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文檔簡介
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
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