FTTH的原理与组网模式

中国电信广东公司FTTH的原理与组网模式中国电信集团公司广州研究院2011年4月中国电信广东公司综合部2××部广东公司广州研究院2目录FTTH原理及关键技术FTTH组网架构FTTH设备及应用近期光进铜退发展思路及举措中国电信广东公司综合部3××部广东公司广州研究院3中国电信宽带接入网发展历程政企网络BRAS/SRBRAS/SROLTONUDSLDSLAM汇聚层光接入层ONU客户网关以太汇聚城域网ONU路由器ONULANDSLAMOLTONU客户网关家庭/政企接入FTTHAP接入代理(AGW)DSL接入CPE家庭网络资源及接纳控制子系统用户认证及管理子系统WiMAX接入移动终端FTTB客户网关客户网关客户网关客户网关客户网关接入网发展演进DSLAMFTTNFTTx+LAN接入园区楼道LAN客户网关早期接入网主要改造模式2008年起新建区域的主要建设模式2009年，逐步规模发展FTTH接入网传统建设模式无线接入作为有效补充中国电信广东公司综合部4××部广东公司广州研究院44|PresentationTitle|Month20090,512481024100100050012000200220042006200820102012GPRSUMTSHSPA+/TDSCDMAHSPA+/TDSCDMALTEWiMaxLTEWiMax移动GPONEPONGPONEPONNGPONNGPONADSLADSLADSL2ADSL2VDSL2VDSL2固网ADSL2+ADSL2+HSPAHSPA每用户带宽[Mbps]宽带接入技术持续发展用户业务带宽需求快速增长2~481220501002009201020112012家庭用户政企大客户每用户带宽[Mbps]城市区域PONOLTFTTB+LAN/xDSLFTTH/FTTO农村区域FTTN+ADSL2+BRASONTMDUODNSSAG/ONU光纤化趋势FTTH的比例将不断增大，10GEPON/NGPON将会得到规模部署宽带化趋势更高的带宽满足视频多媒体业务需求更加灵活多样的接入方式HDTVSDTV高速宽带交互式媒体VoIPIP化趋势话音及宽带业务融合承载网络结构更趋于扁平化宽带化、IP化、光纤化、扁平化是接入网发展趋势中国电信广东公司综合部5××部广东公司广州研究院5FTTH是固网接入的发展方向宽带接入网的首要任务——大带宽接入大力推进光进铜退，提升接入带宽是中国电信网络转型的基础FTTH是方向宽带接入网的重点——多业务承载与QoS保障DSL具备一定的多业务和QoS能力基于PON技术的FTTH有明显的优势宽带接入网的难点——可管、可控、可运营可管可控可运营是PON设备研究一直重视并正在逐步解决的问题FTTH的目标是要满足大约20～30M、甚至更高带宽的业务需求——宽带提速，同时满足多业务承载、可管可控可运营等要求中国电信广东公司综合部6××部广东公司广州研究院6业务应用家庭网络家庭网关是家庭网络互连中心、接入控制的枢纽娱乐除通信外，视频娱乐是家庭中最重要的业务，通过HDTV和点播实现差异化切入，占据电视屏幕与眼球OpenSDP&Marketplace(AppStore)IPTV&VOD远程抄表通讯信息OTT视频FTTH网络无线网络E-Health远程教育家庭监控……主叫显示视频电话视频会议HiFi语音家庭Camera室外Camera手机监控洗衣机空调冰箱煤气DVB-SDVB-TDVDIP-STBOTT游戏HGW互联和控制通信安防家电自动化FTTH大带宽为家庭业务不断丰富提供可能中国电信广东公司综合部7××部广东公司广州研究院7PON是实现FTTH的最佳组网模式无源光网络PON：点到多点的树形-分支结构局端设备和用户端设备之间为全无源结构节省局端机房节约主干光纤和局端设备的光接口可扩展性好，便于维护管理点到点方式：点到点结构局端设备和用户端设备之间采用独立的一对或者一根光纤，用户独享，保密性好局端和用户端各需要1个光收发器业务透明性好，带宽高，每个用户的上下行带宽都可以达到100甚至1000Mbit消耗较多的主干光纤点到多点PON在后期扩容成本、维护管理成本及业务提供能力等方面优于点到点的MC方式局端分光器用户终端光纤中国电信广东公司综合部8××部广东公司广州研究院8PON技术与设备正成为宽带接入网建设的主流与趋势时间(年)1M2M8M25M100M3km2km1kmADSL/ADSL2+/VDSL2铜线接入PONFiberBased200520092015新建住宅带宽(bps)FTTx(PON)光纤接入ADSL2+持续规模应用；EPON技术和设备已非常成熟，商用芯片和设备均较多，中国电信从2008年开始规模应用，目前已经有超过1600万端口（FTTB+FTTH）的网络能力；2007201210GEPON已逐步成熟，10GPON/WDMPON等新技术、新标准仍在推出过程中，业界已经出现少量商用芯片，中国电信正紧密推动产业发展VDSL2逐步成熟，集团已进行测试评估，主要功能支持较好、互通问题得到初步解决，可以开始初步商用；GPON标准完成，但商用进度明显滞后，商用芯片解决方案有待完善，异厂商设备间互通仍存在较大障碍EPON已在全球范围获得大规模商用日本的商用部署3000万线KT商用部署超过300万线中国电信目前已部署1600万线中国网通已进行两次规模采购，超过400万线接入技术将持续发展（下一代PON），以适应接入带宽持续增长需求中国电信广东公司综合部9××部广东公司广州研究院9连续发送模块突发发送模块快速开启和关断能力消光比大（10dB）0#ONT0#ONU1#ONU0#ONU1#ONU0#ONT0#ONU1#ONU0#ONT有快速AGC接收无快速AGC阈值线恢复出来的数据到达OLT的信号及阈值建立ONT/ONU发出的信号连续接收模块突发接收模块PON关键技术1－突发发送和突发接收中国电信广东公司综合部10××部广东公司广州研究院10补偿因ONU距离不同而产生的时延差异：RTT（RoundTripTime）在注册过程中，ONU对新加入的ONU启动测距过程OLT使用RTT来调整每个ONU的授权时间OLT也可以在任何收到MPCPPDU的时候启动测距功能。使用注册冲突避让：在EPON系统中，解决ONU的注册冲突的方案：随机延迟时间法。在GPON系统中，OLT通过Ranging测距过程获取ONU的往返延迟RTD，从而指定合适的均衡延时参数EqD（EqualizationDelay）RTT=(T3-T1)-(T2-T1)=T3-T2PON关键技术2－测距中国电信广东公司综合部11××部广东公司广州研究院11根据业务的优先级，系统对每个ONU设置SLA，对业务的带宽进行限制。最大带宽和最小带宽是对每个ONU的带宽进行极限限制，保证带宽根据业务的优先级不同而不同，一般语音业务的优先级最高，视频业务优先级次之，数据业务的优先级最低。OLT根据业务和SLA及ONU的实际情况进行带宽许可，优先级高的可以得到更高的带宽，满足业务需求。SLA:Service－LevelAgreementBW:BandwidthMaximum：最大带宽Guaranteed：保证带宽Minimum：最小带宽PON关键技术3－动态带宽分配（DBA）中国电信广东公司综合部12××部广东公司广州研究院12TCP+UDPAPON/BPONT1/E1POTSDataVideoIPATMALL1/ALL2VOIPTCP+UDPEPON：以太网PONT1/E1POTSDataVideoIPEthernetPWE3VoIP802.3TCP+UDPAPON/BPONT1/E1POTSDataVideoIPEthernetALL5ATMALL1/ALL2VOIPTCP+UDPGPON：吉比特PONT1/E1POTSDataVideoIPEthernetGEMVOIPG.984PON-PHYL1L2L3L4L7L6L5PWE3主流PON技术：EPON/GPONEPONIEEE802.3ah，采用以太网封装《中国电信EPON技术要求V2.1》，修订1、2GPONITU-TG.984.1～7，采用GEM封装《中国电信GPON技术要求V1.2》中国电信广东公司综合部13××部广东公司广州研究院13EPON技术与GPON技术的比较结论EPONGPON业务承载能力相同QoS：下行为Q.2911架构上行OLT基于ONU进行调度，ONU基于本地队列的优先级调度QoS:下行为Q.2911架构上行OLT通过T-CONT来对ONU业务类型进行调度TDM：CESoP方式TDM:Native或者CESoP，目前主流为CESoP支持Triple-play支持Triple-play传送能力目前GPON占优上下行带宽1Gb/s，可升级至10GEPON分光比目前应用1:32，1:64已成熟上行带宽1.25Gb/s，下行带宽2.5Gb/s分光比1:64维护管理能力EPON更成熟OAM企标已完善，已经商用验证OMCI有待完善和现网检验互通性EPON更强基于中国电信标准，已实现全面的、大规模的芯片级和系统级互通FSAN主导GPON的互通性，基本实现物理层和TC层的互通，但业务层和管理的互通性尚待提高产业链EPON更成熟芯片、光模块和设备均成熟；应用规模大欠成熟(商用芯片少、光模块成本较高)；应用规模较小中国电信广东公司综合部14××部广东公司广州研究院14GPON产业链和技术进一步成熟，具备商用条件GPON国际标准已经定稿，《中国电信GPON设备技术要求V1.2》对GPON设备的功能、性能的要求比较完善，可满足现网应用需求GPON设备形态比较丰富，主流厂商的设备已经基本能够满足中国电信“光进铜退”各种典型应用场景的需求主流厂商均能提供多款适应于不同应用场景的ONU设备，基本满足需求（GPON上行的e8-c网关还比较少）多数GPON设备的架构、功能、性能、维护管理能力、业务支持能力有所增强，能够满足包括高速上网、IPTV、VoIP等多种业务的需求GPON设备的网管相比两年前也已经取得了较明显的进步，基本可以满足业务放装和网络维护的需求GPON的产业链取得较大进展，基本形成了良性的产业链格局GPON在欧美和部分亚太国家应用规模不断扩大，总商用规模超过1500万端口，占全球光接入的17％左右，且比例逐步提高GPON产业链进一步成熟，元器件与设备价格有较大幅度下降ClassB+的光模块已经成熟PON芯片供应链进一步壮大，特别是ONU的ASIC芯片供应商也较多（Broadlight、PMC、Cortina、Broadcom、Marvell），产品丰富，OLT侧的ASIC也已基本成熟（Broadlight、PMC）市场上设备供应商也较多，形成了充分竞争的格局GPON技术和设备取得了长足的进步，已达到规模商用水平中国电信广东公司综合部15××部广东公司广州研究院15EPON、GPON融合部署方案描述MA5600TIP网络ONT家庭/企业接入机房中心机房管理中心•同平台：主要包括OLT支持G/EPON接口板混插，ONT支持G/EPON双模自适应；•共网管：主要包括网管界面的统一、EMS北向接口的统一；•IT融合：主要包括ONT采用LOID+PASSWORD方式注册；尽量依赖现有IT支撑系统屏蔽E/GPON差异U2000OSS/BSSODNSplitterONT双模自适应1*OLTG/EPON统一平台1OSS系统3G/EPON统一网管2保持原有接口与业务发放模式配置界面统一北向接口统一支持G/EPON混插平滑演进到10GPON自动识别并注册到G/EPON网络方案要点同平台共网管IT融合中国电信广东公司综合部16××部广东公司广州研究院16下一代PON技术与设备进展10GEPONXG-PON1XG-PON2国际标准IEEE802.3av于2009.9.12正式发布ITU-TG.987标准研究