10G GPON 网络规划设计指导书 05-A.doc

SingleFAN 解决方案10G GPON 网络规划设计指导书文档版本05发布日期2016-01-22华为技术有限公司版权所有 华为技术有限公司 2016。 保留一切权利。非经本公司书面许可，任何单位和个人不得擅自摘抄、复制本文档内容的部分或全部，并不得以任何形式传播。商标声明和其他华为商标均为华为技术有限公司的商标。本文档提及的其他所有商标或注册商标，由各自的所有人拥有。注意您购买的产品、服务或特性等应受华为公司商业合同和条款的约束，本文档中描述的全部或部分产品、服务或特性可能不在您的购买或使用范围之内。除非合同另有约定，华为公司对本文档内容不做任何明示或默示的声明或保证。由于产品版本升级或其他原因，本文档内容会不定期进行更新。除非另有约定，本文档仅作为使用指导，本文档中的所有陈述、信息和建议不构成任何明示或暗示的担保。华为技术有限公司地址：深圳市龙岗区坂田华为总部办公楼 邮编：518129网址：客户服务邮箱：客户服务电话：4008302118文档版本05 (2016-01-22)华为专有和保密信息 版权所有 华为技术有限公司iiiSingleFAN 解决方案10G GPON 网络规划设计指导书关于本文档关于本文档读者对象本文档主要介绍10G GPON设备和硬件选择原则、分光比选择、ODN规划原则、VLAN规划说明。本文档只适用于华为工程师，不直接交付客户。修改记录修改记录累积了每次文档更新的说明。最新版本的文档包含以前所有文档版本的更新内容。文档版本 05 (2016-01-22)配套SingleFAN V1R16C00进行刷新。同时合入规划注意事项。文档版本 04 (2014-05-12)配套SingleFAN V1R15C00进行刷新。文档版本 03 (2013-12-25)配套SingleFAN V1R13C00进行刷新。文档版本 02 (2013-03-20)配套SingleFANV1R12进行刷新。文档版本 01 (2012-07-30)配套SingleFANV1R11输出第一个版本SingleFAN 解决方案10G GPON 网络规划设计指导书目 录目 录关于本文档ii1 硬件与业务选择原则11.1 版本选择11.2 设备选择31.2.1 选择OLT硬件31.2.2 选择ONU/ONT41.3 业务选择61.4 Type X保护62 分光比选择73 ODN网络设计84 10G GPON网络建设105 VLAN规划126 10G GPON与GPON规格对比137 10G GPON规划注意事项157.1 10G GPON组网WDMr1引入光损耗157.2 10G GPON Type x保护15A 术语说明16B 缩略语17SingleFAN 解决方案10G GPON 网络规划设计指导书7 10G GPON规划注意事项1 硬件与业务选择原则1.1 版本选择推荐使用OLT MA5600T V800R016C00、MA5800 V100R016C00以及MxU V800R016C00、ONT V300R016C00配套支持10G GPON。配套的网管U2000版本是V200R015C50，N2510版本是V200R015C00。针对中国区主流市场（如中国电信），推荐的U2000版本为V200R014C60，MA5600T版本为V800R015C00，MA5800版本为V100R016C00，MxU版本为V800R015C00及R313，ONT版本为V300R016C00。中国电信、移动、联通的具体版本计划，详见相关文档（如10G PON E2E版本配套一指禅（中国区）。产品版本硬件要求OLT：MA5680T/MA5600T，MA5683T/MA5603T，MA5608TV800R016C00主控板：H801SCUN/H802SCUN/H801SCUK/H801SCUH(MA5600T/MA5680T/MA5603T/MA5683T)，H801MCUD/H801MCUD1 (MA5608T)10G GPON单板：H801XGBD说明：MA5680T和MA5683T名称只见于国内，在海外统一叫MA5600T和MA5603T。SCUK目前只用于国内。OLT：MA5800-X17，MA5800-X7V100R016C00主控板：H901MPLB/H901MPLB10G GPON单板：H901XGHDONU：MA5616/MA5818 V800R016C00主控板：H831CCUE主控上行扣板：H833XP1A说明：海外统一为MA5616；中国区对10G PON和Vectoring的MA5616包装为MA5818。ONU：MA5821，MA5822V800R313C001U，盒式设备MA5821支持8/16/24 * FE；MA5822支持8/16/24 * FE+POTS。ONU：MA5898、MA5612、MA5612AV800R015C001U，半插卡式盒式设备MA5898支持4个GE电口、2个GE光口以及两个插卡槽位，可以插EIUC和E81A单板MA5612支持2个GE电口、6个FE电口、16个POTS接口以及两个插卡槽位，可以插EIUC、E81A、ASNB单板MA5612A支持2个GE电口、6个FE电口以及两个插卡槽位，可以插EIUC单板H831EIUC：提供8个FE接口H831E81A：提供8个E1接口H848ASNB：提供16个POTS接口ONU：MA5871V800R016C00FTTO企业业务ONU支持4个GE电口ONT：HN8240，HN8245Q，HN8055QV300R016C00HN8240: 4*GE+POTSHN8245Q: 4*GE+POTS+WIFIHN8055Q: 4*GE+10GE+WIFIU2000V200R015C50-附：中国区10G GPON目标版本配套表（仅供参考）目标版本 中国电信 中国联通/移动 U2000 R014C60SPC201 R14C60SPC201 MA5680T R015C00SPH102 R13C10SPH210及以上 MA5800 V100R016C00SPC100 V100R016C10SPC100 MxU MA582x(FE)：R313C00SPC210MA582x(FE)：R313C00SPC210MA582x(GE)：R016C10MA582x(GE)：R016C10MA5818：R015C00SPC202MA5818：R015C00SPC202MA5898: V800R015C00SPH205 MA5898: V800R015C00SPH205 ONT V300R016C00 V300R016C00 上表中MA582x包括MA5821和MA5822.MA5821(GE)在R016C10版本开发，提供16GE、24GE两种配置；MA5822(GE)在R016C91版本开发，提供8GE+8POTS、16GE+16POTS、24GE+24POTS三种配置。1.2 设备选择SingleFAN V100R016C00版本10G GPON支持FTTB/FTTC、FTTO/FTTM和FTTH应用场景。本节介绍如何选择支持10G GPON的OLT和ONU/ONT设备。1.2.1 选择OLT硬件1. OLT形态我司支持10G GPON的OLT包括MA560xT和MA5800两个系列；前者包括MA5600T、MA5603T、MA5608T三种规格，后者包括MA5800-X17、MA5800-X7两种规格。建议优先选择MA5800进行10G GPON网络建设。对于现网已有大量MA560xT、进行10G GPON扩容或改造的，可以继续在MA560xT上支持10G GPON。2. MA560xT系列1) OLT主控板OLT MA5600T/MA5680T/MA5603T/MA5683T使用H801SCUN、H802SCUN、H801SCUK或H801SCUH主控板支持10G GPON，H801SCUL主控板不支持。OLT MA5608T使用H801MCUD或H801MCUD1主控板主控板支持10G GPON。2) 10G GPON业务板MA560xT适用的10G GPON业务板是H801XGBD，其主要功能和规格如下： 支持8个10G GPON SFP接口。 支持最大1:256分光比（实际商用需综合考虑光模块型号和光纤距离）。 支持非对称10G/2.5G GPON（上行传输速率为2.488Gbit/s，下行传输速率为9.953Gbit/s）。 支持温度查询和高温关断功能。3) OLT上行端口接入层设备往往都有带宽收敛，收敛比在各个运营商里按经验不一样，一般是1:10到1:4之间；或者根据这样一个原则动态扩容：实时监控上行链路的带宽占用率，当占用率达到80%（或某个其他设定值）时触发扩容。10G GPON的OLT上行建议主要采用10GE或者10GE+GE混合组网，如X2CS、SPUF、SPUC或者X2CS+ETHB单板；除非客户非常确定GE就能满足上行需求，才采用GE上行。4) H802XGBC单板说明OLT V8R12版本开发了H802XGBC单板，提供4个10G GPON端口。OLT V8R15C00版本推出H801XGBD后，推荐采用新单板。现网如果存在H802XGBC单板，可以用H801XGBD代替（但不支持直接替换），具体代替方式请联系公司总部维护团队支撑。如果现网OLT设备已经升级为R11及以上版本，则可以支持H801XGBD单板。如果现网OLT版本低于R11，可根据市场版本策略先升级（推荐采用R15C00及以上版本），再配置H801XGBD单板。3. MA5800系列1) OLT主控板OLT MA5800-X17/MA5800-X7使用H901MPLA和H901MPLB主控板。2) 10G GPON业务板MA5800适用的10G GPON业务板是H901XGHD，其主要功能和规格如下： 支持8个10G GPON SFP接口。 支持最大1:128分光比（实际商用需综合考虑光模块型号和光纤距离）。 支持非对称10G/2.5G GPON（上行传输速率为2.488Gbit/s，下行传输速率为9.953Gbit/s）。 支持温度查询和高温关断功能。 支持流氓ONU检测。3) OLT上行端口10G GPON的OLT上行建议主要采用10GE或者10GE+GE混合组网。MA5800主控板面板支持4个GE/10GE端口，另外H901NXED上行板提供8个10GE/GE端口。4. 单板配置原则支持在OLT框中10G GPON与GPON单板混插。1.2.2 选择ONU/ONT当前支持10G GPON的ONU设备包括MA5616/MA5818、MA5821、MA5822、MA5898、MA5612/MA5612A和MA5871，支持10G GPON的ONT型号包括HN8240、HN8245Q和HN8055Q。请根据场景选择合适的ONU/ONT设备。场景ONU说明FTTB/CMA5616/MA58182U，插卡式设备。MA5616/MA5818支持256路ADSL2+接入，或192路VDSL2接入（并支持Vectoring），或256路POTS接入，或ISDN、SHDSL接入。当需要xDSL接入时，推荐采用MA5616/MA5818。FTTBMA5821、MA58221U，盒式设备。MA5821支持24/16/8路FE接入；MA5822支持24/16/8路FE+POTS接入。当需要LAN接入时，推荐采用MA5821/MA5822。FTTO/MMA5898、MA5612、MA5612A1U，半插卡式盒式设备。MA5898、MA5612、MA5612A支持FE、GE、E1/T1以及POTS接口，主要应用于FTTO企业专线接入、基站专线接入和时钟时间同步组网，也可用于FTTB/C组网。MA5612A只在中国区使用。FTTOMA5871MA5871支持4路GE接入，主要应用于FTTO企业专线接入。FTTHHN8240、HN8245Q、HN8055QHN8240为桥接型，用户侧提供4*GE + 2*POTS接口；HN8245Q为网关型，提供 4*GE + 2*POTS + 2.4G&5G WIFI + 2*USB接口；HN8055Q为网关型，提供4*GE + 1*10GE + 2.4G&5G WIFI + 2*USB接口。MA5616/MA5818是插卡式设备，需要使用H831CCUE主控板加上H833XP1A扣板支持10G GPON上行，并支持MA5616已有的所有业务单板。H831CCUE主控板的功能和规格如下：l 提供业务上行或设备级联功能。l 支持10G GPON上行扣板H833XP1A，提供非对称上行模式。l 支持语音扣板ASDA或ASDM。l 支持本地和远程维护。 l 支持环境监控量接入。l 支持开关量告警的接入。MA5898是固定配置+插卡式设备（“半插卡式设备”），支持10G GPON上行的主控板已固定在设备框中。主要规格包括：l 支持10G GPON上行。l E1承载支持Native TDM方式和TDM PWE3方式。 l 支持10G GPON Type B保护倒换。l 支持多种时钟源输入，支持时钟输出。l 支持NTP获取时间。建议使用新ONU支持10G GPON，不建议通过升级现网的ONU来支持10G GPON，说明如下：l MA5616的H831CCUC可以通过更换上行扣板并且升级软件来支持10G GPON上行。但现场更换扣板比较困难，强烈建议选择新ONU来部署10G GPON，加快业务开通进展。l MA5612/MA5612A的主控板（上行扣板）是固定在插框里面，无法通过软件升级支持10G GPON，只能更换设备。l 新建场景如果需要E1接入（基站回传），建议采用MA5898而不是MA5612/MA5612A。1.3 业务选择支持的业务包括Internet上网，POTS，IPTV和E1/T1业务。MA5612可以使用SAToP模式来支持和MA5600T的EDTB对接E1/T1业务，从E1输入时钟后MA5600T可以通过10G GPON的线路时钟将时钟传递给MA5612，MA5612从10G GPON的线路时钟恢复出时钟后可以给E1/T1输出时钟信号。MA5698支持承载E1业务，可以采用Native TDM模式或者TDM PWE3模式。时钟和GPON一样，10G GPON也可以通过10G GPON线路默认传递时钟的频率同步信号。MA5600T可以通过E1/T1/同步以太/BITS等接口接受时钟的频率同步输入，然后通过10G GPON线路传递时钟信号，MA5612和MA5698再恢复出来给E1/GE/FE等接口。1.4 Type X保护10G GPON支持同板和跨板的Type B保护倒换，倒换性能：HSI/VOIP业务150ms，TDM CESOP业务1s。如果客户需要更好的倒换性能，请与总部联系，待后续版本提供。文档版本05 (2016-01-22)华为专有和保密信息 版权所有 华为技术有限公司172 分光比选择目前10G GPON支持最大1:256分光比，但需综合考虑光模块型号和ODN光纤距离。对于FTTB/C及FTTO/M组网推荐1:16或1:32分光比，对于FTTH可以用1:64或1:128分光比。由于10G GPON的目标客户是高带宽用户，按每用户20Mbps保证带宽来计算，每个端口不大于512用户是较为合适的；按一个ONU 1632用户数来计算，FTTB场景实际推荐的商用分光比在1:16或者1:32为较合适的网络设计参数。如果规划每用户50Mbps或100Mbps保证带宽，则应对分光比做相应调整。另外，在网络规划中需要考虑接入用户数不能超过单板和系统主控板处理能力。l 建议每个10G GPON端口规划FTTB/C 家庭用户数（接入Triple play业务）不超过512（这样也能避免上行带宽的局限，同时可以牵引局方的建设规划，避免拥塞带来的后果）。l SCUN/MCUD主控板最大支持16K有效MAC地址，建议整个OLT在线FTTB/C用户数不超过10K。在网络规划中需满足此条件，避免一个10G GPON口下带的用户过多导致超出系统处理能力。l SCUH主控板最大支持64K有效MAC地址。3 ODN网络设计10G GPON的ODN网络设计原则总体和GPON的基本一致，主要区别在于10G GPON的光模块对应的一些参数不一样，10G GPON涉及的光模块的参数介绍如下。表3-1 10G GPON光模块的参数光模块设备发送光功率（dBm）接收光功率（dBm）通道代价链路衰减10G GPONOLT+2 +6-7 -27.5上行0.5dB29dB(N1)ONT+2 +7-8 -28下行1dB10G GPONOLT+4 +8-9 -29.5上行0.5dB31dB(N2a)ONT+2 +7-8 -28下行1dB10G GPONOLT+6 +10-9 -31.5上行0.5dB33dB(E1)ONT+2 +7-8 -28下行1dB10G GPON下行中心波长为1577nm（波长范围1575-1580nm），上行中心波长为1270nm（波长范围1260-1280nm）。10G GPON目前推荐的光模块为N1和N2a两种。N2b光模块需要在OLT侧增加SOA，不推荐，目前没有可商用的N2b光模块；E1光模块目前也不可获得。表3-2 光纤每公里平均损耗(单位：dB/km)波长窗口光纤线路衰减系数（dB/km）1270nm0.351310nm0.351490nm0.251550nm0.251577nm0.2510G GPON 采用N1光模块时，上、下行允许的最大衰耗取29dB。根据计算，在城市区域，ODN 网络典型情况是有7个活接头，当采用1:32分光比的情况下，OLT的覆盖范围是12km左右；当采用1:16 分光比的情况下，OLT的覆盖范围是18km；当采用1:8 分光比的情况下，OLT 的覆盖范围是28km。同时，考虑到城市接入光缆网络的分层结构、用户的分布以及对接入光缆资源的消耗等因素，10G GPON OLT覆盖范围定在12km之内比较合理，与机楼的位置基本相符。在农村地区，ODN 网络典型情况是有5个活接头，当采用1:32分光比的情况下，OLT 的覆盖范围是13km；当采用1:16分光比的情况下，OLT的覆盖范围是20km；当采用1:8分光比的情况下，OLT的覆盖范围是28km。4 10G GPON网络建设10G GPON ODN网络建设存在两种方式：1）与现网GPON网络共用ODN；2）独立ODN网络。 10G GPON和GPON共用ODN需要用到WDM合波技术。我司已经推出WDM1r产品，可以配合10G GPON建设，实现GPON网络到10G GPON网络的平滑演进。图4-1 利用WDM1r实现10G GPON演进10G GPON OLT建设也存在两种方式：1）在现网OLT插入10G GPON单板，与现网GPON共用OLT；2）新建10G GPON OLT。对于OLT存量市场或运营商希望10G GPON与GPON共用ODN的项目，10G GPON的主流建设（演进）模式是：共用ODN网络，10G GPON单板插入现网OLT设备与GPON共存，新增WDM1r进行GPON和10G GPON分离。当然，如果10G GPON规模较大，可以对10G GPON采用独立的OLT，这种情况下，新建10G GPON OLT推荐采用MA5800新平台；此时也可使用WDM1r实现ODN的重用，如下图所示。图4-2 WDM1r用于独立的GPON OLT和10G GPON OLT对于实验局或小规模试商用局点，建议采用如下方式：独立ODN网络，新建10G GPON OLT。5 VLAN规划10G GPON与GPON相比下行带宽从2.5Gbps扩大到10Gbps，一个10G GPON端口下可支持的用户也相应增加了，商用建议最大支持512用户。l 如果一个10G GPON端口下不超过512用户，10G GPON的VLAN的规划和以前GPON的VLAN规划基本一致。l 如果一个10G GPON端口下超过512用户，如果采用双层VLAN模式，VLAN规划方案推荐采用在ONU上加双层VLAN，OLT透传方案。双层VLAN模式下，如果采用每用户每业务每VLAN（PUPSPV）方案，一个10G GPON下的用户有多个业务时很可能需要4K个CVLAN，如果采用ONU加一层VLAN，OLT加一层VLAN的模式，很难保证CVLAN不冲突。因此在这种模式下，建议使用ONU加双层VLAN、OLT透传的方案，这样ONU可以针对不同的用户群采用不同的SVLAN来进行业务和用户区分，可以有效解决VLAN规划的难题。10G GPON在VLAN/QoS等方面的规划并无特殊之处，具体可参考GPON的网络规划指导书。参考文档FTTB&FTTC网络规划设计指导书、FTTH网络规划设计指导书。6 10G GPON与GPON规格对比10G GPON与GPON规格对比项目GPON10G GPON带宽下行：2.488 Gbit/s上行：1.244 Gbit/s下行：9.953 Gbit/s上行：2.488 Gbit/sT-CONT数10242048GEMPORT数40004096分光比1:128备注11:256备注1DBA 最小分配粒度:64Kbit/s 最小分配带宽：1Mbit/s最小分配粒度:256Kbit/s 最小分配带宽：1Mbit/sFEC默认关闭下行默认打开，上行默认关闭TDM承载CESOPTDM over ETHCESOP光纤距离最大逻辑距离：60km最大差分距离：20km最大逻辑距离：100km最大差分距离：40kmODN保护TypeBTypeC双归TypeXTypeB报文加密下行AES-128下行AES-128备注2认证方式SNPassword认证：10字节LOIDSNPassword认证：36字节LOID光功率预算CLASS B+：28dBCLASS C+：32dBN1：29dBN2a：31dB光模块参数温度、偏置电流、电压、发送光功率、接收光功率温度、偏置电流、电压、发送光功率、接收光功率备注1：设备具备该能力，实际商用