光通信——PON系统典型组网

news2024/11/20 14:32:07

PON系统可同时承载包括Internet上网、VoIP语音、IPTV视频、TDM数据专线、以太网专线、基站回传等业务在内的多种业务，实现全业务承载，此外，还可通过三波方案承载CATV业务，实现“三网融合” 。

CATV（Community Antenna Television）指的是有线电视业务，通过共同天线接收电视信号并将其分配给用户。CATV通常提供多种频道，包括新闻、娱乐、体育和电影等，用户通过有线电视机顶盒或电视直接接收这些信号。

下图是PON系统典型组网方案。对于以太网/IP类业务，OLT直接上联IP城域网的BRAS/SR设备（某些场合，OLT可先经汇聚交换机进行二层汇聚之后上联BRAS/SR），由BRAS/SR实现业务接入网关功能，接入各业务网络。对于专线租赁网络，可通过SR进行相应的VPN组网。

BRAS（Broadband Remote Access Server）：宽带接入服务器，负责用户的接入管理和身份验证，同时提供宽带业务的网关功能，将用户流量路由到相应的服务网络。
SR（Service Router）：服务路由器，通常用于高性能的流量管理和转发，支持多种业务类型（如互联网、语音和视频）并进行流量调度和负载均衡。
BNG（Broadband Network Gateway）：宽带网络网关，类似于BRAS，主要负责宽带用户接入、认证、计费和流量管理。BNG通常具有更强的功能，支持更复杂的业务和更高的用户规模。
BRAS与BNG的区别：BRAS主要用于宽带接入，而BNG不仅提供接入功能，还整合了更高级的网络管理和服务质量（QoS）功能，适用于更大规模的用户接入场景。
汇聚交换机：一种用于在网络中汇聚多个接入点流量的设备，通常用于连接不同的接入层设备，优化流量管理和提高网络效率。
VPN组网：虚拟专用网络组网，通过加密技术在公共网络上建立安全的私人网络，允许用户安全地访问远程资源，常用于连接分支机构、远程办公和安全数据传输。

PON系统承载TDM类业务，OLT还需通过TDM接口上联相应的网络设备（ATM/FR/DDN/SDH等）。

TDM（Time Division Multiplexing）：时分复用，是一种数据传输技术，通过将时间分为多个时间槽，将多个信号在同一传输介质上复用，以提高带宽利用率。在TDM中，不同的信号在不同的时间段内占用同一信道。
ATM（Asynchronous Transfer Mode）：异步传输模式，是一种快速的数据传输技术，使用固定长度的信元进行数据传输，支持语音、数据和视频等多种业务，适合高带宽和低延迟的应用。
FR（Frame Relay）：帧中继，是一种面向连接的通信协议，主要用于数据帧的传输。它提供了一种经济高效的方式来连接局域网和广域网，适用于较低延迟和较高带宽的需求。
DDN（Digital Data Network）：数字数据网络，主要用于传输数字数据，支持点对点或点对多点的通信，通常用于专线租赁和数据交换。
SDH（Synchronous Digital Hierarchy）：同步数字层次，是一种用于传输数字信号的标准，提供高效的数据传输和网络管理，适用于大容量数据传输。

在PON系统中，OLT通过TDM接口与这些设备相连，以承载时分复用的TDM类业务。

PON系统内基于VLAN模型区分各IP类、TDM等业务，并结合QoS机制，使运营商可为不同客户群提供差异化服务和精细化管理。根据运营商的运营需求和IP城域网状况，可灵活采用PUPV、PUPSPV等VLAN配置方式进行业务区分和运营。PUPV为每用户每VLAN，即一个家庭所有业务共存于一个VLAN;PUPSPV为每用户每类业务每VLAN，即以家庭为单位每类业务一个VLAN

VLAN（Virtual Local Area Network）：虚拟局域网，是一种在同一物理网络中划分出多个逻辑网络的技术。它允许不同的设备在同一物理网络中进行隔离，以提高安全性和管理灵活性。每个VLAN可以有不同的广播域，限制广播流量。
LAN（Local Area Network）：局域网，通常用于在有限地理区域（如家庭、办公室或校园）内连接计算机和其他设备。它支持设备之间的资源共享和数据传输。
VLAN与LAN的区别：
- 定义：LAN是物理网络的概念，而VLAN是逻辑网络的概念。
- 隔离：VLAN允许在同一物理LAN上划分多个逻辑网络，以实现设备之间的隔离和安全性，而LAN通常将所有设备连接在一起，没有逻辑隔离。
- 管理：通过VLAN，网络管理员可以更灵活地管理和配置网络，例如为不同用户或业务类型分配不同的VLAN，从而实现差异化服务。