华为公司PON技术交流.ppt

华为公司PON技术交流,目录,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,1995-1998,1996-2000,1999-2005,2005-2009,2010-至今,2015-2020,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,接入技术持续演进,不同的接入介质（双绞线、同轴线缆、光纤）有不同的演进路线新技术（G.fast，Docsis3.1，NGPON）驱动带宽由100M向1G迈进,100MAccess,GigabitAccess,10MAccess,平均带宽,目录,有线接入方式对比,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,PassiveOpticalNetwork无源光网络,OLT,ONU,OpticalLineTerminal光线路终端,OpticalNetworkUnit光网络单元,PSTN,Internet,CATV,ONU,ONU,Splitter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/MXUOLT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?,PON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,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,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,PON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,PON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,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、B,IFpon,IFpon,IFpon,1：N分光器,OLT,ONU#1,ONU#N,TypeC/D全备份方式,IFpon,IFpon,IFpon,1：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/D,TypeC/D双上行手拉手保护,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。保护接口可以在一台OLT上，利用不同的PON端口实现保护，也可以在不同的OLT上的PON口,PON网络保护方式手拉手,PON技术优势：大带宽,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,PON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，0.20.4dbm/km。,PON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,PON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,PON技术优势：易运维（续）,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EPON,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,目录,PON网络应用场景,商住地产,IP/MPLS,Internet,FTTO,酒店,学校,大企业,智慧小区,FTTB,FTTH,FTTW,全光接入,网管U2000,OLT,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,VOIP,统一接入平台OLT,MA5608T,MA5683T,MA5680T,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,MA5680T业务框,21”业务框,19”业务框,MA5680T业务框介绍,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,MA5683T业务框,MA5683T业务框介绍,两个业务槽位,两个主控槽位，含上行口,电源板,用户板与MA5680/83T完全兼容,减少了备件种类和数量、降低维护工作量，节省了OSS重新集成的投入（与CO端MA5680/83TT采用相同的软件版本）支持10GE/GE环网保护,为企业提供高可靠性,风扇,高2U，88.1mm,宽442mm（不带挂耳）,深244.5mm,MA5608T概述,F01S200室外机柜，支持MA5608T,可靠的安全性能完善的监控便捷的维护集成的结构设计,室外柜配置MA5608T示意,FTTO系列产品MA567x，灵活接入,MA5671,MA5673,MA5675,MA5675M,大带宽1Gbps速率到桌面免维护即插即用，支持USB口，管理维护全部在网管中心完成超高防护能力6KV防雷高品质，多POTS语音自交换，T.38高速传真；多个POTS口，满足企业接入,高性能双核CPU，更快速高节能，高防护高节能，无风扇静音设计FE6kV，POTS4kV，电源6kV多场景FTTB企业接入,MA5626-8支持反向POE,MA5626-24,MA5620-24,MA5620/26/71：高节能FE接入利器,MA5626（正向POE）,MA5669（正向POE）室外一体化,内置PSE，无需外置电源施工只需要一个电源接口网管统一分配功率输出实时显示、调整功率负荷显示当前POE负荷功率，可分配功率余额，工作状态设定功率保障优先级三个等级的POE功率输出，功率不足，根据优先级供电,正向POE用于承载FTTW，解决AP供电难题,小巧美观，绿色节能,易维护，易管理,规格齐全,提供丰富的硬件接口，实现高速宽带，高品质语音、视频和CATV等业务接入提供安全可靠的无线接入业务,支持POTS口外线测试、呼叫仿真，轻松实现远程故障定位支持实现端到端链路检测，隔离网络问题支持远程批量升级，每小时可达2000台,单芯片集成PON，语音，网关及LSW模块支持备电，提高可靠性,ONT,系列化的ONT,桥接型,桥接+语音型,网关型,HG8010H1GE,HG8245H2POTS4GE1USBWIFI(11n2*2),HG8240H2POTS4GE,HG8040H4GE,HG8247H2POTS4GE1USBWIFI(11n2*2)1RF,HG8012H1GE1RF,HG8045D4GE1USBWIFI(11n2.4G3*3+5G3*3),HG8242H2POTS4GE1RF,HG8045A4FE1USBWIFI(11n2.4G3*3+5G3*3),GPON支持1:128大分光比,总链路损耗=分光器衰减24.5+活接头0.5*7+光线长度0.35*L+预留3,ClassC+32dB光功率预算，L约为3km，ClassC+35dB光功率预算，L约为11km,有效解决主干光纤不足问题。但需注意保证施工质量，考虑系统资源合理规划，光模块成本增加。,链路聚合组,MSTP/RRPP/G.8032,LAG,OLT,网络侧,接入侧,设备,MA5680T,MA5683T,双电源板,双主控板,双上行板,双电源板,双上行板,双主控板,三重保护，业务不中断,统一网管，运维可视,快速割接：网管一键操作，PON口业务,ONUs,OLT,PON1,PON2,U2000,手工跳纤（从PON1到PON2）,网管上一键数据迁移,U2000,ONU,部署表单,Excel表单工具，无需熟悉命令行,快速布放：ONU批量离线预部署快速布放，即插即用、上电走人,E2E业务流可视,故障一目了然；配合业务关键信息和测试诊断,快速定位故障,运维可视化：E2E查询和诊断，快速排查业务故障,业务轻松部署,流氓ONU检测原理：先进的流氓ONU检测技术，可以通过检测、排查、隔离三个步骤将流氓ONU隔离，保证其他ONU的业务恢复正常。OLT能够实时检测ONU的占用时隙，以判断是否存在流氓ONU存在；排查确定具体哪个ONU是流氓ONU；隔离关闭ONU光模块的发送电源，消除流氓ONU对PON口下其他ONU的影响；,FEC上行,FEC下行,OLT,ONT,ONT,什么时候需要FECONT距离远，线路质量差，导致光功率预算不足或者导致线路误码率高，这时可启用FECFEC启动后，能够容忍线路上更大的噪声，但是线路带宽利用率至少下降7MA5680T同时支持上行FEC和下行FEC功能可基于ONT配置是否启用FEC,什么时候不需要FECONT距离近，线路质量好，无需启用FEC功能，以免降低带宽利用率,能提升2-3dB的光功率预算,FEC改善线路传输质量,GPON支持40km距离差,超过20KM覆盖时，ODN规划复杂：现有GPON板只支持20km的ONU距离差，当需要覆盖超过20km距离时，需要不同的PON口来分别实现0-20km和20-40km区域的覆盖，规划复杂，浪费PON口和光纤,覆盖距离提升一倍，ODN统一规划部署：新GPON板由于芯片能力提升，支持40km的ONU距离差，只需一个PON口即可实现040km区域的覆盖，降低了ODN规划和业务发放的难度,多层次运维手段：物理层、链路层全方位故障检测,N2510,