移动GPON技术培训课件

移动GPON技术交流

Date(April,2021)罗俊普

PON简介GPON应用FTTx组网场景GPON设备维护1PON简介PassiveOpticalNetwork无源光网络OLTONUOpticalLineTerminal光线路终端OpticalNetworkUnit光网络单元PassiveOpticalSplitter

无源分光器NGNInternetCATVONUONUPON是一种点到多点结构的无源光网络；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?OLT、

分光器、ONU在PON网络中的作用OLT是GPON接入网络的最终会聚点，也是GPON网络与其他上层网络的分界点。通过上联端口与IP城域网，软交换，IPTV视频网络进行数据传输。同时通过PON口对下挂ONU进行管理，实现测距和链路监控。分光器是一个连接OLT和ONU的无源设备，它的功能是分发下行数据，并集中上行数据。ONU提供以太网FE端口、语音业务POTS端口、IPTV〔交互式网络电视〕端口，分别接入不同类型的业务。6无源光网络PON(

Passiveopticalnetwork)标准概览PON=ATMPON,BroadbandPON,GigabitPONandEthernetPONAPON,BPON和GPON是ITU-T标准:由全业务接入组织〔FSAN)发起:主要成员包括主流电信运营商和设备，器件制造商FSAN提出建议并提交给ITU-T组织进行标准化，GPON标准为系列技术实现要求较高，对多业务的支持能力非常的强EPON是IEEE标准：由最后一英里的以太网〔EFM)组织定义标准制定的参与者范围很广，主要是设备制造商EPON协议已经由802.3ah完成〔目前包含在标准内〕技术实现较为简单

EPONGPON国际标准IEEE802.3-2005ITUG.984.x传输速率上下行双向对称，均为1.25G上行1.25G，下行2.5G分光比一般为1:32强制为达到1:64光预算、传输距离一般为25dB、20KM强制为28dB、40KM业务支持能力以太网业务以太网业务、语音业务、ATM业务数据封装方式以太网封装方式，数据包长度与以太网数据包长度一样，效率较低帧长固定为125us，定义了专用的数据封装帧，效率较高ONU/ONT管理定义简单，但中国电信对其进行了加强和完善《中国电信EPON设备技术要求V2.0》定义详细和完整，基于ITUG.984.4OMCI9GPONvsEPON

接入带宽能力比较2488Mbps•94%〔下行效率〕=2339Mbps32个用户/GPON:73Mbps/用户GPON73Mbps/用户(*)EPON29Mbps每用户(*)或者EPON的局限性是完全可预见的GPON可满足未来5~10年业务需求1250Mbps•73%〔下行效率〕=912Mbps32个用户/EPON:29Mbps/用户EPON的家庭苦恼！(*)Basedon32splitandunicasttraffic3路高清电视1路高速宽带交互式媒体2路VoIP2路高清/上网/1路高清/高速上网/组网模型（FTTB+MDU)业务模型：组播TV+点播VoD+高速宽带+VoIP语音GPONvsEPON

接入用户能力比较EPONMDUOLT接入用户能力比较（分别采用常见的8FE和16FEMDU比较）GPONMDU协议标准网络部署方面全球运营商的技术选择投资情况GPON优势协议标准全球运营商的技术选择投资情况网络部署方面GPON比EPON的有效带宽高140％，传输效率高25％接入带宽的中远期带宽需求50—100MGPON的上下行带宽2.5G/1.2G,效率94％/93%EPON上下行带宽1G,效率73％/61%GPON的QoS能力更能满足以视频为主的业务需求GPON采用类似ATM的控制机制EPON采用的优先级机制

GPON更高的分光比GPON提供1：64的分光比EPON提供1：32的分光比

GPON更远的覆盖范围GPON可实现60KM的传输距离EPON只能覆盖20KM的距离主流的电信运营商如AT&T、Verzion、法国电信、新加坡电信等都采用GPON技术亚洲运营商也开始采用了GPON技术，如韩国的Hanaro、日本的KDDI

目前中国电信和中国联通主要是用EPON建设，正在进行GPON试商用。GPON广覆盖能力GPON线路投资本钱低GPON对未来业务的支持能力强GPON的管理能力更能满足运营商的需求从整个PON系统的建设来看，基于每用户的综合本钱GPON要优于EPON的综合建设本钱

GPON是开展FTTX的方向下行为播送式PON的传输原理–下行GPON的下行帧长为固定的125us，下行为播送方式，所有的ONU都能收到相同的数据，但是通过每个ONU不同的ONUID来区分业务数据，ONU通过过滤来接收属于自己的数据。上行采用TDMA时分复用方式PON的传输原理–上行把光纤的占用按一定时间长度分成时段，在每一个时段，只有一台ONU能够占用光纤向OLT发送数据，其余ONU那么关闭激光器。OLT通过发送控制数据包指定ONU发送数据的时段。OLT在同一时间只能接收一个ONU的数据，如果两个ONU同时向OLT发送数据，那么OLT不能正确接收数据〔ONU发送冲突〕。GPON光纤下行光上行光λ2λ1如何控制媒体接入冲突？频分复用〔波分复用〕：在一根光纤上使用两个光波长，下行〔OLT到ONU方向〕使用1490nm、上行〔ONU到OLT〕使用1310nm时分复用〔TDMA〕：下行：OLT可以随时发送数据给任意ONU上行：采用时分复用无源分光器没有光分器就不是PON点到多点vs.点到点光分器相关变量光功率损耗与光分支的数量相关(每次1：2的分光产生的损耗)光功率的损耗大小决定了可传输的距离带宽vs.本钱平均每户的可用带宽取决于光分比的大小光分比越大那么OLT每户分摊本钱越低1：8分光器城域网规划建议17核心路由器业务路由器OLT机房ODF架光交接节点分光器ONUPTN18501850家庭用户企业用户B类集团用户A类集团用户OLT设备共规划建设xx台，初期可以考虑按行政区域的重点机楼、会聚机房来部署OLT，后期可以根据业务的开展扩充局点数，下沉局部节点机房ODF架与OLT设置同址光交接节点建议可以在有条件的基站机房部署ODF架做光纤跳接，或在小区部署光交接箱分光器尽量部署的靠近最终用户，如：楼道弱电井等ONU部署用户的办公室、机房、家庭配送光缆

主干传送光缆光纤分配终端

(FDT)引入光缆中心机房光缆接头盒接入终端ONT光缆接头盒配送光缆引入光缆ONT接入终端FTTH外线结构-分散小区

户外装置(OSP)

户外装置OutsidePlant(OSP)灵活的全业务支持能力

PayloadCRC/HECPTIPortIDPLIGEMFrameEthernetPacketDASFDPreambleInterpacketgapSALength\TypeMACclientdataFECEOF5bytes20bytesTDMdataIngressbufferTDMBuffer全面支持Ethernet，TDM，ATM业务采用高效，透明的通用成帧规那么，无需附加ATM或者IP封装层，封装效率更高适应任何用户信号格式，全面表达了业务提供商对业务提供的灵活要求帮助运营商从传统的TDM电路语音向全IP网络平滑过渡EthernetTDMATM视频监控大客户接入基站互联农村网络覆盖FTTU2GPON应用OLT部署原那么遵循“大容量、少局所〞建网原那么，OLT集中设置投资本钱低，可大大削减运维本钱，符合接入网扁平化趋势OLT局所的位置设置考虑承载网、业务系统的规划，以降低承载网、业务网组网的复杂性OLT节点越少，要求的覆盖范围越广，在接入光缆的投资就越大OLT局所的数量和覆盖范围之间作一个折中，发挥光缆在传输距离的优势及带宽的优势，提高接入光缆利用率OLTODF局端机楼光分配点〔片区光节点〕光分配点〔小区/路边〕光接入点〔楼宇〕ONU集中式OLT部署合作规划OLT部署的最正确位置分析上海贝尔的建议：1、OLT部署的端局机楼是部署FTTX的最正确选择2、机架式OLT具有很强的处理能力，是运营商电信级FTTX网络运营的首选。

OLT集中放置OLT分散放置设备管理与维护集中管理、集中维护难度降低机房数量大量增加，不便于集中维护的趋势网络结构与层次网络扁平

结构简单网络层次多

结构复杂PON口及分光器利用

率与用户实装率关系利用率高，尤其是初期

最经济难以保障利用率机房资源利用现存资源需要更多接入机房上联资源节约上联资源需要更多汇聚端口光缆投资投资稍大投资较少发展趋势符合接入网结构扁平化趋势

符合向全面FTTx

网络最佳接入覆盖半径靠近的趋势难以向全面FTTx

网络最佳接入覆盖半径靠近OLT覆盖范围建议城市区域OLT节点,覆盖半径10公里采用1：16分光比，郊区OLT节点,覆盖半径20公里<2公里，采用1：32分光比10公里，采用1：16分光比20公里，采用1：8分光比农村地区OLT的一个PON端口覆盖的节点较少，主要考虑覆盖的距离30公里，1：4分光比20公里，1：8分光比10公里，1：16分光比部署合作规划光功率预算（dB)252525分光比1:41:81:16分光插损（dB）7.210.514活接头损耗(5个)2.52.52.5光缆线路富余度333光纤衰耗(含熔接损耗)(dB)12.395.5推荐的传输距离(公里）30.7522.513.75ODN分光器部署原那么链路衰减小分光一致性好维护简单PON口利用率高光缆投资大链路衰减小分光一致性好维护困难PON口利用率低光缆投资小链路衰减大分光一致性差维护困难PON口利用率中光缆投资小一级分光集中布放一级分光分散布放二级分光新建成片区域，ODN组网尽量采用一级分光、分光器集中放置并尽可能靠近用户FTTB，分光器可设于片区光节点FTTH，分光器可设于楼宇交接箱内部署合作规划实施FTTH的相关概念

分路器布置策略-集中布放概念:所有的分路器均放置在室外光缆干线上的光纤分配终端(FDT)内.原理:集中临近放置分路器可以最大限度的利用OLT资源,并提供单一的维护接入端口.实际应用:在有限的空间可灵活地最正确利用OLT资源,并提供了简易的故障查找端口.测试和查找故障较容易；可按业务需求投入OLT和分光器，优化投资；维护接入点集中，易于维护；每路光功率稳定，线路衰耗较低；分光器和OLT端口利用率较高中心机房光纤线路终端1x32Splitter光纤分配终端光纤接入终端光纤接入终端1x8分路器实施FTTH的相关概念

分路器布置策略-分层布放概念:光分路器布置在室外光缆干线光纤上的分配终端FDT和光纤接入终端FDT内.原理:分层室外光缆中布放的光分路器可以减少提供效劳的光纤总体数量实际应用:分层布放可以减少配送光缆费用,但会产生OLT可用较小芯数配线光缆；节省配线光缆中心机房光纤线路终端1x4分路器光纤分配终端光纤接入终端1x8分路器r....GPON-对OSP(OUTSIDEPLANT)的特殊要求光分比改进的光分比最大可达1:128节省OLT端口均摊本钱节省分支光缆为分布式拓扑结构提供更多的选择距离OLT到ONT的最大距离60kmONT到ONT的最大距离20km功率损耗最大光功率损耗预算为28dB别离器，光纤，连接器，接头带宽vs.本钱GPON适合于高带宽应用的场合。与其它PON技术相比〔BPON，EPON)可以提供更大的带宽。与有源光接入技术相比还可以节省20％的有源设备投资。GPON由于具备更大的光功率预算和线路带宽，因此为OSP的设计和部署提供了更大的灵活性ONU部署建议FTTH方式ONU设置在用户家里用户终端智能盒内提供保护桌面〔采用光纤信息插座〕FTTB方式ONU设置大楼楼道或竖井内机柜室外光交接箱多层住宅：布线方便性，按单元放置ONU

室内型ONUMDU部署合作规划29HSI业务解决方案：在上下行方向保证每用户每业务的带宽和QoS上下行方向的QoS保证上下行方向的带宽管理支持每ONU每UNI每业务的下行带宽限速根据每用户和每业务进行上行动态带宽分配支持DBA，可以配置最大带宽、固定带宽、保证带宽三个带宽配置参数。基于值区分业务优先级和SP/WRR调度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。业务规划及流量模型分析OLT平均用户数2500~8000PON口平均用户数240每用户接入带宽PON口带宽1059MbpsOLT的上行带宽需求NxGE10GE/2x10GE

从用户业务开展趋势来看，到2021年，按一个用户同时提供1路高清电视〔8M〕1路标清电视〔3M〕高速上网〔4M〕高速在线游戏〔1M〕1路视频通信〔〕2路语音业务〔〕OLT每节点流量模型FTTBFTTBFTTH业务类型上网/话音上网/话音/IPTV(SD)上网/话音/IPTV(SD+HD)平均每OLT上FTTX用户数量800080003000SDTV组播业务频道(标清)100100HDTV组播业务频道(高清)10每节点标清视频点播业务渗透率

15%10%每节点标清视频点播业务并发率

40%40%每节点高清视频点播业务渗透率

15%每节点高清视频点播业务并发率

40%每节点HSI高速上网渗透率率40%40%100%每节点HSI高速上网并发率33%33%33%在线游戏并发率30%30%30%视频监控/通信并发率0%10%10%voice业务并发率10%10%10%OLT接入节点上联带宽（Mbps）344471316548部署合作规划河南移动业务VLAN划分指导意见总体原那么：1.OLT到宽带边缘网关(BRAS或SR)间采用规定的SVLAN＋CVLAN〔QinQ〕方式进行VLAN规划,其中外层SVLAN用于区分PON口，内层CVLAN用于区分用户和业务。2.集客用户和家客用户的宽带上网业务统一采用S+CVLAN方式，SVLAN按照每PON口一个划分，相互二层隔离的OLT之间SVLAN复用；CVLAN同一PON口下不同用户不同业务顺序分配，不同PON口下复用，能够根据VLAN标签区分不同用户的业务，精确实现用户定位。BRAS或SR终结两层VLAN。3.VOIP、带内网管、IPTV等业务采用独立的单层SVLAN标识，仅区分业务类型.河南移动业务VLAN划分指导意见PON业务VLAN取值范围业务OLT备注网络侧CVLANSVLAN集客上网(IPoE)2001～3000根据IP城域网规划划分CVLAN用于标识每个PON口下的不同用户SVLAN用于标识PON口，每PON口一个。家客上网(PPPoE)11～2000根据IP城域网规划划分CVLAN用于标识每个PON口下的不同用户SVLAN用于标识PON口，每PON口一个。VOIP根据IP城域网规划划分VOIP业务使用单层VLAN方式建议使用3800IPTV根据IP城域网规划划分视频业务同一OLT使用一个VLAN建议使用8网管根据IP城域网规划划分网管使用单层VLAN方式建议使用7GPON节省大客户接入光纤LANRouterLANRouterIPNetworkLANRouterLANRouterLANRouterLANRouter10M10M10M100M100M100MGPON应用在全球眼业务的方案7342I-020I-220ONT7342M系列ONT1:32/64光分器7342P-OLT光纤分配网………视频数据库效劳器电视墙流媒体效劳器控制台监控中心监控单位/派出所学校住宅小区一个控制中心可以覆盖整个市区，节省分级组网费用M系列ONT便于高密度监控组网GPON的主要应用：农村网络覆盖解决方案光纤终端点B系列ONT1:32/64光分器GPONPABX7342B系列ONTLANRouter网吧、大客户20km光纤分配网用户家庭网络ADSLADSL7342O-210ONT至OSS5523AMS电信端局5528WAMDHCPserverRADIUSclient7318AGW多媒体接入网关小结点DSLAMEthernetNetwork运营商接入网络家庭/企业网络全业务的承载能力半径20公里的农村网络覆盖面积端到端的管理节省光纤资源上海贝尔ANYPON解决方案产品汇总7342ISAMFTTU大容量GPON/EPON平台7302/7330ISAMFDCO/FTTNXDSL/FE/窄带接入ISAM－MSA

ADSL2+/窄带接入MSAN/适合S12利旧7318AGWADSL2+/窄带/专线接入MSAN/提供V5接口EONU800/880EONU1600/16160EONU2400/24240EPON固定端口FTTBLANONUEONU48480A7354FTTBEPON固定端口FTTBXDSLONUO-16160E/O-24240EO-24120G/O-24120V7352ISAMFTTB系列GPON固定端口FTTBLAN/VDSL2ONUS6307/7130系列XDSLCPE桥接型/路由型单端口/多端口EONU400/420EONU404EPONFTTHONU/SBURG100A/RG100ERG200A/RG200ERG200G/RG200ODSL/LAN/XPONRGI-010G/I-240E/I-241I-0404/B-8102GPONFTTH/FTTOONUFTTHFTTBFTTNCO5528WAM接入网网元管理系统5580HNM家庭网络管理系统5530NA接入网络诊断系统7342ISAMFTTxMeta中容量GPON/EPON平台7353ISAMFTTB7358ISAMFTTBxPON2U插卡式FTTBLAN/XDSLONU377342ISAM