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【全數字醫院呼叫對講系統廠家】GPON體系結構(吉比特無源光網絡結構)

2023-10-21 09:20

GPON標準的設置是基于不同服務需求,提供最有效率和理想的傳輸速率,同時兼顧 OAM功能以及可擴充的能力。在這樣的設計原則下,GPON技術得已成為光纖接入網絡一 種全新的解決方案。不但提供高速速率,而且支持各種接入服務,特別是在數據及TDM傳 輸時支持原有數據的格式無須再次轉換。 GPON系統組成 與所有的無源光網絡接入系統相同,GPON主要由OLT、ONU/ONT以及ODN3部分組 成。GPON系統的參考配置如下圖所示。如果不使用WDM模塊,則A、B點不存在;如 果適配功能(AF)包含在ONU內,則a參考點不存在。
1. ONU/ONT 遠端接入設備ONU/ONT提供通往ODN的光接口,用于實現光纖接入網的用戶接口。 根據ONU/ONT放置位置的不同,光纖接入網可以分為光纖到戶、光纖到辦公室、光纖到大樓及光纖到交接箱。每個ONU/ONT由核心功能塊、服務功能塊及通用功能塊組成。核心功 能塊包括用戶和服務復用功能、傳輸復用功能及ODN接口功能。用戶和服務復用功能包括 裝配來自各個用戶的信息、分配要傳輸給各個用戶的信息,以及連接單個的服務接口功能。 傳輸復用功能包括分析從ODN傳過來的信號并提取出屬于該ONU/ONT的部分,以及合理 地安排要發送給ODN的信息。ODN接口功能則提供一系列光物理接口功能,包括光/電和電/ 光轉換。如果每個ONU/ONT使用多根光纖與ODN相連,那么就存在多個物理接口。 ONU/ONT服務功能塊提供用戶端功能,它包括提供用戶服務接口并將用戶信息適配為適合 傳輸的形式。該功能塊可為一個或若干個用戶服務,并能根據其物理接口提供信令轉換功能。 ONU/ONT的通用功能模塊提供供電功能及系統的OAM功能。供電功能包括交流變直流或 直流變交流,供電方式為本地供電或遠端供電,若干個ONU/ONT可以共享一個電源,在備 用電源供電時,ONU/ONT應該也能正常工作。 2. ODN ODN是OAN中極其重要的組成部分,它位于ONU和OLT之間。PON的ODN全部由 無源器件構成,它具有無源分配功能,其基本要求包括:為今后提供可靠的光纜設施;易于 維護;具有縱向兼容性;具有可靠的網絡結構;具有很大的傳輸容量;有效性高。

通常,光分配網絡(ODN)的作用是為ONU/ONT到OLT的物理連接提供光傳輸媒質。 組成ODN的無源元件有單模光纖、單模光纜、光纖帶、帶狀光纖、光連接器、光分路器、 波分復用器、光衰減器、光濾波器和熔融接頭等。

3. OLT OLT位于中心局(CO, Central Office) 一側,并連到一個或多個ODN,向上提供廣域 網接口,包括 GE、OC-3/STM-1, DS-3 等,向下對 ODN 可提供 1.244Gbit/s 或 2.488Gbit/s 的光接口,具有集中帶寬分配、控制光分配網絡、實時監控以及運行、維護和管理無源光網 絡系統的功能。 4. WDM和NE WDM模塊和網元(NE)為可選項,用于在OLT和ONU之間采用不同的工作波長來傳 輸其他業務(如視頻信號)。 5. AF AF為ONU和用戶設備提供適配功能,完成用戶接口以及在最后一段引入線上傳送業務 的任務。AF根據需要可以分為局端的局端適配功能(AF-C, Central Adaptation Function)功 能以及在遠端的遠端適配功能(AF-R, Remote Adaptation Function)0在這種情況下,ONU 在a接口側提供相應的控制和接口功能。AF具體物理實現既可以與ONU結合,也可以獨立 實現。 協議參考模型 GPON由控制/管理平面和用戶平面組成,控制/管理平面管理用戶數據流,完成安全加 密等OAM功能,用戶平面完成用戶數據流的傳輸。用戶平面分為物理媒質相關(PMD)層、 GPON 傳輸匯聚(GTC, GPON Transmission Convergence)層和高層,如圖 3-4 所示。


圖3-4GPON協議參考模型

對于PMD層而言,GPON的傳輸網絡可以是任何類型,如SDH/SONET和ITU-T的G.709; GPON的用戶信號也可以有多種類型,可以是基于分組的如IP/點對點協議(PPP, Point to Point Protoco 1)或以太網的MAC幀,也可以是連續的比特數據。由于GPON的線路速率是8kbit/s 的倍數,故可以在上面傳送TDM業務,因而GPON對數據業務和語音業務(即TDM)都有 很好的支持。GPON傳輸網絡支持對稱和非對稱的線路速率。

GPON技術特征主要體現在傳輸匯聚層。其中傳輸匯聚層又分為PON成幀子層和適配子 層。GTC成幀子層完成GTC幀的封裝、光分配網絡的傳輸、測距、帶寬分配等功能。GTC 適配子層提供協議數據單元(PDU, Protocol Data Unit)與高層實體的接口,它包括ATM適配和GEM適配兩種適配方式。ATM適配沿用了 G.983系列標準規范,以ATM幀承載業務; 而GEM適配源于ITU-T的G.7041標準中定義的通用成幀規程,它可以承載高層協議(如基 于分組的IP/PPP和以太網協議),或是基于恒定比特的業務。

在G.984.3建議中,動態帶寬分配(DBA)和QoS還沿用了 G.983.4的思路,將業務分 為5種類型,對于不同的業務設置不同的參數,根據參數檢測擁塞狀態,分配帶寬,對ONU 進行授權。除DBA、加密控制外,ITU-T在TC層還定義了一些新的功能,如FEC (前向糾 錯)、功率控制等。

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