FTTH光网络课程PPT教学课件.ppt

ftth: 离我们是近还是远,南京大学光通信工程研究中心,内 容,市场篇： why select ftth?,技术篇: how to realize?,应对篇： how we can benefit from it?,the nave question: “why cant i just hook up that fiber to my house?” - residents “我为什么不能把光纤拉到我家里来呢？” the visionary statement: “fiber to the home is not a question of if, but when.” - brian reid “光纤到户并不是一个问题，但何时呢？”,ftth的提出,广义上，可称为fttp（fiber to the premises，光纤到用户所在地）。 包括fttb、fttz（小区）、fttc（curb,路边） 狭义上，指光纤向用户边侧的进一步延伸。 itu认为，fttp从光电转换器（媒体转换器，mc）或光网络终端（ont）到用户桌面不超过100米（不排除两者之间使用宽带无线系统）。,ftth的定义,ftth的100mb/s接入带宽的由来 移动通信正向宽带方向发展，增强型3g能支持14mb/s，低速运动下可支持30mb/s，itu关于4g在高速运动状态下初定目标能支持100m/s。 显然，新一代有线网络的宽带接入即ftth的基本能力不应低于100mb/s，以后视业务需要，可增加波长，进一步扩容。,ftth的定义（续）,发展ftth代表了社会先进生产力 人们生活方式和生活质量的深切变革的需求,why fiber to the home? (1),电子商务，电子政务，网上教育 网上图书馆，网上诊疗，网上娱乐 视频点播（vod），高清晰度电视（hdtv） ,_： 发达国家的宽带业务主要是“3g” game, gambling, girls,电信网络自身变革和发展的需求,why fiber to the home? (2),the biggest internet bottleneck is the last mile to the home. use is growing: more users, more uses, more frequent use. richer content: graphics, sound, video, bloat-mail.,电信建设的重点从骨干网转向城域网、接入网发展,ftth网络结构单一，为增值业务提供了无限的可能，融合视频、数据、语音业务于一体，采用pon结构的接入网络维护方便，运营成本低，符合运营商要求。,发展ftth是促进电信改革的天然手段,why fiber to the home? (3),ftth具有天然的三网合一性能，这种技术注定了是最有可能打破世界各国分网分业务的现行格局，也是新兴运营商抢占市场份额的最好手段之一。,中国网通： 08奥运会在北京使用ftth,价格不再是发展ftth的制约因素,why fiber to the home? (4),fiber can deliver an unbeatable rice/performance ratio.,in-stat/mdr公司预计，2003年至2007年，全球ftth用户将可望保持年均49.6%的高速增长。 市场研究与分析公司render, vanderslice & associates认为，尽管ftth部署速度仍然处于初始阶段，但是事实表明未来北美会在目前超过72,000户用户的基础上以超过200%的速率增长。,全球与北美地区ftth用户增长情况,韩国： 世界上宽带普及率最高的国家，ftth用户数也远远超过日本、美国。“e谷”（e-valley）工程，300万户ftth用户。2005年100ftth宽带接入。 日本： 发展速度最快的国家，ftth用户数从2002年1月1.2万增加到2003年7月的53.1万，增加了440。日本政府预测，到2007年，日本的ftth用户将增加到773万户。 美国： 2002年北美（美国和加拿大）的ftth用户数达到72100户，比上年增长27.1%，2003年将在此基础上增加330%而达到31.5万，到2004年可增加到80至140万,ftth之各国发展状况（1）,意大利： 已有14.5万ftth用户 瑞典：有24.5万ftth用户 荷兰： 正在鹿特丹和阿姆士特丹实施两个ftth工程，共约60多万用户 澳大利亚： 有18个与ftth有关的项目在实施，并有ftth的现场实验 rhk预测，2005年全球ftth用户的数量将从2003年的150万增加到420万,ftth之各国发展状况（2）,日本ftth的服务类型（西日本电信电话公司）,ftth之各国发展状况（3）服务、价格,典型fiber path美国住宅用户的业务和现金流,ftth之各国发展状况（4）服务、价格,真正意义上的ftth：未见报道 一根光纤到住地（楼栋，单元楼，住户） 客户有带宽需求(10-100m) 有互动节目 能提供网上远程服务 有盈利模式 配套的社会，法律环境,ftth之中国市场,但机遇前所未有： 全世界最大的消费群体在中国 互联网用户、宽带用户稳定增长 2008年奥运会、2010年上海世博会带动ftth需求 全国各城市数字电视的发展推动最终用户对稳定、高速的带宽需求 各级政府及各地光谷大力支持 国内外诸多通信厂商对中国发展ftth的支持,ftth之中国市场,内 容,市场篇： why select ftth?,技术篇: how to realize?,应对篇： how we can benefit from it?,接入网技术,telephone line modem: 76.67% isdn: 3% adsl: 1.45% coaxial cable hfc: 0.87% (cable modem) twisted-pair lan wireless wireless modem wap pda,access network technologies,optical fiber apon epon bpon the future multiple access technologies users of xdsl grow quickly proportion of dial-up users continue to decline,fiber path 典型用户的带宽需求,各项服务的带宽需求,宽带接入技术比较,宽带接入技术比较,宽带用户数 2003.6：713.7万户（目前已近1000万） 其中 adsl为421.1万户 fttx+lan为250.2万 主流技术 adsl和 fttx+lan,我国宽带接入网现状（1）,我国宽带接入网现状（2）,存在问题 adsl的上下行不对称，限制交互式多媒体业务的发展； 28mb/s带宽无法满足数字电视（sdtv、hdtv），按需点播（vod）、高质量交互式多媒体业务（会议电视、可视电话、远程教学等）等的需求。,对下一代宽带接入网的要求,综合业务接入能力 100mb/s qos保证 端口优先等级划分（sla） 带宽动态控制 onu的供电 光传输性能自动监测,光纤接入技术,光纤接入技术种类： a、基于sdh的多业务传送技术（mstp）； b、多业务的无源光网络（pon）： apon 、epon 、gpon ； c、多业务点对点光端机（p2p）。 pon要解决的技术关键： a、快速突发同步技术； b、测距技术； c、光功率动态调整技术。,无源光网络：epon和gpon,（1）epon即以太网技术和pon技术结合的产物，综合了两者各自优势； （2）2000.11，ieee802.3ah之下，成立efm（enternet in the first mile task force）工作组，负责制定epon标准； （3）2003.2，通过g.984.1 “具有千兆能力的无源光网络（gpon）的一般特性”和g.984.2 “gpon的物理媒介相关层规范”。,无源光网络：epon和gpon（续）,epon、gpon的优势 （1）利用以太网协议，非常方便地直接与ip接入网连接； （2）系统容量达、速率高； （3）支持动态带宽分配，因需支持区分业务，有利于提高qos； （4）硬件采用vlan、vpn等技术，有利于网络安全； （5）上下行速率配置灵活多样，便于系统升级，利于支持多业务，但目前尚有一些技术问题，gpon的标准正在完善中。,拓扑结构 树状、环状、总线状,ftth的网络结构拓扑形式,波分方式,ftth的网络结构实现技术（1）,纤分方式,ftth的网络结构实现技术（2）,1,1,1,2,2,2,时分方式,ftth的网络结构实现技术（3）,2,2,2,2,1,1,1,1,ptp点到点方式 两波单级pp,ftth的网络结构实现方案（1）,ptp点到点方式 两波两级pp,ftth的网络结构实现方案（2）,各种pon方式 apon(或bpon)，epon，gpon,ftth的网络结构实现方案（3）,两波 pon,三波pon,ftth的网络结构实现方案（4）,三波混合1,ftth的网络结构实现方案（5）,三波混合2,ftth的网络结构实现方案（6）,ftth实现方案的比较,ftth的网络结构实现方案（7）,各国ftth的比较,表中p2p指点对点的ftth； pon指无源光网络的ftth。,内 容,市场篇： why select ftth?,技术篇: how to realize?,应对篇： how we can benefit from it?,在中国，数据、语音和视频是不同的运营商，而且，他们会放弃已有的网络吗？ 现在的宽带在速度上基本满足了用户的需求，用户目前抱怨的只是价格。而且即使是目前的宽带也不能使其带宽得到很好的利用，速度经常受限于其它的节点 我看ftth目前支持力度最大的是器件供应商，而系统商和运营商并不怎么感兴趣。 ftth可以为最终用户带来什么好处？最终用户是怎么想的？,关于ftth的代表性观点和意见,ftth在日本的发展多少得益于前些年宽带接入在日本发展缓慢，为ftth的发展提供了空间。 不要和自己比，要和adsl，cable modem等技术比 在中国发展ftth是炒作,关于ftth的代表性观点和意见（续）,食物链 生态系统中各种生物通过一系列的吃与被吃的关系而紧密地联系起来，这种生物成员之间以食物营养关系彼此联系起来的序列，称为食物链 (food chain)。食物链中每一个生物成员称为营养级（trophic level）。,通信产业的食物链（1）,食物链的底部（基础） 老百姓(用户)：参天大树和广袤草地 【个人、家庭、企业、行业】 食物链的顶部 老百姓： 良好有序的食物链做到取之于民，用之于民 食物链的中间环节 网络运营商、内容提供商、系统商、元器件厂家,通信产业的食物链（2）,老百姓,网络运营商,业务提供商,内容提供商,系统、设备厂家,元器件厂家,真情回报！,食物网 众多食物链交叉，相互影响，相互依赖 通信产业的食物网 通信产业与其它行业相互促进，推动社会进步，提高人民生活水平 通信产业的重要地位 十六大：信息化带动工业化，工业化促进信息化 美国：建设信息高速公路是美国掌握未来世界竞争先机的枢纽,通信产业的食物链 全社会的食物网,服务业,工业,通信,农业,教育,交通运输,其它,带宽！带宽！带宽！我们期待更宽更快的道路 内容！内容！内容！我们渴盼缤纷五彩的世界 价格！价格！价格！物美价廉是我们共同的追求,ftth：来自客户需求的拉动,接入网的瓶颈 如信息高速公路进小巷,ftth：来自客户需求的拉动(2),家庭小办公室 soho,光纤到家庭 ftth,光缆,ftth：来自器件、系统厂商的推动,心声：你们的满意是我最大的满足！（当然我更爱￥）,垂直腔面发射激光器突破,使 ftth 光纤到家庭 提前到来,vcsel （850nm） 3-5usd/支 收发模块（850nm） 40usd/支,-年初（2003）与台湾交流了解到-,ftth：来自器件、系统厂商的推动（2）,华为,烽火,富士通,optical solution,中兴,设备厂商,器件、光缆,长飞,飞通,武汉电信器件,jdsu,康宁,ftth：运营商如何选择(1),各种接入网技术,ftth：运营商如何选择(2),用户接入线的适用场合,接入线 （x km）,x公里,电信局采用的 ip 接入技术,500米,居住分散,五层住宅群,大厦或公寓,电信局,广播电视 ip 接入技术,闭路 广播电视,fn,过渡期的电话网和电缆广播电视网传送ip,要传送ip业务： 可选择用adsl或电缆调制解调器,新建采用 lan-home pna 仍需要电话线（或#5缆）,ftth：运营商如何选择（5）,ftta 光纤到公寓,fttd 光纤到办公桌,ftth 光纤到家庭,fttc 光纤到路边,fttb 光纤到大楼,传输介质光纤化 fiber to the every where ftt- abcde,ftth：运营商如何选择（6）,ftth仍然贵： ftth的用户设备可与adsl差不多 运行商要扩大网络容量投入大 （如ftth每户带宽10mhz，节点需要10gbps设备） 不是所有用户都建ftth，使网络效益降低,中国电信和北京电信对发展ftth的看法： 中国居民对ftth经济承受能力 300usd （目前中国电信adsl建设费用180usd） 奥运会的举办北京需要建立ftth小区,要有hdtv,运行商的可行办法： 采用光纤逼近用户 逐步扩大容量,传送视频及相关体制问题,三网融合和电信法（2004）的确立促进ftth发展,单向业务 e-mail， 浏览 下载xxx -,双向业务： 网上教育 网上办公 会议电视 网上游戏 远程诊疗 点播电视 -,标准问题,技术：gpon、epon孰优孰劣 ftth产品需统一标准 美国：三大运营商进军ftth首先制定相关标准 日本: 统一了媒质转换产品的国内标准,who will benefit from ftth?,工农仕商 科教文卫体 三百六十行 个人、家庭、企业、行业 城市、地区、国家、社会,what will benefit from ftth?,良好的信息沟通（better communication） - within the community, between homes and employers, worldwide. - better quality as well as quantity - fast both directions - allows people to be providers, not just consumers. 新的工作方式（new ways to work） - telecommuting, even for high-bandwidth tasks - internet-based businesses can be started in any home in the city - disabled or home-bound residents can work from home 新的服务方式（new services ） - education/research: live classes from anywhere, “library to the