无源光网络技术方案-郭经红

1、无源光网络(PON)技术方案郭经红,南瑞集团公司通信系统分公司,汇 报 提 纲,无源光网络概述 AON和PON组网的区别 PON系统原理 PON保护机制 PON网络结构 应用案例 结论,无源光网络概述,无源光网络(PASSIVE OPTICAL NETWORKS)简称PON，是90年代作为一种通信接入网的技术方案而提出。经过多年的技术进步，目前的PON的技术已经逐步发展成熟，在国外和国内已经有一些新兴公司推出TPON 、APON、 EPON、 GPON等各种产品形态应用于电信网络。 这项技术区别于传统光通信技术的“点对点”的通信模式，是一种“点对多点”的通信模式。天然地符合接入网的应用特点，随

2、着光纤逐步向终端延伸，被认为是未来十年最有发展前景的十大通信技术之一,光纤接入网从技术上可分为两大类： 有源光网络(AON) 无源光网络(PON),有源光网络方式(AON),有源光网络（AON）：指的是有源光网络的局端设备（CE）和远端设备（RE）通过有源光传输设备相连，在节点和节点之间都需要经过光-电-光的转换。,无源光网络（PON）：是指在OLT(光线路终端)和ONU(光网络单元)之间ODN (光分配网络)没有任何有源电子设备的光接入网。,无源光网络方式(PON),无源光网络的特点：,无源光网络系统适用于点对多点通信。采用了业界最好的接入网技术。为目前热点通信技术之一。 无源光网络设备组网

3、灵活，支持多种拓扑结构。 无源光网络设备安装方便。无需专门的场地和机房，无需远端供电。运行维护工作量小。 无源光网络是纯介质网络，无电磁干扰和雷电影响，系统稳定性高。 无源光网络扩容比较简单，用户投资得到保证。 网管功能强大，操作简便，管理到端口。,汇 报 提 纲,无源光网络概述 AON和PON组网的区别 PON系统原理 PON保护机制 PON网络结构 应用案例 结论,无源光网络（PON）区别与有源光网络（AON），是指在OLT(光线路终端)和ONU(光网络单元)之间的光分配网络(ODN)没有任何有源电子设备，光信号在传输过程中不需要经过“光电光”的有源变换，而这个变换在AON的链型、环型、树

4、型等拓扑结构中是不可避免的。,AON和PON组网的区别,光分路器 PON和AON系统都有OLT和ONU设备，但PON在ODN中的使用光分路器（又称光耦合器）是AON所没有的。一般的光分路器通过熔锥技术制造，即将两根或多根光纤扭绞加热拉伸制成。原理、工艺简单，可靠性高。,实际的1分2和1分8光分路器,AON和PON组网的区别：PON具有可靠性高,图例：AON组网,AON组网方式中下一个节点的光都需要在上一个节点经过光-电-光的转换。任意节点失效将导致故障节点后面的节点失效，因此它必须组成环网才能有比较高的可靠性。,PON组网方式中只需在分支节点上用分光器分出一部分光信号给本地使用，大部分光信号将

5、继续送往下一个站点，由于分光器具有高可靠性，因此用PON组网可靠性高.,AON和PON组网的区别：PON扩容方便,图例：用AON组网增加支路,用AON组网，当网络中需增加支路时需要另外增加光接口板,图例：用PON组网增加支路,用PON组网，当网络中需增加支路时只需要换光分路器，采用分路数更多的光分路器即可增加光方向，非常方便 。,汇 报 提 纲,无源光网络概述 AON和PON组网的区别 PON系统原理 PON保护机制 PON网络结构 应用案例 结论,PON系统原理,系统采用非对称的TDM/TDMA传输技术： 下行采用TDM传输技术，上行采用TDMA传输技术 下行TDM传输技术,采用比特间错复接

6、方式 每个RU取出预定时隙的支路信号,上行TDMA传输技术,每个RU在预定时隙发送突发光信号 ODN馈线段异源光信号TDM复用合成 LU突发光信号接收,汇 报 提 纲,无源光网络概述 AON和PON组网的区别 PON系统原理 PON保护机制 PON网络结构 应用案例 结论,无源光网络的保护机制：,X,并发优收,LU,工作通道,保护通道,X,光纤故障,RU故障,并发优收机制 自动倒换：通过故障检测触发，如信号丢失、帧丢失、信号劣化等 强制倒换：通过管理事件激活如光纤的预先路由、光纤的更换等,PON保护机制,汇 报 提 纲,无源光网络概述 AON和PON组网的区别 PON系统原理 PON保护机制

7、PON网络结构 应用案例 结论,无源光网络系统组网灵活，可以组成：星形、链形、树形、自愈环形等拓扑结构。下面介绍一下常用的几种网络结构：,总线型,总线双控型,环型,星型,PON网络结构,星型链型网络 ：,星型链型网络，最符合配网自动化通信的实际拓扑结构 ，即以变电站为中心点通过分光器向周边辐射，每个RU并联在光纤上，这样任意几个RU失效也不会影响到其它RU的正常运行。另外在变电站采用双LU结构，在配网子站侧按装一主一备双LU，通过光分路器耦合到同一根光纤上。平时只有主LU工作，备LU热机等待。当主LU有故障时，网管系统将关掉主LU，启用备LU。,双环自愈网络:,能组成2芯光纤环型结构，采用双光

8、平面保护机制，提供1+1的通道保护, 不仅能够抵抗节点失效，还要能够抵抗光纤断路，按需实现不同程度光路保护倒换功能，有效保证网络的安全性；单点RU故障不影响其他RU工作，同时具备抵抗多节点同时失效的能力。 保护通道的切换时间小于50ms。,南瑞通信无源光网络产品,汇 报 提 纲,无源光网络概述 AON和PON组网的区别 PON系统原理 PON保护机制 PON网络结构 应用案例 结论,无源光网络系统-应用案例,无源光网络系统-应用案例,以变电所为配网主站，以附近开关站为配网子站的一个综合接入网。通过1+1保护实现光纤上数据、业务的高效传输。,无源光网络系统-应用案例,汇 报 提 纲,无源光网络概

9、述 AON和PON组网的区别 PON系统原理 PON保护机制 PON网络结构 应用案例 结论,作为最受业界关注的接入网技术无源光网络技术，在电力配网自动化通信中，作为联系终端层和子站层的通信方式，充分体现了无源光网络系统的技术优势。,1)组网灵活 由于组网采用无源的光分路器，光方向的增加非常方便和廉价，可组建复杂的混合型网络。根据网络节点的实际地理位置灵活联网或改变网络拓扑结构。 随着电力配网自动化建设的不断扩大，无源光网络技术将在具体应用中逐步完善产品形态，必将成为配网自动化建设的主流光通信技术,结论,3）网络可靠性高 由于光分路器结构简单且无源工作，相对于有源方式增加光方向的网络，节点可靠性大幅度提高。无源光网络中各个ONU之间都是并联关系，单个ONU的故障不影响其他ONU的正常工作，所以网络能够抵抗多点故障，显著增加了网络的可靠性,2）建设和维护成本低 点对多点技术构建的网络，同样的网络拓扑结构，采用的光口数量和光纤对数少于点对点技术构建的网络，且改变或增减节点不影响其他节点，点对多点的结构有利于集