当前位置:首页 >> 信息与通信 >>

EPON与CATV网融合的相关技术


Photonics Technology

EPON与CATV网融合 与 网融合 的相关技术
林如俭, 林如俭,宋英雄 上海凌云天博光电科技有限公司 凌云光子技术集团

Photonics Technology

摘要

本文是给广电总局EPON和EoC测试评估与标准 和 本文是给广电总局

测试评估与标准 预研工作组的建议之一。提供关于EPON与CATV网 预研工作组的建议之一。提供关于 与 网 网络融合技术的全面叙述。主要讨论波长配置、 网络融合技术的全面叙述。主要讨论波长配置、光纤 到楼( 网的CATV指标、数据光 指标、 到楼(FTTB)条件下 )条件下HFC网的 网的 指标 波与CATV光波共纤传输时的非线性串扰和线性串扰 波与 光波共纤传输时的非线性串扰和线性串扰 问题及其解决办法、 问题及其解决办法、EPON与HFC网共用的光分配网 与 网共用的光分配网 的设计方法、 网的网络管理。 的设计方法、 EPON与HFC网的网络管理。 与 网的网络管理

Photonics Technology

前言

以太无源光网( 以太无源光网(EPON)作为新一代的宽带接入 ) 网正在亚洲和世界各国迅速普及。 网正在亚洲和世界各国迅速普及。它本质上是一 种时分多路基带传输的数据网,承载着 数据包 数据包, 种时分多路基带传输的数据网,承载着IP数据包, 自然就能够承载封装在IP包中的各种业务 包中的各种业务: 自然就能够承载封装在 包中的各种业务:互联 网浏览、电子邮件、网络游戏、电子商务、 网浏览、电子邮件、网络游戏、电子商务、企业 和住宅楼的数字监控、会议电视、 和住宅楼的数字监控、会议电视、IPTV、VoIP 、 及通过TDM over EPON的普通电话等等。 的普通电话等等。 及通过 的普通电话等等

Photonics Technology

光纤同轴混合网( 光纤同轴混合网(HFC)是迄今有线电视的主要 ) 传输媒介, 传输媒介,它本质上是一种频分多路射频传输的 广播电视网,承载着模拟电视和数字电视业务。 广播电视网,承载着模拟电视和数字电视业务。 具有频带宽阔、传输容量大和模数兼容的特点。 具有频带宽阔、传输容量大和模数兼容的特点。 HFC网的光纤部分在技术上属于副载波复用 网的光纤部分在技术上属于副载波复用 (SCM)光纤传输系统,射频副载波不能与基带 )光纤传输系统, 数据直接叠加, 数据直接叠加,但通过波分复用方式广播电视射 频信号可以与EPON数据兼容在同一根光纤中传 频信号可以与 数据兼容在同一根光纤中传 网融合的技术基础。 输,这是EPON与CATV网融合的技术基础。 这是 与 网融合的技术基础

Photonics Technology

HFC网的光纤部分在结构上采用一点到多点的 网的光纤部分在结构上采用一点到多点的 网络拓扑。这种网络拓扑,无论星形、 网络拓扑。这种网络拓扑,无论星形、树形或 环形都自然地与EPON的需求相同。因此只要 的需求相同。 环形都自然地与 的需求相同 恰当地进行设计,同一个光纤分配网( 恰当地进行设计,同一个光纤分配网(ODN) ) 既可以为EPON所用,又可以为 所用, 所用。 既可以为 所用 又可以为HFC所用。这样, 所用 这样, EPON与CATV网可以融合在一张光纤网上,兼 网可以融合在一张光纤网上, 与 网可以融合在一张光纤网上 业务和广播电视业务, 容IP业务和广播电视业务,结合起来又 支持 业务和广播电视业务 交互式的电视业务。 交互式的电视业务。 这种物理媒介与业务内容的融合将大大节省网 络投资,因此是“三网融合” 络投资,因此是“三网融合”在接入网区段的 最好形式。 最好形式。

Photonics Technology
VoIP

EPON与HFC网的融合 与 网的融合
Internet
IP-TV OLT RF-TV VOD QAM QAM QAM . . . . . . . QAM TX W D M TV

PON
1550nm 1490nm 1310nm RJ45 ONU RJ45 RJ45

F

STB

Video

PHONE

Photonics Technology

EPON与HFC网的融合涉及如下五个问题: 与 网的融合涉及如下五个问题: 网的融合涉及如下五个问题 波长配置; 波长配置; FTTB条件下的 条件下的CATV技术指标; 技术指标; 条件下的 技术指标 数据通道与CATV通道的相互串扰及解决办法; 通道的相互串扰及解决办法; 数据通道与 通道的相互串扰及解决办法 EPON与HFC网共用的光纤分配网的设计方法。 网共用的光纤分配网的设计方法。 与 网共用的光纤分配网的设计方法 EPON与HFC网的网络管理 与 网的网络管理 本文将对上述问题进行全面的阐述, 本文将对上述问题进行全面的阐述,然后提出适 合广电应用的关于EPON测试评估与标准的建议。 测试评估与标准的建议。 合广电应用的关于 测试评估与标准的建议

一、网络融合环境中的波长配置
光纤接入网的波长配置问题是一个关系网络规模、 光纤接入网的波长配置问题是一个关系网络规模、性能 和生命期的战略问题。 和生命期的战略问题。 电话、电视、数据三网融合已成世界潮流, 电话、电视、数据三网融合已成世界潮流,我国的十一 五计划和国家中长期科技规划也把“三网融合” 五计划和国家中长期科技规划也把“三网融合”作为社 会发展的一个目标。 会发展的一个目标。 在工业先进国家,如美国、法国、英国、德国等, 在工业先进国家,如美国、法国、英国、德国等,关于 电信与广播电视部门业务相互准入的法制环境已开始形 因此三网融合进入了实施阶段。在这样的背景下, 成,因此三网融合进入了实施阶段。在这样的背景下, 欧洲和美国在制定用于FTTx的光纤接入网的波长配置时 欧洲和美国在制定用于 的光纤接入网的波长配置时 已经考虑了IP业务与 业务与CATV业务的融合问题。 业务的融合问题。 已经考虑了 业务与 业务的融合问题

Photonics Technology

Photonics Technology

2001年国际电信联盟在制定 年国际电信联盟在制定BPON标准(ITU-T 标准( 年国际电信联盟在制定 标准 G.983.3)时决定了这样的波长安排:BPON的 )时决定了这样的波长安排: 的 下行( 下行(从OLT到ONU)数据波长是 到 )数据波长是1490nm,而 , 上行( 上行(从ONU到OLT)数据波长是 到 )数据波长是1310nm。下 。 行数据传输采用1490nm波长是一种特意的安排, 波长是一种特意的安排, 行数据传输采用 波长是一种特意的安排 为的是使系统能够兼容承载增值业务的第三波长 1550nm,这个增值业务首要的就是指射频电视 , 业务。这个波长安排为后来制定的GPON标准 业务。这个波长安排为后来制定的 标准 (ITU-T G.984.x)所采用。 - )所采用。 2004年制定完成的 年制定完成的IEEE802.3ah以太接入网 以太接入网 年制定完成的 的波长安排, (EAN)标准对 )标准对EPON的波长安排,也完全采用 的波长安排 的波长安排。 了ITU-T G.983.3的波长安排。 的波长安排

2006年建立的 年建立的IEEE802.3av 10GEPON工作组经过多次反 年建立的 工作组经过多次反 复讨论和争论, 月决定了10G/1G兼容 兼容EPON 复讨论和争论,于2007年11月决定了 年 月决定了 兼容 的波长配置如图所示。 的波长配置如图所示。

Photonics Technology

1260

1280

1360

1480

1500

1G 数据下行 10G数据下行 数据下行 1G,10G数据上行 数据上行 射频电视下行

1490±10nm ± 1577±3nm; 1590±10nm ± ± 1310±50nm,1270±10nm ± , ± 1555±5nm ±

1550 1560 1574 1580 1600

Photonics Technology

上述波长安排首先是反映了国际信息产业界和网 络营运商对射频电视在接入网中传输的必要性的 认同。其次, 认同。其次,予留给射频电视广播的波长为什么 必须是1550nm,而不是 必须是 ,而不是1310nm呢? 呢 无论BPON、GPON、EPON、10GEPON,上行 无论 、 、 、 , 数据传输必须采用1310nm波长,这是为了利用 波长, 数据传输必须采用 波长 价廉的FP激光器或 激光器或VCSEL(垂直腔表面辐射激 价廉的 激光器或 ( 光器)以控制ONU的成本。ONU被安置在用户 的成本。 光器)以控制 的成本 被安置在用户 大楼( 大楼(FTTB)或家庭 )或家庭(FTTH),数量众多,低的 ,数量众多, 光源价格是PON能够普及的关键因素。 能够普及的关键因素。 光源价格是 能够普及的关键因素

既然1310nm波段已经被 波段已经被PON的上行光路占领, 的上行光路占领, 既然 波段已经被 的上行光路占领 要实行单纤双向, 要实行单纤双向,就必须给射频电视广播安排别 的波长,否则无法进行网络融合。幸好, 的波长,否则无法进行网络融合。幸好,CATV 光纤传输的波长本来就有1550nm。在这个波长 光纤传输的波长本来就有 。 所处的C波段 波段( ),不但铌酸锂外 所处的 波段(1530-1565nm),不但铌酸锂外 - ), 调制光发送机噪声低、非线性失真小, 调制光发送机噪声低、非线性失真小,而且有掺 铒光纤放大器放大光功率,加上光纤损耗最低, 铒光纤放大器放大光功率,加上光纤损耗最低, 所以1550nm CATV光纤传输系统在性能价格比 所以 光纤传输系统在性能价格比 上大大超越传统的1310nmCATV光纤传输系统, 光纤传输系统, 上大大超越传统的 光纤传输系统 可以用来叠加在EPON之上,实现广播电视业务 之上, 可以用来叠加在 之上 业务的融合。 与IP业务的融合。 业务的融合

Photonics Technology

在我国有线电视界, 在我国有线电视界,1550nm CATV光纤传输系统已被公 光纤传输系统已被公 认为适于用作城域网分前端间的连接和市—县 乡长距 认为适于用作城域网分前端间的连接和市 县—乡长距 离联网,但是对于1550nm CATV光纤传输系统用于接入 离联网,但是对于 光纤传输系统用于接入 网尚存在异议, 网尚存在异议,其核心思路是认为在分前端以下采用众 多的1310nm激光器,可以提供巨大的带宽用于发展视频 激光器, 多的 激光器 点播。 点播。 现在利用直接调制激光器叠加155x nm光波可以发送点播 现在利用直接调制激光器叠加 光波可以发送点播 的本地节目,而且为了质优价廉的互联网接入, 的本地节目,而且为了质优价廉的互联网接入,EPON双 双 向数据通道将要普及,两年以后又可能上升到10G速率, 速率, 向数据通道将要普及,两年以后又可能上升到 速率 巨大的带宽使视频点播业务完全可以放在EPON上来发展, 上来发展, 巨大的带宽使视频点播业务完全可以放在 上来发展 为什么还要坚持敷设1310nm下行光纤传输系统而将未来 为什么还要坚持敷设 下行光纤传输系统而将未来 网络融合的道路堵死呢? 网络融合的道路堵死呢? 因此,中国广电行业应当采用国际标准的波长配置, 因此,中国广电行业应当采用国际标准的波长配置,规 划网络的发展道路,努力发展射频广播电视业务, 划网络的发展道路,努力发展射频广播电视业务,并兼 营各种IP业务 包括高速上网、 业务, 电话。 营各种 业务,包括高速上网、IPTV(含VoD)和IP电话。 含 和 电话

Photonics Technology

条件下的CATV技术指标 二、FTTB条件下的 条件下的 技术指标
有线电视的HFC网原来是按照 网原来是按照FTTF(光纤到馈点)设计的,在光节点放置 有线电视的 网原来是按照 (光纤到馈点)设计的, 光接收机,形成后续同轴电缆分配网的射频馈送点。整个CATV传输系统由 光接收机,形成后续同轴电缆分配网的射频馈送点。整个 传输系统由 射频前端、光纤传输干线、同轴电缆支线和楼宇同轴电缆分配网四段组成。 射频前端、光纤传输干线、同轴电缆支线和楼宇同轴电缆分配网四段组成。 每一段都会造成射频电视指标的不同程度的劣化, 每一段都会造成射频电视指标的不同程度的劣化,最终合成的射频指标体现 在用户终端盒处,应优于国标的规定。 在用户终端盒处,应优于国标的规定。

Photonics Technology

(C/N)1 (C/CSO)1 (C/CTB)1

(C/N)2 (C/CSO)2 (C/CTB)2

(C/N)3 (C/CSO)3 (C/CTB)3

(C/N)0 (C/CSO)0 (C/CTB)0

射频指标的计算
(C/N)0

Photonics Technology

= ?10 lg[10

?

(C/N)1 10

+ 10

?

(C/N)2 10

+ 10

?

(C/N)3 10
?

]
] ]

(C/CSO)0 = ?15lg[10 (C/CTB)0 = ?20 lg[10
用户端口 项目 国标 C/N(dB) C/CSO(dB) C/CTB(dB) 43 54 54

?

(C/CSO)1 15 (C/CTB)1 20

+ 10 + 10

?

(C/CSO) 2 15 (C/CTB)2 20

+ 10 + 10

(C/CSO)3 15 (C/CTB)3 20

?

?

?

前端 设计值 45.9 55.3 55.1 55 70 74

光缆干线 50 61 65

电缆支干线 及分配网 49 60 60

Photonics Technology

为了满足上述射频技术指标通常要求光节点处光 接收机输出端的射频技术指标( 接收机输出端的射频技术指标(即射频前端与光 纤传输干线的合成射频技术指标) 纤传输干线的合成射频技术指标)达到广电行业 标准( 标准(GY/T 131-1997 有线电视网中光链路系统 技术要求和测量方法)的要求。 技术要求和测量方法)的要求。通常工程设计所 取的典型值为C/N=50dB、C/CSO=63dB、 取的典型值为 、 、 C/CTB=65dB,这时对 ,这时对1310nm系统要求接收光功 系统要求接收光功 率为- ~- ~-2dBm;对1550nm系统则要求接收光 率为-3~- ; 系统则要求接收光 功率为- ~ 功率为-1~0dBm。这些是户外光接收机的技术 。 指标。 指标。

条件下, 网光接收机已位处公寓楼。 在FTTB条件下,HFC网光接收机已位处公寓楼。由于含 条件下 网光接收机已位处公寓楼 电放大器的同轴电缆支线已经消失, 电放大器的同轴电缆支线已经消失,光接收机的射频输出 最多再通过一个楼栋电放大器即到达用户终端盒, 最多再通过一个楼栋电放大器即到达用户终端盒,而楼宇 电缆分配网造成的技术指标损伤很小。所以现在HFC网光 电缆分配网造成的技术指标损伤很小。所以现在 网光 接收机的输出射频技术指标只要略优于用户终端盒输出指 标即可,故建议行业标准定为C/N=46dB、C/CSO=55dB、 标即可,故建议行业标准定为 、 、 C/CTB=55dB(针对 模拟电视频道)。这时, (针对PAL-D模拟电视频道)。这时,接 - 模拟电视频道)。这时 收光功率取- 即可。 收光功率取-6dBm即可。 即可 这些射频技术指标的可信性已为我们的实验所证实。 这些射频技术指标的可信性已为我们的实验所证实。同时 这些也基本符合IEC 60728-xx Opital Systems for 这些也基本符合 Broadcast Signal Transmission在FTTx条件下定义的 条件下定义的V在 条件下定义的 ONU的指标。 的指标。 的指标

Photonics Technology

Photonics Technology

条件下HFC网在户外完全光纤化、无源化,网 网在户外完全光纤化、 在FTTB条件下 条件下 网在户外完全光纤化 无源化, 络可靠性大大提高,网络管理大大简化, 络可靠性大大提高,网络管理大大简化,网络成本与维 护费用可大大节省,其节省来源于: 护费用可大大节省,其节省来源于: 消除了户外电缆网的建设成本; 消除了户外电缆网的建设成本; 消除了户外电缆网的供电费用和维护费用; 消除了户外电缆网的供电费用和维护费用; 在FTTB条件下光接机虽然增多(例如从原来的 条件下光接机虽然增多( 条件下光接机虽然增多 例如从原来的300户一 户一 个光接收机变为现在的每50户一个光接收机 户一个光接收机, 个光接收机变为现在的每 户一个光接收机,光接收机 总数增加到6倍),但每个光接收机需要的光功率只有原 总数增加到 倍),但每个光接收机需要的光功率只有原 来的一半。 来的一半。故整个网络需要的光功率只有原来的 3 倍。 在采用1550nm光纤放大器的传输系统中,这个光功率的 光纤放大器的传输系统中, 在采用 光纤放大器的传输系统中 增加对整个网络成本的增加影响很小。 增加对整个网络成本的增加影响很小。

三、以太数据与CATV通道的相互串扰及解决办法 以太数据与 通道的相互串扰及解决办法 3.1 问题的由来
RF-TV 叠加 叠加EPON的结构形式如图。EPON数据通道工作于 的结构形式如图。 数据通道工作于1490 ± 10nm 的结构形式如图 数据通道工作于 下行) 通道工作于1555±5nm波 (下行)和1310±50nm(上行)波长,而RF-TV通道工作于 ± (上行)波长, 通道工作于 ± 波 端携带CATV射频信号的下行 射频信号的下行1550nm光波经 光波经EDFA放大后,再 放大后, 长。在OLT端携带 端携带 射频信号的下行 光波经 放大后 通过1550/1490-1310nm WDM合波器与数据通道复用在一起。经ODN传送后, 合波器与数据通道复用在一起。 传送后, 通过 合波器与数据通道复用在一起 传送后 端用1550/1490/1310nm WDM分波器分出 分波器分出1490/1310nm数据光波和 在ONU端用 端用 分波器分出 数据光波和 1550nm广播光波,后者再用模拟光接收机接收,还原射频信号,供机顶盒 广播光波, 广播光波 后者再用模拟光接收机接收,还原射频信号, 和电视机使用。 和电视机使用。

Photonics Technology

Photonics Technology

EPON的传输距离为 的传输距离为10-20km,光分配网(ODN) 的传输距离为 ,光分配网( ) 的最大分支比为1:64,所以 的最大分支比为 ,所以IEEE802.3ah规定 规定 EPON的最小链路损耗为 -26dB,数据光发送 的最小链路损耗为23- 的最小链路损耗为 , 机的发送功率为+2- 机的发送功率为 -+7dBm,数据光接收机的灵 , 敏度为-24dBm。由于 敏度为 。由于CATV模拟光接收机的灵敏 模拟光接收机的灵敏 度低,要满足46dB以上的输出载噪比,需要接收 以上的输出载噪比, 度低,要满足 以上的输出载噪比 -4--7dBm的光功率。这就是说,在EPON的光纤 的光功率。 - 的光功率 这就是说, 的光纤 线路上,下行1550nm CATV光波可能比 光波可能比1490nm 线路上,下行 光波可能比 数据光波强50~ 数据光波强 ~100倍。而在局端,1550nm光波 倍 而在局端, 光波 的功率必须被掺铒光纤放大器放大到+19dBm, 的功率必须被掺铒光纤放大器放大到 , 这就使光纤中受激拉曼散射( 这就使光纤中受激拉曼散射(SRS)这一非线性 ) 效应可能发生。 效应可能发生。

RF Video Overlay EPON
Photonics Technology
广播 视频前端 公众电话网 Internet 1550/1490/1310WDM 1550/1490/1310WDM
1490nm 1310nm

1550/1490/1310WDM

1490nm 1310nm 1550nm 155Xnm

PON OLT

PON Voice Data ONT 模拟光 接收机

1550nm

DWDM 合波器
155Xnm

1×32 ODN

视频 服务器

QAM 调制器

窄播 WDM 光发送机

RF/IP 机顶盒 TV,机顶盒

高达17-19dBm的CATV 的 高达 光功率使光纤出现非线 性,Raman散射导致 散射导致 1490nm数据光波对 数据光波对 CATV的干扰。 的干扰。 的干扰

输入端,1550nmCATV 在ONU输入端 输入端 光波比1490nm数据光波强 数据光波强100 光波比 数据光波强 光隔离度不足, 倍。WDM光隔离度不足,将 光隔离度不足 不能抑制CATV对数据的干扰。 对数据的干扰。 不能抑制 对数据的干扰

3.2 RF-TV叠加 叠加EPON中的受激拉曼散射效应 叠加 中的受激拉曼散射效应
石英光纤中的受激拉曼散射( 石英光纤中的受激拉曼散射(SRS)已经被研究了多年 ) 而为人所熟知。 而为人所熟知。SRS是光信号与非线性介质相互作用的 是光信号与非线性介质相互作用的 过程, 过程,其结果使得波长较短光波的入射功率转移到另一 波长较长的斯托克斯光中, 波长较长的斯托克斯光中,波长上移量由介质的振动模 式决定,这称为拉曼效应。 式决定,这称为拉曼效应。 拉曼效应对多波长传输系统具有不利的影响,例如短波 拉曼效应对多波长传输系统具有不利的影响, 长信道的光能会通过拉曼效应转移到长波长信道, 长信道的光能会通过拉曼效应转移到长波长信道,使短 波长光衰减,长波长光加强(得到拉曼增益)。 )。图示为 波长光衰减,长波长光加强(得到拉曼增益)。图示为 拉曼增益谱,其峰值发生在频移13.5GHz处(pump波长 拉曼增益谱,其峰值发生在频移 处 波长 时对应100nm的波长上移),但拉曼增益谱相 的波长上移), 为1490nm时对应 时对应 的波长上移),但拉曼增益谱相 当宽阔, 的波长差异下, 当宽阔,在1550nm-1490nm=60nm的波长差异下 拉曼增 的波长差异下 益仍相当高(> (>0.5× 益仍相当高(> ×10-13m/W)。 )。

Photonics Technology

Raman增益谱 增益谱

Photonics Technology

Photonics Technology

叠加EPON中pump光是 光是1490nm数 在RF-TV叠加 叠加 中 光是 数 据光波,信号光是1550nm CATV光波。 光波。 据光波,信号光是 光波 Pump光的拉曼散射光谱将对信号光造成干 光的拉曼散射光谱将对信号光造成干 不但pump光的平均强度,而且其因数 光的平均强度, 扰,不但 光的平均强度 据调制而产生的强度变化都会通过拉曼增 益变成信号光中相对强度噪声的增长, 益变成信号光中相对强度噪声的增长,这 是一种调制转移现象。 是一种调制转移现象。
能量转移

1490nm
数据光波

1550nm
CATV光波 光波

波长

Photonics Technology

理论推导给出有拉曼效应时信号光波的相对强度噪声谱 RINs与pump光波的相对强度噪声谱 RINp 、pump光功率 与 光波的相对强度噪声谱 光功率 Ppo、拉曼增益系数 R及光纤色散常数 之间的关系如下: 拉曼增益系数C 及光纤色散常数D之间的关系如下 之间的关系如下:
(CRPpo/Ae) 2 RINs = RINp+ 10lg[ 2 (1 ? 2e ?αpL cos(2πD?λLf )+e ?2αpL )] αp + (2πD?λ f) 2

式中Ae是光纤有效芯区面积, 是光纤长度 是光纤长度, 式中 是光纤有效芯区面积,L是光纤长度,α是光纤损 是光纤有效芯区面积 耗常数,Δλ是信号光波与 是信号光波与pump光波的波长差,f是信号 光波的波长差, 耗常数,Δλ是信号光波与 光波的波长差 是信号 频率。 频率。 RINp由1490nm光波所携带的基带数据信号的功率谱决定。 由 光波所携带的基带数据信号的功率谱决定。 光波所携带的基带数据信号的功率谱决定 当该数据信号是独立随机的二进制NRZ码时,由下式给出 码时, 当该数据信号是独立随机的二进制 码时 码速为R 消光比为E): (码速为 b , 消光比为 ):
1 E-1 2 sin 2 (πf /Rb) RINp = 10 lg[ ( ) ] 2 Rb E+1 (πf /Rb)

Raman干扰问题 干扰问题 CATV光接收机的输出载噪比为 光接收机的输出载噪比为
C/N = [Ith
2 +

Photonics Technology

1 (mRPr)2 2 2eRPr+(10
RIN 10

+10

RINs 10

)(RPr) 2 ]Be
50

m-光调制度;R-光探 光调制度; 光探 光调制度 测器响应度; 接收 测器响应度;Pr-接收 光功率; 光接收机 光功率;Ith-光接收机 噪声电流谱; 噪声电流谱;RIN-激 激 光源相对强度噪声谱
C/N C/No

无喇曼散射
RINs
-140

CATV Carrier-to-Noise Ratio C/N (dB)

Relative Intensity Noise RINs (dB/Hz)

48

-145

46

-150

-155

44

有喇曼散射

-160

42

-165

40

-170 0 100 200 300 400 500

38 0 100 200 300 400 500

Frequency f (MHz)

Frequency f (MHz)

数据光波通过光纤拉曼效应在 CATV通道产生的相对强度噪声谱 CATV通道产生的相对强度噪声谱

数据光波通过光纤拉曼效应导致 CATV频道的载噪比劣化 频道的载噪比劣化

在分析相对强度噪声功率谱时,可以看出以下几点: 在分析相对强度噪声功率谱时,可以看出以下几点: 1)RINs与拉曼增益系数和 与拉曼增益系数和pump功率的平方成正比; 功率的平方成正比; ) 与拉曼增益系数和 功率的平方成正比 2)拉曼串扰系统显现出低通特性(随信号频率升高,由拉曼效应造 )拉曼串扰系统显现出低通特性(随信号频率升高, 成的相对强度噪声功率谱降低)。 成的相对强度噪声功率谱降低)。 3)由于 光波和1550nm 信号光波是同向传播的,光纤 信号光波是同向传播的, )由于1490nm pump光波和 光波和 色散导致它们的群速不同而相互走离,这造成从pump光波到信号 色散导致它们的群速不同而相互走离,这造成从 光波到信号 光波的噪声转移的平均效应, 光波的噪声转移的平均效应,使相对强度噪声功率谱还依赖于光 纤长度。 纤长度。 50
48

Photonics Technology

46

No Raman
44

Ppo=-3dBm Ppo=+2dBm

42

Ppo=+7dBm

40 50

150

250

350

450

550

650

750

850

f(MHz)

空闲字符造成的Raman干扰问题 干扰问题 空闲字符造成的
Photonics Technology

IDLE1 IDLE2

K28.5/D5.6: K28.5/D16.2:

0011111010/1010010110 0011111010/1001000101

通过扰码抑制这些IDLE字符造成 字符造成 通过扰码抑制这些 的干扰谱线

3.3 RF-TV叠加 叠加EPON中克服拉曼干扰影响的办法 叠加 中克服拉曼干扰影响的办法
1)在条件许可时在 ~150MHz频段内不安排模拟电视频道;或者 )在条件许可时在84~ 频段内不安排模拟电视频道; 频段内不安排模拟电视频道
提高相应模拟电视频道的射频发送电平, 提高相应模拟电视频道的射频发送电平,使ONU处CATV光接 处 光接 收机的输出载噪比还原到无Raman干扰时的水平。 干扰时的水平 收机的输出载噪比还原到无

Photonics Technology

2)在传输距离较短,实际链路损耗要求不超过 )在传输距离较短,实际链路损耗要求不超过20dB时,采用 时 采用1490
nm发送光功率不超过 发送光功率不超过0dBm的光模块。 的光模块。 发送光功率不超过 的光模块 注意:IEEE802.3规定 规定1490nm波长的发送光功率上限为+7dBm, 波长的发送光功率上限为+ 注意 规定 波长的发送光功率上限为 , 这时最大传输距离为20km, 最大分光比为 最大分光比为1:32。 这时最大传输距离为 。 3 )在OLT发送芯片中采用随机码组取代下行码流中的大部分空闲 发送芯片中采用随机码组取代下行码流中的大部分空闲 字符,以压抑n×62.5MHz的数据干扰分量。 字符,以压抑 的数据干扰分量。 的数据干扰分量

12

8

64~1518 Bytes

Raman干扰测试平台 干扰测试平台

Photonics Technology

(a) Idle信号频谱 信号频谱

(b) 随机以太信号频谱

Raman干扰测试 Raman干扰测试
Photonics Technology

原始Idle图案 原始Idle图案 Idle

Idle实施扰码 对Idle实施扰码

用随机数据包取代Idle 用随机数据包取代

不存在1490nm光波时 光波时 不存在 CATV光接收机的输出频谱 光接收机的输出频谱

存在1490nm光波时 光波时 存在 CATV光接收机的输出频谱 光接收机的输出频谱

用随机数据包调制1490nm光波时 光波时 用随机数据包调制 CATV光接收机的输出频谱 光接收机的输出频谱

3.4 RF-TV叠加 叠加EPON中CATV对数据通道的影响 叠加 中 对数据通道的影响
IEEE802.3ah对EPON物理层的规定要求数据通道的误码 对 物理层的规定要求数据通道的误码 率是10-12。考虑了光纤色散、激光器模式分配噪声、突 率是 。考虑了光纤色散、激光器模式分配噪声、 发发送、 发发送、突发接收等劣化因素后的光接收机输出峰值信 噪比应为25dB。光接收机的灵敏度为 噪比应为 。光接收机的灵敏度为-24dBm。但 。 1550nm光波到达 光波到达CWDM分波器时的光功率约为 分波器时的光功率约为-5dB, 光波到达 分波器时的光功率约为 , 而通常的融锥型CWDM分波器的波长隔离度仅有 分波器的波长隔离度仅有20dB, 而通常的融锥型 分波器的波长隔离度仅有 , 这样1550nmCATV光波串扰到 光波串扰到1490nm端口的光功率会与 这样 光波串扰到 端口的光功率会与 1490nm数据光波的光功率大小相当。由于 数据光波的光功率大小相当。 数据光波的光功率大小相当 由于CATV信号的 信号的 频谱与1250Mbps基带数据信号的频谱是相当重叠的, 基带数据信号的频谱是相当重叠的, 频谱与 基带数据信号的频谱是相当重叠的 CATV信号的串扰就会破坏数据传输的进行。 信号的串扰就会破坏数据传输的进行。 信号的串扰就会破坏数据传输的进行

Photonics Technology

由于落入数据光接收机带宽内的CATV光波并不携带数 光波并不携带数 由于落入数据光接收机带宽内的 据信号,它的存在只是加强了数据信号的噪声背景。 据信号,它的存在只是加强了数据信号的噪声背景。其 平均光电流引入散弹噪声, 平均光电流引入散弹噪声,而光电流的方差则被看作线 性串扰的方差。在数据通道存在串扰的条件下, 性串扰的方差。在数据通道存在串扰的条件下,要维持 数据光接收机的输出信噪比不下降(误码率满足1× 数据光接收机的输出信噪比不下降(误码率满足 ×1012),就必须加大接收光功率,导致光功率代价的产生。 ),就必须加大接收光功率 ),就必须加大接收光功率,导致光功率代价的产生。 理论分析结果,光功率代价用下式计算: 理论分析结果,光功率代价用下式计算:

Photonics Technology

? Pr = 10 lg{1 + 4.036 × 10

?2

Pdr Pdr + 0.718 } Pr Pr

式中, 是数据光接收机所收到的CATV光波的平均光 式中,Pdr是数据光接收机所收到的 光波的平均光 功率; 是数据光接收机收到的数据光波的光功率。 功率;Pr是数据光接收机收到的数据光波的光功率。 是数据光接收机的光功率代价,如图。 ΔPr是数据光接收机的光功率代价,如图。

Photonics Technology

分析结果表明,若耦合 分析结果表明, 到数据光接收机的 CATV光功率与数据光 光功率与数据光 功率大小相当,拉曼串 功率大小相当, 扰造成的数据光接收机 灵敏度损失会达到 2.5dB左右。现在常规 左右。 左右 的融锥型CWDM分波 的融锥型 分波 器的波长隔离度只有 20dB,若采用这种分波 , 器,耦合到数据光接收 机的CATV光功率就与 机的 光功率就与 数据光功率大小相当, 数据光功率大小相当, 这是不能容忍的。 这是不能容忍的。

3.0

3.0

shot noise of average photocurrent omitted with shot noise of average photocurrent
2.5 2.5

Optical Power Penalty ( dB)

2.0

2.0

1.5

1.5

1.0

1.0

0.5

0.5

0.0 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0

0.0

CATV Optical Power Relative to Data Receiver Sensitivity (dB)

上图指明,为了使线性串扰造成的光接收机灵敏度损失小于 上图指明,为了使线性串扰造成的光接收机灵敏度损失小于0.3dB, CATV串扰光功率应至少比数据信号光功率 低11dB。CWDM分波 串扰光功率应至少比数据信号光功率 。 分波 器的1490nm支路必须把 支路必须把1550nmCATV光波至少衰减 光波至少衰减31dB。 器的 支路必须把 光波至少衰减 。

Photonics Technology

40dB

40dB

1490nm

1550nm

1490nm

1550nm

介质薄膜型CWDM分波器的透射响应 分波器的透射响应 介质薄膜型 实验表明,采用这种分波器后, 叠加EPON 中观察不到 实验表明,采用这种分波器后,在RF-TV叠加 叠加 1550nm CATV通道对 通道对1490nm数据通道的干扰。 数据通道的干扰。 通道对 数据通道的干扰 现在的三波长ONU光模块产品中已经组装了波长隔离度足够大的 现在的三波长 光模块产品中已经组装了波长隔离度足够大的 CWDM分波器,所以网络营运商用不着担心 分波器, 分波器 所以网络营运商用不着担心1550nmCATV光波对 光波对 1490nm数据光波的线性串扰。 数据光波的线性串扰。 数据光波的线性串扰

双波长与三波长ONU 双波长与三波长
双波长 光收发模块 MAC控制 控制 芯片 三波长 光收发模块

Photonics Technology

以太交 换芯片

F

RJ45

1310nm

1490nm

四、EPON与HFC网共用的光纤分配网的设计 与 网共用的光纤分配网的设计
EPON和HFC网都是一点到多点的网络,它们在拓扑结构上是天然 和 网都是一点到多点的网络, 网都是一点到多点的网络 匹配的,所以共用一个ODN(光纤分配网)。 匹配的,所以共用一个 (光纤分配网)。 ODN由光纤和无源光分路器(POS)组成,可以连接成多种形状的 由光纤和无源光分路器( 由光纤和无源光分路器 )组成, 拓扑结构:星形、树形、环形等,如图。 拓扑结构:星形、树形、环形等,如图。 EPON和HFC网共用的光分路器的波长范围必须覆盖 网共用的光分路器的波长范围必须覆盖1260~1560nm。 和 网共用的光分路器的波长范围必须覆盖 。
ONU OLT ONU ONU OLT

Photonics Technology

Tree

ONU

ONU

ONU

Ring

ONU

ONU OLT

ONU

ONU

ONU

ONU

ONU

Branch

ONU

ONU

4.1 树性光分配网的设计

Photonics Technology

树形光分配网比较适合于住宅小区。为了适应不同的住户分布状况, 树形光分配网比较适合于住宅小区。为了适应不同的住户分布状况, 两级分配是比较灵活的分配方案,如图所示, 两级分配是比较灵活的分配方案,如图所示,其中第一级的分支数 N和第一级的分支数 可因地制宜地选择。 和第一级的分支数M可因地制宜地选择 和第一级的分支数 可因地制宜地选择。 的传送需要出发, 的发送端S到任一 从CATV的传送需要出发,我们要求从 的传送需要出发 我们要求从OLT的发送端 到任一 的发送端 到任一ONU 的接收端R, ﹡ 条光链路的链路损耗都相同 以保证各个CATV 条光链路的链路损耗都相同, 的接收端 ,N﹡M条光链路的链路损耗都相同,以保证各个 光接收机的输出信号有相同的质量。虽然EPON数据通道对此无严 光接收机的输出信号有相同的质量。虽然 数据通道对此无严 格要求,但若做到了这一点,则各个ONU发送的数据光波在到达 格要求,但若做到了这一点,则各个 发送的数据光波在到达 OLT时将有大致相同的强度,这就容许降低对 时将有大致相同的强度, 时将有大致相同的强度 这就容许降低对OLT突发光接收机的 突发光接收机的 自动判决电平设置的要求。为达此目的, 自动判决电平设置的要求。为达此目的,可采用熔融拉锥型宽带不 等分光分路器。 等分光分路器。 但通常第二级光分路器后的各条光纤支路长度差别不大, 但通常第二级光分路器后的各条光纤支路长度差别不大,即使按不 等分光分路器设计,结果的光分配比仍相当均匀, 等分光分路器设计,结果的光分配比仍相当均匀,所以为简单和便 于备份起见,实际定购时第二级可用等分的光分路器( 于备份起见,实际定购时第二级可用等分的光分路器(熔融拉锥型 或平面波导PLC型)。 或平面波导 型

Photonics Technology

ODN设计 设计

k1

L1 L2 ki1 ki2

k2

Li1 Li2

S

L0 ki Li

kij kN LN kiM

Lij LiM

R

A2i A

Photonics Technology

设置正整数N, , 设置正整数 ,M,使N﹡M≤32(此限值由网络每户平均造价和 ﹡ ( 每户平均带宽的折衷决定; 每户平均带宽的折衷决定; 配置各条分支光纤的长度L1,L2,…LN;Li1,Li2,…LiM 配置各条分支光纤的长度 ; ),使 (i=1,2,…N),使 ), max{L0 + Li + Lij}≤20 km (1)
i,j

其中L 是干线光纤的长度。 其中 0是干线光纤的长度。这一长度限制来源于对链路损耗的限 制; 计算第二级的分光比k 和链路损耗A 计算第二级的分光比 ij和链路损耗 2i:
k ij = 10
M j=1 0.1α Lij 0.1α Lij

*100%

i=1,2,-----N; j=1,1,-----M (2)

∑10

A 2i = 10 lg[∑10
j=1

M

0.1α Lij

] + Ls

dB

i=1,2,-----N

(3)

Photonics Technology

计算第一级的分光比ki和整个链路损耗 : 计算第一级的分光比 和整个链路损耗A: 和整个链路损耗
ki = 100.1(α Li + A 2i)
N

∑10
j=1

0.1(α L j +A 2j )

*100%

i=1,2,-----N

(4)

A = α L 0 + 10 lg[∑ 10
j=1

N

0.1(α L j +A 2j )

] + Ls

dB

(5)

校核A值,如果大于23dB,则设计的光分配网不实 校核 值 如果大于 则设计的光分配网不实 因为23dB是IEEE802.3ah规定的 规定的EPON的光 用,因为 是 规定的 的光 链路损耗的上限。这时需要重新选取较小的N、 链路损耗的上限。这时需要重新选取较小的 、 M值再行设计,直到 小于 值再行设计, 小于23dB为止。 为止。 值再行设计 直到A小于 为止

4.2 环形光分配网的设计

Photonics Technology

采用环形拓扑是为了实行冗余保护。 采用环形拓扑是为了实行冗余保护。 一种最严格意义上的环形拓扑—冗余干线和分支环如图 一种最严格意义上的环形拓扑 冗余干线和分支环如图 所示。它总体上是两级分光结构,但分为主用光路(实 所示。它总体上是两级分光结构,但分为主用光路( 和备份光路(虚线)。主用光路的光分路器是OS1和 )。主用光路的光分路器是 线)和备份光路(虚线)。主用光路的光分路器是 和 OS2,由OS2为所有 为所有ONU提供光功率。备份光路的光分路 提供光功率。 , 为所有 提供光功率 器是OS3和OS4, OS4为所有 为所有ONU提供备份光功率 提供备份光功率。 器是OS3和OS4,由OS4为所有ONU提供备份光功率。备 份干线光纤为主用干线光纤提供保护, 份干线光纤为主用干线光纤提供保护,OS3为OS1提供保 为 提供保 提供保护。 护,OS4为OS2提供保护。万一主用干线光纤和备份干线 为 提供保护 光纤中有一条断裂, 仍可为OS4提供光功率,或OS3 提供光功率, 光纤中有一条断裂,OS1仍可为 仍可为 提供光功率 仍可为OS2提供光功率,这种交叉保护方案,使物理网络 提供光功率, 仍可为 提供光功率 这种交叉保护方案, 的可靠性大大提高, 的可靠性大大提高,分析表明不可用性可以低到 1.31×10-9。 × 。

Photonics Technology
ONU1 OS1 OS2 ONU2 ONU3 ONU4 OLT ONU5 ONU6 OS4 ONU7 ONU8

OS3

每一ONU都有主用、备份两路光功率到达入,由电子开关切换一 都有主用、备份两路光功率到达入, 每一 都有主用 路输入。保护倒换时间不大于50ms。 路输入。保护倒换时间不大于 。 这种环形拓扑中光分路器的分光比和链路损耗的计算方法与上述 (8)、(9) 式相同。 、 式相同。

4.3 EPON的路径保护 的路径保护

Photonics Technology

(a) 冗余干线 (a) 冗余干线

(b) 冗余干线与支线

(c) 冗余支线

(d) 冗余树

不可用性分析

Photonics Technology

U split

Utrunk = 1 ? (1 ? uOLT _ Tx )(1 ? uOLT _ Rx )(1 ? utrunk )
U split
Utrunk = 1 ? (1 ? uOLT _ Tx )(1 ? uOLT _ Rx )(1 ? utrunk )
Ubranch = 1? (1? uONU _Tx )(1? uONU _ Rx )(1? ubranch )

U = 1 ? (1 ? U trunk )(1 ? U split )(1 ? U branch )

(a) 冗余干线

Photonics Technology

U = 1 ? (1 ? U 2trunk )(1 ? U split )(1 ? U branch )
(b) 冗余支线

U = 1 ? (1 ? U trunk )(1 ? U split )(1 ? U 2branch )
(c) 冗余干线与支线
U tr u n k + s p litte r = 1 ? (1 ? U tru n k )(1 ? U sp lit )

U branch + splitter = 1 ? (1 ? U branch )(1 ? U split )

U = 1 ? (1 ? U 2 trunk + splitter )(1 ? U 2 splitter + branch )
(d) 冗余干线

U = [1 ? (1 ? U tru n k )(1 ? U sp lit )(1 ? U b ra n ch )] 2

Photonics Technology 部件 故障时间(FIT) 故障时间 平均维修时间 (MTTR), h 12 12 12 2 2 6 6 不可用性 不可用性 =FIT× MTTR/109h 2.74 ×10-5 2.05 ×10-5 1.37 ×10-6 6.85 ×10-6 2.28 ×10-6 1.03 ×10-6 6.85 ×10-6

干线断裂 支线断裂 分路器故障 OLT发送机 发送机 故障 OLT接收机 接收机 故障 ONU发送机 发送机 故障 OLT接收机 接收机 故障

2283 1712 114 3424 1142 1712 1142

utrunk ubranch usplit uOLT_Tx uOLT_Rx uONU_Tx uONU_Rx

Photonics Technology 结构 无保护树 保护的干线 保护的支线 保护的干线与支线 保护的树 业务不可用性 7.56 ×10-5 3.90 ×10-5 3.79 ×10-5 1.31 ×10-9 5.71 ×10-9
期望的平均故障时间 分钟/年 分钟 年

39.72 20.52 19.92 0.00069 0.0030

冗余干线与支线、冗余树结构有最大的可用性。 冗余干线与支线、冗余树结构有最大的可用性。 采用光开关实现冗余线路的倒换。 采用光开关实现冗余线路的倒换。 光开关需供电。为保持ODN的无源特性, ODN的无源特性 光开关需供电。为保持ODN的无源特性, 冗余树结构是最可 取的。 取的。

五. EPON与同轴接入网的网络管理 与同轴接入网的网络管理
EPON是一种接入网,HFC也是一种接入网。在 是一种接入网, 也是一种接入网。 是一种接入网 也是一种接入网 FTTB条件下,它们都解决从分前端到用户大楼的连 条件下, 条件下 但一个传送的是基带数据信号, 接。但一个传送的是基带数据信号,另一个传送的 是射频模拟信号(上面携带者模拟或数字视频、 是射频模拟信号(上面携带者模拟或数字视频、音 频信号),所以两者各有一个网络管理系统。 ),所以两者各有一个网络管理系统 频信号),所以两者各有一个网络管理系统。 EPON的OLT(在分前端) ONU(在用户楼) EPON的OLT(在分前端)与ONU(在用户楼)之 间执行着OAM协议,它是 协议, 间执行着 协议 它是IEEE802.3ah 的重要组成 部分。 的协议栈中有一个OAM( Operation, 部分。在EPON的协议栈中有一个 的协议栈中有一个 Administration and Maintainence) 子层,OLT与 子层, 与 ONU的OAM子层之间交互传送着 子层之间交互传送着OAM帧,完成链 的 子层之间交互传送着 帧 路配置、用户认证、性能查询报告、告警、 路配置、用户认证、性能查询报告、告警、远端环 回控制等功能, 回控制等功能,实际上起着一般子网管理系统的配 置管理、安全管理、性能管理、故障管理的作用。 置管理、安全管理、性能管理、故障管理的作用。

Photonics Technology

EPON的协议栈 的协议栈
MAC Client MAC Control Client MAC Client MAC Control Client MAC Client MAC Control Client

Photonics Technology

Clients

MAC Control Client

MAC Client

Clients

802.3ah

OAM OAM OAM Multi-Point MAC Control Multi-Point MAC Control MPCP MAC MAC MAC Emulation Layer Emulation Layer PON tag RS GMII PCS PMA PMD

OAM MAC MAC RS GMII PCS PMA PMD

802.3ah

OLT

Fiber

ONU

EPON的运行维护管理(OAM) 的运行维护管理( 的运行维护管理 )
功能:包括远端故障告警( );远端环回控制 功能:包括远端故障告警(Event Notification);远端环回控制 ); );链路性能监测 (Loopback Control);链路性能监测(Variable Request and );链路性能监测( Response),如网络参数轮询、失效链路定位、故障条件确定等 ),如网络参数轮询 ),如网络参数轮询、失效链路定位、 实现:发送和接收、处理OAM帧。 实现:发送和接收、处理 帧

Photonics Technology

OAM帧通用格式 帧通用格式
DA 01-80C2-0000-02 6字节 字节 SA 长度/ 长度 类型 0x88 -09 运行码 0x03 标志 编码

OAMPDU 数据/ 数据 填0 帧校验 序列

6字节 2字节 字节 字节

1字节 字节

2字节 1字节 42-1496字节 字节 字节 - 字节

4字节 字节

标志( 标志(Flags) )
Bit(s)
15:7 : 6 5 4 3 2 1 0

Photonics Technology

名称
保留 远端稳定 远端评价 本地稳定 本地评价 严重事件 死亡征兆 链路故障

描述
当远端稳定设置为1, 当远端稳定设置为 远端稳定与远端评价值是最后一次从 对端收到的本地稳定与本地评价的值; 对端收到的本地稳定与本地评价的值;

0x0=本地 本地DTE不满意;发现不能完成。 不满意; 本地 不满意 发现不能完成。 0x1=本地 本地DTE发现过程没有完成。 发现过程没有完成。 本地 发现过程没有完成 0x2=本地 本地DTE发现过程已经完成。 发现过程已经完成。 本地 发现过程已经完成 0x3=保留。 保留。 保留 1=一个严重事件已经发生。 一个严重事件已经发生。 一个严重事件已经发生 0=一个严重事件没有发生。 一个严重事件没有发生。 一个严重事件没有发生 1=一个不可恢复的本地故障已经发生。 一个不可恢复的本地故障已经发生。 一个不可恢复的本地故障已经发生 0=一个不可恢复的本地故障没有发生。 一个不可恢复的本地故障没有发生。 一个不可恢复的本地故障没有发生 1=本地设备接收通道已检测到一个故障。 本地设备接收通道已检测到一个故障。 本地设备接收通道已检测到一个故障 0=本地设备接收通道未检测到一个故障。 本地设备接收通道未检测到一个故障。 本地设备接收通道未检测到一个故障

Photonics Technology

编码

编码 00 01 02 03 04 05-FD FE FF

OAMPDU 信息 事件通知 变量询问 变量响应 环回控制 保留 组织特定 保留

说明 本地和远端OAM子层间的通信。 子层间的通信。 本地和远端 子层间的通信 把链路事件向远端DTE告警。 告警。 把链路事件向远端 告警 查询一个或多个特定的MIB变量。 变量。 查询一个或多个特定的 变量 回答一个或多个特定的MIB变量。 变量。 回答一个或多个特定的 变量 启动/停止 启动 停止OAM远端环回 停止 远端环回 保留 保留作为组织特定的功能扩展 保留

扩展的OAM功能 功能 扩展的
中国电信规定了如下的扩展的OAM功能: 功能: 中国电信规定了如下的扩展的 功能

Photonics Technology

环回(Loopback)功能 功能 环回

Photonics Technology

EPON的SNMP网络管理 的 网络管理
虽然IEEE802.3ah的Cause57对OAM已做了规定, 的 已做了规定, 虽然 对 已做了规定 Appendix30A对管理信息库(MIB)的管理对象 对管理信息库( 对管理信息库 ) (Object)做了规定。中国电信对扩展的 )做了规定。中国电信对扩展的OAM及 及 其管理对象也做了详细规定。 其管理对象也做了详细规定。 但是EPON的OAM是不同于 是不同于SNMP的网络管理协 但是 的 是不同于 的网络管理协 当人们要把EPON纳入 城域网的NMS时就 纳入IP城域网的 议。当人们要把EPON纳入IP城域网的NMS时就 必然面对把OAM管理成果转换进 管理成果转换进SNMP的问题。 的问题。 必然面对把 管理成果转换进 的问题 于是需要在OLT中建立 中建立SNMP Proxy。IETF工作 于是需要在 中建立 。 工作 组为此于2007年通过了“ Managed Objects of 年通过了“ 组为此于 年通过了 Passive Optical Network(EPON) ”,定义了 ( ) , EPON的MIB。 的 。 迄今为止国内外还没有一款EPON产品具有 产品具有SNMP 迄今为止国内外还没有一款 产品具有 管理功能。 管理功能。

Photonics Technology

FTTB条件下 条件下HFC网的管理 条件下 网的管理
条件下HFC网设备的管理大大简化,因为 网设备的管理大大简化, 在FTTB条件下 条件下 网设备的管理大大简化 外线路上已没有有源设备, 外线路上已没有有源设备,需要网络中心做远程管 理的传输设备只有光接收机和楼栋电放大器。 理的传输设备只有光接收机和楼栋电放大器。 这时“HFC网设备管理系统规范”国家标准中规定 这时“ 网设备管理系统规范” 网设备管理系统规范 类应答器( 的I类应答器(射频应答器)将不便应用,因为在并 类应答器 射频应答器)将不便应用, 行采用EPON作为双向数据通道时,HFC网只须承 作为双向数据通道时, 行采用 作为双向数据通道时 网只须承 担单向广播电视功能,不必再建立双向射频通道, 担单向广播电视功能,不必再建立双向射频通道, 这样I类应答器不再有用武之地 类应答器不再有用武之地。 这样 类应答器不再有用武之地。这时对光接收机和 楼栋放大器可采用Ⅱ类应答器, 楼栋放大器可采用Ⅱ类应答器, HFC网络管理系统 网络管理系统 是一个基于SNMP的子网管理系统,其管理数据通 的子网管理系统, 是一个基于 的子网管理系统 数据通道传输。 过ONU数据通道传输。 数据通道传输 在楼栋里,现在EPON ONU经过 经过OAM受OLT管理, 管理, 在楼栋里,现在 经过 受 管理 CATV楼栋放大器经过 楼栋放大器经过ONU数据通道受 数据通道受SNMP网络 楼栋放大器经过 数据通道受 网络 管理系统管理。 管理系统管理。

Photonics Technology

Photonics Technology

在这样的情况下楼栋中ONU与家庭间的 与家庭间的 在这样的情况下楼栋中 EoC控制器如果要接受网络中心的控制, 控制器如果要接受网络中心的控制, 控制器如果要接受网络中心的控制 应当集成到基于SNMP的HFC网络管理系 应当集成到基于 的 网络管理系 而不宜集成到ONU/OLT间的 间的OAM系 统,而不宜集成到 间的 系 统。

Photonics Technology
SNMPv2

SNMP Proxy OLT
OAM

Agent Tx
OAM

ONU

Agent Rx

Agent ONUONU Rx
SNMPv2

SNMPv2

HFC网的 网的SNMP网管平台可以将 网管平台可以将EoC控制器纳入管理,只要给予 控制器纳入管理, 网的 网管平台可以将 控制器纳入管理 MIB库的定义。 库的定义。 库的定义

Photonics Technology

Photonics Technology

参考文献

1. IEEE802.3-2005 信息技术-系统间通信和信息交换-局域网和城域网特定 信息技术-系统间通信和信息交换- 要求- 部分: 接入方式和物理层规范- 要求-第3部分:CSMA/CD接入方式和物理层规范-增补文件:用于用户 部分 接入方式和物理层规范 增补文件: 接入网的媒质接入控制参数、 接入网的媒质接入控制参数、物理层和管理参数 2. YD/T 1475-2006 接入网技术要求-基于以太网方式的无源光网络(EPON) 接入网技术要求-基于以太网方式的无源光网络( ) 3.IEC 60728-xx Opital Systems for Broadcast Signal Transmission . 4.GY/T 131-1997 有线电视网中光链路系统技术要求和测量方法 . 5.林如俭等,以太无源光网(EPON)—接入网三网融合的桥梁 2003国际有 接入网三网融合的桥梁, .林如俭等,以太无源光网( ) 接入网三网融合的桥梁 国际有 线电视技术研讨会论文集, 线电视技术研讨会论文集,2003年10月 年 月 6.宋英雄,林如俭等,通过以太无源光网的RF-TV传送技术,光子学报,2007 .宋英雄,林如俭等,通过以太无源光网的 传送技术,光子学报, 传送技术 年5月 月 7.宋英雄,1550nm超干线及宽带接入光传输关键技术研究,上海大学博士论 超干线及宽带接入光传输关键技术研究, .宋英雄, 超干线及宽带接入光传输关键技术研究 文,2007年3月 年 月 8. Glen Kramer, 基于以太网的无源光网络,北京邮电大学出版社 基于以太网的无源光网络, 9. REC 4837,Managed Objects of Ethernet Passive Optical Networks , (EPON) ) 10. GB/T 20030-2005 HFC网设备管理系统规范 网设备管理系统规范

Photonics Technology


相关文章:
EPON技术在三网融合应用的研究
从可行性, 三网融合的统一技术基础承载技术基础等方面展开探讨;如何利用 EPON 接 入网技术实现三网融合,EPON 技术在三网融合的应用模型分析。 【关键词】EPON;...
三网融合及接入技术EPON
三网介绍及接入技术 EPON 一、电话网:公共交换电话网 PSTN /综合业务数字网 ISDN 详见另一篇文章 二、有线电视网 CATV(CableTelevision)信道是信息传输的通道,即...
基于EPON的三网融合接入网技术
EPON 的三网融合接入网技术 1 引言 信息社会的发展使人们越来越离不开网络技术...(3)EPON+EoC 适合现有 CATV 用户的首选技术 EPON+EoC 技术是在现有的 HFC ...
三网融合“光网”背景下CATV与IPTV发展趋势浅析
三网融合“光网”背景下CATV与IPTV发展趋势浅析_广告/传媒_人文社科_专业资料。...(中国 pon)技术和 hinoc(高性能同轴网络) 技术;而电信主要采用 epon 作为主流...
EPON三网融合
2 个 RJ11 电话端口和 1 个 CATV 同轴端口,可分布接入 PC、电话和 电视...基于EPON的三网融合接入... 6页 免费 EPON接入网技术实现三网... 5页 免费...
PON技术推动接入网融合
在兼容 EPON、GPON、10GEPON、 WPON、P2P 等光层技术基础上,融合了以太网、ADSL2+、VDSL2、VOIP、CATV、TDM、WiFi 等 不同类型的接入技术。 为应对 10GPON ...
EPON与DSLAM融合
EPON接入网技术实现三网融... 5页 免费 EPON与CATV网融合的相关技... 62页...EPON与DSLAM融合EPON与DSLAM融合隐藏>> PON 与 xDSL 融合组网应用模式探讨 1、...
EPON三网融合毕业论文
CATV 业务,免 除了传统住宅建设过程中繁琐且成本高昂...融合业务实现条件 2.1FTTH EPON 光接入关键技术 a...虚拟局域网 MA5680T 最多支持 4K 个 VLAN MA5680...
基于EPON的光接入网设计
高速宽带互联网数据传送, IPTV,CATV 等业务,而这些...广泛讨论的技术方案包括 GPON 、 APON 和 EPON。...4) 多网融合,技术上支持宽带上网、有线电视(CATV)...
关于EPON全业务接入技术的分析
因此,现在的 EPON 实际都 是考虑网络融合需求的多业务系统。 (二)EPON 网络的...为多个用户提供以太网数据接入、 POTS 语音接入和 CATV/IPTV 视频接入等不同...
更多相关标签: