PON接入技术及其应用

PON接入技术及其应用2008年6月汇报提纲123PON接入技术介绍在全省WLAN项目中的应用规划和建设原则4近期建设方案和计划安排PON技术简介由局端机、远端机和中间的无源光器件和光纤网组成。系统结构可以是树型、星型、总线型。PassiveOpticalNetwork：低成本的点对多点光纤接入技术WLAN_AP接入宽带上网固定电话IPTV视频监控微蜂窝和2M专线PON接入(ONU单元）√√√√√√原来的末端接入√√××××技术优势提高接入带宽工程维护简便可监控可管理节约光纤资源★调测简单，无需做点对点调测★故障点少，无源分光器不需维护★无源分光，节约大量主干光纤★单纤双向传输，节约一半纤芯★组网结构清晰，避免了大量杂乱跳纤★平均每个远端可以分配到27M~54M的带宽★各远端可共享带宽★可动态调整带宽，适应AP突发带宽需求★网管功能全面完整★远程实时监控和管理预留全业务竞争能力★系统带宽充裕★具备综合业务承载能力PON的优点电信级的接入质量★历经多年应用★主流传输厂家均有产品★电信网通百万线规模采购系统要点概括与传统接入网的不同点无源分光，多级分光；由局端设备（OLT）、远端设备（ONU）、光分配网（ODN）组成；点对多点组网（即一个局端设备光口对应多个远端设备光口，也成本低的原因之一）。与传统接入设备的不同点强调组网概念，需要规划，而不是许多套点对点设备的简单堆叠。承载与业务接入合一（简化网络，减少故障点）；网管不仅是监控手段，也是业务配置工具。典型组网结构业务落地局城域网星形组网树形组网总线形组网OLTONUONUONUONUONUONUONUONUONUONUONU光分路器光分路器PON系统的ODN可以是树型、星型、总线型等拓扑结构；典型结构为树形。分光级数一般不超过3级。采用无源光分路器，仅占用1根骨干光纤，即可接入大量远端设备业务保护方式主干光纤保护针对ODN全保护，1+1热备，可靠性很高；ONU和OLT都采用冗余光口配置，需两套1：n分路器；成本较高、工程复杂；倒换后不需重新测距，业务可在50ms内恢复；针对主干光纤线路较长的线路保护；ONU采用常规单光口设备，分路器采用2：n分路器；OLT侧配置冗余光口；成本较低；倒换后需要重新测距，测距期间业务中断时间较长；全光纤保护OLT2:N光分路器ONUONUONUONUOLT1:N光分路器ONUONUONUONU业务保护是PON系统的弱项，对于保护要求较高的专线业务，推荐采用SDH系统承载；当前实际运营的PON系统，大多是无保护的；对PON系统提出较高的保护需求，会降低PON系统的性价比；主干光纤保护（保护OLT至第一级分光器），已经可以避免成片的业务失效。网管方式带内网管方式：网管数据在OLT的业务上联口内传送，进入城域数据网后，在局端通过VLAN或隧道等方式，与业务数据分离，并进入网管系统。带外网管方式：类似SDH系统，网管数据通过OLT上的专用网管接口，直连到网管系统。网管系统OLT汇聚节点ONU核心机房城域数据网网管专线（MSTP/2M）业务数据（GE/FE）网管系统OLT汇聚节点ONU核心机房城域数据网网管数据（FE）业务数据和网管数据（GE/FE）防火墙业务设备业务设备主流PON技术EPON与GPON的比较EPON:上/下行线路速率皆为1.25Gbps，主要支持以太网业务、2M电路仿真，设备成熟度较高。GPON:上行线路速率155M~2.5G，下行线路速率1.25G~2.5G，同时支持纯TDM和以太网等多种业务，设备成熟度较低。

GPON更适合TDM/IP混合业务环境。GPONEPON备注上下行波长1260~1360nm/1480~1500nm相同覆盖范围理论60km，一般20km20km目前实际覆盖范围相当，但GPON还能提高定时传递直接传递定时在异步网络上传递定时TDM业务承载直接提供E1，内建功能电路仿真（CESoP）方式提供E1GPON承载E1的效率和性能较好商用成熟度成熟度相对较低，厂家较少成熟度高，厂家多差距正在缩小价格水平125％~200%100%差距正在缩小GPON：复杂、芯片少（贵）；发展前景好；更适合IP/TDM混合接入EPON：简单、芯片成熟（便宜）；已成为当前主流；更适合纯IP接入。现网应用试点情况在南京东南大学九龙湖校区内：接入6个MBO、1个动感厅、1个微蜂窝接入邻近的2个代理店在无锡分公司西门综合楼内：接入3个楼层办公宽带、1个综合营业厅、3个WLANAP接入邻近的2个营业厅、1个集团客户南京分公司试点无锡分公司试点技术可靠运行稳定网管全面易于维护试点结论07年南京、无锡分公司测试结果带宽

PON－C口极限带宽可达920Mbps。系统能力三级分光、1:32的分路比下，系统运行正常；最大传输距离>20KM，且此时吞吐量无明显下降；与现有网络对接性能和业务正常；线路衰耗发生频繁变化时，业务不受影响；网管功能完善，配置和业务查询功能正常。2M业务性能在双向大背景流量下，往返时延<3ms；抖动指标合格；实测E1承载效率约30%，即大约用6M的以太网流量可承载1个2M；PON在城域网中的定位场景：PON接入技术的特点，决定了PON适合于末端接入，特别是许多独立接入点相对集中在一个区域内的场景。层面：远端（ONU）一般在末端接入层，局端（OLT）在汇聚层或接入层。业务类型：PON并不适合大量的2M专线接入，以IP为主的多种业务综合承载最能体现PON的优势。发展方向：PON是城域传送网接入层IP化的重要手段。同时，可为今后全业务竞争做好接入技术储备，起到原接入方式所不可替代的作用PON在城域网中的定位综合业务接入点城域汇聚节点数据设备光配线架传输设备或或传输设备数据设备或接入主干层接入层主干光缆J1二级分纤点（可选）光纤终端盒一级分纤点（可选）光接头盒光配线架光交接箱或或光配线架光交接箱或J2J3J4用户光接入点（可选）接入汇接层末端接入层OLTONU一级分光器二级分光器OLT一级分光器二级分光器ONU组网、带宽和容量分析事先选择好的节点，在区域内均匀分布节点少，机房条件好，光缆路由丰富便于组环保护要求高核心汇聚节点无法预先选择，在区域内成片出现节点多，机房条件差，光缆路由少难以组环保护要求低末端接入街区道路道路组网带宽容量自有业务带宽外部客户业务带宽未来业务带宽室外一体化基站<2M集团客户语音<2M小区宽带上网100M/楼道室内微蜂窝<2M集团客户短信平台<2M商务楼宇接入100M/楼层营业厅、代理点<2M集团客户专线2M~10M固定电话<2M动感地带体验店<10M集团客户CMNet10M~100MIPTV10MMAS2M~10M视频监控2M网吧、话吧接入2M~10M家庭通信集成10M~20M中等城市近期（每套OLT带60~80个ONU，覆盖半径1.5～2KM）1、主城区面积约100平方公里（半径<6公里）；2、非基站接入点总数约1000个；3、则16套中小容量OLT即可覆盖城区，且保证每个用户带宽>20M大型城市远期（每套OLT带60~80个ONU，覆盖半径1.5～2KM）1、主城区面积约400平方公里（半径<12公里）2、非基站接入点总数约5000个；3、则80套中小容量OLT即可覆盖城区，且保证每个用户带宽>20M构建软交换网络架构，完成固网智能化改造；CN2新建与IP承载网改造，实施宽带接入网升级和改造和“光进铜退”。其他运营商固定话音组网OLT/ZXA10C220BRASsplittersplitterPCONTD400STBPCSTBPCSTBIP网络ONTD400MTU/F820MDU/9806HPCSTBModemPCSTBPCSTBModemsplitterONTD400楼道交换机一级组播复制和控制点二级组播复制和控制点三级组播复制和控制点12FEFEFEFEVDSL2/ADSL2+IPTV业务网络其他运营商IPTV组网其他运营商应用情况三种应用模式：FTTB+LAN：光纤到楼道，占85％FTTN＋DSL：光纤与铜缆结合，占10％FTTH：光纤到户，占5％在光进铜退中大量应用新建小区基本全部采用PON接入方案（FTTB＋LAN）老小区充分利用已建铜线资源，光纤下移（FTTN＋DSL）江苏电信08年40万线的规模，已采购15万线。FTTH分纤盒OLTFTTB+LANFTTN+DSL典型的PON设备－烽火AN5116-02盒式OLT设备AN5116-06机架式OLT设备ONU设备网管界面典型的PON设备－中兴C220盒式OLT设备C200机架式OLT设备ONU设备网管界面典型的分光器汇报提纲123PON接入技术介绍在全省WLAN项目中的应用规划和建设原则4近期建设方案和计划安排WLAN建设规模省公司下达的2008年WLAN建设规模地区热点数量（建议）投资预算（万元）南京4502000苏州2001800无锡92150常州26100镇江25220南通40160扬州10220泰州1745徐州41250淮安1025盐城24130连云港50130宿迁15120合计1000个热点（每个热点包含多个AP）5350万元WLAN接入方式分析当前的AP接入主要采用光纤收发器/协议转换器接入方案，存在以下问题：1、不易维护管理（无网管监控或网管监控功能极简单，企业级产品，可靠性差）2、消耗大量的光纤资源（纯点对点，无分光功能）3、不能对带宽进行远程配置和调整本期全省WLAN工程将对传输接入提出以下要求：1、AP的传输接入带宽需求更高；2、AP承载流量增大，要求传输接入稳定可靠、可监控、易维护、易管理。接入方案比较网管系统光纤LAN综合接入点分纤点HUBOLTONUO/E一级分光器AP汇聚节点二级分光器汇聚交换机5KM1KM300m按160个AP计算，PON方案需占用34KM光纤，原末端接入方案需占用218KM光纤光纤LANPON接入方案原末端接入方案5KM1.3KM大学城汇聚点OLTWLAN信号大型建筑内部覆盖火车站候车厅适用场景一：大学城、机场、车站、大型建筑物等区域性覆盖1芯光纤1芯光纤无源分光器（无需电源）ONU（小盒子）图例：AP1芯光纤教学楼机场候机楼宿舍楼1芯光纤1芯光纤1芯光纤无源分光器（无需电源）ONU（小盒子）图例：AP汇聚点OLT1芯光纤人民西路解放南路人民东路解放北路适用场景二：密集城区内，多个热点相对集中的区域WLAN组网方案ACCMNET路由器AP1以太网线ONUAPNONU……分光器1芯光纤1芯光纤以太网线热点1OLTAP以太网线ONUAPONU……分光器1芯光纤1芯光纤以太网线热点21芯光纤1芯光纤百兆电口或千兆光口分光器1芯光纤容量：一般每个OLT可带200～300个AP，实际使用中可适当控制每个OLT所带AP总数。每个ONU可带1～4个AP。设备安装：OLT：一般安装在汇聚节点或综合接入点内；ONU：对安装环境无要求，可壁挂或与AP安装在一起；分光器：无需供电，对安装环境无要求。传输距离：10～20公里裸纤/城域数据网MSTP/首批建设规模依据前面列出的适用场合，根据分公司上报的需求，对分公司08年的热点建设进行了筛选，本期先考虑275个热点的PON接入：热点数量AP数量ONU数量OLT数量275个2028个880端52端PON+WLAN需要注意的问题OLT上行接口与AC的连接：要求二层连接（因SIM卡认证方式不能通过三层网络进行）。除宁、苏、锡、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。当1个ONU下挂接多个AP时，ONU应当具备一台带VLAN支持的以太网二层交换机的基本功能，具体要求有：1、近期支持：802.1qVLAN、STP、MAC地址和端口绑定；2、远期支持：802.1pQOS、组播。ONU既是承载设备，也是业务接入设备，所以有部分WLAN网络的配置数据需通过PON网管来制做和下发。需要相关专业之间的密切配合。汇报提纲123PON接入技术介绍在全省WLAN项目中的应用规划和建设原则4近期建设方案和计划安排移动网PON应用思路固网运营商中国移动对策固定接入用户数量和运维经验用户多，运维经验丰富，面向客户的维护人员多用户少，宽带用户运维经验不足，面向客户的维护人员基本没有全面规划，搭好网络架构，但按需建设，用好远程监控管理手段业务重点家庭和企业宽带用户全面铺开发展，作为重要的收入增长点目前业务重点还是移动网，但将参与全业务竞争提前做好全业务接入能力储备，兼顾自身业务接入管线资源管线资源丰富，覆盖面广；光缆网络分层架构清晰在最后一公里的覆盖能力上有一定差距；综合接入区内各层光缆网络还在建设过程中整合资源，少占光纤，利用综合承载技术，充分发挥投资效益移动网运营特点与固网不同，PON系统建设应符合自身业务发展需要规划原则注重光分配网的前期规划，结合汇聚节点、综合接入点的覆盖情况规划好整个网络后再具体实施。考虑OLT与现有网络的衔接，可靠近城域数据网节点放置。1结合综合接入区的建设，做好PON系统规划。包括各汇聚区内的末端接入点数量及其带宽需求预测；分光器、OLT和ONU的数量及其安装位置；光缆路由和纤芯分配等。2单个OLT覆盖范围控制在1KM~10KM，密集城区一般控制在5KM以下，以保证充足的功率预算。3分光级数不超过三级，一般控制在两级；分路比不超过1：32，一般控制在1：16以内。4优先考虑在城区建设，发挥PON的规模优势，零星的乡镇接入暂不考虑采用PON接入。5现阶段建设原则因技术成熟度和成本原因，现阶段建设的系统，应以EPON为主，同时积极跟踪GPON进展。未来向EPON/GPON共平台方向发展，设备和网管系统支持混合应用和统一管理1现阶段一般不配置PON业务保护，对承载带宽较大的系统，可配置主干光纤保护。保护要求较高的专线业务仍由SDH环路承载。2单套OLT系统所带ONU控制在60～80个节点以内，单个PON-C接口所带ONU控制在30个以内。上联总带宽控制在2G～5Gbps以内，上行板卡配置以155M、GE为主，少量FE。原则上不采用2M上行板卡。单个ONU的带宽一般按20M～60Mbps预留，ONU类型和接口按需配置。3现阶段建设原则一般应将PON系统承载的TDM业务带宽比例控制在20%以下（由于PON系统自身的技术特性）。5对覆盖范围大、远端平均业务流量低的区域，OLT可安装在城域网汇聚节点，在综合接入点、分纤点设置分光器；对覆盖范围小、远端平均业务流量高的区域，OLT可安装在综合接入点。4建设过程中在有发展潜力的客户处，注意预留带宽和接口。6现阶段一般采用带外网管方式，需解决各OLT的网管专线。根据城域数据网提供以太网专线的能力，今后可逐步采用带内网管方式。7汇报提纲123PON接入技术介绍在全省WLAN项目中的应用规划和建设原则4近期建设方案和计划安排WLAN接入建设方案和计划安排1、请各分公司抓紧制定WLAN项目中新增AP的PON接入方案：省公司将协助尽快完成设备订货，与WLAN项目同步实施。请分公司6月18日前上报具体方案。2、请各分公司结合综合业务接入区建设，制定全区PON接入系统初步规划：请分公司7月底前上报初步规划方案。其他接入试点方案和计划安排1、请各分公司制定固定电话通过PON系统接入软交换机试点方案：原则上在市公司工维部进行。试点采用每个办公座位增加1路固定电话的方案，减少对正常工作的影响，规模约16～20路。省公司将协助申请测试号码。采用内置IAD并直接出POTS口的ONU，挂接普通话机。2、请各分公司制定营业厅培训IPTV系统PON接入试点方案。在城区挑选3~5个营业厅。省公司将协助在地市专用路由器上新增GE板卡。ONU开启组播功能后，可替代原来营业厅IPTV使用的低端路由器。3、各分公司提出的其他应用模式试点方案：请有需求的分公司在8月底前上报。固定电话接入方案南京SS无锡SSIP承载网：CMNET地市TMG地市TMG地市IP城域网地市IP城域网地市SBC地市SBCGSMGMSCGSMGMSC地市1地市NONUJ10J10OLTONU（内置IAD）普通话机营业厅培训IPTV接入方案省中心节点地市中心节点计费授权接口营业厅直播编码器边缘服务器中心服务器

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