光纖接入及PON技術(shù)簡介

1、中國電信中國電信光纖接入及光纖接入及ponpon技術(shù)簡介技術(shù)簡介中國電信北京研究院中國電信北京研究院2008-01中國電信中國電信內(nèi)容提要內(nèi)容提要f概述概述 ftth技術(shù)簡介技術(shù)簡介 pon技術(shù)原理技術(shù)原理 epon技術(shù)及進(jìn)展技術(shù)及進(jìn)展 gpon技術(shù)及進(jìn)展技術(shù)及進(jìn)展 epon與與gpon技術(shù)比較技術(shù)比較中國電信中國電信光纖接入的概念光纖接入的概念光纖接入利用光纖作為傳輸媒質(zhì)，具有傳輸容量大、質(zhì)量好、可靠性高、傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，是固定寬帶接入的發(fā)展方向。光纖越來越靠近用戶是接入網(wǎng)的必然選擇， ftth是最終目標(biāo)中國電信中國電信ftth技術(shù)的發(fā)展演進(jìn)技術(shù)的發(fā)展演進(jìn)上世紀(jì)九十年代中后期

2、，bpon國際標(biāo)準(zhǔn)g.983發(fā)布，bpon曾經(jīng)成為一個(gè)熱點(diǎn)，但由于需求不足、atm技術(shù)本身的衰落，bpon技術(shù)未成為發(fā)展方向；2004年，epon的國際標(biāo)準(zhǔn)ieee802.3ah定稿， gpon國際標(biāo)準(zhǔn)itu-t g.984基本定稿，以epon/gpon為代表的ftth技術(shù)迎來了第三次浪潮，發(fā)展迅速，已成為電信領(lǐng)域的熱點(diǎn)技術(shù)點(diǎn)到點(diǎn)光纖以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)ieee802.3ah和g.985也已定稿，p2p光纖以太網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化完成，但目前成熟產(chǎn)品還較少中國電信中國電信國際國際ftth應(yīng)用情況應(yīng)用情況日本日本 2007年6月底，ftth用戶達(dá)966萬 2006年6月起， dsl用戶負(fù)增長 2005年起epon

3、開始規(guī)模商用美國美國 2007年9月底，ftth/fttp覆蓋955萬家庭/企業(yè)，連通214萬家庭/企業(yè) verizon、at&t目前采用bpon，下一步采用gpon 。verizon制定2010年達(dá)到1800萬線的fttp/h發(fā)展規(guī)劃歐洲歐洲 2006年底，ftth覆蓋300萬家庭，有80萬家庭開展ftth業(yè)務(wù) 法國電信、西班牙電信、意大利電信等均開始試點(diǎn)和試商用：ft最新的計(jì)劃是今年實(shí)施10萬線。中國電信中國電信ftth技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r 成本降低成本降低 光纜成本的不斷降低光纜成本的不斷降低 ftth設(shè)備成本逐步降低設(shè)備成本逐步降低 光纖接入運(yùn)維成本較低光纖接入運(yùn)維成本較低

4、 技術(shù)逐漸成熟技術(shù)逐漸成熟 epon技術(shù)的發(fā)展成熟技術(shù)的發(fā)展成熟 gpon標(biāo)準(zhǔn)的制定，設(shè)備不斷成熟標(biāo)準(zhǔn)的制定，設(shè)備不斷成熟 市場需求市場需求 高質(zhì)量的高質(zhì)量的iptv業(yè)務(wù)對接入帶寬的要求業(yè)務(wù)對接入帶寬的要求 競爭需求競爭需求(各大電信運(yùn)營商及廣電運(yùn)營商都在作相各大電信運(yùn)營商及廣電運(yùn)營商都在作相關(guān)研究與建設(shè)關(guān)研究與建設(shè)) 高性能接入網(wǎng)絡(luò)、差異化服務(wù)的需求高性能接入網(wǎng)絡(luò)、差異化服務(wù)的需求 業(yè)務(wù)捆綁帶來潛在的利潤業(yè)務(wù)捆綁帶來潛在的利潤fttx/ftthfttx/ftth已經(jīng)具備已經(jīng)具備了商用的了商用的基本條件基本條件中國電信中國電信內(nèi)容提要內(nèi)容提要 概述概述fftth技術(shù)簡介技術(shù)簡介 pon技術(shù)原理

5、技術(shù)原理 epon技術(shù)及進(jìn)展技術(shù)及進(jìn)展 gpon技術(shù)及進(jìn)展技術(shù)及進(jìn)展 epon與與gpon技術(shù)比較技術(shù)比較中國電信中國電信fttx系統(tǒng)系統(tǒng)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)功能接入網(wǎng)系統(tǒng)管理功能nmioltodnontunis/rontsnir/sfttx系統(tǒng)的基本組成系統(tǒng)的基本組成： 光線路終端（olt，局端設(shè)備） 光分配網(wǎng)（odn，包含光分路器、光纖光纜及光纜分線盒、光纜交接箱等一系列無源器件） 光網(wǎng)絡(luò)單元（onu/ont）中國電信中國電信olt、onu/ont功能模塊框圖功能模塊框圖 業(yè)務(wù)部分 用戶端口功能 用戶端口功能 用戶 供電 公共部分 oam 復(fù)用/解復(fù)用功能交換功能 odn接口功能 核心部分 odn o

6、nu/ont功能模塊功能模塊olt功能模塊功能模塊中國電信中國電信fttx相關(guān)技術(shù)相關(guān)技術(shù) fttx主要包括有源與無源兩種技術(shù)：p2p、pon 點(diǎn)對多點(diǎn)/無源光網(wǎng)絡(luò)pon，逐漸成為fttx的主要實(shí)現(xiàn)技術(shù)， bpon(apon)、 epon gpon 點(diǎn)對點(diǎn)（p2p） 媒質(zhì)轉(zhuǎn)換器（mc）/光纖收發(fā)器，應(yīng)用比較普遍； 標(biāo)準(zhǔn)化光接口，增加了oam等內(nèi)容，改善了傳統(tǒng)mc方式存在的缺陷中國電信中國電信內(nèi)容提要內(nèi)容提要 概述概述 ftth技術(shù)簡介技術(shù)簡介fpon技術(shù)原理技術(shù)原理 epon技術(shù)及進(jìn)展技術(shù)及進(jìn)展 gpon技術(shù)及進(jìn)展技術(shù)及進(jìn)展 epon與與gpon技術(shù)比較技術(shù)比較中國電信中國電信pon系統(tǒng)原理下

7、行方向系統(tǒng)原理下行方向 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：olt、odn、onu 下行數(shù)據(jù)廣播發(fā)送，每個(gè)onu根據(jù)下行數(shù)據(jù)的標(biāo)識(shí)信息接收屬于自己的數(shù)據(jù)，丟棄其他用戶的數(shù)據(jù) 下行工作波長范圍：14801500nm中國電信中國電信pon）系統(tǒng)原理上行方向）系統(tǒng)原理上行方向(a)pon系統(tǒng)中的上行方向工作原理 上行數(shù)據(jù)通過tdma方式分時(shí)發(fā)送，各onu的發(fā)送時(shí)間與長度由olt集中控制 上行工作波長范圍：1260-1360nm中國電信中國電信pon技術(shù)體制技術(shù)體制 bpon業(yè)務(wù)適配復(fù)雜，業(yè)務(wù)提供能力有限，傳送速率不高，ip業(yè)務(wù)映射效率低且成本較高等原因，不宜再采用 ； epon技術(shù)由ieee標(biāo)準(zhǔn)化。其核心是在保留傳統(tǒng)以太網(wǎng)體

8、系結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上定義了一種新的應(yīng)用于pon系統(tǒng)的物理層規(guī)范、一種新的mac層多點(diǎn)控制層協(xié)議（mpcp），以實(shí)現(xiàn)在點(diǎn)到多點(diǎn)無源光網(wǎng)絡(luò)中的以太網(wǎng)幀的時(shí)分多址接入 gpon由fsan/itu標(biāo)準(zhǔn)化（ g.984）。其目標(biāo)是形成傳輸速率更高、更大分路比、能高效承載多種業(yè)務(wù)并具有更強(qiáng)大的oam功能的寬帶pon技術(shù)。gpon引入了一個(gè)全新的傳輸匯聚（tc）子層，并規(guī)定tc子層可以采用atm和gem兩種封裝方式。 epon和gpon已成為近期研究的熱點(diǎn)中國電信中國電信pon vs. 點(diǎn)到點(diǎn)光纖以太網(wǎng)點(diǎn)到點(diǎn)光纖以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)無源光網(wǎng)絡(luò)pon：點(diǎn)到多點(diǎn)的樹形分支結(jié)構(gòu)局端設(shè)備和用戶端設(shè)備之間為全無源結(jié)構(gòu)可以節(jié)約主干

9、光纖和局端設(shè)備的光接口可擴(kuò)展性好，便于維護(hù)管理 splitterfibercobusiness/residencep2p光纖以太網(wǎng)：光纖以太網(wǎng)：點(diǎn)到點(diǎn)結(jié)構(gòu)局端設(shè)備和用戶端設(shè)備之間采用獨(dú)立的一對或者一根光纖，用戶獨(dú)享，保密性好，局端和用戶端各需要1個(gè)光收發(fā)器業(yè)務(wù)透明性好，帶寬高，每個(gè)用戶的上下行帶寬都可以達(dá)到100mbit/s甚至1000mbit/s。 消耗較多的主干光纖適合于用戶比較分散的場合ftth的主要實(shí)現(xiàn)技術(shù)中國電信中國電信pon vs. 點(diǎn)到點(diǎn)光纖以太網(wǎng)點(diǎn)到點(diǎn)光纖以太網(wǎng)v 基于基于mc的點(diǎn)到點(diǎn)技術(shù)的兩種使用方式的點(diǎn)到點(diǎn)技術(shù)的兩種使用方式 點(diǎn)到點(diǎn)以太接入點(diǎn)到點(diǎn)以太接入n根光纖，根光纖，2

10、n個(gè)光收發(fā)器個(gè)光收發(fā)器管理獨(dú)立管理獨(dú)立 小區(qū)交換機(jī)小區(qū)交換機(jī)接入接入只需鋪設(shè)只需鋪設(shè)1或或2根光纖到小區(qū)根光纖到小區(qū)2n+2個(gè)光收發(fā)器個(gè)光收發(fā)器設(shè)備占用局端機(jī)房空間小設(shè)備占用局端機(jī)房空間小在傳輸過程中需要有源設(shè)備在傳輸過程中需要有源設(shè)備設(shè)備分級管理設(shè)備分級管理v pon的接入方式的接入方式只需鋪設(shè)只需鋪設(shè)1或或2根光纖到小區(qū)根光纖到小區(qū)需需n+1個(gè)光收發(fā)器個(gè)光收發(fā)器設(shè)備占用局端機(jī)房空間最小設(shè)備占用局端機(jī)房空間最小傳輸中不需有源設(shè)備傳輸中不需有源設(shè)備設(shè)備集中管理設(shè)備集中管理局端局端用戶用戶局端局端用戶用戶小區(qū)交換機(jī)小區(qū)交換機(jī)以32個(gè)結(jié)點(diǎn)為例32/64根光纖64個(gè)收發(fā)器p2pp2p1/2根光纖66

11、個(gè)收發(fā)器局端局端用戶用戶分光器p2mp1根光纖33個(gè)收發(fā)器中國電信中國電信pon vs. 點(diǎn)到點(diǎn)光纖以太網(wǎng)點(diǎn)到點(diǎn)光纖以太網(wǎng)1 2 3 4 5 67 8 9 101112ab12x6x8x2x9x3x10 x4x11x5x7x1xetherneta12x6x8x2x9x3x10 x4x11x5x7x1xc1 2 3 4 5 67 8 9 101112ab12x6x8x2x9x3x10 x4x11x5x7x1xetherneta12x6x8x2x9x3x10 x4x11x5x7x1xc1 2 3 4 5 67 8 9 101112ab12x6x8x2x9x3x10 x4x11x5x7x1xethe

12、rneta12x6x8x2x9x3x10 x4x11x5x7x1xc1 2 3 4 5 67 8 9 101112ab12x6x8x2x9x3x10 x4x11x5x7x1xetherneta12x6x8x2x9x3x10 x4x11x5x7x1xc無源分光器onuonuip數(shù)據(jù)網(wǎng)光電收發(fā)器oltonuip數(shù)據(jù)網(wǎng)mc接入接入pon接入接入pstncatv100m帶寬xg帶寬收發(fā)器運(yùn)維盲點(diǎn)、故障率高無源網(wǎng)絡(luò)，無需維護(hù)單一業(yè)務(wù)全業(yè)務(wù)中國電信中國電信內(nèi)容提要內(nèi)容提要 概述概述 ftth技術(shù)簡介技術(shù)簡介 pon技術(shù)原理技術(shù)原理fepon技術(shù)及進(jìn)展技術(shù)及進(jìn)展 gpon技術(shù)及進(jìn)展技術(shù)及進(jìn)展 epon與與g

13、pon技術(shù)比較技術(shù)比較中國電信中國電信eponethernet passive optical network標(biāo)準(zhǔn) ieee802.3-2005（原ieee802.3ah-2004）gepon？ 部分廠商的叫法 在日本用于區(qū)別于非標(biāo)準(zhǔn)化的100mb/s速率的epon 我國行標(biāo)和中國電信企標(biāo)均采用“epon”中國電信中國電信epon傳送能力 1000base-px10：以太網(wǎng)速率1gb/s對稱（線路速率1.25gb/s，8b/10b編碼），10km、至少1:16（功率預(yù)算上行5-23db、下行5-21db） 1000base-px20：以太網(wǎng)速率1gb/s對稱（線路速率1.25gb/s，8b/1

14、0b編碼），20km、至少1:16 （功率預(yù)算10-26 db） 目前主流設(shè)備可實(shí)現(xiàn)20km、1:32工作波長（單纖雙向） 上行：12601360nm（常用1310nm） 下行：14801500nm（常用1490nm） 下行catv：15501560nm中國電信中國電信epon下行數(shù)據(jù)傳送下行數(shù)據(jù)傳送802.3mac幀、 8b/10b線路編碼下行tdm廣播 onu根據(jù)接收到的以太網(wǎng)幀的preamble中的llid過濾出屬于自己的以太網(wǎng)幀中國電信中國電信epon上行數(shù)據(jù)傳送上行數(shù)據(jù)傳送802.3mac幀、8b/10b線路編碼上行tdma onu上行方向的tdm完全由olt靜態(tài)或者動(dòng)態(tài)控制 olt

15、給每個(gè)onu發(fā)布授權(quán)， onu僅在屬于自己的grant window中向olt發(fā)送上行業(yè)務(wù)中國電信中國電信eponepon是以太網(wǎng)技術(shù)與無源光網(wǎng)絡(luò)（pon）的結(jié)合，是運(yùn)行于點(diǎn)對多點(diǎn)環(huán)境下的千兆以太網(wǎng) 定義了專門的pmd子層（光接口），多點(diǎn)mac控制協(xié)議（mpcp協(xié)議），專門的oam mac層相同 對rs（協(xié)調(diào)子層）、pcs（物理編碼子層）、pma（物理煤質(zhì)接入）子層做了少量擴(kuò)展 中國電信中國電信物理媒質(zhì)相關(guān)（物理媒質(zhì)相關(guān)（pmd）子層）子層規(guī)定了1000base-px10和1000base-px20兩種光模塊：目前的px10/20光模塊分別可以達(dá)到1:32的分路比和10/20公里的傳輸距離；在

16、物理層業(yè)務(wù)接口上，誤碼率小于等于10e-12描述描述1000basepx10-u1000basepx10-d1000basepx20-u1000basepx20-d單位單位光纖類型光纖類型b1.1, b1.3單模光纖單模光纖光纖數(shù)目光纖數(shù)目1標(biāo)稱發(fā)射波長標(biāo)稱發(fā)射波長1310149013101490nm發(fā)射方向發(fā)射方向上行上行下行下行上行上行下行下行最小范圍（注最小范圍（注1）0.5m10km0.5m20km最大通道插入損耗（注最大通道插入損耗（注2）2019.52423.5db最小通道插入損耗（注最小通道插入損耗（注3）510db注注1：如果在鏈路上啟用前向糾錯(cuò)，可獲得較大的最小傳輸范圍；也可

17、以允許鏈路上有較高的通道插：如果在鏈路上啟用前向糾錯(cuò)，可獲得較大的最小傳輸范圍；也可以允許鏈路上有較高的通道插入損耗。入損耗。注注2：在標(biāo)稱發(fā)射波長處。：在標(biāo)稱發(fā)射波長處。注注3：鏈路的差分插入損耗是通道最大插入損耗和最小插入損耗之差。：鏈路的差分插入損耗是通道最大插入損耗和最小插入損耗之差。中國電信中國電信epon點(diǎn)對多點(diǎn)控制點(diǎn)對多點(diǎn)控制mpcp（multi-point control protocol） 輪流檢測用戶端的帶寬請求，并分配帶寬和控制網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)過程主要機(jī)制 onu的發(fā)現(xiàn)和注冊 測距和定時(shí) 上行動(dòng)態(tài)帶寬分配（dba）中國電信中國電信epon-mpcp協(xié)議的主要特點(diǎn)協(xié)議的主要特點(diǎn) 支

18、持規(guī)范定義的點(diǎn)到點(diǎn)仿真（p2pe） olt支持多個(gè)llid和mac客戶端 每個(gè)onu至少支持一個(gè)llid 支持單拷貝廣播機(jī)制 支持動(dòng)態(tài)帶寬分配的靈活體系結(jié)構(gòu) 使用32比特時(shí)間戳來發(fā)布定時(shí)信息 基于mac控制的體系結(jié)構(gòu) 對已發(fā)現(xiàn)設(shè)備進(jìn)行測距來提高網(wǎng)絡(luò)性能 進(jìn)行連續(xù)測距以補(bǔ)償往返時(shí)間的變化中國電信中國電信mpcp發(fā)現(xiàn)過程發(fā)現(xiàn)過程onu的發(fā)現(xiàn)、注冊和認(rèn)證的發(fā)現(xiàn)、注冊和認(rèn)證 olt以一定間隔發(fā)送一個(gè)發(fā)現(xiàn)窗口（如1秒）。新上線的onu可以利用這個(gè)窗口進(jìn)行注冊和認(rèn)證，進(jìn)而被olt接納。 olt基于mpcp消息中的timestamp字段進(jìn)行測距 olt基于onu的mac地址對onu進(jìn)行認(rèn)證中國電信中國電信e

19、pon-帶寬分配和帶寬分配和qos 上下行采用分組網(wǎng)絡(luò)通用上下行采用分組網(wǎng)絡(luò)通用qos 機(jī)制（機(jī)制（itu-t y.1291） 支持ieee802.1p 支持端口限速 流分類、標(biāo)記、排隊(duì)、調(diào)度、流量整形/監(jiān)管 隊(duì)列調(diào)度算法：sp、wrr、sp+wrr 上行上行 dba算法的基本要求算法的基本要求 固定帶寬 保證帶寬 盡力而為帶寬中國電信中國電信epon上行帶寬分配上行帶寬分配 上行動(dòng)態(tài)帶寬分配（dba）onu定期報(bào)告帶寬需求（report）olt運(yùn)行dba算法olt為不同onu動(dòng)態(tài)分配上行帶寬（gate）保持olt與onu之間的連接狀態(tài)（report）中國電信中國電信epon安全性安全性下行下

20、行 pon下行為廣播方式 采用三重?cái)噭?dòng)（triple churning）方式提高數(shù)據(jù)安全性 上行上行某一用戶干擾其它用戶通信（例如，持續(xù)發(fā)強(qiáng)光）tdm pon難以避免的問題在pon上解決安全性的措施是olt對下行信息加密（包括所有的數(shù)據(jù)幀和oam幀）：針對每個(gè)llid進(jìn)行攪動(dòng)，每個(gè)llid有獨(dú)立的密鑰。中國電信中國電信epon可控組播可控組播 要求要求 組播流復(fù)制 組播權(quán)限控制（允許、預(yù)覽、禁止） 機(jī)制機(jī)制 scb（單拷貝廣播） igmp snooping/proxy 組播vlan olt維護(hù)組播控制表 olt 通過igmp report消息中的vid識(shí)別 onu olt通過oam擴(kuò)展向 on

21、u 下發(fā)組播控制信息中國電信中國電信epon-單拷貝廣播單拷貝廣播充分發(fā)揮充分發(fā)揮epon網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)到多點(diǎn)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)到多點(diǎn)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)在epon系統(tǒng)中高效視頻組播系統(tǒng)中高效視頻組播，使同一個(gè)組播組的用戶共享一條流，從而提高下行帶寬的利用率。，使同一個(gè)組播組的用戶共享一條流，從而提高下行帶寬的利用率。中國電信中國電信epon-多業(yè)務(wù)承載能力多業(yè)務(wù)承載能力 語音語音 voip onu內(nèi)置iad sip tdm仿真仿真 pwe3 iptv catv 獨(dú)立波長：1550nm中國電信中國電信epon光纖保護(hù)光纖保護(hù) 三種類型 主干光纖保護(hù) 主干光纖及pon接口保護(hù) 全保護(hù)中國電信中國電信光

22、纖保護(hù)倒換主干光纖保護(hù)光纖保護(hù)倒換主干光纖保護(hù) olt：采用單個(gè)pon端口，pon口處內(nèi)置12光開關(guān)，由olt檢測線路狀態(tài) 光分路器：使用2:n光分路器； onu：無特殊要求。中國電信中國電信光纖保護(hù)倒換主干光纖及光纖保護(hù)倒換主干光纖及olt pon接口保護(hù)接口保護(hù) olt：備用的olt pon端口處于冷備用狀態(tài)，由olt檢測線路狀態(tài)、olt pon端口狀態(tài)，倒換應(yīng)由olt完成。 光分路器：使用2:n光分路器； onu：無特殊要求。中國電信中國電信光纖保護(hù)倒換全保護(hù)光纖保護(hù)倒換全保護(hù) olt：主、備用的olt pon端口均處于工作狀態(tài)； 光分路器：使用2個(gè)1:n光分路器； onu：在pon端口

23、前內(nèi)置光開關(guān)裝置，由onu檢測線路狀態(tài)，并決定決定主用線路，倒換應(yīng)由onu完成。中國電信中國電信epon維護(hù)管理維護(hù)管理鏈路級管理基本架構(gòu)基本鏈路級管理功能 遠(yuǎn)端故障指示 遠(yuǎn)端oam層環(huán)回 鏈路監(jiān)視 mib變量查詢 olt管理及ems要求 pon接口鏈路級管理 onu 的遠(yuǎn)程管理 oam擴(kuò)展 對mdu型onu采用snmp 對集成hgw功能的onu采用tr-069ieee標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)中國電信企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中國電信企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中國電信中國電信epon維護(hù)管理維護(hù)管理oam 擴(kuò)展擴(kuò)展攪動(dòng)攪動(dòng)（churning）dba組播組播qosvlan端口端口中國電信中國電信epon企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及互通性推進(jìn)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及互通性推進(jìn)ie

24、ee 802.3-2005點(diǎn)對多點(diǎn)對多點(diǎn)控制點(diǎn)控制dba和和qos維護(hù)維護(hù)管理管理安全性安全性可控可控組播組播光纖光纖保護(hù)保護(hù)二層二層功能功能多業(yè)務(wù)多業(yè)務(wù)承載承載epon企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中國電信中國電信epon企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制訂及互通性推進(jìn)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制訂及互通性推進(jìn)2005.6 試驗(yàn)設(shè)備篩選測試2005.7-8 芯片級互通測試2006.2發(fā)布企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) v1.02006.4-5（第二輪）芯片級互通測試2006.9發(fā)布企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) v1.22006.12 系統(tǒng)級互通測試2007.1發(fā)布企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) v1.32007.3-4 設(shè)備評估測試2007.12發(fā)布企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)v2.0中國電信中國電信epon企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制訂及互通性

25、推進(jìn)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制訂及互通性推進(jìn)大規(guī)模 3個(gè)主要芯片廠商(pmc-s、teknovus、cortina) 14個(gè)系統(tǒng)廠商 12種olt設(shè)備 23種onu設(shè)備全面 在物理層、mac層、oam及其擴(kuò)展、業(yè)務(wù)支持功能等方面均實(shí)現(xiàn)互通，達(dá)到了運(yùn)營級的要求在國際上首次實(shí)現(xiàn)了在國際上首次實(shí)現(xiàn)了epon設(shè)設(shè)備的全面的、大規(guī)模的、芯片備的全面的、大規(guī)模的、芯片級和系統(tǒng)級互通級和系統(tǒng)級互通中國電信中國電信epon發(fā)展過程中的三個(gè)里程碑發(fā)展過程中的三個(gè)里程碑2004年： ieee 802.3ah標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布2005-2006年: epon 在日本大規(guī)模商用2006-2007年: 中國電信實(shí)現(xiàn)epon的芯片級和系統(tǒng)級互通中

26、國電信中國電信epon的總體評估的總體評估 epon技術(shù)和設(shè)備已經(jīng)成熟，達(dá)到了規(guī)模商用水平 技術(shù)簡單、易實(shí)現(xiàn)，經(jīng)過企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的完善，已達(dá)到運(yùn)營級要求 商用芯片和設(shè)備均較多并已比較成熟 芯片級和系統(tǒng)級互通已全面和大規(guī)模實(shí)現(xiàn) 在國外已得到百萬量級的規(guī)模商用（日本、韓國） 在中國電信現(xiàn)場試驗(yàn)中設(shè)備已穩(wěn)定運(yùn)行一年半以上 成本在不斷下降中國電信中國電信epon設(shè)備成本的下降設(shè)備成本的下降 epon互通的實(shí)現(xiàn)為促進(jìn)了不同廠商競爭格局的形成 集中采購 成本明顯下降中國電信中國電信近期近期fttx及及pon的應(yīng)用策略的應(yīng)用策略ftth尚未達(dá)到大規(guī)模商用階段 建設(shè)成本、業(yè)務(wù)需求、技術(shù)成熟度、競爭形勢目前epon設(shè)

27、備已經(jīng)成熟，為寬帶接入網(wǎng)的建設(shè)提供了新的手段，在某些場景下具備現(xiàn)有接入技術(shù)不可替代的優(yōu)勢在“有需求、有效益”的條件下，可以考慮應(yīng)用epon ftth技術(shù)中國電信中國電信近期近期epon技術(shù)的應(yīng)用場景技術(shù)的應(yīng)用場景 在中小企業(yè)客戶比較集中的寫字樓、網(wǎng)吧集中區(qū)和工業(yè)園區(qū)等 與點(diǎn)對點(diǎn)方式相比，可以節(jié)省主干光纜，增強(qiáng)維護(hù)管理能力 對上行帶寬要求較高業(yè)務(wù)（如 “全球眼”等） dsl技術(shù)上行帶寬有限 新建高檔住宅小區(qū) 特別是在房地產(chǎn)商愿意承擔(dān)一定的建設(shè)投資時(shí)中國電信中國電信內(nèi)容提要內(nèi)容提要 概述概述 ftth技術(shù)簡介技術(shù)簡介 pon技術(shù)原理技術(shù)原理 epon技術(shù)及進(jìn)展技術(shù)及進(jìn)展fgpon技術(shù)及進(jìn)展技術(shù)及進(jìn)

28、展 epon與與gpon技術(shù)比較技術(shù)比較中國電信中國電信gpongigabit-capable passive optical networks 標(biāo)準(zhǔn)：itu-t g.984.x g.984.1：總體要求 g.984.2：pmd子層 g.984.3：tc子層 g.984.4：管理控制接口（omci）中國電信中國電信gpon 速率：標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了7種對稱、非對稱速率組合 下行2.5gb/s、1.25gb/s 上行2.5gb/s、1.25gb/s、622mb/s和155mb/s 目前多數(shù)設(shè)備實(shí)現(xiàn) 2.5g/1.25g 距離：20km，10km（可選） 分路比：1:16，1:32，1:64 功率預(yù)算：5

29、-21db、10-26db、10-28db中國電信中國電信gpon工作波長工作波長 單纖單纖 下行：1480-1500 nm 上行：1260-1360 nm 雙雙纖纖 （上下行相同）1260-1360 nm中國電信中國電信gpon數(shù)據(jù)傳送數(shù)據(jù)傳送下行tdm廣播上行tdma定長時(shí)隙中國電信中國電信gpon封裝方式封裝方式gem（gpon encapsulation method） 實(shí)現(xiàn)：gfp 可承載ethernet、 tdm 可以方便地?cái)U(kuò)展到其它格式的業(yè)務(wù)（如san）atm（目前多數(shù)設(shè)備實(shí)現(xiàn)只實(shí)現(xiàn)gem）中國電信中國電信gpon關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)系統(tǒng)級（應(yīng)用）關(guān)鍵技術(shù)：系統(tǒng)級（應(yīng)用）關(guān)鍵技術(shù)：

30、帶寬分配和qos 維護(hù)管理 安全性 可控組播 光纖保護(hù) 多業(yè)務(wù)承載中國電信中國電信gpon帶寬分配帶寬分配和和qosdba 四種類型帶寬 固定帶寬 保證帶寬 非保證帶寬 盡力而為帶寬 兩種方式 sr（status reporting） nsr（non status reporting） 帶寬控制單位是t-cont（transmission containers）中國電信中國電信gpon帶寬分配帶寬分配和和qosqos 5種t-cont類型時(shí)延敏感t-cont類型類型 1類型2 類型3 類型 4類型5 固定帶寬是支持 支持保證帶寬否支持支持支持非保證帶寬否支持支持盡力而為帶寬否支持支持中國電信中

31、國電信gpon維護(hù)管理維護(hù)管理 oam功能 嵌入式oam ploam omci：onu遠(yuǎn)程管理 告警和性能監(jiān)視 規(guī)定詳細(xì) multiplexing based on frame location ploam partition atm partition gem partition frame header alloc-id filter alloc-id filter embedded oam atm tc adapter gem tc adapter vpi/vci filter port-id filter omci adapter omci ploam gtc framing sub-

32、layer tc adaptation sub-layer - bw granting - key switching - dba 中國電信中國電信gpon安全性安全性下行下行pon下行為廣播方式采用aes-128對下行數(shù)據(jù)加密 上行上行某一用戶干擾其它用戶通信（例如，持續(xù)發(fā)強(qiáng)光）tdm pon難以避免的問題中國電信中國電信gpon多業(yè)務(wù)承載能力多業(yè)務(wù)承載能力 語音語音 voip onu內(nèi)置iad tdm pwe3 native tdm iptv catv 獨(dú)立波長：1550nm中國電信中國電信gpon光纖保護(hù)光纖保護(hù) 四種類型 主干光纖保護(hù) 主干光纖及pon接口保護(hù) 全保護(hù) 部分保護(hù)中國電信

33、中國電信gpon相關(guān)工作相關(guān)工作 2006.7-8 gpon設(shè)備評估測試 4個(gè)主流廠商 不夠成熟，尚未達(dá)到規(guī)模商用水平 （第二輪）gpon設(shè)備評估測試 2007年7-9月 10個(gè)廠商 gpon互通性推進(jìn) 2007q4開始中國電信中國電信gpon技術(shù)和設(shè)備最新進(jìn)展技術(shù)和設(shè)備最新進(jìn)展gpon技術(shù)有了明顯進(jìn)步，參測設(shè)備均基本實(shí)現(xiàn)了gpon的主要功能，但還有待于進(jìn)一步成熟gpon光收發(fā)模塊技術(shù)上已經(jīng)基本成熟gpon標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展基本定稿，對于物理層、tc層的規(guī)范均已定稿，但針對g.984.4（omci）部分仍然在不斷的修改中片進(jìn)展仍然緩慢，尚未形成完善的芯片供應(yīng)鏈。市場上剛剛出現(xiàn)完整的gpon的芯片解決方案

34、，尚未正式商用總體上，gpon設(shè)備的互通性有了較大改善，但距離全面的、大范圍的芯片級和系統(tǒng)級互通還有一段距離2007年7月9月組織了最近一次gpon互通測試，總體上要實(shí)現(xiàn)全面的、大范圍的gpon互通性還需要一段較長的時(shí)間。 中國電信中國電信gpon技術(shù)和設(shè)備最新進(jìn)展技術(shù)和設(shè)備最新進(jìn)展目前gpon設(shè)備支持的主要技術(shù)指標(biāo)： 普遍可以支持1：64的分路比（采用class b+光模塊），下行吞吐量較高，傳輸時(shí)延較小 各廠商均采用gem封裝方式，gem封裝是市場上的主流。atm封裝方式已經(jīng)被摒棄 部分廠商的gpon系統(tǒng)能夠提供tdm業(yè)務(wù)接入能力 網(wǎng)管功能和omci功能普遍有待進(jìn)一步完善中國電信中國電信內(nèi)

35、容提要內(nèi)容提要 概述概述 ftth技術(shù)簡介技術(shù)簡介 pon技術(shù)原理技術(shù)原理 epon技術(shù)及進(jìn)展技術(shù)及進(jìn)展 gpon技術(shù)及進(jìn)展技術(shù)及進(jìn)展fepon與與gpon技術(shù)比較技術(shù)比較中國電信中國電信epon與與gpon的比較（的比較（1）epongpon標(biāo)準(zhǔn)ieee802.3-2005itu-t g.984.x傳送能力以太網(wǎng)速率：1gb/s對稱傳輸距離：10km、20km分路比：1:16、1:32、1:64（典型20km、1:32）功率預(yù)算：5-21db、10-26db典型線路速率：下行2.5gb/s、上行1.25gb/s傳輸距離：20km，10km(o)分路比：1:16、1:32、1:64功率預(yù)算：5

36、-21db、10-26db、10-28db帶寬分配和qos下行：分組網(wǎng)絡(luò)通用的qos機(jī)制（y.1291）上行：帶寬報(bào)告和分配機(jī)制（dba）；基于llid調(diào)度；不定長幀下行：分組網(wǎng)絡(luò)通用的qos機(jī)制（y.1291）上行：帶寬報(bào)告和分配機(jī)制（dba）；基于t-cont調(diào)度；定長幀中國電信中國電信epon與與gpon的比較（的比較（2）epongpon維護(hù)管理olt的系統(tǒng)級維護(hù)管理（ems)：取決于具體實(shí)現(xiàn)pon接口上的控制管理：mpcp，oam（ieee標(biāo)準(zhǔn)，簡單），oam擴(kuò)展（企標(biāo)，增強(qiáng)）onu遠(yuǎn)程管理：oam擴(kuò)展（企標(biāo)），tr069（hgu），snmp（mdu）olt的系統(tǒng)級維護(hù)管理（ems)

37、：取決于具體實(shí)現(xiàn)pon接口上的控制管理：嵌入式oam、ploam、omci，告警和性能監(jiān)視規(guī)定詳細(xì)onu遠(yuǎn)程管理：omci （詳細(xì)），tr069（hgu），snmp（mdu）安全性下行數(shù)據(jù)加密： triple churning（企標(biāo)）上行：某些onu干擾其它onu正常通信下行數(shù)據(jù)加密： aes-128上行：某些onu干擾其它onu正常通信中國電信中國電信epon與與gpon的比較（的比較（3）epongpon組播pon接口：scb組播協(xié)議：olt，igmp proxy；onu，igmp snooping組播權(quán)限控制：olt為主，onu配合pon接口：scb組播協(xié)議：olt，igmp proxy

38、；onu，igmp snooping組播權(quán)限控制：olt為主，onu配合光纖保護(hù)三種類型（企標(biāo)）主干光纜保護(hù)；主干光纜及olt pon接口保護(hù)；全保護(hù)四種類型主干光纜保護(hù)；主干光纜及olt pon接口保護(hù)；全保護(hù)；部分保護(hù)中國電信中國電信epon與與gpon的比較（的比較（4）epongpon多業(yè)務(wù)承載幀結(jié)構(gòu)：以太網(wǎng)幀支持業(yè)務(wù)：基于以太網(wǎng)/ip的業(yè)務(wù)（如數(shù)據(jù)、voip、iptv、tdm仿真（cesop）等）幀結(jié)構(gòu)：gfp封裝支持業(yè)務(wù)：基于以太網(wǎng)/ip的業(yè)務(wù)（如數(shù)據(jù)、voip、iptv、tdm仿真（cesop）等）； native tdm；其它可通過gfp封裝的業(yè)務(wù)，如san（目前未定義）中國電

39、信中國電信epon與與gpon的比較：小結(jié)的比較：小結(jié) 同一代pon技術(shù) 相似的技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用場景 同樣的缺陷：上行方向安全性 兩種技術(shù)的目標(biāo)和理念 epon：以簡單的方式滿足主要的業(yè)務(wù)需求（ip風(fēng)格） gpon：以復(fù)雜的方式滿足完備的業(yè)務(wù)需求（atm風(fēng)格）中國電信中國電信epon與與gpon的比較：小結(jié)的比較：小結(jié) gpon的pon接口速率更高、鏈路級的告警和性能監(jiān)視能力更強(qiáng)，能夠支持非以太網(wǎng)/ip業(yè)務(wù)，但目前的成熟度與epon相比有一年半以上的差距 經(jīng)過企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的完善，epon已經(jīng)能夠滿足運(yùn)營要求，實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模的芯片級和系統(tǒng)級互通 epon設(shè)備與gpon設(shè)備（成熟后）均可滿足近期的主要業(yè)務(wù)

40、需求中國電信中國電信epon/gpon技術(shù)選擇技術(shù)選擇 技術(shù)能力 成本 成熟度/產(chǎn)業(yè)鏈 市場及業(yè)務(wù)需求 時(shí)機(jī)中國電信中國電信引入引入pon技術(shù)后城域網(wǎng)目標(biāo)架構(gòu)技術(shù)后城域網(wǎng)目標(biāo)架構(gòu)政企網(wǎng)絡(luò)bras/srbras/sroltonudsldslam匯聚層匯聚層光接入層光接入層onu客戶網(wǎng)關(guān)以太匯聚城域網(wǎng)城域網(wǎng)onu路由器wi-fi（公共熱點(diǎn)）dslamonulandslamoltonu客戶網(wǎng)關(guān)家庭/政企接入ftthap路由器(agw)dsl/lan接入接入cpe家庭網(wǎng)絡(luò)資源及接納控制子系統(tǒng)用戶認(rèn)證及管理子系統(tǒng)wimax接入接入移動(dòng)終端fttb客戶網(wǎng)關(guān)客戶網(wǎng)關(guān)客戶網(wǎng)關(guān)客戶網(wǎng)關(guān)客戶網(wǎng)關(guān)中國電信中國電信引

41、入引入pon技術(shù)后城域網(wǎng)目標(biāo)架構(gòu)技術(shù)后城域網(wǎng)目標(biāo)架構(gòu)隨著fttb（epon)+dsl/lan逐步成為城市新建區(qū)域的主要建設(shè)模式，pon技術(shù)將越來越多在城域網(wǎng)中應(yīng)用，有利于減少城域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層次，促使城域網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)加速向扁平化方向邁進(jìn)。 近期，epon與dsl或lan結(jié)合使用時(shí)，olt取代了原有fttn（p2p)dsl建設(shè)模式中與dslam直連的匯聚交換機(jī)層次 遠(yuǎn)期，隨著fttb（epon)+dsl/lan和ftth的不斷規(guī)模應(yīng)用，pon olt可能通過10ge端口直接與bras/sr連接fttb /ftth的發(fā)展促使用戶使用帶寬增加，一方面必然會(huì)加快城域網(wǎng)引入大容量、高處理能力的設(shè)備（如bras或直

42、鏈olt的匯聚交換機(jī)），另一方面，對于城域網(wǎng)的業(yè)務(wù)感知和控制能力帶來較大挑戰(zhàn)，有必要提前考慮增加控制系統(tǒng)，或提高寬帶設(shè)備的控制能力，逐步完善對用戶流量的監(jiān)控能力，構(gòu)建差異化的網(wǎng)絡(luò)能力。中國電信中國電信適應(yīng)城域網(wǎng)發(fā)展要求的適應(yīng)城域網(wǎng)發(fā)展要求的epon設(shè)備要求設(shè)備要求fttb（pon)+onu內(nèi)置dsl/lan建設(shè)模式中，根據(jù)網(wǎng)發(fā)城域網(wǎng)指導(dǎo)意見，olt和onu應(yīng)具備以下功能： olt：選擇性svlan、qos（嚴(yán)格優(yōu)先級隊(duì)列和輪訓(xùn)隊(duì)列）、組播、速率限制等功能 onu：qos （嚴(yán)格優(yōu)先級隊(duì)列和輪訓(xùn)隊(duì)列），vlan、速率限制、igmp snooping等功能為了實(shí)現(xiàn)對重要客戶、關(guān)鍵業(yè)務(wù)的保護(hù)承載，epon系統(tǒng)還應(yīng)該提供電信級的保護(hù)機(jī)制 epon系統(tǒng)自身具備保護(hù)機(jī)制： olt設(shè)備、olt pon口保護(hù)、olt到分光器間骨干光纖的保護(hù)、分光器保護(hù)、分光器到on u間配線光纖的保護(hù)； olt支持新型以太網(wǎng)技術(shù)，上行端口能夠提供mi-stp/smart l