PON技術(shù)原理及發(fā)展策略

專題四：無源光網(wǎng)絡(luò)（ PON） 第一部分：技術(shù)原理及發(fā)展策略 總部計(jì)劃部、研究院 2009年 9月 2 提綱 PON技術(shù)驅(qū)動(dòng)力 PON技術(shù)原理 GPON/EPON技術(shù)比較 PON發(fā)展策略 PON設(shè)備 測試 3 國內(nèi)其他運(yùn)營商已具備全業(yè)務(wù)運(yùn)營條件 個(gè)人、集團(tuán)、家庭業(yè)務(wù)均已成為市場競爭熱點(diǎn) 電信重組與全業(yè)務(wù) 新商業(yè)模式重構(gòu)了市場格局，電信運(yùn)營商在產(chǎn)業(yè)鏈的主導(dǎo)地位日益受到威脅 有線接入以及 TD終端的互聯(lián)網(wǎng)接入能力不足 阿里巴巴 互聯(lián)網(wǎng)挑戰(zhàn) 中國移動(dòng)承擔(dān)推動(dòng) TD產(chǎn)業(yè)發(fā)展巨大責(zé)任 移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)將成為 FTTx的重要推動(dòng)力，分布式基站、 TD-Femto、 WLAN需要大量光纖接入資源 3G牌照發(fā)放與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng) 政策與競爭環(huán)境 PON是全業(yè)務(wù)運(yùn)營時(shí)期寬帶接入的主流技術(shù)，建設(shè)以 PON為主的光纖接入網(wǎng)是必然選擇！ 4 國家 德國 移動(dòng)運(yùn)營商 舉例 意大利 英國 06年 10月開始提供 DSL服務(wù) Surfhome 06年 3月開始提供基于 UMTS的寬帶服務(wù)； 06年 9月開始 提供 Flathochdrei服務(wù)（移動(dòng)、固定語音和 DSL打包） 06年 9月開始與 FASTWEB合作，從而可以提供寬帶接入給移動(dòng)用戶 06年 6月就宣布使用 GBP30(44)及以上套餐的移動(dòng)用戶可以 使用免費(fèi)的互聯(lián)網(wǎng)接入和免費(fèi)的英國固定電話（不含固話月租） 06年 6月， O2收購原私有寬帶網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商 Be， 07年 10月開始提供固定寬帶服務(wù) 07年 1月開始提供 at home服務(wù)，每月 25即可無限制寬帶 接入以及一定時(shí)間的固定電話（含月租） 海外移動(dòng)運(yùn)營商紛紛提供固定寬帶接入 5 海外運(yùn)營商陸續(xù)啟動(dòng)大帶寬戰(zhàn)略 國家 運(yùn)營商 舉例 新加坡 新一代全國寬帶網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)公司招標(biāo)工作于 2008年 5月截止，將采用 FTTH技術(shù)，計(jì)劃實(shí)現(xiàn) 1Gbps的高速網(wǎng)絡(luò)。 iN2015 FiOS用戶 ARPU $129/月 , 兩倍于傳統(tǒng)固網(wǎng) ARPU $61/月 ,60M計(jì)劃； FiOSTV用戶 1.2M (28%)， Internet用戶 1.8M (17%) 2008年 7月宣布計(jì)劃在 2012 年前向 100 萬個(gè)家庭部署基于光纖的 100Mb/s的超高速寬帶接入。 美國 英國 西班牙 從 2008年 10月開始推出的 FTTx接入服務(wù)。這一服務(wù)的最高帶寬可以達(dá)到 30Mbps，未來可以提供到 FTTH服務(wù)。 日本 日本 NTT通過 FTTx提供 100M到用戶，完全不限速。 截至 2008年中，已有號(hào)稱 1300萬左右的寬帶用戶。 德國 2006年起， 德國電信計(jì)劃投資 30億歐元，采用 FTTx模式在 50個(gè)大型城市升級(jí)寬帶，為用戶提供最高 50Mb/s速率。 6 中國移動(dòng)有線接入資源現(xiàn)狀 基站 MSTP MSTP MSTP MSTP 基站 基站 基站 FTTN 光 纖 到 節(jié) 點(diǎn) 城區(qū)基站光纖資源距離用戶 500米左右 光纖 FTTH/O 光 纖 到 戶 /辦 公室 部分小區(qū)進(jìn)行室內(nèi)覆蓋，光纖資源已經(jīng)到了樓層 FTTB 光 纖 到大樓 FTTB+LAN/WLAN 城域網(wǎng)光纖 優(yōu)勢：基站分布廣、光纖接入比例高。 基站光纖接入比例達(dá) 91%，其中城區(qū)基站約 20萬個(gè)，距離客戶僅數(shù)百米，可實(shí)現(xiàn)快速接入 存在問題：城區(qū)管道匱乏，光纖利用率較高，接入網(wǎng)管線資源匱乏 截止 2009年 1季度，全國平均城域網(wǎng)光纖使用率為 36% 城區(qū)纖芯余量較小，接入層 12-24芯為主，利用率一般為 40%-50%，密集城區(qū)使用率更高 FTTH/O LAN/WLAN 7 提綱 PON技術(shù)驅(qū)動(dòng)力 PON技術(shù)原理 技術(shù)介紹 關(guān)鍵技術(shù) PON協(xié)議棧 GPON/EPON技術(shù)比較 PON發(fā)展策略 PON設(shè)備 測試 8 PON采用樹形結(jié)構(gòu)光纖組網(wǎng)，由局端 OLT（光線路終端 )、用戶端 ONU（光網(wǎng)絡(luò)單元）和光分路器組成。 PON為接入網(wǎng)技術(shù)，接入 QoS、可靠性要求相對(duì)較低的普通集團(tuán)客戶和高檔小區(qū)客戶，提供寬帶數(shù)據(jù)、語音和視頻等綜合業(yè)務(wù) OLT： 部署在局端，每個(gè) OLT可根據(jù)業(yè)務(wù)需求配置一定數(shù)量 PON口，最多可達(dá) 128個(gè) PON口。每個(gè) PON口連接一根主干光纖，經(jīng)光分路器分光后接入 N個(gè) ONU（分光比為 1： N）。 ONU： 部署在用戶側(cè)，每個(gè) ONU可通過 E1、 FE、 WiFi、 POTS接口接入用戶 ,FTTH/O模式下每個(gè) ONU接入 1個(gè)用戶， FTTB模式下每個(gè) ONU接入 8/16/24個(gè)用戶。 光分路器： 部署在 OLT和 ONU之間，為無源器件，向上連接一根主干光纖，向下經(jīng)分光后通過多根光纖與 ONU連接。 PON僅在局端和用戶側(cè)設(shè)置有源設(shè)備，中間采用光纖和無源器件，節(jié)省機(jī)房資源。 PON技術(shù)介紹 光分路器 家庭用戶 集團(tuán)用戶 光分路器 OLT ONU ONU PON設(shè)備部署位置 家庭用戶 PON網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 局端 主干光纖 9 PON技術(shù)優(yōu)勢 局端設(shè)備 交換機(jī) CPE 交換機(jī)匯聚和接入 PON匯聚和接入 ODN OLT ONU PON傳輸距離長、帶寬高、接入容量大、成本低，是寬帶接入的主流技術(shù) 可用于 FTTH/O/B（光纖到戶 /辦公室 /樓）等場景，為用戶提供數(shù)據(jù)、語音、視頻等綜合業(yè)務(wù) PON可以覆蓋 20km，采用無源的光分路器進(jìn)行匯聚，網(wǎng)絡(luò)扁平化，可節(jié)約 90%的匯聚交換機(jī) PON采用點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)技術(shù)，可以節(jié)約大量的光纖和一半的光收發(fā)器 無源的光纖網(wǎng)絡(luò)可大大降低維護(hù)成本 10 Internet 光纖全面替代銅線，網(wǎng)絡(luò)扁平化 大大節(jié)約網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，去除瓶頸 BRAS Router OLT 光分路器 Router Video Servers Application Servers Application Servers Video Servers ONU Modem PON組網(wǎng)優(yōu)勢 PON的大容量和長距離傳輸優(yōu)勢可以節(jié)約大量的局端設(shè)備、 90%以上的匯聚交換機(jī)，簡化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高了網(wǎng)絡(luò)性能，節(jié)約了局房面積 PON的 OLT設(shè)備應(yīng)盡量設(shè)置在城域網(wǎng)匯聚層， MDU型 ONU提供密集用戶接入 無源光分配網(wǎng)故障率低，降低 OPEX 3Km 1020Km / DSLAM 匯聚 交換機(jī) 雙絞線 光纖 有線寬帶接入網(wǎng)技術(shù)策略：以 PON技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合 LAN/WLAN技術(shù) 固網(wǎng)運(yùn)營商傳統(tǒng)接入技術(shù) 中國移動(dòng)采用的以 PON為主的寬帶接入技術(shù) 11 連續(xù)發(fā)送模塊 突發(fā)發(fā)送模塊 快速開啟和關(guān)斷能力 消光比大（ 10dB） 0# ONT 0# ONU 1# ONU 0# ONU 1# ONU 0# ONT 0# ONU 1# ONU 0# ONT 有快速 AGC 接 收無快速 AGC 閾值線 恢復(fù)出來的數(shù)據(jù) 到達(dá) OLT的信號(hào)及閾值建立 ONT/ONU發(fā)出的信號(hào) 連續(xù)接收模塊 突發(fā)接收模塊 關(guān)鍵技術(shù) 1突發(fā)發(fā)送和突發(fā)接收 12 補(bǔ)償因 ONU距離不同而產(chǎn)生的時(shí)延差異： RTT（ Round Trip Time） 在注冊(cè)過程中， ONU對(duì)新加入的 ONU啟動(dòng)測距過程 OLT使用 RTT來調(diào)整每個(gè) ONU的授權(quán)時(shí)間 OLT也可以在任何收到 MPCP PDU的時(shí)候啟動(dòng)測距功能。 使用注冊(cè)沖突避讓： 在 EPON系統(tǒng)中，解決 ONU的注冊(cè)沖突的方案：隨機(jī)延遲時(shí)間法。 在 GPON系統(tǒng)中， OLT通過 Ranging測距過程獲取 ONU的往返延遲 RTD，從而指定合適的均衡延時(shí)參數(shù) EqD（ Equalization Delay） RTT=(T3-T1)-(T2-T1)=T3-T2 關(guān)鍵技術(shù) 2測距 13 根據(jù)業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)，系統(tǒng)對(duì)每個(gè) ONU設(shè)置 SLA，對(duì)業(yè)務(wù)的帶寬進(jìn)行限制 。 最大帶寬和最小帶寬是對(duì)每個(gè) ONU的帶寬進(jìn)行極限限制，保證帶寬根據(jù)業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)不同而不同，一般語音業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)最高，視頻業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)次之，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)最低。 OLT根據(jù)業(yè)務(wù)和 SLA及 ONU的實(shí)際情況進(jìn)行帶寬許可，優(yōu)先級(jí)高的可以得到更高的帶寬，滿足業(yè)務(wù)需求。 SLA: Service Level Agreement BW: Bandwidth Maximum：最大 帶寬 Guaranteed：保 證帶寬 Minimum：最小 帶寬 關(guān)鍵技術(shù) 3動(dòng)態(tài)帶寬分配（ DBA） 14 TCP+UDP APON/BPON T1/E1 POTS Data Video IP ATM ALL1/ALL2 VOIP TCP+UDP EPON：以太網(wǎng) PON T1/E1 POTS Data Video IP Ethernet PWE3 VoIP 802.3 TCP+UDP APON/BPON T1/E1 POTS Data Video IP Ethernet ALL5 ATM ALL1/ALL2 VOIP TCP+UDP GPON：吉比特 PON T1/E1 POTS Data Video IP Ethernet GEM VOIP G.984 PON-PHY L1 L2 L3 L4 L7 L6 L5 GPON（ ITU-T G.984系列標(biāo)準(zhǔn)）： GEM封裝， 125us TC幀， 更注重多業(yè)務(wù)承載和 QoS保障 EPON（ IEEE 802.3h）：以太網(wǎng)封裝， Diffserv QOS機(jī)制，電路仿真支持 TDM，更簡單 主流 PON制式： GPON/EPON PWE3 15 GPON Control PLOAM OMCI GPON Encapsulation Mode (GEM) Physical Media Dependent (PMD) GPON Transmission Convergence (GTC) Framing Ethernet TDM Bearer Traffic PON System GPON協(xié)議棧 物理層OAM：ONU注冊(cè)、加密、告警等 ONT管理控制接口：業(yè)務(wù)管理和 FCAPS GEM封裝：實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)支持能力， QoS 傳輸匯聚層：實(shí)現(xiàn)復(fù)用、DBA、告警性能等 PMD：ODN規(guī)格、光接口參數(shù)、物理層開銷等 16 OAM層：使用 OAM協(xié)議數(shù)據(jù)單元，管理、測試和診斷已激活 OAM功能的鏈路； 多點(diǎn) MAC控制：使用 MPCP（多點(diǎn)控制協(xié)議），實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的 MAC控制； MAC：實(shí)現(xiàn)對(duì) Media的控制； RS：調(diào)和多種數(shù)據(jù)鏈路層能夠使用統(tǒng)一的物理層接口； PCS：支持在點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)物理介質(zhì)中的突發(fā)模式 支持 FEC算法（可選）； PMA：支持 P2MP功能，實(shí)現(xiàn)PMD的擴(kuò)展； PMD： PMD（使用1000BASE-PX 接口）實(shí)現(xiàn)PMD服務(wù)接口和 MDI接口之間的數(shù)據(jù)收發(fā)功能。 EPON協(xié)議棧 17 提綱 PON技術(shù)驅(qū)動(dòng)力 PON技術(shù)原理 GPON/EPON技術(shù)比較 PON發(fā)展策略 PON設(shè)備 測試 18 比 較項(xiàng) 目 IEEE EPON FSAN / ITU-T GPON OAM OAM 可 選 ，電 信 進(jìn) 行了相關(guān) 擴(kuò) 展 必 選 安全性 AES或三重 攪動(dòng) AES 保 護(hù) 電 信 進(jìn) 行了相關(guān) 擴(kuò) 展 光 纖 保 護(hù) MAC 層 業(yè)務(wù) 以太網(wǎng)， 電 路仿真支持 TDM 多 業(yè)務(wù) (以太網(wǎng) , TDM, POTS) 幀結(jié) 構(gòu) 以太網(wǎng) GEM幀 （注） PHY 層 理 論傳輸 距離 20 km （1：32分光） 27.5 km （1：64分光） 實(shí)際傳輸 距離 5 km(1：32分光） 10 km（1:32分光） 分路比 32（最大可達(dá) 64） 64（最大可達(dá) 128） 速率 上下行均 為 1.25Gb/s 下行 2.5Gb/s，上行 1.25Gb/s 有效 帶寬 下行 /上行 約 980M/930M 下行 /上行 約 2300M/1100M 效率 下行 約 74%，上行 約 78% 下行高于 90%，上行接近 90 光功率 預(yù) 算 25dB 28 dB GPON和 EPON技術(shù)比較 注： GPON GEM封裝支持?jǐn)?shù)據(jù)、語音、視頻等多種業(yè)務(wù)的統(tǒng)一承載。與 ATM不同， GEM采用變長格式，與 EPON的以太網(wǎng)封裝方式同屬 IP化技術(shù)。引入 GEM封裝的意義在于增強(qiáng) OAM和 QoS。 GPON比 EPON傳輸距離遠(yuǎn)、分光比大、接入帶寬高 19 GPON/EPON接入能力分析 PON網(wǎng)絡(luò)接入能力主要體現(xiàn)為 用戶帶寬 及 接入用戶規(guī)模 兩個(gè)指標(biāo)，在 1個(gè) PON口（ 1根主干光纖）情況下，用戶帶寬與接入用戶規(guī)模關(guān)系如下： 注：參照其他運(yùn)營商實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，寬帶上網(wǎng)業(yè)務(wù)并發(fā)率按 33計(jì)算 GPON EPON4M/戶 1536戶 743戶6M/戶 1162戶 495戶10M/戶 697戶 297戶100M/戶 77戶 33戶接入用戶規(guī)模1個(gè) PO N口 接入能力GP ON ：23 00 MEP ON ：98 0M用戶平均帶寬用戶平均帶寬越大，接入用戶規(guī)模越小 PON具備網(wǎng)管靈活配置帶寬能力，可根據(jù)市場策略或用戶需求，靈活配置每個(gè)用戶帶寬，不需更換設(shè)備，可擴(kuò)展性好 20 GPON: ITU-T EPON: IEEE 2005 PON技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn) 2003 2004 2009 2010 2011 G.984.1 總 體架構(gòu)（ 200301） G.984.2 物理相 關(guān)子 層 （200301） G.984.3 傳輸匯 聚 層 （200402） G.984.4 OMCI層 （200406） NG-PON1： 10G GPON與 WDM-PON NG-PON2：更高速 PON 搜集 NG-PON1和 NG-PON2的需求，并定 義NG-PON1的 規(guī) 范 說 明 書 完成 NG-PON1的 標(biāo) 準(zhǔn)化 繼續(xù) 研究 NG-PON2 EPON標(biāo) 準(zhǔn)：IEEE 802.3ah （200406） IEEE 802.3ah與以太網(wǎng) 標(biāo) 準(zhǔn)802.3合并 中國 電 信EPON設(shè)備 技術(shù) 要求 V2.1，完成企 業(yè) 互通 標(biāo) 準(zhǔn)（200806） 10G EPON： IEEE 802.3av 現(xiàn) 已建立 標(biāo) 準(zhǔn)技 術(shù) 架構(gòu)， 計(jì) 劃2009年完成 標(biāo)準(zhǔn)化 GPON與 EPON標(biāo)準(zhǔn)化工作均已完成 10G EPON比 NG-PON（含 10G GPON）標(biāo)準(zhǔn)成熟時(shí)間約提前 2年 預(yù)計(jì) 10G EPON產(chǎn)品成熟時(shí)間約 1-2年， 10G GPON產(chǎn)品成熟時(shí)間落后約 1年。 21 GPON/EPON產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模 從芯片廠商、設(shè)備廠商、運(yùn)營商等產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)方面看， EPON、 GPON產(chǎn)品均已成熟，且 GPON陣營更強(qiáng)大，具有更好的發(fā)展前景。 GPON EPON 說明 芯片廠家 Broadcom, Marvell, HiSilicon, Broadlight, PMC-Sierra, iKanos, Cortina 7家 Cortina, Teknovus, PMC-Sierra 3家 GPON芯片廠家規(guī)模大于 EPON 光模塊廠家 飛博創(chuàng) , 飛通 , 海信 , 高易 , WTD, AOI, DenseLight Semiconductors, eGtran, Emcore, Enablence Technologies, Fujitsu, Hoya, LighTron, LIG Neoptek, O-Net Communications, Optoway, Pirelli Broadband Solutions, Titan Photonic 等約18家 廠家規(guī)模與 GPON相當(dāng) GPON的光模塊也已形成強(qiáng)大的陣容和健康的產(chǎn)業(yè)鏈 設(shè)備 廠商 華為、中興、烽火、 UT斯達(dá)康、阿朗、摩托羅拉、愛立信、 ECI、日立、泰勒、Calix等 11家以上 華為、中興、烽火、 H3C、UT斯達(dá)康、大唐、瑞斯康達(dá)、長光、高科、日立、 NEC、富士通等 12家以上 TOP 10中，同時(shí)支持EPON/GPON的有 7家，只支持 EPON的有 1家，只支持 GPON的有 2家 運(yùn)營商 AT&T, Verizon, Telefonica, 法國電信 , 德國電信，中國電信，意大利電信、中國聯(lián)通、英國電信、電信盈科、 Singtel等 中國電信，中國聯(lián)通 ， NTT 、KT、 KDDI等 Top 10固網(wǎng)運(yùn)營商中，9家 GPON， 3家 EPON，其中僅 NTT 1家只選EPON 22 GPON/EPON設(shè)備互通情況 GPON EPON 測試機(jī)構(gòu) 中國聯(lián)通：完成 GPON系統(tǒng) 3輪測試，組織了 7個(gè) GPON廠家進(jìn)行了互通測試 全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)（ FSAN）：截止 09年底組織 9次全球性 GPON互通測試 中國電信完成 EPON系統(tǒng) 4輪測試，組織了 15個(gè) EPON廠家進(jìn)行了互通測試 參與廠家 中國聯(lián)通：華為、中興、烽火、阿朗、愛立信、 Moto、 UT FSAN：廠家更多 烽火、中興、格林威爾、華為、華三、UT、 大唐、諾西、盛利亞、長光 、海德滿、傲訊、新郵通信、高科、信德威 FTTH模式 測試結(jié)論 中國聯(lián)通：測試的 7家主流廠家可互通 09年底可完成全球性互通規(guī)范 業(yè)內(nèi)廠家基本可互通 FTTB模式 測試結(jié)論 單 PON口下用戶數(shù)量大，業(yè)務(wù)模型復(fù)雜，對(duì)用戶配置難以統(tǒng)一，互通困難 單 PON口下用戶數(shù)量大，業(yè)務(wù)模型復(fù)雜，對(duì)用戶配置難以統(tǒng)一，互通困難 GPON、 EPON均已實(shí)現(xiàn) FTTH模式下互通， FTTB模式互通困難 PON設(shè)備互通是指不同廠家的 OLT與 ONU互通， EPON、 GPON之間無法互通，但同廠家 EPON/GPON設(shè)備可共平臺(tái)、共網(wǎng)管。 23 P O N 投資比較( 5 k m )0100200300400500600100 300 700 1000 3000 5000用戶數(shù)( 戶)單用戶造價(jià)(元/戶)GPONEPONEPON/GPON應(yīng)用場景分析 每用戶 4M P O N 投資比較( 1 0 k m )01002003004005006007008009001000100 300 700 1000 3000 5000用戶數(shù)( 戶)單用戶投資(戶/元)GPONEPON5km覆蓋距離 10km覆蓋距離 本估算已包括相應(yīng)的光纖、管道分?jǐn)偝杀尽?PON設(shè)備價(jià)格采用省公司反饋的實(shí)際采購價(jià)格。 當(dāng)用戶數(shù)較多時(shí)，無論采用 EPON/GPON, 成本趨同。 24 EPON/GPON應(yīng)用場景分析 每用戶 10M P O N 投資比較( 5 k m )0100200300400500600100 300 700 1000 3000 5000用戶數(shù)( 戶)單用戶造價(jià)(戶/元)GPONEPON5km覆蓋距離 10km覆蓋距離 當(dāng)用戶數(shù)較多時(shí)，無論采用 EPON/GPON，成本趨同。 P O N 投資比較( 1 0 k m )01002003004005006007008009001000100 300 700 1000 3000 5000用戶數(shù)( 戶)單用戶投資(戶/元)GPONEPON25 GPON/EPON的 OLT覆蓋區(qū)域 OLT OLT 5km 10km EPON OLT至 ONU傳輸距離 GPON OLT至 ONU傳輸距離 機(jī)房需求 由于 GPON規(guī)劃傳輸距離遠(yuǎn)， GPON OLT可覆蓋更大面積的區(qū)域，所需 OLT機(jī)房數(shù)量少于 EPON，可降低選擇機(jī)房的難度 工程差異 光纖越靠近用戶，環(huán)境越復(fù)雜，光纖多次熔接或容易多次彎曲，會(huì)影響的工程損耗部分 GPON更高的光功率預(yù)算將大大降低對(duì)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)施工的難度、復(fù)雜度，緩解未來中長期光纖老化對(duì)運(yùn)維的影響。 26 GPON、 EPON在帶寬升級(jí)能力上的差異 在 FTTB建設(shè)中，采用 GPON可以一步到位滿足 寬帶接入帶寬 20M/用戶的中遠(yuǎn)期目標(biāo)要求。 GPON下行帶寬 2.5G，可以滿足更長時(shí)期的業(yè)務(wù)需求。 27 未來向 10G PON網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)分析 EPON向 10G EPON演進(jìn) GPON向 10G GPON演進(jìn) 下行 1.25G/芯，上行 1.25G/芯 下行 1.25G 10G/芯，上行 1.25G/芯 下行 10G/芯， 上行 1.25G/芯 下行 10G/芯， 上行 2.5G/芯 下行 2.5G/芯，上行 1.25G/芯 下行 2.5G 10G/芯， 上行 1.25G 2.5G/芯 結(jié)論：鑒于 PON屬于接入網(wǎng)技術(shù)，采用點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)樹形結(jié)構(gòu)組網(wǎng)，不同系統(tǒng)可在不同光纖上獨(dú)立部署，系統(tǒng)間可不進(jìn)行互通，所以現(xiàn)階段無論選用 GPON或 EPON，均不影響未來部署 10G EPON或 10G GPON。 28 PON技術(shù)選擇結(jié)論： EPON/GPON并重，優(yōu)選 GPON 綜合考慮資源現(xiàn)狀、投資成本、組網(wǎng)合理性、網(wǎng)絡(luò)升級(jí)、運(yùn)維管理、備品備件、人員培訓(xùn)等因素進(jìn)行技術(shù)選擇和部署 EPON/GPON并重 ,同等價(jià)格條件下優(yōu)選 GPON 29 提綱 PON技術(shù)驅(qū)動(dòng)力 PON技術(shù)原理 GPON/EPON技術(shù)比較 PON發(fā)展策略 PON網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)原則 業(yè)務(wù)模型和 VLAN規(guī)劃 PON網(wǎng)絡(luò)對(duì)運(yùn)維提出的新要求和相關(guān)建議 PON設(shè)備 測試 30 FTTB（光纖到樓 )+LAN/WLAN 局端部署 OLT，在樓內(nèi)部署支持 多用戶的 ONU， 內(nèi)置 LAN交換機(jī)功能 和 IAD（綜合接入設(shè)備）功能， ONU到用戶部署 5類線， 5類線末端提供 LAN口、 WiFi接入 FTTH（光纖到戶） /FTTO（光纖到辦公室）： 局端部署 OLT，每個(gè)家庭 /辦公室內(nèi)部署一個(gè)內(nèi)置 IAD功能的 ONU，為提供數(shù)據(jù)、語音和視頻等業(yè)務(wù) 光纖 ONU 光分路器 OLT FTTB 光纖到樓 五類線 LAN/WLAN 光纖 ONU 光分路器 OLT FTTH 光纖到戶 FTTO 光纖到辦公室 PON網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)模型 每個(gè) OLT有 1 128個(gè) PON口，每個(gè) PON口接 1根光纖，通過分路器可帶 1 64個(gè)ONU，每個(gè) ONU一般出 4 24個(gè) FE口 31 寬帶上網(wǎng)業(yè)務(wù)： CVLAN由 ONU添加，用于標(biāo)識(shí)用戶和業(yè)務(wù)； SVLAN主要由 OLT添加，用于區(qū)分業(yè)務(wù)類型以及定位 OLT設(shè)備和 PON口。 SVLAN 9 11：標(biāo)識(shí)業(yè)務(wù)類型 SVLAN 0 8：標(biāo)識(shí) OLT和 PON口 SVLAN bit 58：標(biāo)識(shí) OLT設(shè)備，最大可定位 32個(gè) OLT； SVLAN bit 04：標(biāo)識(shí) OLT的 PON口，最大可區(qū)分同一 OLT上的 32個(gè) PON口； 根據(jù) BRAS端口下 OLT部署數(shù)量等具體部署情況，標(biāo)識(shí) OLT設(shè)備的 4個(gè)比特和標(biāo)識(shí) PON口的 5個(gè)比特可適當(dāng)調(diào)整。 CVLAN 0 11：標(biāo)識(shí) PON口下用戶和業(yè)務(wù)。 PON網(wǎng)絡(luò) VLAN劃分原則 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 SVLAN CVLAN 總體劃分原則： （ 1） OLT到寬帶邊緣網(wǎng)關(guān) (BRAS或 SR)間采用 IEEE 802.1ad規(guī)定的 SVLAN CVLAN（ QinQ）方式進(jìn)行 VLAN規(guī)劃 ,其中外層SVLAN用于區(qū)分業(yè)務(wù)類型、 OLT和 PON口，內(nèi)層 CVLAN用于區(qū)分用戶和業(yè)務(wù)。 （ 2）小型集團(tuán)用戶和家庭用戶的寬帶上網(wǎng)業(yè)務(wù)統(tǒng)一采用 S+C VLAN方式實(shí)現(xiàn) PUPV或PUPSPV，能夠根據(jù) VLAN標(biāo)簽區(qū)分不同用戶的業(yè)務(wù)，精確實(shí)現(xiàn)用戶定位。 BRAS終結(jié)二層 VLAN，并基于 SVLAN區(qū)分業(yè)務(wù)類型。 （ 3） VOIP、帶內(nèi)網(wǎng)管、 IPTV和視頻會(huì)議等業(yè)務(wù)采用獨(dú)立的單層 SVLAN標(biāo)識(shí)，僅區(qū)分業(yè)務(wù)類型。 （ 4）各類 ONU均統(tǒng)一要求支持 VLAN切換功能，根據(jù)需求進(jìn)行 VLAN切換。對(duì)于接入的untag信號(hào)， ONU根據(jù)統(tǒng)一規(guī)劃原則標(biāo)識(shí)CVLAN；對(duì)于由移動(dòng)發(fā)售的家庭網(wǎng)關(guān)等可信網(wǎng)元發(fā)送的 tag信號(hào)， ONU可進(jìn)行透傳或切換為統(tǒng)一的 CVLAN；對(duì)于不可信網(wǎng)元發(fā)送的 tag信號(hào)， ONU將 VLAN切換為統(tǒng)一的CVLAN。 業(yè)務(wù)比特（ 9 11） 業(yè)務(wù)類型 000 VOIP、視頻會(huì)議、網(wǎng)管 001 寬帶上網(wǎng) /IPoE 010 寬帶上網(wǎng) /PPPoE 011和 100 企業(yè)接入 101 專線接入 110 WLAN業(yè)務(wù) 111 預(yù)留 32 PBX 網(wǎng)管 I2000 AS 一號(hào)通 點(diǎn) 擊撥 號(hào) 多媒體會(huì) 議 多媒體消息 話務(wù)網(wǎng)管系統(tǒng) ATS 、 CSCF 、 BGCF 、 MGCF 、 HSS/SLF 、 MRFC 、 MRFP 、 DNS/ENUM 、 、 、 、 、OMS2600 M2000 北向接口 OMS2600 北向接口 FTP,SNMP NEM Level EMS Level 數(shù)據(jù)網(wǎng)管系統(tǒng) 傳輸網(wǎng)管系統(tǒng) N2000 北向接口 M2000 N2000 SBC IM - MGW PON IAD AG GW TDM PBX IP - PBX 網(wǎng)管I2000 一號(hào)通點(diǎn) 擊撥 號(hào)多媒體會(huì) 議多媒體消息、 、 、 、 、北向接口北向接口U2000北向接口U2000OLT SIPAG MxU 城 載 SDH MSTP OTN PTN PON納入傳輸綜合網(wǎng)管 話務(wù)性能北向 PON納入傳輸綜合網(wǎng)管實(shí)現(xiàn)集中管理 集中建設(shè)廠家網(wǎng)管（廠家 OMC），要求廠家開放北向接口，便于接入傳輸網(wǎng)綜合網(wǎng)管。 33 提綱 PON技術(shù)驅(qū)動(dòng)力 PON技術(shù)原理 GPON/EPON技術(shù)比較 PON發(fā)展策略 PON設(shè)備 測試 PON設(shè)備測試規(guī)范 PON設(shè)備測試結(jié)果 34 PON設(shè)備測試 1、光譜分析儀 (MS9710C) 2、突發(fā)模式光功率計(jì) (OLP-57) 3、光功率計(jì) (OLP-18C) 4、光可調(diào)衰減器 (OLA-15B) 5、光示波器（ 86100A） 6、 IP性能測試儀 (SmartBits） 7、同步測試儀（ PJS2000） 8、漂移分析儀（ SJ300E） 9、 PDH/SDH分析儀 (OmniBER 718) 2008年 10月 11月 ,中國移動(dòng)研究院測試了華為、阿朗、愛立信、中興的GPON設(shè)備，以及中興、烽火、 UT斯達(dá)康、華為的 EPON設(shè)備。 35 測試內(nèi)容 測試內(nèi)容 EPON測試項(xiàng)數(shù) GPON測試項(xiàng)數(shù) ODN能力驗(yàn)證 1 1 PON基本功能測試 7 10 OLT以太網(wǎng) 二層功能 OLT VLAN功能測試 9 9 OLT安全防攻擊功能 8 8 OLT QoS功能測試 9 9 OLT以太網(wǎng)其他功能測試 10 10 FTTH/O類型 ONU功能測試 15 15 FTTB類型 ONU功能測試 20 20 VoIP業(yè)務(wù)測試 17 17 時(shí)鐘同步測試 14 14 性能測試 5 5 設(shè)備可靠性測試 5 5 網(wǎng)管測試 12 12 總計(jì) 132 135 36 測試內(nèi)容 測試內(nèi)容 EPON測試項(xiàng)數(shù) GPON測試項(xiàng)數(shù) ODN能力驗(yàn)證 1 1 PON基本功能測試 7 10 OLT以太網(wǎng) 二層功能 OLT VLAN功能測試 9 9 OLT安全防攻擊功能 8 8 OLT QoS功能測試 9 9 OLT以太網(wǎng)其他功能測試 10 10 FTTH/O類型 ONU功能測試 15 15 FTTB類型 ONU功能測試 20 20 VoIP業(yè)務(wù)測試 17 17 時(shí)鐘同步測試 14 14 性能測試 5 5 設(shè)備可靠性測試 5 5 網(wǎng)管測試 12 12 總計(jì) 132 135 最大分路比、傳輸距離和差分距離 37 測試內(nèi)容 測試內(nèi)容 EPON測試項(xiàng)數(shù) GPON測試項(xiàng)數(shù) ODN能力驗(yàn)證 1 1 PON基本功能測試 7 10 OLT以太網(wǎng) 二層功能 OLT VLAN功能測試 9 9 OLT安全防攻擊功能 8 8 OLT QoS功能測試 9 9 OLT以太網(wǎng)其他功能測試 10 10 FTTH/O類型 ONU功能測試 15 15 FTTB類型 ONU功能測試 20 20 VoIP業(yè)務(wù)測試 17 17 時(shí)鐘同步測試 14 14 性能測試 5 5 設(shè)備可靠性測試 5 5 網(wǎng)管測試 12 12 總計(jì) 132 135 MPMC（多點(diǎn) Mac控制） ONU自動(dòng)發(fā)現(xiàn) 測試 ONU上電后的激活注冊(cè)機(jī)制，網(wǎng)管觀測是否注冊(cè)成功 ONU設(shè)備認(rèn)證 網(wǎng)管上配置正確的 ONU MAC地址 /口令 ，測試 ONU是否注冊(cè)成功、能否發(fā)通流量 DBA 功能 ONU斷電通知功能 網(wǎng)管觀測 ONU斷電是否有告警 光鏈路測量和診斷功能 ONU是否支持光鏈路參數(shù)測量（包括五個(gè)參數(shù)：供電電壓，偏置電流，工作溫度，發(fā)送光功率，接收光功率） DBA(動(dòng)態(tài)帶寬分配） EPON采用 fix帶寬、fix+assure帶寬、fix+assure+BE帶寬實(shí)現(xiàn) GPON采用 Type 15五類 T-cont實(shí)現(xiàn) T - CONT 類型 時(shí)延保證 Ty pe 1 Ty pe 2 Ty pe 3 Ty pe 4 Ty pe 5 固定帶寬 是 保證帶寬 否 非保證帶寬 否 盡力而為帶寬 否 38 測試內(nèi)容 測試內(nèi)容 EPON測試項(xiàng)數(shù) GPON測試項(xiàng)數(shù) ODN能力驗(yàn)證 1 1 PON基本功能測試 7 10 OLT以太網(wǎng) 二層功能 OLT VLAN功能測試 9 9 OLT安全防攻擊功能 8 8 OLT QoS功能測試 9 9 OLT以太網(wǎng)其他功能測試 10 10 FTTH/O類型 ONU功能測試 15 15 FTTB類型 ONU功能測試 20 20 VoIP業(yè)務(wù)測試 17 17 時(shí)鐘同步測試 14 14 性能測試 5 5 設(shè)備可靠性測試 5 5 網(wǎng)管測試 12 12 總計(jì) 132 135 802.1Q VLAN功能 (單層 VLAN) VLAN映射 EPON/GPON基于 LLID/(ONU、 PortID)或 IPoE、 PPPoE、 ARP等 Ethertype類型映射 VLAN切換功能 1:1和 N:1的 VLAN切換，實(shí)現(xiàn) VLAN的轉(zhuǎn)換和收斂 VLAN Stacking功能 (802.1ad， S-VLAN C-VLAN) VLAN映射 EPON/GPON 基于 LLID/(ONU， PortID)、 EtherType、 CVLAN等的 S-VLAN映射 C-VLAN切換 EPON/GPON基于 (C-VLAN+LLID)/PortID切換 C-VLAN并添加 S-VLAN VLAN透傳 Q-VLAN或 MDU等設(shè)備標(biāo)記的 S-VLAN的透傳 VLAN數(shù)量： OLT可支持的 S-VLAN的數(shù)量，以及單一 S-VLAN可支持的 C-VLAN數(shù)量 OLT VLAN映射 39 測試內(nèi)容 測試內(nèi)容 EPON測試項(xiàng)數(shù) GPON測試項(xiàng)數(shù) ODN能力驗(yàn)證 1 1 PON基本功能測試 7 10 OLT以太網(wǎng) 二層功能 OLT VLAN功能測試 9 9 OLT安全防攻擊功能 8 8 OLT QoS功能測試 9 9 OLT以太網(wǎng)其他功能測試 10 10 FTTH/O類型 ONU功能測試 15 15 FTTB類型 ONU功能測試 20 20 VoIP業(yè)務(wù)測試 17 17 時(shí)鐘同步測試 14 14 性能測試 5 5 設(shè)備可靠性測試 5 5 網(wǎng)管測試 12 12 總計(jì) 132 135 測試目的 驗(yàn)證 OLT具有充分的防范網(wǎng)絡(luò)安全事件，在一定程度上保障網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)和自身安全的能力 測試內(nèi)容 控制網(wǎng)絡(luò)中非法或異常流量 幀過濾、風(fēng)暴抑制、協(xié)議報(bào)文限速、非法協(xié)議過濾 保護(hù)用戶業(yè)務(wù)安全，防止業(yè)務(wù)非法使用 MAC地址控制、 MAC防欺騙、 IP地址綁定等 保護(hù)設(shè)備自身安全 防 DoS攻擊功能 OLT 安全防攻擊功能 40 測試內(nèi)容 測試內(nèi)容 EPON測試項(xiàng)數(shù) GPON測試項(xiàng)數(shù) ODN能力驗(yàn)證 1 1 PON基本功能測試 7 10 OLT以太網(wǎng) 二層功能 OLT VLAN功能測試 9 9 OLT安全防攻擊功能 8 8 OLT QoS功能測試 9 9 OLT以太網(wǎng)其他功能測試 10 10 FTTH/O類型 ONU功能測試 15 15 FTTB類型 ONU功能測試 20 20 VoIP業(yè)務(wù)測試 17 17 時(shí)鐘同步測試 14 14 性能測試 5 5 設(shè)備可靠性測試 5 5 網(wǎng)管測試 12 12 總計(jì) 132 135 測試目的 驗(yàn)證 OLT具有在上、下行對(duì)不同業(yè)務(wù)進(jìn)行不同的優(yōu)先級(jí)處理的功能 測試內(nèi)容 對(duì)上行流量 QoS控制 上行流分類與標(biāo)記、上行業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)調(diào)度 對(duì)下行流量的 QoS控制 下行業(yè)務(wù)流限速、流量整形、下行業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)調(diào)度等 下行流量整形能力反映了 OLT設(shè)備可以緩存的最大突發(fā)幀序列的能力，該值越大則說明 OLT緩存能力越強(qiáng)，在遇到更長的下行突發(fā)流量時(shí)丟包較少 實(shí)際業(yè)務(wù) QoS驗(yàn)證 E1業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)、 VoIP業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí) OLT QoS功能 41 測試內(nèi)容 測試內(nèi)容 EPON測試項(xiàng)數(shù) GPON測試項(xiàng)數(shù) ODN能力驗(yàn)證 1 1 PON基本功能測試 7 10 OLT以太網(wǎng) 二層功能 OLT VLAN功能測試 9 9 OLT安全防攻擊功能 8 8 OLT QoS功能測試 9 9 OLT以太網(wǎng)其他功能測試 10 10 FTTH/O類型 ONU功能測試 15 15 FTTB類型 ONU功能測試 20 20 VoIP業(yè)務(wù)測試 17 17 時(shí)鐘同步測試 14 14 性能測試 5 5 設(shè)備可靠性測試 5 5 網(wǎng)管測試 12 12 總計(jì) 132 135 ONU內(nèi)置 IAD與 IMS互通 華為、阿朗、愛立信、 ZTE的 ONU接入本廠家 IMS；烽火和 UT接入華為 IMS； 語音相關(guān)功能 DTMF(雙音多頻 )檢測生成 通過檢測 RFC2833幀 ，驗(yàn)證 ONU能正確識(shí)別用戶所撥打的被叫號(hào)碼并上報(bào) VoIP優(yōu)先級(jí)標(biāo)記 驗(yàn)證 ONU對(duì)上行 VoIP報(bào)文的 802.1D優(yōu)先級(jí)標(biāo)記功能 傳送安全保證 驗(yàn)證 ONU的心跳機(jī)制， ONU定期向軟交換設(shè)備發(fā)送心跳消息； ONU能夠正常響應(yīng)軟交換設(shè)備發(fā)送的心跳消息 注冊(cè) /注銷 VoIP功能測試 語音基本業(yè)務(wù) 基本呼叫 T38傳真業(yè)務(wù) 異常呼叫測試 語音補(bǔ)充業(yè)務(wù) 來顯、來顯限制、三方通話、無應(yīng)答轉(zhuǎn)移、遇忙轉(zhuǎn)移、無條件轉(zhuǎn)移、鬧鐘服務(wù)、呼叫限制等 42 測試內(nèi)容 測試內(nèi)容 EPON測試項(xiàng)數(shù) GPON測試項(xiàng)數(shù) ODN能力驗(yàn)證 1 1 PON基本功能測試 7 10 OLT以太網(wǎng) 二層功能 OLT VLAN功能測試 9 9 OLT安全防攻擊功能 8 8 OLT QoS功能測試 9 9 OLT以太網(wǎng)其他功能測試 10 10 FTTH/O類型 ONU功能測試 15 15 FTTB類型 ONU功能測試 20 20 VoIP業(yè)務(wù)測試 17 17 時(shí)鐘同步測試 14 14 性能測試 5 5 設(shè)備可靠性測試 5 5 網(wǎng)管測試 12 12 總計(jì) 132 135 測試目的 測試設(shè)備各方面業(yè)務(wù)性能指標(biāo) 32個(gè) EPON ONU或 64個(gè) GPON ONU滿配置，其中各有一個(gè) MDU E1性能測試（長時(shí)間誤碼） PON口線路容量測試 EPON系統(tǒng) PON口容量測試 業(yè)務(wù)流處理能力 MDU和 SFU每 UNI端口支持的最大 VLAN數(shù)量，配置 OLT的業(yè)務(wù)流數(shù)量 ,測試設(shè)備在用戶滿配壓力下的丟包、時(shí)延和抖動(dòng) 多業(yè)務(wù)服務(wù)等級(jí)驗(yàn)證：測試設(shè)備在處理不同 QoS混合流時(shí)的業(yè)務(wù)質(zhì)量 43 提綱 PON技術(shù)驅(qū)動(dòng)力 PON技術(shù)原理 GPON/EPON技術(shù)比較 PON發(fā)展策略 PON設(shè)備 測試 PON設(shè)備測試規(guī)范 PON設(shè)備測試結(jié)果 44