華為公司PON技術(shù)交流.ppt

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華為公司PON技術(shù)交流,目錄,,,接入帶寬需求越來越大,家庭數(shù)字業(yè)務(wù)快速發(fā)展，4K視頻及智慧家庭等大帶寬應(yīng)用驅(qū)動(dòng)家庭帶寬需求持續(xù)提升，2020年達(dá)80Mbps,數(shù)據(jù)來源：Arthur D. Little,數(shù)據(jù)來源：Broadband Stakeholder Group,業(yè)務(wù)帶寬 80Mbps,未來10年典型場(chǎng)景下英國(guó)家庭帶寬需求,未來家庭數(shù)字業(yè)務(wù)及帶寬需求,1995-1998,1996-2000,1999-2005,2005-2009,2010-至今,2015 - 2020,運(yùn)營(yíng)商“營(yíng)銷帶寬”不斷攀升,固定寬帶成運(yùn)營(yíng)商開展業(yè)務(wù)基礎(chǔ)，移動(dòng)、Cable、新興運(yùn)營(yíng)商加大投入，通過提供大帶寬與固網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商競(jìng)爭(zhēng) 為應(yīng)對(duì)競(jìng)爭(zhēng)，運(yùn)營(yíng)商超越業(yè)務(wù)帶寬，通過大幅提升“營(yíng)銷帶寬”提升品牌和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)地位，未來超1Gbps,接入技術(shù)持續(xù)演進(jìn),不同的接入介質(zhì)（雙絞線、同軸線纜、光纖）有不同的演進(jìn)路線 新技術(shù)（G.fast， Docsis3.1，NGPON）驅(qū)動(dòng)帶寬由100M向1G邁進(jìn),100M Access,Gigabit Access,10M Access,平均帶寬,目錄,有線接入方式對(duì)比,對(duì)家庭個(gè)人客戶最常用的接入方式為DSL和PON，隨著FTTH的推進(jìn)，PON更為主流 DSL適用于老網(wǎng)絡(luò)改造，且光纖鋪設(shè)不方便的項(xiàng)目 PON技術(shù)由于帶寬大，傳送距離長(zhǎng)，光纖價(jià)格低于銅線等原因，成為建設(shè)主流,,,,Passive Optical Network 無(wú)源光網(wǎng)絡(luò),,,,,,,,,OLT,ONU,Optical Line Terminal 光線路終端,Optical Network Unit 光網(wǎng)絡(luò)單元,PSTN,Internet,CATV,,ONU,ONU,,Splitter 無(wú)源分光器,PON是無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（Passive Optical Network ）的簡(jiǎn)稱，是一種點(diǎn)到多點(diǎn)(P2MP)結(jié)構(gòu)的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)； PON由光線路終端OLT、光網(wǎng)絡(luò)單元 ONU和光配線網(wǎng)絡(luò)ODN組成； OLT完成PON業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)及網(wǎng)絡(luò)的對(duì)接；POS為OLT到ONU提供光傳輸媒介；ONU是PON網(wǎng)絡(luò)中直接與用戶接入 的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)用戶業(yè)務(wù)的接入，包括一系列終端：ONT/MXU OLT和ONU部分稱為光分配網(wǎng)絡(luò)(ODN: Optical Distribution Network),小區(qū),生產(chǎn),辦公,服務(wù),什么是PON?,PON基本原理,PON系統(tǒng)采用WDM技術(shù)，實(shí)現(xiàn)單纖雙向傳輸。 為了分離同一根光纖上多個(gè)用戶的來去方向的信號(hào)，采用以下兩種復(fù)用技術(shù)： 下行數(shù)據(jù)流采用廣播技術(shù) 上行數(shù)據(jù)流采用TDMA技術(shù),廣播方式： OLT廣播發(fā)送，ONU選擇接收屬于自身的數(shù)據(jù)，其他的丟棄,TDMA方式： ONU在自己的固有時(shí)隙發(fā)送數(shù)據(jù)；某一時(shí)刻一個(gè)PON口下已有一個(gè)ONU發(fā)光。,下行數(shù)據(jù),上行數(shù)據(jù),PON基本原理,,,PON關(guān)鍵技術(shù)－DBA,為什么?,怎么做?,結(jié)果呢?,PON采用TDMA機(jī)制控制上行流量，基于碰撞無(wú)法在無(wú)源ODN實(shí)現(xiàn)或承受效率嚴(yán)重?fù)p失。,OLT內(nèi)部DBA模塊不斷收集DBA報(bào)告信息，進(jìn)行計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果以BW Map的形式下發(fā)給各ONU。 各ONU根據(jù)BW Map信息在各自的時(shí)隙內(nèi)發(fā)送上行突發(fā)數(shù)據(jù)，占用上行帶寬。這樣就能保證每個(gè)ONU可以根據(jù)實(shí)際的發(fā)送數(shù)據(jù)流量動(dòng)態(tài)調(diào)整上行帶寬，提升了上行帶寬的利用率。,提高PON端口的上行線路帶寬利用率 可以在PON口上增加更多的用戶 用戶可以享受到更高帶寬的服務(wù)，特別適用于對(duì)帶寬突變比較大的業(yè)務(wù),PON關(guān)鍵技術(shù)—測(cè)距,為什么?,怎么做?,結(jié)果呢?,ONU以TDMA方式（也就是在同一時(shí)刻，OLT一個(gè)PON口下的所有ONU中只有一個(gè)ONU在發(fā)送數(shù)據(jù)）發(fā)送上行信元時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)碰撞沖突,OLT在ONU第一次注冊(cè)時(shí)就會(huì)啟動(dòng)測(cè)距功能，獲取ONU的往返延遲RTD（Round Trip Delay），計(jì)算出每個(gè)ONU的物理距離。 根據(jù)ONU的物理距離指定合適的均衡延時(shí)參數(shù)（EqD：Equalization Delay）。,通過RTD和EqD，使得各個(gè)ONU發(fā)送的數(shù)據(jù)幀同步，保證每個(gè)ONU發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)不會(huì)在分光器上產(chǎn)生沖突。相當(dāng)所有ONU都在同一邏輯距離上，在對(duì)應(yīng)的時(shí)隙發(fā)送數(shù)據(jù)即可，從而避免上行信元發(fā)生碰撞沖突。,沖突,PON關(guān)鍵技術(shù)—突發(fā)光電技術(shù),為什么?,怎么做?,結(jié)果呢?,ONU在許可的時(shí)隙內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)，OLT上根據(jù)時(shí)隙突發(fā)接收每個(gè)ONU的數(shù)據(jù)。,ONU突發(fā)光電。 OLT光功率突變快速處理，動(dòng)態(tài)調(diào)整閾值。,OLT接收到的數(shù)據(jù)正常，沒有疊加失真； OLT動(dòng)態(tài)檢測(cè)接收信號(hào)，保證距離較遠(yuǎn)、光功率衰耗大的信號(hào)可以正常接收識(shí)別。,信號(hào)失真,信號(hào)丟失,,,,,,IFpon,IFpon,IFpon,,,,,,,1：N分光器,OLT,ONU#1,ONU#N,,備用光纖,Type A 光纖備份,,,,,,IFpon,IFpon,IFpon,,,,2：N分光器,OLT,ONU#1,ONU#N,,Type B OLT端口備份,IFpon,,,,,,,,,,,,,,,?,,,設(shè)備沒有任何備份措施. 主干光纖故障后，由人工切換至備用光纖. 業(yè)務(wù)肯定中斷，中斷時(shí)間取決于線路恢復(fù)時(shí)間. 如果到用戶的線路故障，業(yè)務(wù)就會(huì)中斷，無(wú)法備份。,OLT設(shè)備上有兩個(gè)GPON接口. 此種保護(hù)方式僅限于主干光纖出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切換到備用系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)骨干光纖的保護(hù)。 保護(hù)對(duì)象限于OLT與ODN之間的光纖故障和OLT單板硬件故障,?,保護(hù)范圍,保護(hù)范圍,PON網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方式—Type A、B,,,,,,IFpon,IFpon,IFpon,,,,1：N分光器,OLT,ONU#1,ONU#N,,Type C /D 全備份方式,IFpon,,,,,,,IFpon,IFpon,,,1：N分光器,,,,,,,,,,,,OLT和ONT上均有兩個(gè)GPON接口。OLT的GPON接口要工作在1:1模式下。 此種保護(hù)方式是一種全網(wǎng)保護(hù)光纖倒換方式，OLT與ONU之間有完全不同的兩條通路，可以保證各種故障都得到恢復(fù) 。 當(dāng)ONU的主用PON口或用戶線路故障時(shí)，ONU會(huì)自動(dòng)將業(yè)務(wù)倒換到備用PON口上，業(yè)務(wù)通過備用線路和OLT的備份端口上行。業(yè)務(wù)基本不會(huì)中斷。 實(shí)現(xiàn)難度較大，成本較高。 系統(tǒng)利用率低。,?,,,,全網(wǎng)保護(hù),PON網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方式—Type C/D,Type C/D 雙上行手拉手保護(hù),OLT和ONT上均有兩個(gè)GPON接口。OLT的GPON接口要工作在1:1模式下。 保護(hù)接口可以在一臺(tái)OLT上，利用不同的PON端口實(shí)現(xiàn)保護(hù)，也可以在不同的OLT上的PON口,PON網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方式—手拉手,PON技術(shù)優(yōu)勢(shì)：大帶寬,解決雙絞線接入的帶寬瓶頸，滿足用戶對(duì)高帶寬業(yè)務(wù)的需求，如高清電視、實(shí)況轉(zhuǎn)播等。 帶寬：與信號(hào)的頻譜和傳輸?shù)慕橘|(zhì)相關(guān)。GPON上行1.25G，下行2.5G，理論上光傳輸?shù)膸挊O大。,接入技術(shù)趨勢(shì)：,接入技術(shù),業(yè)務(wù)需求,PON技術(shù)優(yōu)勢(shì)：損耗小、傳輸距離長(zhǎng)、廣覆蓋,光全反射原理：當(dāng)光線在玻璃上的入射角大于某一臨界值時(shí)，光線將完全反射回玻璃，而不會(huì)漏入空氣，這樣，光線將被完全限制在光纖中，而幾乎無(wú)損耗地傳播。 上行1490nm，下行1310nm。在單模光纖中傳輸時(shí)衰減最小，0.2~0.4dbm/km。,PON技術(shù)優(yōu)勢(shì)：光纖材質(zhì)優(yōu)勢(shì)，成本低,光纖呈圓柱形，由纖芯、包層與涂層三大部分組成:,纖芯和包層主要采用高純度的SiO2二氧化硅；涂層采用丙烯酸酯、硅橡膠、尼龍，增加機(jī)械強(qiáng)度和可彎曲性。 無(wú)電磁干擾 重量輕、尺寸小 成本低,PON技術(shù)優(yōu)勢(shì)：易運(yùn)維,光分配網(wǎng)絡(luò)， 無(wú)源器件，利于維護(hù)，大大減少了故障率。 單纖雙向,PON技術(shù)優(yōu)勢(shì)：易運(yùn)維（續(xù)）,GPON的光功率預(yù)算更大，支持更高分光級(jí)數(shù)； 帶寬大，寬帶入戶成本優(yōu)；OAM特性完善；GPON后續(xù)標(biāo)準(zhǔn)更完善,GPON接入：全面領(lǐng)先EPON,從運(yùn)營(yíng)商的采購(gòu)行為來看 國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商在新的集采中，開始主力采購(gòu)GPON組網(wǎng)，EPON僅用于老網(wǎng)擴(kuò)容 海外客戶，除了日韓，均采用GPON 從網(wǎng)絡(luò)存量來看：國(guó)內(nèi)三大運(yùn)營(yíng)商GPON用戶與EPON用戶基本相當(dāng) 從PON的產(chǎn)業(yè)鏈來看 GPON占據(jù)市場(chǎng)主流，產(chǎn)業(yè)鏈后來居上，更加成熟，關(guān)鍵器件價(jià)格逐年下降 EPON 和 GPON的成本趨同,近兩年年電信、聯(lián)通以及移動(dòng)PON集采簡(jiǎn)介,GPON是全球運(yùn)營(yíng)商的主流選擇,目錄,PON網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用場(chǎng)景,,,,,商住地產(chǎn),,IP/MPLS,Internet,FTTO,酒店,學(xué)校,大企業(yè),智慧小區(qū),FTTB,FTTH,FTTW,全光接入,網(wǎng)管U2000,OLT,網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)解耦，快速部署新業(yè)務(wù) 帶寬彈性擴(kuò)容，持續(xù)演進(jìn) 端到端系列化產(chǎn)品，滿足多場(chǎng)景接入 高效運(yùn)維，與其他華為設(shè)備統(tǒng)一網(wǎng)管,VOIP,統(tǒng)一接入平臺(tái)OLT,,MA5608T,MA5683T,MA5680T,,,,,,MA5680T兩款業(yè)務(wù)插框：21英寸、19英寸。21”插框比19”插框多2個(gè)業(yè)務(wù)槽位 高度：10U 功耗： 滿配(H802SCUN+H805GPFD) 1010.55W， 770.695W； (H801SCUH+H805GPFD) 1178.55 W，913.695W,,,,MA5680T業(yè)務(wù)框,21”業(yè)務(wù)框,19”業(yè)務(wù)框,MA5680T業(yè)務(wù)框介紹,,,雙主控板槽位,,雙上行板槽位,,雙電源板槽位,,業(yè)務(wù)板槽位,風(fēng)扇框,,MA5683T業(yè)務(wù)框,MA5683T業(yè)務(wù)框介紹,,兩個(gè)業(yè)務(wù)槽位,,兩個(gè)主控槽位，含上行口,電源板,用戶板與MA5680/83T完全兼容, 減少了備件種類和數(shù)量、降低維護(hù)工作量，節(jié)省了OSS重新集成的投入（與CO端MA5680/83TT采用相同的軟件版本） 支持10GE/GE 環(huán)網(wǎng)保護(hù) , 為企業(yè)提供高可靠性,風(fēng)扇,高2U，88.1mm,寬442mm（不帶掛耳）,深244.5mm,MA5608T概述,F01S200室外機(jī)柜，支持MA5608T,可靠的安全性能 完善的監(jiān)控 便捷的維護(hù) 集成的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),室外柜配置MA5608T示意,FTTO 系列產(chǎn)品MA567x，靈活接入,MA5671,MA5673,MA5675,MA5675M,大帶寬 1Gbps速率到桌面 免維護(hù) 即插即用，支持USB口，管理維護(hù)全部在網(wǎng)管中心完成 超高防護(hù)能力 6KV防雷 高品質(zhì)，多POTS 語(yǔ)音自交換，T.38高速傳真；多個(gè)POTS口，滿足企業(yè)接入,高性能 雙核CPU，更快速 高節(jié)能，高防護(hù) 高節(jié)能，無(wú)風(fēng)扇靜音設(shè)計(jì) FE 6kV， POTS 4kV，電源6kV 多場(chǎng)景 FTTB 企業(yè)接入,MA5626-8支持反向POE,MA5626-24,MA5620-24,MA5620/26/71：高節(jié)能FE接入利器,MA5626（正向POE）,MA5669（正向POE）室外一體化,內(nèi)置PSE，無(wú)需外置電源 施工只需要一個(gè)電源接口 網(wǎng)管統(tǒng)一分配功率輸出 實(shí)時(shí)顯示、調(diào)整功率負(fù)荷 顯示當(dāng)前POE負(fù)荷功率，可分配功率余額，工作狀態(tài) 設(shè)定功率保障優(yōu)先級(jí) 三個(gè)等級(jí)的POE功率輸出， 功率不足，根據(jù)優(yōu)先級(jí)供電,正向POE用于承載FTTW，解決AP供電難題,小巧美觀，綠色節(jié)能,易維護(hù)，易管理,規(guī)格齊全,提供豐富的硬件接口，實(shí)現(xiàn)高速寬帶，高品質(zhì)語(yǔ)音、視頻和CATV等業(yè)務(wù)接入 提供安全可靠的無(wú)線接入業(yè)務(wù),支持POTS口外線測(cè)試、呼叫仿真，輕松實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程故障定位 支持實(shí)現(xiàn)端到端鏈路檢測(cè)，隔離網(wǎng)絡(luò)問題 支持遠(yuǎn)程批量升級(jí)，每小時(shí)可達(dá)2000臺(tái),單芯片集成PON，語(yǔ)音，網(wǎng)關(guān)及LSW模塊 支持備電，提高可靠性,ONT,系列化的ONT,,橋接型,橋接+語(yǔ)音型,網(wǎng)關(guān)型,HG8010H 1GE,HG8245H 2POTS 4GE 1USB WIFI(11n 2*2),HG8240H 2POTS 4GE,HG8040H 4GE,HG8247H 2POTS 4GE 1USB WIFI(11n 2*2) 1RF,HG8012H 1GE 1RF,HG8045D 4GE 1USB WIFI(11n 2.4G 3*3 + 5G 3*3),HG8242H 2POTS 4GE 1RF,HG8045A 4FE 1USB WIFI(11n 2.4G 3*3 + 5G 3*3),GPON支持1:128大分光比,總鏈路損耗= 分光器衰減24.5 + 活接頭0.5*7 + 光線長(zhǎng)度0.35*L + 預(yù)留3,Class C+ 32dB光功率預(yù)算，L 約為3km， Class C++ 35dB光功率預(yù)算，L約為11km,有效解決主干光纖不足問題。 但需注意保證施工質(zhì)量，考慮系統(tǒng)資源合理規(guī)劃，光模塊成本增加。,,鏈路聚合組,MSTP/RRPP/G.8032,LAG,,,OLT,,,網(wǎng)絡(luò)側(cè),接入側(cè),設(shè)備,MA5680T,,,,,,,,,,,,,MA5683T,雙電源板,雙主控板,雙上行板,雙電源板,雙上行板,雙主控板,三重保護(hù)，業(yè)務(wù)不中斷,,統(tǒng)一網(wǎng)管，運(yùn)維可視,,快速割接：網(wǎng)管一鍵操作，PON口業(yè)務(wù),,,ONUs,,,,,,OLT,PON1,PON2,U2000,手工跳纖（從PON1到PON2）,網(wǎng)管上一鍵數(shù)據(jù)遷移,,,U2000,ONU,部署表單,Excel表單工具，無(wú)需熟悉命令行,快速布放：ONU批量離線預(yù)部署快速布放，即插即用、上電走人,E2E業(yè)務(wù)流可視 , 故障一目了然；配合業(yè)務(wù)關(guān)鍵信息和測(cè)試診斷, 快速定位故障,運(yùn)維可視化：E2E查詢和診斷，快速排查業(yè)務(wù)故障,業(yè)務(wù)輕松部署,流氓ONU檢測(cè)原理： 先進(jìn)的流氓ONU檢測(cè)技術(shù)，可以通過檢測(cè)、排查、隔離三個(gè)步驟將流氓ONU隔離，保證其他ONU的業(yè)務(wù)恢復(fù)正常。 OLT能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)ONU的占用時(shí)隙，以判斷是否存在流氓ONU存在； 排查確定具體哪個(gè)ONU是流氓ONU； 隔離關(guān)閉ONU光模塊的發(fā)送電源，消除流氓ONU對(duì)PON口下其他ONU的影響；,,,,,,,,,FEC上行,FEC下行,,,OLT,ONT,ONT,什么時(shí)候需要FEC ONT距離遠(yuǎn)，線路質(zhì)量差，導(dǎo)致光功率預(yù)算不足或者導(dǎo)致線路誤碼率高，這時(shí)可啟用FEC FEC啟動(dòng)后，能夠容忍線路上更大的噪聲，但是線路帶寬利用率至少下降7％ MA5680T同時(shí)支持上行FEC和下行FEC功能 可基于ONT配置是否啟用FEC,什么時(shí)候不需要FEC ONT距離近，線路質(zhì)量好，無(wú)需啟用FEC功能，以免降低帶寬利用率,能提升2-3dB的光功率預(yù)算,FEC – 改善線路傳輸質(zhì)量,GPON支持40km距離差,超過20KM覆蓋時(shí)，ODN規(guī)劃復(fù)雜：現(xiàn)有GPON板只支持20km的ONU距離差，當(dāng)需要覆蓋超過20km距離時(shí)，需要不同的PON口來分別實(shí)現(xiàn)0-20km和20-40km區(qū)域的覆蓋，規(guī)劃復(fù)雜，浪費(fèi)PON口和光纖,覆蓋距離提升一倍，ODN統(tǒng)一規(guī)劃部署：新GPON板由于芯片能力提升，支持40km的ONU距離差，只需一個(gè)PON口即可實(shí)現(xiàn)0－40km區(qū)域的覆蓋，降低了ODN規(guī)劃和業(yè)務(wù)發(fā)放的難度,多層次運(yùn)維手段：物理層、鏈路層全方位故障檢測(cè),,N2510,,OLT,,,eOTDR,SFP,,,,ONU,Splitter,Splitter,,,ONU,,Alarm,ONU,E-OTDR,精確故障定位： eOTDR方案定位光纖故障，精度達(dá)10 m. 實(shí)時(shí)監(jiān)控：支持網(wǎng)絡(luò)延時(shí)、抖動(dòng)、丟包、吞吐率等檢測(cè)，有效定位故障原因 靈活可視化的報(bào)告：提供可視化的界面，另外可提供包括excel, HTML, PDF等格式的報(bào)告,,多重安全控制,IP綜合數(shù)據(jù)網(wǎng),,,,ONU,App Server,PORTAL,Billing System,IN,,OLT,OLT,,,,,,,ONU,用戶認(rèn)證 SN+PW DHCP option 82 802.1x,接入安全,業(yè)務(wù)安全,二層隔離 ACL 接入控制 MAC 地址過濾 MAC 地址捆綁 IP 地址捆綁,GPON線路安全,用戶安全,Anti – MAC欺騙 Anti – IP 欺騙 Anti – DOS 攻擊 Anti – ICMP/IP 攻擊,AES-128 加密 流氓ONT檢測(cè),獨(dú)立而強(qiáng)大的QoS能力 采用華為自研PON芯片，具有強(qiáng)大的QoS處理能力，實(shí)現(xiàn)端口級(jí)、業(yè)務(wù)級(jí)、業(yè)務(wù)組級(jí)別限速。 MxU除可配套OLT使用外，也可獨(dú)立GE上行實(shí)現(xiàn)QoS處理，功能解耦合，實(shí)現(xiàn)靈活組網(wǎng)。,層次化QoS功能，輕松實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng) 獨(dú)有多級(jí)限速能力,支持端口、業(yè)務(wù)、業(yè)務(wù)組、T-CONT等多級(jí)限速，可實(shí)現(xiàn)寬帶、VoD、VoIP等多業(yè)務(wù)的帶寬共享，增強(qiáng)業(yè)務(wù)控制，提高帶寬利用率。,,點(diǎn)播10M,總帶寬20M,上網(wǎng)10M,上網(wǎng)20M,用戶開通兩種業(yè)務(wù)： 上網(wǎng)10M 點(diǎn)播10M 帶寬無(wú)法共享，導(dǎo)致帶寬浪費(fèi),業(yè)務(wù)組級(jí)CAR,,層次化 QoS:多業(yè)務(wù)帶寬高效控制,