09光接入网G-PON标准新进展.ppt

1,光接入网G-PON标准新进展,朱 洪电信科学技术第五研究所2009 11.20,2,ITU-T SG15光接入网标准发展简顾光接入网G-PON最新标准简介,内 容,3,两大系列建议：B-PON（10个建议）、G-PON（4个建议）,ITU-T SG15光接入网标准发展简顾,4,B-PON：原有的10个建议合并为5个建议,ITU-T SG15光接入网标准发展简顾,2005年5月合并,5,ITU-T SG15光接入网标准发展简顾,6,光接入网G-PON最新标准简介-G984.5,G.984.5：Gigabit-capable Passive Optical Networks (G‑PON): Enhancement band (09/2007) G.984.6： Gigabit-capable passive optical networks (GPON): Reach extension (03/2008) G.984.5目的：未来在G-PON系统中利用WDM技术为新增业务信号提供预留波长，为此定义波长范围，使光分配网ODN的价值最大化定义：预留的波长范围PON光网络单元ONU的X/S容限提供：在OLT侧组合和隔离G-PON上-下行信号和带宽增强的离散的WDM滤波器参数范本下一代接入（NGA）业务和视频分发业务的波长分配示例,7,光分配网的一般物理配置,根据G.983.1，上行方向和下行方向可以在同一根光纤以及同一个器件（如复用/解复用）上工作，或相互分隔的光纤和器件上工作。

G.984.5仅考虑单纤上采用不同波长进行双向传输的双工情况,光接入网G-PON最新标准简介-G984.5,8,,Reference diagram 1：Splitter+WDM filter,WBF：Wavelength blocking filter for blocking interference signals to Rx,光接入网G-PON最新标准简介-G984.5,9,,Reference diagram 2 ：2 stages of Splitters,WBF：Wavelength blocking filter for blocking interference signals to Rx,光接入网G-PON最新标准简介-G984.5,10,,波长分配,光接入网G-PON最新标准简介-G984.5,11,光接入网G-PON最新标准简介-G984.5,12,光接入网G-PON最新标准简介-G984.5,13,,X/S tolerance mask for ONU,光接入网G-PON最新标准简介-G984.5,14,X/S tolerance of G-PON ONUG-PON ONU的光接收机灵敏度必须满足由NGA和/或视频信号引起的信号干扰所造成的影响。

为了使得干扰信号的影响最小，需引入合适的波长阻隔滤波器WBF和WDM滤波器G.984.5规范了G-PON ONU的X/S容限S：基带信号的光功率X：干扰信号的光功率 测量X/S容限的干扰信号格式应是NRZ伪随机码，其速率与G-PON下行信号的速率相同，或是基带接收机带宽内的一个低速率,光接入网G-PON最新标准简介-G984.5,15,Example of WDM1 characteristics WDM1 滤波器：汇合（下行方向）、隔离（上行方向）G-PON上/下信号，起到增强波带的作用,,WDM1参考图,WDM1参数,光接入网G-PON最新标准简介-G984.5,16,NGA业务和视频分发业务的波长分配举例在G-PON、NGA、视频业务共存情况下，视频带的两侧应有防护带以避免干扰引起视频接收机的视频CNR性能裂化考虑到基带和视频的防护带，基带和视频之间的波长范围不一定适合于NGA的下行信号在1550nm波长带，防护带的范围取决于视频带通滤波器的滤波特性和视频接收机的性能G.9845考虑了两种滤波器集成滤波器：与G-PON ONU接收机集成在一起的滤波器，如三信号类型接收机单一滤波器：配置于G-PON三信号接收机和视频接收机外部的独立的滤波器,,光接入网G-PON最新标准简介-G984.5,17,情况1：视频的集成滤波器,,Example configuration of G-PON ONU with video (Case 1),,Example of integrated filter characteristics for video,光接入网G-PON最新标准简介-G984.5,18,,情况2：分离的视频WDM滤波器,Example configuration of G-PON ONU with video (Case 2),,Example configuration of G-PON ONU and video ONU (Case 2),,Example of wavelength allocation (Case 2),光接入网G-PON最新标准简介-G984.5,19,G.984.6概括了利用物理层距离延伸装置实现距离延伸的G-PON的体系架构和接口参数，光线路终端OLT和光网络终端ONT之间光纤链路中增加再生中继器或光放大器最大距离距离可达60km，损耗预算超过27.5dB对距离延伸器的指标进行规范，包括：光干线（延伸线路）光干线接口(R'/S')和OLT接口(S/R) 光分配网ODN延伸器到ODN的接口(S‘/R’)以及到ONU的接口(R/S),光接入网G-PON最新标准简介-G984.6,20,Basic PON architecture,Mid-span reach extension,在ODN和光干线OTL之间插入Mid-Span延伸器利用OTL的长度来延伸PON的距离还能够增大PON的分支比,光接入网G-PON最新标准简介-G984.6,21,实现光距离延伸有好几种方式，可分为两种类型的距离延伸器：光放大器类型，提供光增益OEO再生器类型，在电域对信号进行整形、定时,两种基本的延伸器架构：光放大器，中继器,OA： Optical AmplifierOBF：Optical Bandpass Filter,光接入网G-PON最新标准简介-G984.6,22,混合延伸器架构举例,OA+OEO混合方式,OA： Optical AmplifierOBF：Optical Bandpass Filter,光接入网G-PON最新标准简介-G984.6,23,光接入网G-PON最新标准简介-G984.6,24,混合距离延伸器的4种可能的架构,光接入网G-PON最新标准简介-G984.6,25,Reach extended GPON, with geo-redundant OLT and trunk line protection,光接入网G-PON最新标准简介-G984.6,26,SummaryG.984.5：主要解决未来多业务的接入，包括NGA、视频业务；采取波长预留的方式，使光分配网ODN的价值最大化G984.6：解决G-PON距离延伸的问题，扩大G-PON的服务半径G.984.5+G.984.6，增强了G-PON的应用范围，延伸了G-PON的技术寿命,光接入网G-PON最新标准简介-G.984.5/G984.6,27,G.987：定义、缩略语及缩写词G.987.1：10G比特能力的无源光网络（XG-PON）：一般需求G.987.1： 10G比特能力的无源光网络 （XG-PON）：物理媒质相关层（PMD）规范,光接入网G-PON最新标准简介-XG-PON,28,接入网参考体系架构,光接入网G-PON最新标准简介-XG-PON,G.987：定义、缩略语及缩写词,29,Fibre distance concepts,光接入网G-PON最新标准简介-XG-PON,G.987：定义、缩略语及缩写词,30,光接入网G-PON最新标准简介-XG-PON,光功率参数和损耗预算参数之间的关系,G.987：定义、缩略语及缩写词,31,光接入网G-PON最新标准简介-XG-PON,G.987.1：XG-PON：一般需求需求方面：业务范例用户网络接口UNI业务节点接口SNI网络运营商希望的一些主要应用配置满足能支持各种营业和住宅用户应用的系统及运营需求继承性方面：尽可能维持G.982/G.983/G.984系列建议规范促进与现有的光分配网ODN的后向兼容利用G.984系列建议定义的WDM，提供用户从千兆比特PON（G-PON和GE-PON）到XG-PON的无缝演进根据上行线路速率的不同，分为两种XG-PONXG-PON1：上行速率为2.5Gbit/sXG-PON2：上行速率为10Gbit/s此规范的第一阶段仅考虑XG-PON1，在技术成熟后再考虑XG-PON2,32,光接入网G-PON最新标准简介-XG-PON,要求：XG-PON应扩展G.984.6距离延伸器的能力继承和延续G.984系列的规范提供额外的光功率预算来实现长距离传输提供更大的无源分支比,Network Architecture,33,光接入网G-PON最新标准简介-XG-PON,XG-PON与G-PON通过WDM1r而共存的光路参考配置,要求XG-PON1/XG-PON2、G-PON、视频分配业务等共存于ODN,34,光接入网G-PON最新标准简介-XG-PON,XG-PON与G-PON通过分支器而共存的光路参考配置,35,G-PON和CG-PON的工作波长分配,光接入网G-PON最新标准简介-XG-PON,36,波长分配参数,光接入网G-PON最新标准简介-XG-PON,37,PON的演进G-PON (ITU-T G.984系列)、G-EPON (IEEE 802.3-2008)已经标准化，全世界广泛应用随着用户及企业应用对带宽的需求日益增长，要求NG-PON提供比G-PON更大的带宽要求NG-PON必须能够对前期已有的G-PON基础设施进行保护，以保证用户从G-PON无缝、平滑过渡到NG-PONXG-PON与G-PON的共存，与其它类型的PON共存需进一步研究两种演进情况PON brown field migration scenario：已有G-PON系统的地域，网络运营商决定利用已有的光纤基础设施通过XG-PON来提供更大的带宽业务，一般需求包括：G-PON与XG-PON共存于ODN对不进行升级的用户来说其业务中断的影响应减到最小整个演进过程中XG-PON必须支持/仿效所有G-PON已有的业务PON Green field migration scenario：以前没有使用G-PON系统的地域，没有与G-PON共存的需求,光接入网G-PON最新标准简介-XG-PON,38,从已有的G-PON演进到XG-PON为了保证平滑演进，在所有ONU中都必须实现G.984.5规范的波长分配方案，保留运营商使用XG-PON的选择在过渡期间，为了保证G-PON和XG-PON同时运行，WDM1r合成器/分支器应安装在网络中,光接入网G-PON最新标准简介-XG-PON,G-PON与XG-PON共存,39,XG-PON1到XG-PON2的演进目前的建议版本尚未考虑XG-PON1和XG-PON2之间共存的问题，留给未来版本考虑无论是否共存，都希望考虑支持共同的TC层XG-PON的重叠或混合XG-PON有可能在同一个ODN中利用WDM重叠多个XG-PON系统，以增大容量；此时频谱安排至关重要重叠XG-PON或混合XG-PON的需求在未来的修改版本中研究RE应用架构两种情况：从G-PON到XG-PON的演进G-PON系统中已有RE已使用的RE具有满足G-PON和XG-PON需求的能力早期的RE，需要用一种叫做“combo”RE来替换,光接入网G-PON最新标准简介-XG-PON,。