华为公司PON技术交流

华为公司PON技术交流1接入网发展趋势1PON技术简介2华为PON产品及优势33目录2接入带宽需求越来越大家庭数字业务快速发展，4K视频及智慧家庭等大带宽应用驱动家庭带宽需求持续提升，2020年达80Mbps数据来源：ArthurD.Little数据来源：BroadbandStakeholderGroup业务带宽80Mbps未来10年典型场景下英国家庭带宽需求未来家庭数字业务及带宽需求ISDN(128kbps)ADSL(0.5~2M)FTTx/全光接入ADSL2+/VDSL2(20~50M)窄带拨号(56kbps)宽带接入发展1995-19981996-20001999-20052005-20092010-至今2015-20203运营商“营销带宽”不断攀升固定宽带成运营商开展业务基础，移动、Cable、新兴运营商加大投入，通过提供大带宽与固网运营商竞争为应对竞争，运营商超越业务带宽，通过大幅提升“营销带宽”提升品牌和市场竞争地位，未来超1Gbps•计划2015年提升德国宽带套餐最高达200M移动运营商•2014年在英国率先推出152Mbps宽带服务Cable运营商•在美国多个城市推出1Gbps服务，将进军英国等国家新兴运营商•应对谷歌Fiber，2014年在3个城市试点GigaPower固网运营商5接入网发展趋势1PON技术简介2华为PON产品及优势33成功案例4目录6有线接入方式对比有线接入方式DSLLANCMTSPON速率1～8M（VDSL+Vectoring可达100M）10～100M1～20M1～1000M，与分光比有关介质双绞线五类线同轴电缆光纤用户终端DSLmodemMiniLSW/routerCablemodemONU传送距离0-2km0-100m0-800m，与电缆有关0-20km适用客户家庭个人家庭个人，集团家庭个人，集团家庭个人，集团•对家庭个人客户最常用的接入方式为DSL和PON，随着FTTH的推进，PON更为主流•DSL适用于老网络改造，且光纤铺设不方便的项目•PON技术由于带宽大，传送距离长，光纤价格低于铜线等原因，成为建设主流7PassiveOpticalNetwork无源光网络OLTONUOpticalLineTerminal光线路终端OpticalNetworkUnit光网络单元PSTNInternetCATVONUONUSplitter无源分光器PON是无源光网络（PassiveOpticalNetwork）的简称，是一种点到多点(P2MP)结构的无源光网络；PON由光线路终端OLT、光网络单元ONU和光配线网络ODN组成；OLT完成PON业务转发及网络的对接；POS为OLT到ONU提供光传输媒介；ONU是PON网络中直接与用户接入的设备，实现用户业务的接入，包括一系列终端：ONT/MXUOLT和ONU部分称为光分配网络(ODN:OpticalDistributionNetwork)小区生产办公服务什么是PON?8PON基本原理PON系统采用WDM技术，实现单纤双向传输。为了分离同一根光纤上多个用户的来去方向的信号，采用以下两种复用技术：下行数据流采用广播技术上行数据流采用TDMA技术1490nm1310nm9广播方式：OLT广播发送，ONU选择接收属于自身的数据，其他的丢弃TDMA方式：ONU在自己的固有时隙发送数据；某一时刻一个PON口下已有一个ONU发光。下行数据上行数据PON基本原理10DBA算法DBA报告分配许可OUN串行数据OLTONU●●●ONU内部调度器控制平面数据平面OLT缓存ONU上的发送数据PON关键技术－DBA为什么?怎么做?结果呢?PON采用TDMA机制控制上行流量，基于碰撞无法在无源ODN实现或承受效率严重损失。OLT内部DBA模块不断收集DBA报告信息，进行计算，并将计算结果以BWMap的形式下发给各ONU。各ONU根据BWMap信息在各自的时隙内发送上行突发数据，占用上行带宽。这样就能保证每个ONU可以根据实际的发送数据流量动态调整上行带宽，提升了上行带宽的利用率。提高PON端口的上行线路带宽利用率可以在PON口上增加更多的用户用户可以享受到更高带宽的服务，特别适用于对带宽突变比较大的业务11PON关键技术—测距为什么?怎么做?结果呢?ONU以TDMA方式（也就是在同一时刻，OLT一个PON口下的所有ONU中只有一个ONU在发送数据）发送上行信元时可能会出现碰撞冲突OLT在ONU第一次注册时就会启动测距功能，获取ONU的往返延迟RTD（RoundTripDelay），计算出每个ONU的物理距离。根据ONU的物理距离指定合适的均衡延时参数（EqD：EqualizationDelay）。通过RTD和EqD，使得各个ONU发送的数据帧同步，保证每个ONU发送数据时不会在分光器上产生冲突。相当所有ONU都在同一逻辑距离上，在对应的时隙发送数据即可，从而避免上行信元发生碰撞冲突。冲突12PON关键技术—突发光电技术为什么?怎么做?结果呢?ONU在许可的时隙内发送数据，OLT上根据时隙突发接收每个ONU的数据。ONU突发光电。OLT光功率突变快速处理，动态调整阈值。OLT接收到的数据正常，没有叠加失真；OLT动态检测接收信号，保证距离较远、光功率衰耗大的信号可以正常接收识别。信号失真信号丢失13IFponIFponIFpon1：N分光器OLTONU#1ONU#N备用光纤TypeA光纤备份IFponIFponIFpon2：N分光器OLTONU#1ONU#NTypeBOLT端口备份IFpon设备没有任何备份措施.主干光纤故障后，由人工切换至备用光纤.业务肯定中断，中断时间取决于线路恢复时间.如果到用户的线路故障，业务就会中断，无法备份。OLT设备上有两个GPON接口.此种保护方式仅限于主干光纤出现故障时，系统会自动切换到备用系统，实现了对骨干光纤的保护。保护对象限于OLT与ODN之间的光纤故障和OLT单板硬件故障保护范围保护范围PON网络保护方式—TypeA、B14IFponIFponIFpon1：N分光器OLTONU#1ONU#NTypeC/D全备份方式IFponIFponIFpon1：N分光器OLT和ONT上均有两个GPON接口。OLT的GPON接口要工作在1:1模式下。此种保护方式是一种全网保护光纤倒换方式，OLT与ONU之间有完全不同的两条通路，可以保证各种故障都得到恢复。当ONU的主用PON口或用户线路故障时，ONU会自动将业务倒换到备用PON口上，业务通过备用线路和OLT的备份端口上行。业务基本不会中断。实现难度较大，成本较高。系统利用率低。全网保护PON网络保护方式—TypeC/D16PON技术优势：大带宽1Mbps3M8M25M100MADSL/ADSL2+CopperBasedVDSL/ADSL2+CopperBasedPONFiberBased200320062010-带宽互联网视频会议远程控制VoD标清电视视频会议Game实况TVVoDHDTV3km2km1km~5km覆盖半径2002•解决双绞线接入的带宽瓶颈，满足用户对高带宽业务的需求，如高清电视、实况转播等。•带宽：与信号的频谱和传输的介质相关。GPON上行1.25G，下行2.5G，理论上光传输的带宽极大。接入技术趋势：接入技术业务需求17PON技术优势：损耗小、传输距离长、广覆盖•光全反射原理：当光线在玻璃上的入射角大于某一临界值时，光线将完全反射回玻璃，而不会漏入空气，这样，光线将被完全限制在光纤中，而几乎无损耗地传播。•上行1490nm，下行1310nm。在单模光纤中传输时衰减最小，0.2~0.4dbm/km。18PON技术优势：光纤材质优势，成本低光纤呈圆柱形，由纤芯、包层与涂层三大部分组成:纤芯n1包层n2涂层包层n2涂层d1d2•纤芯和包层主要采用高纯度的SiO2二氧化硅；涂层采用丙烯酸酯、硅橡胶、尼龙，增加机械强度和可弯曲性。•无电磁干扰•重量轻、尺寸小•成本低19PON技术优势：易运维•光分配网络，无源器件，利于维护，大大减少了故障率。•单纤双向20PON技术优势：易运维（续）21GPON（ITU-TG.984）EPON（IEEE802.3ah）下行速率2500Mbps1250Mbps上行速率1250Mbps1250Mbps分光比1:64,可扩展为1:1281:32/1:64带宽效率92%/89%72%/68%实际下行带宽2300Mbps900Mbps实际上行带宽1110Mbps850MbpsTDM传输和时钟同步内置，支持NativeTDM模式，保障TDM业务质量，电路仿真可选电路仿真光功率预算28.5db，32db，35db25db，28db，32db•GPON的光功率预算更大，支持更高分光级数；•带宽大，宽带入户成本优；OAM特性完善；GPON后续标准更完善GPON接入：全面领先EPON22运营商EPONGPON备注电信30％70%新建全部采用GPON，EPON用于老网扩容联通10%90%基本都采用GPON，EPON用于老网扩容移动5%95%基本都采用GPON，EPON仅个别省份有扩容从运营商的采购行为来看•国内运营商在新的集采中，开始主力采购GPON组网，EPON仅用于老网扩容•海外客户，除了日韩，均采用GPON•从网络存量来看：国内三大运营商GPON用户与EPON用户基本相当从PON的产业链来看•GPON占据市场主流，产业链后来居上，更加成熟，关键器件价格逐年下降•EPON和GPON的成本趋同近两年年电信、联通以及移动PON集采简介GPON是全球运营商的主流选择23接入网发展趋势1PON技术简介2华为PON产品及优势33成功案例4目录24PON网络应用场景IP/MPLSInternetFTTOFTTBFTTHFTTW网管U2000OLT网络与业务解耦，快速部署新业务带宽弹性扩容，持续演进端到端系列化产品，满足多场景接入高效运维，与其他华为设备统一网管VOIP25统一接入平台OLTMA5608TMA5683TMA5680T业务槽位数1662背板带宽3.2T1.5T720G交换容量1920G1920G512G主控板SCUN：4*GESUCH：4*GE/10GESCUN：4*GESUCH：4*GE/10GEMCUD:4*GE;MCUD1:2*GE+2*10GEMCUE:4*GE业务板8/16*GPON;8/16*EPON4/8*10GGPON;8*10GEPON16*FE;24/48*GE/FE供电方式DC/-48V/-60VDC/-48V/-60VDC/-48V/-60V，AC+备电最大功耗满配(H802SCUN+H805GPFD)1010.55W，770.695W(H802SCUN+H805GPFD)最大510.55W，典型392.195W(H805GPFD)最大193.5W典型150W26通用接口板槽位：支持时钟接口板、通用接口板上行接口板槽位：支持GE光或电接口、10GE光接口MA5680T两款业务插框：21英寸、19英寸。21”插框比19”插框多2个业务槽位高度：10U功耗：满配(H802SCUN+H805GPFD)1010.55W，770.695W；(H801SCUH+H805GPFD)1178.55W，913.695W主控板槽位：支持双配保护电源接口板：支持双板保护风扇框MA5680T业务框21”业务框19”业务框MA5680T业务框介绍27双主控板槽位双上行板槽位双电源板槽位业务板槽位风扇框高度：6UGE/10GE/GPON上行2*主控板槽位,6*业务板槽位,2*上行板槽位硬件1+1冗余设计:电源板,上行板,主控板功耗：(H802SCUN+H805GPFD)最大510.55W，典型392.195W(H801SCUH+H805GPFD)）最大678.55W，典型535.195WMA5683T业务框MA5683T业务框介绍28两个业务槽位两