PON接入技術及其應用

PON接入技術及其應用2008年6月匯報提綱123PON接入技術介紹在全省WLAN項目中的應用規(guī)劃和建設原則4近期建設方案和計劃安排PON技術簡介由局端機、遠端機和中間的無源光器件和光纖網組成。系統(tǒng)結構可以是樹型、星型、總線型。PassiveOpticalNetwork：低成本的點對多點光纖接入技術WLAN_AP接入寬帶上網固定電話IPTV視頻監(jiān)控微蜂窩和2M專線PON接入(ONU單元）√√√√√√原來的末端接入√√××××技術優(yōu)勢提高接入帶寬工程維護簡便可監(jiān)控可管理節(jié)約光纖資源★調測簡單，無需做點對點調測★故障點少，無源分光器不需維護★無源分光，節(jié)約大量主干光纖★單纖雙向傳輸，節(jié)約一半纖芯★組網結構清晰，避免了大量雜亂跳纖★平均每個遠端可以分配到27M~54M的帶寬★各遠端可共享帶寬★可動態(tài)調整帶寬，適應AP突發(fā)帶寬需求★網管功能全面完整★遠程實時監(jiān)控和管理預留全業(yè)務競爭能力★系統(tǒng)帶寬充?！锞邆渚C合業(yè)務承載能力PON的優(yōu)點電信級的接入質量★歷經多年應用★主流傳輸廠家均有產品★電信網通百萬線規(guī)模采購系統(tǒng)要點概括與傳統(tǒng)接入網的不同點無源分光，多級分光；由局端設備（OLT）、遠端設備（ONU）、光分配網（ODN）組成；點對多點組網（即一個局端設備光口對應多個遠端設備光口，也成本低的原因之一）。與傳統(tǒng)接入設備的不同點強調組網概念，需要規(guī)劃，而不是許多套點對點設備的簡單堆疊。承載與業(yè)務接入合一（簡化網絡，減少故障點）；網管不僅是監(jiān)控手段，也是業(yè)務配置工具。典型組網結構業(yè)務落地局城域網星形組網樹形組網總線形組網OLTONUONUONUONUONUONUONUONUONUONUONU光分路器光分路器PON系統(tǒng)的ODN可以是樹型、星型、總線型等拓撲結構；典型結構為樹形。分光級數一般不超過3級。采用無源光分路器，僅占用1根骨干光纖，即可接入大量遠端設備業(yè)務保護方式主干光纖保護針對ODN全保護，1+1熱備，可靠性很高；ONU和OLT都采用冗余光口配置，需兩套1：n分路器；成本較高、工程復雜；倒換后不需重新測距，業(yè)務可在50ms內恢復；針對主干光纖線路較長的線路保護；ONU采用常規(guī)單光口設備，分路器采用2：n分路器；OLT側配置冗余光口；成本較低；倒換后需要重新測距，測距期間業(yè)務中斷時間較長；全光纖保護OLT2:N光分路器ONUONUONUONUOLT1:N光分路器ONUONUONUONU業(yè)務保護是PON系統(tǒng)的弱項，對于保護要求較高的專線業(yè)務，推薦采用SDH系統(tǒng)承載；當前實際運營的PON系統(tǒng)，大多是無保護的；對PON系統(tǒng)提出較高的保護需求，會降低PON系統(tǒng)的性價比；主干光纖保護（保護OLT至第一級分光器），已經可以避免成片的業(yè)務失效。網管方式帶內網管方式：網管數據在OLT的業(yè)務上聯口內傳送，進入城域數據網后，在局端通過VLAN或隧道等方式，與業(yè)務數據分離，并進入網管系統(tǒng)。帶外網管方式：類似SDH系統(tǒng)，網管數據通過OLT上的專用網管接口，直連到網管系統(tǒng)。網管系統(tǒng)OLT匯聚節(jié)點ONU核心機房城域數據網網管專線（MSTP/2M）業(yè)務數據（GE/FE）網管系統(tǒng)OLT匯聚節(jié)點ONU核心機房城域數據網網管數據（FE）業(yè)務數據和網管數據（GE/FE）防火墻業(yè)務設備業(yè)務設備主流PON技術EPON與GPON的比較EPON:上/下行線路速率皆為1.25Gbps，主要支持以太網業(yè)務、2M電路仿真，設備成熟度較高。GPON:上行線路速率155M~2.5G，下行線路速率1.25G~2.5G，同時支持純TDM和以太網等多種業(yè)務，設備成熟度較低。

GPON更適合TDM/IP混合業(yè)務環(huán)境。GPONEPON備注上下行波長1260~1360nm/1480~1500nm相同覆蓋范圍理論60km，一般20km20km目前實際覆蓋范圍相當，但GPON還能提高定時傳遞直接傳遞定時在異步網絡上傳遞定時TDM業(yè)務承載直接提供E1，內建功能電路仿真（CESoP）方式提供E1GPON承載E1的效率和性能較好商用成熟度成熟度相對較低，廠家較少成熟度高，廠家多差距正在縮小價格水平125％~200%100%差距正在縮小GPON：復雜、芯片少（貴）；發(fā)展前景好；更適合IP/TDM混合接入EPON：簡單、芯片成熟（便宜）；已成為當前主流；更適合純IP接入?，F網應用試點情況在南京東南大學九龍湖校區(qū)內：接入6個MBO、1個動感廳、1個微蜂窩接入鄰近的2個代理店在無錫分公司西門綜合樓內：接入3個樓層辦公寬帶、1個綜合營業(yè)廳、3個WLANAP接入鄰近的2個營業(yè)廳、1個集團客戶南京分公司試點無錫分公司試點技術可靠運行穩(wěn)定網管全面易于維護試點結論07年南京、無錫分公司測試結果帶寬

PON－C口極限帶寬可達920Mbps。系統(tǒng)能力三級分光、1:32的分路比下，系統(tǒng)運行正常；最大傳輸距離>20KM，且此時吞吐量無明顯下降；與現有網絡對接性能和業(yè)務正常；線路衰耗發(fā)生頻繁變化時，業(yè)務不受影響；網管功能完善，配置和業(yè)務查詢功能正常。2M業(yè)務性能在雙向大背景流量下，往返時延<3ms；抖動指標合格；實測E1承載效率約30%，即大約用6M的以太網流量可承載1個2M；PON在城域網中的定位場景：PON接入技術的特點，決定了PON適合于末端接入，特別是許多獨立接入點相對集中在一個區(qū)域內的場景。層面：遠端（ONU）一般在末端接入層，局端（OLT）在匯聚層或接入層。業(yè)務類型：PON并不適合大量的2M專線接入，以IP為主的多種業(yè)務綜合承載最能體現PON的優(yōu)勢。發(fā)展方向：PON是城域傳送網接入層IP化的重要手段。同時，可為今后全業(yè)務競爭做好接入技術儲備，起到原接入方式所不可替代的作用PON在城域網中的定位綜合業(yè)務接入點城域匯聚節(jié)點數據設備光配線架傳輸設備或或傳輸設備數據設備或接入主干層接入層主干光纜J1二級分纖點（可選）光纖終端盒一級分纖點（可選）光接頭盒光配線架光交接箱或或光配線架光交接箱或J2J3J4用戶光接入點（可選）接入匯接層末端接入層OLTONU一級分光器二級分光器OLT一級分光器二級分光器ONU組網、帶寬和容量分析事先選擇好的節(jié)點，在區(qū)域內均勻分布節(jié)點少，機房條件好，光纜路由豐富便于組環(huán)保護要求高核心匯聚節(jié)點無法預先選擇，在區(qū)域內成片出現節(jié)點多，機房條件差，光纜路由少難以組環(huán)保護要求低末端接入街區(qū)道路道路組網帶寬容量自有業(yè)務帶寬外部客戶業(yè)務帶寬未來業(yè)務帶寬室外一體化基站<2M集團客戶語音<2M小區(qū)寬帶上網100M/樓道室內微蜂窩<2M集團客戶短信平臺<2M商務樓宇接入100M/樓層營業(yè)廳、代理點<2M集團客戶專線2M~10M固定電話<2M動感地帶體驗店<10M集團客戶CMNet10M~100MIPTV10MMAS2M~10M視頻監(jiān)控2M網吧、話吧接入2M~10M家庭通信集成10M~20M中等城市近期（每套OLT帶60~80個ONU，覆蓋半徑1.5～2KM）1、主城區(qū)面積約100平方公里（半徑<6公里）；2、非基站接入點總數約1000個；3、則16套中小容量OLT即可覆蓋城區(qū)，且保證每個用戶帶寬>20M大型城市遠期（每套OLT帶60~80個ONU，覆蓋半徑1.5～2KM）1、主城區(qū)面積約400平方公里（半徑<12公里）2、非基站接入點總數約5000個；3、則80套中小容量OLT即可覆蓋城區(qū)，且保證每個用戶帶寬>20M構建軟交換網絡架構，完成固網智能化改造；CN2新建與IP承載網改造，實施寬帶接入網升級和改造和“光進銅退”。其他運營商固定話音組網OLT/ZXA10C220BRASsplittersplitterPCONTD400STBPCSTBPCSTBIP網絡ONTD400MTU/F820MDU/9806HPCSTBModemPCSTBPCSTBModemsplitterONTD400樓道交換機一級組播復制和控制點二級組播復制和控制點三級組播復制和控制點12FEFEFEFEVDSL2/ADSL2+IPTV業(yè)務網絡其他運營商IPTV組網其他運營商應用情況三種應用模式：FTTB+LAN：光纖到樓道，占85％FTTN＋DSL：光纖與銅纜結合，占10％FTTH：光纖到戶，占5％在光進銅退中大量應用新建小區(qū)基本全部采用PON接入方案（FTTB＋LAN）老小區(qū)充分利用已建銅線資源，光纖下移（FTTN＋DSL）江蘇電信08年40萬線的規(guī)模，已采購15萬線。FTTH分纖盒OLTFTTB+LANFTTN+DSL典型的PON設備－烽火AN5116-02盒式OLT設備AN5116-06機架式OLT設備ONU設備網管界面典型的PON設備－中興C220盒式OLT設備C200機架式OLT設備ONU設備網管界面典型的分光器匯報提綱123PON接入技術介紹在全省WLAN項目中的應用規(guī)劃和建設原則4近期建設方案和計劃安排WLAN建設規(guī)模省公司下達的2008年WLAN建設規(guī)模地區(qū)熱點數量（建議）投資預算（萬元）南京4502000蘇州2001800無錫92150常州26100鎮(zhèn)江25220南通40160揚州10220泰州1745徐州41250淮安1025鹽城24130連云港50130宿遷15120合計1000個熱點（每個熱點包含多個AP）5350萬元WLAN接入方式分析當前的AP接入主要采用光纖收發(fā)器/協(xié)議轉換器接入方案，存在以下問題：1、不易維護管理（無網管監(jiān)控或網管監(jiān)控功能極簡單，企業(yè)級產品，可靠性差）2、消耗大量的光纖資源（純點對點，無分光功能）3、不能對帶寬進行遠程配置和調整本期全省WLAN工程將對傳輸接入提出以下要求：1、AP的傳輸接入帶寬需求更高；2、AP承載流量增大，要求傳輸接入穩(wěn)定可靠、可監(jiān)控、易維護、易管理。接入方案比較網管系統(tǒng)光纖LAN綜合接入點分纖點HUBOLTONUO/E一級分光器AP匯聚節(jié)點二級分光器匯聚交換機5KM1KM300m按160個AP計算，PON方案需占用34KM光纖，原末端接入方案需占用218KM光纖光纖LANPON接入方案原末端接入方案5KM1.3KM大學城匯聚點OLTWLAN信號大型建筑內部覆蓋火車站候車廳適用場景一：大學城、機場、車站、大型建筑物等區(qū)域性覆蓋1芯光纖1芯光纖無源分光器（無需電源）ONU（小盒子）圖例：AP1芯光纖教學樓機場候機樓宿舍樓1芯光纖1芯光纖1芯光纖無源分光器（無需電源）ONU（小盒子）圖例：AP匯聚點OLT1芯光纖人民西路解放南路人民東路解放北路適用場景二：密集城區(qū)內，多個熱點相對集中的區(qū)域WLAN組網方案ACCMNET路由器AP1以太網線ONUAPNONU……分光器1芯光纖1芯光纖以太網線熱點1OLTAP以太網線ONUAPONU……分光器1芯光纖1芯光纖以太網線熱點21芯光纖1芯光纖百兆電口或千兆光口分光器1芯光纖容量：一般每個OLT可帶200～300個AP，實際使用中可適當控制每個OLT所帶AP總數。每個ONU可帶1～4個AP。設備安裝：OLT：一般安裝在匯聚節(jié)點或綜合接入點內；ONU：對安裝環(huán)境無要求，可壁掛或與AP安裝在一起；分光器：無需供電，對安裝環(huán)境無要求。傳輸距離：10～20公里裸纖/城域數據網MSTP/首批建設規(guī)模依據前面列出的適用場合，根據分公司上報的需求，對分公司08年的熱點建設進行了篩選，本期先考慮275個熱點的PON接入：熱點數量AP數量ONU數量OLT數量275個2028個880端52端PON+WLAN需要注意的問題OLT上行接口與AC的連接：要求二層連接（因SIM卡認證方式不能通過三層網絡進行）。除寧、蘇、錫、常外，其他地市AC均配置FE的下行接口，即OLT上行需采用FE接口。當1個ONU下掛接多個AP時，ONU應當具備一臺帶VLAN支持的以太網二層交換機的基本功能，具體要求有：1、近期支持：802.1qVLAN、STP、MAC地址和端口綁定；2、遠期支持：802.1pQOS、組播。ONU既是承載設備，也是業(yè)務接入設備，所以有部分WLAN網絡的配置數據需通過PON網管來制做和下發(fā)。需要相關專業(yè)之間的密切配合。匯報提綱123PON接入技術介紹在全省WLAN項目中的應用規(guī)劃和建設原則4近期建設方案和計劃安排移動網PON應用思路固網運營商中國移動對策固定接入用戶數量和運維經驗用戶多，運維經驗豐富，面向客戶的維護人員多用戶少，寬帶用戶運維經驗不足，面向客戶的維護人員基本沒有全面規(guī)劃，搭好網絡架構，但按需建設，用好遠程監(jiān)控管理手段業(yè)務重點家庭和企業(yè)寬帶用戶全面鋪開發(fā)展，作為重要的收入增長點目前業(yè)務重點還是移動網，但將參與全業(yè)務競爭提前做好全業(yè)務接入能力儲備，兼顧自身業(yè)務接入管線資源管線資源豐富，覆蓋面廣；光纜網絡分層架構清晰在最后一公里的覆蓋能力上有一定差距；綜合接入區(qū)內各層光纜網絡還在建設過程中整合資源，少占光纖，利用綜合承載技術，充分發(fā)揮投資效益移動網運營特點與固網不同，PON系統(tǒng)建設應符合自身業(yè)務發(fā)展需要規(guī)劃原則注重光分配網的前期規(guī)劃，結合匯聚節(jié)點、綜合接入點的覆蓋情況規(guī)劃好整個網絡后再具體實施?？紤]OLT與現有網絡的銜接，可靠近城域數據網節(jié)點放置。1結合綜合接入區(qū)的建設，做好PON系統(tǒng)規(guī)劃。包括各匯聚區(qū)內的末端接入點數量及其帶寬需求預測；分光器、OLT和ONU的數量及其安裝位置；光纜路由和纖芯分配等。2單個OLT覆蓋范圍控制在1KM~10KM，密集城區(qū)一般控制在5KM以下，以保證充足的功率預算。3分光級數不超過三級，一般控制在兩級；分路比不超過1：32，一般控制在1：16以內。4優(yōu)先考慮在城區(qū)建設，發(fā)揮PON的規(guī)模優(yōu)勢，零星的鄉(xiāng)鎮(zhèn)接入暫不考慮采用PON接入。5現階段建設原則因技術成熟度和成本原因，現階段建設的系統(tǒng)，應以EPON為主，同時積極跟蹤GPON進展。未來向EPON/GPON共平臺方向發(fā)展，設備和網管系統(tǒng)支持混合應用和統(tǒng)一管理1現階段一般不配置PON業(yè)務保護，對承載帶寬較大的系統(tǒng)，可配置主干光纖保護。保護要求較高的專線業(yè)務仍由SDH環(huán)路承載。2單套OLT系統(tǒng)所帶ONU控制在60～80個節(jié)點以內，單個PON-C接口所帶ONU控制在30個以內。上聯總帶寬控制在2G～5Gbps以內，上行板卡配置以155M、GE為主，少量FE。原則上不采用2M上行板卡。單個ONU的帶寬一般按20M～60Mbps預留，ONU類型和接口按需配置。3現階段建設原則一般應將PON系統(tǒng)承載的TDM業(yè)務帶寬比例控制在20%以下（由于PON系統(tǒng)自身的技術特性）。5對覆蓋范圍大、遠端平均業(yè)務流量低的區(qū)域，OLT可安裝在城域網匯聚節(jié)點，在綜合接入點、分纖點設置分光器；對覆蓋范圍小、遠端平均業(yè)務流量高的區(qū)域，OLT可安裝在綜合接入點。4建設過程中在有發(fā)展?jié)摿Φ目蛻籼?，注意預留帶寬和接口。6現階段一般采用帶外網管方式，需解決各OLT的網管專線。根據城域數據網提供以太網專線的能力，今后可逐步采用帶內網管方式。7匯報提綱123PON接入技術介紹在全省WLAN項目中的應用規(guī)劃和建設原則4近期建設方案和計劃安排WLAN接入建設方案和計劃安排1、請各分公司抓緊制定WLAN項目中新增AP的PON接入方案：省公司將協(xié)助盡快完成設備訂貨，與WLAN項目同步實施。請分公司6月18日前上報具體方案。2、請各分公司結合綜合業(yè)務接入區(qū)建設，制定全區(qū)PON接入系統(tǒng)初步規(guī)劃：請分公司7月底前上報初步規(guī)劃方案。其他接入試點方案和計劃安排1、請各分公司制定固定電話通過PON系統(tǒng)接入軟交換機試點方案：原則上在市公司工維部進行。試點采用每個辦公座位增加1路固定電話的方案，減少對正常工作的影響，規(guī)模約16～20路。省公司將協(xié)助申請測試號碼。采用內置IAD并直接出POTS口的ONU，掛接普通話機。2、請各分公司制定營業(yè)廳培訓IPTV系統(tǒng)PON接入試點方案。在城區(qū)挑選3~5個營業(yè)廳。省公司將協(xié)助在地市專用路由器上新增GE板卡。ONU開啟組播功能后，可替代原來營業(yè)廳IPTV使用的低端路由器。3、各分公司提出的其他應用模式試點方案：請有需求的分公司在8月底前上報。固定電話接入方案南京SS無錫SSIP承載網：CMNET地市TMG地市TMG地市IP城域網地市IP城域網地市SBC地市SBCGSMGMSCGSMGMSC地市1地市NONUJ10J10OLTONU（內置IAD）普通話機營業(yè)廳培訓IPTV接入方案省中心節(jié)點地市中心節(jié)點計費授權接口營業(yè)廳直播編碼器邊緣服務器中心服務器

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