PON网络技术基础知识介绍

PON网络技术基础知识介绍汇报人：AA2024-01-21CATALOGUE目录PON网络概述PON网络结构与技术原理PON网络关键技术PON网络性能指标及评估方法PON网络规划与设计PON网络安装与调试PON网络运维管理01PON网络概述0102PON网络定义PON（PassiveOpticalNetwork，无源光网络）是一种基于光纤传输的接入网技术，采用点到多点（P2MP）结构，由光线路终端（OLT）、光分配网络（ODN）和光网络单元（ONU）组成。高带宽PON网络提供高带宽传输能力，满足大流量业务需求。长距离传输PON网络支持长距离光纤传输，降低网络部署成本。无源设备PON网络采用无源设备，减少故障点和维护成本。多业务支持PON网络支持多种业务类型，如语音、数据、视频等。030405PON网络定义与特点PON网络发展历程第一代PON（APON/BPON）基于ATM技术，传输速率较低，已逐渐被淘汰。第二代PON（EPON/GEPON）基于以太网技术，提供更高传输速率和更大带宽。第三代PON（GPON）支持更高速率和更丰富的业务类型，是当前主流PON技术。第四代PON（NG-PON1/NG-PO…采用更先进的调制技术和波长复用技术，提供更高传输速率和更大带宽。宽带接入移动通信基站回传企业专网智能电网PON网络应用场景01020304PON网络作为宽带接入网技术，提供高速上网、IPTV等业务。PON网络作为移动通信基站回传网技术，提供高带宽、低时延传输能力。PON网络作为企业专网技术，提供安全、可靠的数据传输服务。PON网络作为智能电网通信技术，实现电网设备远程监控和数据采集。02PON网络结构与技术原理03ONU（光网络单元）用户端设备，负责将光信号转换为电信号，并提供用户接口和数据处理功能。01OLT（光线路终端）PON网络的中心设备，负责提供网络接入、管理和维护功能。02ODN（光分配网络）连接OLT和ONU的无源光网络，负责光信号的传输和分配。PON网络基本结构ONU功能将光信号转换为电信号，提供用户接口，实现数据传输和处理，是用户端的重要设备。OLT与ONU的交互OLT通过ODN与多个ONU进行通信，实现数据的上传和下载，同时OLT还对ONU进行管理和控制。OLT功能提供网络接入、带宽分配、安全管理、故障定位等功能，是PON网络的核心设备。OLT、ONU设备功能及作用协议层次PON协议包括物理层、数据链路层和网络层三个层次，其中物理层负责光信号的传输和接收，数据链路层负责数据的成帧和差错控制，网络层负责路由和转发。要点一要点二工作原理PON网络采用时分复用（TDM）技术，将数据分为不同的时隙进行传输。OLT通过广播方式向所有ONU发送数据，ONU根据自己的标识符（ID）选择接收相应的数据。同时，ONU通过时分多址（TDMA）方式向OLT发送数据，避免了数据冲突和碰撞。PON网络还支持动态带宽分配（DBA）技术，根据用户需求和网络状况动态调整带宽分配，提高了网络资源的利用率。PON协议层次与工作原理03PON网络关键技术光功率分配光分路器的分光比表示输入光功率与输出光功率之间的比例关系，常见的分光比有1:2、1:4、1:8等。分光比插入损耗光分路器在光功率分配过程中会引入一定的插入损耗，影响系统的传输性能。光分路器实现光信号功率的分配，将光信号从主干光纤分配到多个分支光纤。光分路器技术123PON网络中常用的光源有LED和激光二极管（LD），其中LD具有更高的发光效率和调制速率。光源类型光检测器用于将光信号转换为电信号，常用的有PIN光电二极管和雪崩光电二极管（APD）。光检测器类型为了实现高效的光信号传输，需要选择合适的光源和光检测器，并进行匹配。光源与光检测器的匹配光源与光检测器技术PON网络中常用的调制方式有强度调制（IM）和外调制（EM），其中EM具有更高的调制速率和更好的传输性能。调制方式解调是将调制后的光信号还原为原始信号的过程，常用的解调方式有直接检测和外差检测。解调方式为了实现高效的光信号传输，需要选择合适的调制和解调方式，并进行匹配。调制与解调的匹配调制与解调技术时钟同步01PON网络中的各个节点需要保持时钟同步，以确保数据的正确传输和处理。复用技术02PON网络中采用时分复用（TDM）技术实现多个用户共享同一根光纤资源，提高系统容量和传输效率。同步与复用的关系03同步是实现复用技术的基础，只有保持各个节点的时钟同步，才能实现TDM技术的有效应用。同步与复用技术04PON网络性能指标及评估方法传输速率PON网络的传输速率通常以Mbps或Gbps为单位来衡量，表示每秒传输的数据量。传输距离PON网络支持的最大传输距离，通常以公里为单位来衡量。误码率衡量数据传输过程中发生错误的概率，通常以BER（BitErrorRate）表示。传输性能指标接入带宽每个ONU能够获得的带宽，通常以Mbps为单位来衡量。接入时延数据从OLT传输到ONU所需的时间，通常以毫秒为单位来衡量。分光比PON网络中OLT（光线路终端）与ONU（光网络单元）之间的分光比例，决定了网络的覆盖范围和用户数量。接入性能指标网络可用性PON网络的可用性，通常以百分比表示，表示网络在给定时间内正常运行的概率。冗余设计PON网络的冗余设计，包括备份电源、备份设备等，以提高网络的可靠性。设备可靠性PON网络设备（如OLT、ONU等）的可靠性，通常以MTBF（平均无故障时间）来衡量。可靠性指标在实验室环境下对PON网络设备进行测试，以验证其性能指标是否符合要求。实验室测试现场测试标准规范综合评估在实际网络环境下对PON网络进行测试，以评估其在实际应用中的性能表现。遵循国际或行业标准规范进行性能评估，如ITU-TG.984系列标准等。综合考虑多个性能指标进行评估，以全面评价PON网络的性能表现。性能评估方法及标准05PON网络规划与设计确定PON网络需要承载的业务类型，如语音、数据、视频等，以及每种业务的带宽、时延等需求。业务需求了解用户的数量、分布、接入方式等，以便合理规划PON网络的覆盖范围和资源分配。用户需求分析市场上其他运营商的网络覆盖、服务质量等情况，以便制定有竞争力的PON网络规划方案。竞争分析需求分析OLT放置原则根据业务需求、用户分布等因素，合理规划OLT的放置位置和数量，以便实现网络的高效覆盖和资源的合理利用。分光器设计根据用户数量和业务需求，选择合适的分光器类型和分光比，实现光信号的合理分配和传输。ONU选型与配置根据用户业务需求和接入方式，选择合适的ONU类型和配置，如SFU、HGU等，以便提供灵活、高效的接入服务。网络拓扑结构设计ONU设备选择符合业务需求和接入方式的ONU设备，支持高速数据传输和多种业务接入。配套设备包括光缆交接箱、光分路器、光纤配线架等，确保PON网络的稳定运行和高效维护。OLT设备选择高性能、高可靠性的OLT设备，支持多种业务接入和灵活扩展。设备选型与配置根据传输距离、业务需求等因素，选择合适的光纤类型，如单模光纤或多模光纤。光纤类型选择根据铺设环境和使用需求，选择合适的光缆结构，如中心束管式、层绞式等。光缆结构选择遵循相关的光纤铺设规范和安全要求，确保光纤铺设的质量和安全性。光纤铺设规范光纤光缆选择与铺设06PON网络安装与调试OLT（光线路终端）安装选择合适的机房环境，进行OLT设备的机架安装、电源接入和接地等操作。ONU（光网络单元）安装在用户端或接入点进行ONU设备的安装，包括设备固定、电源接入和网络连接等。ODN（光分配网络）建设根据网络规划和设计，进行光缆的铺设、熔接和测试，完成ODN网络的搭建。设备安装与连接030201OLT配置通过管理接口对OLT进行配置，包括设备管理、网络配置、业务配置和安全配置等。ONU配置通过管理接口对ONU进行配置，包括设备管理、网络配置和业务配置等。业务配置根据业务需求，配置相应的业务参数，如VLAN、QoS、组播等。设备配置与调试在完成设备配置后，进行业务的开通操作，包括业务数据的制作、下发和激活等。使用测试工具对开通的业务进行测试，包括业务连通性、带宽、时延和抖动等指标。业务开通与测试业务测试业务开通根据故障现象和告警信息，进行故障的定位和原因分析。故障定位根据故障定位结果，采取相应的处理措施，如设备重启、数据修改、硬件更换等。故障处理通过定期巡检、备份配置、升级软件等方式，预防故障的发生。故障预防故障诊断与处理07PON网络运维管理03建立设备巡检与维护保养档案，记录设备的巡检结果、维护保养情况、故障处理等信息。01定期检查PON网络设备的运行状态，包括OLT、ONU等设备的硬件状态、接口状态、电源状态等。02定期对PON网络设备进行维护保养，包括清洁设备、更换故障硬件、升级软件等。设备巡检与维护保养制度建立故障处理流程与方法总结分析故障原因，定位故障点，制定故障处理方案。验证故障处理结果，确保故障已经解决。接收故障申报，记录故障现象和申报人信息。执行故障处理方案，修复故障设备或调整网络配置。记录故障处理过程和结果，总结经验教训，完善故障处理流程和方法。数据备份与恢复策略制定定期备份PON网络设备的配置文件、数据库等重要数据。在数据备份服务器上存储备份数据，确保数据的安全性和可用性。制定数据恢复策略，明确数据恢复的方法和步骤。定