华为GPON原理和产品介绍.ppt

,Maximizeyournetworkvalue,GPON原理和产品介绍,技术服务部,Page2,接入需求与接入技术PON的基本概念GPON的关键技术华为GPON设备介绍GPON的组网应用,Page3,上行,下行,Mbps,150,100,25,20,10,5,0,5,10,20,25,100,150,15,Dial-up,ADSL2+,CableModem,VDSL2,GPON,NextHostedApplications&Storage,HDTVVOD,LargeFileSharing,Telemedicine,PremisesWebHosting,Multi-PlayerGaming,InteractiveDistanceLearning,RealTimeSDTV,NetworkPVR,FileSharing,HomeVideoSharing/Streaming,SDTVVOD,Telecommuting,VideoConferencing,PremisesSurveillance,WebSurfing,接入业务带宽的需求增长,Page4,GPON（Gigabit-capablePassiveOpticalNetworks）三大优势：1、更远的传输距离：采用光纤传输，接入层的覆盖半径20KM；2、更高的带宽：对每用户下行2.5G/上行1.25G（物理层）；3、分光特性：局端单根光纤经分光后引出多路到户光纤，节省光纤资源。GPON支持Tripleplay业务，可提供全业务竞争方案可以有效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，GPON是三网合一的上佳方案。GPON标准完善，综合业务支持好，技术要求高全球大运营商的选择,为什么选择GPON?,Page5,接入需求与接入技术PON的基本概念GPON的关键技术华为GPON设备介绍GPON的组网应用,Page6,PassiveOpticalNetwork无源光网络,OLT,ONU,OpticalLineTerminal光线路终端,OpticalNetworkUnit光网络单元,PassiveOpticalSplitter无源分光器,PSTN,Internet,CATV,ONU,ONU,PON是一种点到多点（P2MP）结构的无源光网络；PON由光线路终端OLT（OpticalLineTerminal）、光网络单元ONU（OpticalNetworkUnit）和无源分光器POS（PassiveOpticalSplitter）组成；,PassiveOpticalSplitter无源分光器,什么是PON?,Page7,PON与其他接入形态的比较,(a)点到点的网络,(b)路边交换网络,(c)无源光网络即:PON,ADSL,LAN,Page8,ADSL2+,PON,ADSL2+VDSL2,Centreoffice,Home,VDSL2,ONT,ADSL2+,10/100Base-T,1km,2km,IPDSLAM,GE,Curb,Building,GE,FTTC,FTTB,FTTB,FTTH,ADSL2+VDSL2,GE,FTTB,DSL,BestSuitableistheBestChoice,PON应用场景分析,Page9,GPON系统采用WDM技术，实现单纤双向传输（强制）。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。,GPON原理数据复用,Page10,广播方式：GPON的下行帧长为固定的125us，下行为广播方式，所有的ONU都能收到相同的数据，但是通过ONUID来区分不同的ONU的数据，ONU通过过滤来接收属于自己的数据。,GPON原理上、下行数据,TDMA方式：GPON的上行是通过TDMA（时分复用）的方式传输数据，上行链路被分成不同的时隙，根据下行帧的upstreambandwidthmap字段来给每个ONU分配上行时隙，这样所有的ONU就可以按照一定的秩序发送自己的数据了，不会产生为了争夺时隙而冲突。每帧共有9120个时隙。,Page11,GPON提供以下几种异步传输速率：0.15552Gbit/sup,1.24416Gbit/sdown0.62208Gbit/sup,1.24416Gbit/sdown1.24416Gbit/sup,1.24416Gbit/sdown0.15552Gbit/sup,2.48832Gbit/sdown0.62208Gbit/sup,2.48832Gbit/sdown1.24416Gbit/sup,2.48832Gbit/sdown（目前的主流支持速率）2.48832Gbit/sup,2.48832Gbit/sdown支持最大逻辑距离为：60km支持最大物理距离为：20km支持最大距离差为：20km分光比为1:64，可升级为1:128,GPON网络基本性能参数,Page12,接入需求与接入技术PON的基本概念GPON的关键技术华为GPON设备介绍GPON的组网应用,Page13,OLT通过Ranging测距过程获取ONU的往返延迟RTD（RoundTripDelay），从而指定合适的均衡延时参数EqD（EqualizationDelay），保证每个ONU发送数据时不会在分光器上产生冲突。Ranging的过程需要开窗，即QuietZone，暂停其他ONU的上行发送通道。OLT开窗通过将BWmap设置为空，不授权任何时隙来实现。,GPON关键技术测距,ONT,OLT(inCO),20km,3km,12km,Page14,分光器衰减计算分光器的插入损耗(1dB):(Power_input)-(Power_outputofallbranch),Input,Output,1:2分光器,2:N分光器,10log(0.5)=-3.011:2分光器衰减为3.01dB1:16分光器衰减为12.04dB1:64分光器衰减为18.06dB,光功率衰减,Page15,光纤衰减和长度有关光纤熔接点的衰减值一般小于0.2dB其他方面，如光纤弯曲等也可能造成衰减,About0.35dBperkmfor1310,1490nm,HuaweisOLTandONU28dB(ClassB+),光纤衰减和光功率预算,Page16,GPON接口参数指标（ClassB+）,Page17,GPON网络保护方式,IFpon,IFpon,IFpon,1：N分光器,OLT,ONU#1,ONU#N,备用光纤,TypeA光纤备份,IFpon,IFpon,IFpon,2：N分光器,OLT,ONU#1,ONU#N,TypeBOLT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。保护对象仅限于OLT与ODN之间的光纤故障和OLT单板硬件故障，对其他类型的故障没有涉及，可能存在严重完全隐患，无法满足客户需求。无法定位故障。,Page18,IFpon,IFpon,IFpon,2：N分光器,OLT,ONU#1,ONU#N,TypeC全备份方式,IFpon,IFpon,IFpon,2：N分光器,GPON网络保护方式（续）,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。此种保护方式一种全保护光纤倒换方式，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。其中一个端口试种处于空闲状态，造成系统带宽利用率低。,Page19,GPON网络带宽分配,ONU,ONU,ONU,T-CONT,GEMPort,T-CONT,GEMPort,GEMPort,T-CONT,T-CONT,GEMPort,GEMPort,GEMPort,GEMPort,GEMPort,不同的ONU用ONU-ID标识,不同的T-CONT用Alloc-ID标识,不同的GEM-PORT用Port-ID标识,PON光口,每个GPON端口，支持1：64分光比，即可提供64路ONT接入。每个ONU上可以有多个T-CONT,每个TCONT可以绑多个GEMPORT.T-CONT就相当于一个物理的缓存，只有绑定了DBA模板才能限速。,DBA,1,2,3,OLT,Page20,PhysicalControlBlockDownstream(PCBd),Payload,AllocID,Start,End,AllocID,Start,End,1,100,200,x,300,500,T-CONT1(ONT1),T-CONTx(ONT2),Slot100,Slot200,Slot300,Slot500,PLOu,PLOAMu,PLSu,DBRux,Payloadx,DBRuY,Payloady,UpstreamBandwidthMap,125us,DownstreamFraming,UpstreamFraming,GPON帧结构,AllocID,Start,End,y,501,650,1,x,y,T-CONTy(ONT2),Slot650,Slot501,T-CONTx,T-CONTy,Page21,TM,GMAC,GIU,PON光口,GPBC,华为GPON下行流复用解复用的实现,scu,IAD,LSW,HG850,T-CONT,分光器,GMAC,T-CONT,DBA,ETH,PCBd,BWMap,ETH,Page22,TM,GMAC,GIU,PON光口,GPBC,华为GPON上行流复用解复用的实现,scu,IAD,LSW,HG850,T-CONT1,分光器,GMAC,T-CONT2,DBA,ETH,ETH,PLOu,DBRu1,DBRu2,ETH,ETH,Page23,GPONONU的QoS处理机制,GPON,VOIP,VOD,DATA,TDM,Traffic-flowSchedulingAndbuffercontrol,Servicedifferentiabasedon802.1p,GPON,VOIP,VOD,DATA,TDM,Traffic-flowSchedulingAndbuffercontrol,Servicedifferentiabasedon802.1p,OLT,Splitter,基于GEMPort-id的业务流,业务基于VLAN/802.1p的流分类规则。支持SP和WRR算法对业务进行调度。不同的业务映射到不同的T-CONT中进行传输，提高线路利用率和可靠性。,Page24,GPONOLT上的QoS的处理机制,VOIP,BTV,DATA,TDM,GPON,GPON,GE/10GE,根据不同的VLAN的业务上行流,Ethernetbridging,Non-blockingswitching,802.1pCOS,Queuing&scheduling,DBA,TDMGateway,PSTN,BSR,OLT,业务基于VLAN/802.1p的流分类规则。支持SP和WRR算法对业务进行调度。支持DBA算法，可提高上行链路的带宽利用率。二层以上支持ACL进行QoS控制。,Page25,GTCPON系统架构是下行方向为广播方式，上行方向为TDMA方式，所以只对上行方向的业务流提供QoS处理。QoS处理的最小单元是T-CONT，T-CONT可以看作是ONU业务流的承载容器，调度机制是DBA（动态带宽分配）。DBA的算法是GTC的QoS处理性能的关键。GEM在GEM层主要是针对每个GEMPort进行业务流分类，类似于DSLAM的单PVC多业务的处理方式。针对流分类后的业务分别进行优先级修改、流量监管和转发处理。ETH/TDMTDM业务（非电路仿真方式）为面向连接，系统可以通过静态配置带宽严格保证面向连接的QoS。ETH业务（包括电路仿真方式的TDM业务）主要是基于二层VLAN、COS等标识进行业务的QoS处理，QoS主要处理机制分为流分类、监管、队列调度、拥塞处理、整形，它们的实现复杂度是影响QoS处理性能的关键,GPON中的QoS处理,Page26,TDM,TDMdata,PayloadTDMfragment,HEC,PTI,PortID,PLI,GEMFrame,Ingressbuffer,TDMBuffer,TDM业务在GPON中的映射方式,TDM业务先导入缓存中进行排队，并且按照固定的字节数复用到GEM帧中进行传输。这种方式不对具体的TDM业务进行感知，只进行透传处理。GEM帧具有定长的特点，对TDM业务传输非常有利。,Page27,接入需求与接入技术PON的基本概念GPON的关键技术华为GPON设备介绍GPON的组网应用,Page28,OLT全家福不同场景的不同选择,不同容量，满足城市/农村、新建/改造各种场景,MA5680T,MA5683T,2T背板/20G槽位带宽/800G交换容量单框128PON口单框256E1/32STM-1上行单框可扩展16*8GE上行/级联,业界容量最大OLT占全球OLT发货量五分之一,400G背板/10G槽位带宽单框48PON口单框96E1/12STM-1上行单框可扩展6*8GE上行/级联,6槽位中等容量城郊/乡镇节点最佳选择,Page29,机框配置,主控板SCULSCUB业务板GPBCEPBA以太网业务级联板ETHA上行接口板GICF/GGICD/EX1CAX2CATOPANH1A电源接口板PRTGPRTE,Page30,超前一代平台架构,一句话介绍,说明,特性描述,面向未来十年设计，支持向10GEPON/10GGPON平滑演进,单业务槽位支持真正的20GE带宽可平滑支持10GPON业务演进,Page31,接入和汇聚功能合一，OLT直连BRAS和SR,主用,备用,板内保护对,板内聚合,板间聚合,BRAS、SR,主用,备用,板间保护对,ETHB8GE上行/级联板,DSLAM/AG,ETHB既可作上行也可作级联（或的关系，不可同时）满足单边缘、多边缘组网，同时实现光口保护。,下行级联,Page32,MDU5类线接入,MDU双绞线接入,5610,5616,5620/5626,企业接入和移动承载,GPONMxU产品全景图,ONU配套机柜,F01N（壁挂）,E400（室外）,E200（室外）,E100（室外）,F02A（室内一体化）,OT930,48LAN/256POTS,8/16/24FE+8/16/24POTS,H.248/MGCP/SIP高集成度：128ADSL2+/256POT/96VDSL2支持小灵通/传统业务接入（09Q2支持）高温：-25+65；灵活供电：AC/DC，只要1/4备电电池,1U盒式设备双上行（TypeC）保护8E1/4GE/4FE。支持TDMoverIP支持1588v2,Page33,单机版MxU：MA5626G/MA5620G,覆盖公寓、商住楼内的用户，性价比高:重用楼内已有的铜线，对空间要求小（只需1U高）可运维、可管理的Multi-play业务，提升用户体验:支持可运维的组播功能和性能保证机制，包括灵活QoS、高安全性、电信级可靠性即插即用，降低OPEX:自动注册，自动配置，自动测试，自动业务激活自然散热,MA5620G,MA5626G,MA5626G/MA5620G是单机版MDU设备，GPON上行,Page34,插卡式MxU：MA5610/MA5616,高集成/性能：2U空间可集成：256POTS/128ADSL2+/64VDSL2/48FE；带宽能力：10G背板总线，内部带宽无收敛高可靠性：Harden器件，-4065度工作温度；单板防腐设计；风扇备份：任何1个风扇故障，设备正常运行易维护：即插即用，现场免软调/拨测；零接触:免现场维护，远程精确定位故障点绿色环保：高效能电源；风扇智能调速；高性能套片；精简备电系统，只要外接1/4蓄电池,MA5610,MA5616,MA5616/MA5610是插卡式MDU设备，上行EPON或GPON或GE，用户侧DSL/POTS/FE接入插卡式接入产品系列。MA5616也可用作MiniDSLAM使用,Page35,MA5610/6设备规格,风扇框,1*GPON1*EPON+GE2GE,AC220V，蓄电池管理DC-48V,ADSL2+：32路*4VDSL2+：16路*4LAN：16路*4POTS：32/64路*4,状态指示灯,Page36,MxU适合各种应用场景,核心网,用户,承载网,交接箱,大楼,IPCore,软交换,Internet,SDH/Metro,AAAServer,IPTV/CATVServer,Middleware,GE/10GE,STM-1/E1,专网,分光器,NMS,POTS/ADSL2+/VDSL2,FE/E1/POTS,MDU,FTTBLAN,MDU,FTTBDSL,MDU,政企接入,MDU,FTTV:村通,MDU,FTTC/FTTN,LAN/POTS,POTS/ADSL2+,POTS/ADSL2+/VDSL2,覆盖FTTx所有的应用场景：满足FTTN/FTTBDSL/FTTBLAN/FTTO/FTTV多种应用场景1个软件版本支持所有MDU产品，功能统一，网管统一，机柜配套统一,Page37,HG8504FE2POTS,HG8634GE,HG8664FE2POTS1WIFIUSB,HG8134FE,桥接ONT,桥接&语音ONT,网关ONT,HG8601FE1RF,HG850a4FE2POTS,HG8514FE4POTS,GPONONT产品全景图,全系列ONT满足多样化应用场景成熟的FTTH商用经验绿色，Inhouse自研芯片,HG8651GE3FE2POTS1RF,HG8101FE,HG810aFT1GE,HG851a4FE4POTS,HG8564GE2POTS1WIFIUSB,命名规则:HG【8XX】,1:Ethernet5:POTS6:RF,HG850a4FE2POTSNAT、NAPT,Page38,ONT应用场景分析路由模式,AP和FE口互通：AP空气介质接入，在同一VLAN内和FE口互通。FE口互通：在同一VLAN内，各FE口互通AP信号覆盖：为保证信号输出，AP不可放置在弱电箱中。,AP提供wifi接入，下挂PC，Notebook，wifi手机POTS接口接入普通话机，提供语音业务FE口接入STB，提供IPTV业务用户；或者接入PC，Notebook，提供数据业务在HG850a上起三层功能，多用户共享帐号接入,RMS,IPTVServer,Internet,VoIP,LivingRoom,BedRoom,StudyRoom,STB,Phone,AP,HG850a支持三层功能，AP提供wifi接入。HG866，HG866e集成三层功能和AP接入能力,高档公寓建设*:可选择的带有三层功能的终端有HG850a+AP或者HG866,LivingRoom,BedRoom,StudyRoom,STB,Phone,AP,无线接入，无限精彩,客户关注点,组网应用,Page39,配套室内型机柜,设备斜装,可见面板,单板可见,可插拔,Page40,配套室外型机柜,E200室外柜：可安装2台2U高盒式设备热浸锌钢板、B类环境、IP55W*H*D=700*1000*400（10U）净重：55kg直通风散热：最大散热能力700W噪声：乡村级（Rural级，最大55dBA）工程安装：水泥基础安装、抱杆安装（水泥安装接口有变化）,Page41,接入需求与接入技术PON的基本概念GPON的关键技术华为GPON设备介绍GPON的组网应用,Page42,FTTx全业务接入方案模型,ASP/ISP,ONU&CPE,IPTV,Phone,NSP,ODN,Phone,PC,BRAS,AAAServer,IPCore,Ethernet,MA5680T,NGN/IMS,Internet,IPTVServer,Middleware,NMS,TL1/CORBA/API,CarriersOSS,PC,ONT(HG8xx),C