：两种技术共存于未来的接入网中，这符合技术发展的规律，也是各大利益集团竞争和妥协的结果。但这样必然导致两种技术的不兼容，给用户设备选择、网络建设以及技术升级带来不便。EPON和GPON对比P2MPGPONEPON标准ITU.TIEEE速率2.488G/1.244G1.25G/1.25G分光比1:64~1:1281:16~1:64承载ATM,Ethernet,TDMEthernet带宽效率92%72%QOSVerygood，includingEthernet,TDM,ATMGood,onlyEthernet光预算ClassA/B/CPx10/Px20DBA标准格式厂家自定义ONT互通OMCI无OAMITU-TG.984(强)EthernetOAM（弱，厂家扩展）EPON和GPON对比

下一代PON网络系统xPON可以同时支持这两种标准，即xPON设备可以根据用户的不同需求提供不同形式的PON接入，解决了两种技术不兼容性问题。同时xPON系统提供统一的网络管理平台可以管理各种业务需求，实现具有严格QoS保障的全业务（包括ATM,Ethernet,TDM）支持能力，通过WDM支持下行有线电视传输;同时可以自动识别EPON,GPON接入卡加入、撤销；真正同时兼容EPON以及GPON网络。对于网络管理者来说所有管理、配置都是针对业务进行的，而不用考虑EPON和GPON技术上的差异。也就是说，EPON和GPON的技术实现对于网管是透明的，两者的差异被屏蔽掉后提供给上层统一的接口。统一的网络管理平台是本系统最大优势之一，真正实现了两个不同的PON技术在网络管理层面上的统一。xPON宽带光接入网发展趋势演进：TDM-PONWDM/TDM-PONWDM-PON！

宽带光接入网的发展与演进附录

脉冲编码调制PCM

光纤通信系统中，光纤中传输的是二进制光脉冲“0”码和“1”码，它由二进制电脉冲数字信号对光源进行通断调制产生。电脉冲数字信号是通过对连续变化的模拟信号进行抽样、量化和编码产生的，这个过程称为脉冲编码调制（pulsecodemodulation----PCM）。这种电的数字信号被称为数字基带信号，它由PCM电端机产生。现在的数字传输系统都采用PCM体制。

PCM有两个标准：欧洲的E1标准和北美的T1标准。中国采用欧洲的E1标准。E1的基准速率是2.048Mbit/s

，T1的基准速率是1.544Mbit/s。

T1T2T3T4T5T6T7时间音频信号:300-3400Hz抽样率：8000Hz抽样信号输出

时间T1T2T3T4T5T6T7抽样时间T1T2T3T4T5T6T7量化+V0000XXXX0001XXXX0010XXXX1000XXXX1001XXXX1010XXXX1011XXXX1100XXXX1101XXXX1110XXXX1111XXXX数字编码-V符合CCITTA率1/2V1/4V1/8V1/16V1/32V1/64V量化级别324864809611211110010编码8

比特/采样点x=64kb/s8000

采样点/秒PCM信号速率1s/125μs=8000一个时隙1秒钟内一个时隙的速率（PCM零次群也即1路电话）次群以1.5Mbps为基础的系列线路速率以2Mbps为基础的系列线路速率kbit/s日本体制北美体制欧洲体制0次群（PCM）6464641次群J-11554T-11554E-12048(30PCM话路＋16kb/s开销)2次群J-26312T-26312E-28448(120话路＋768kb/s开销)3次群J-332064T-344736E-334368(480话路＋3648b/s开销)4次群J-497726T-4274176E-4139264(1920话路＋16348kb/s开销)5次群J-5397200E-5564992(7680话路＋73628kb/s开销)世界范围的PDH系统2048kbit/s64kbit/sx4x30x24x3x7x5x3日本美国欧洲基群速率

2次群3次群4次群5次群32064kbit/sx397728kbit/s397200kbit/sx4x434368kbit/s139264kbit/sx4564992kbit/sx48448kbit/s44736kbit/s274176kbit/sx61544kbit/s6312kbit/sx4世界范围的PDH系统PrimaryPCMMultiplexAudio1.544Mb/sB8ZSDS16.312Mb/sB6ZSDS244.736Mb/sB3ZSDS390Mb/s180Mb/s432Mb/s565Mb/setc12414171nM1-2M2-3NorthAmerican