传输网和综合业务接入技术基础.ppt

1、传输网和综合业务接入技术基础,2,内容,概述（30分钟） SDH和MSTP（30分钟） WDM和OTN（10分钟） PTN（10分钟） PON（30分钟）,3,传输网络的基础性地位,传输好比一条宽阔的高速公路，其跑的车辆即为各种通信信号，是贯穿现代通信网的大动脉。,传输网络安全性至关重要。,传输网络为其它业务网络提供通道，是各种上层业务网的承载体，传输是通信的基础。,4,传输网的业务承载,5,传输的分类 按传输媒质分类 有线传输 电缆、光纤 无线传输 微波、卫星 因为光纤传输容量大、传输速度快、 传输距离长、可靠性高，目前通信行 业以光纤传输为主,6,传输专业对应的是物理层 规定了激活、维持、

2、关闭通信端点之间的机械特性、电气特性、功能特性以及过程特性。传输为通信系统提供了一个传输数据的物理媒介。 数据的单位为比特（bit）。,传输专业与OSI传输层是否对应？,7,传输网络层次结构示意图,8,海口,阜新,哈尔滨,长春,沈阳,大连,青岛,济南,天津,北京,石家庄,郑州,合肥,南京,无锡,上海,杭州,厦门,深圳,长沙,重庆,成都,拉萨,林芝,昌都,西安,太原,大同,张家口,呼市,银川,兰州,西宁,乌市,格尔木,哈密,昆明,贵阳,广州,南宁,湛江,11/40,10/40,10/40,10/40,16/40,17/40,11/40,76/120,77/120,67/120,110/120,9

3、3/120,61/120,75/120,90/120,86/120,108/120,105/120,71/120,22/40,20/40,12/40,18/40,104/120,77/120,104/120,75/120,7/40,7/40,18/40,10/40,18/40,21/40,44/120,38/80,36/80,29/40,104/120,10/40,9/40,(27/32),(27/32),9/40,19/40,40/80,17/40,32/40,5/40,(15/32),(19/32),(27/32),(27/32),5/40,5/40,沧州,开封,59/120,59/120

4、,0/40,9/40,22/40,24/40,59/120,59/120,59/120,68/120,南昌,福州,武汉,中国移动一级干线传送网,9,江西移动干线光缆路由图,10,本地传输网模型,155M或622M SDH/MSTP,2.5G或10G SDH/MSTP,10G SDH 或DWDM,11,本地传输网组网上饶,核心层,汇聚层 本地网,接入层,12,Service,Access,Core,X.25,ADSL,Ethernet,PSTN,IP,ATM,FR,GSM/GPRS,CDMA,Cable,PDH,SDH,Wireless Voice,Wireless Data,High Spee

5、d Internet,Voice,Streaming,Dial-up,VoIP,Message,FTTH GPON,DSL,Wireless,Eth/IP/MPLS Aggregation Network,Location & Presence,Message,Online Gaming,Voice,Data,Video,Storage,Directory,接入网的发展趋势All over IP,13,光接入网(OAN)：采用光纤传输技术的接入网，是指从本地交换机或远端模块到用户之间的馈线、配线段乃至引入线段部分或全部以光纤实现的接入手段。 光纤接入设备主要有光网络单元(ONU)和光线路终端(

6、OLT)。 OLT和ONU在整个接入网中主要完成从SNI到UNI之间有关信令协议的转换。 OLT和ONU还具备组网能力以及本地维护和远程集中监控功能。,光接入网技术,14,光纤通信基本概念 何谓光纤通信？ 利用光纤来传输携带通信信息的光波，以实现通信的目的,光纤通信系统方框图,再生器,模拟信息,模拟信息,光纤,光纤,15,光纤知识 *光纤通信具有传输频带宽、通信容量大、损耗低、不受电磁干扰等 特点 传输工作波长： 850nm:适用于多模光纤 1310nm:适用于单模光纤 1550nm:适用于单模光纤 光纤物理结构：,16,全反射原理,全反射原理 光线在均匀介质中是以直线传播的，但在两种不同介质

7、的分界面会产生反射和折射现象，如图所示：,包层,纤芯,折射光,反射光,入射光,光的反射与折射,n2,n1,1,2,3,(n1n2),17,全反射原理,全反射原理 当入射角1增大到一定程度，则会使折射角 390度，此时的折射光线不再进入包层，而会在纤芯与包层的分界面上掠过，或者重返回到纤芯中进行传播，这种现象叫做光的全反射现象。 不难理解，当光在光纤中发生全反射现象时，由于光线基本上全部在纤芯区进行传播，没有光跑到包层中去，所以可以大大降低光传播的衰耗。,光在光纤中以“Z”形轨迹传播，如图：,18,光纤的传播模式,通俗的讲，模式的传播角度越小，模式的级越低。所以，严格按光纤中心轴传播的模式称为零

8、级模式，或基模；其它与光纤中心轴成一定角度传播的光束皆称为高次模。,当光纤的几何尺寸，与光波长在同一数量级，如芯径d1在510微米范围，这时，光纤只允许一种模式(基模)在其中传播，其余的高次模全部截止，这样的光纤称为单模光纤。,d1,d1,19,光纤性能参数,光通道参数：衰减、色散 光信号在光纤中传输的距离要受到色散和衰减的双重影响。 衰减 使在光纤中传输的光信号随着传输距离的增加而功率下降。 1310nm窗口每公里衰减：0.4dB/km 1550nm窗口每公里衰减：0.25dB/km 色散 会使在光纤中传输的数字脉冲展宽，引起码间干扰，降低信号质量。,20,光纤知识 . 衰减系数 f 每公里

9、光纤对光信号的衰减（dB/km）。,波长 nm,1310nm波段,1550nm波段,衰耗,S,C,L,石英光纤的衰耗曲线,O,E,21,光纤的工作波长,光纤的工作波长（工作窗口） 光线路信号在光纤上传送的波长：850nm、1310nm、1550nm。 850nm窗口只用于多模传输 1310nm和1550nm窗口 用于单模传输,22,光纤中的色散,光纤中的色散可分为模式色散、色度色散、偏振模色散,t,发送端信号,由于光源的不同频率（或波长）成分具有不同的群速度，在传输过程中，不同频率的光束的时间延迟不同而产生色散称为色度色散。,23,光纤和光缆,光缆简介 光缆为光纤提供可靠的机械保护，使之适应外

10、部使用环境，并确保在敷设与使用中光缆的光纤具有可靠的传输性能。 光缆特性： 光缆虽有一定的强度和抗张力，但经不起过大的侧压力与拉伸力。光缆在短期内可接触水，当时间过长会增加光纤的衰耗。 光缆分类： 架空光缆、直埋式光缆、铠装光缆、海底光缆、阻燃光缆等等。,24,光源器件分类,发光二极管LED 发光机理：自发幅射发光 优点：线性度、温度特性好、价格低、寿命长、使用简单 缺点：谱线较宽、与光纤的耦合效率低 应用：小容量、短距离的光纤通信；用于对线性要求高的模拟传输。 激光二极管LD 发光机理：受激发光 优点：发光谱线窄（15nm） 与光纤的耦合效率高（可达90），调制速率高 应用在大容量、长距离的

11、数字光纤通信,25,光检测器件类型,PIN光电二极管： 特性参数：灵敏度、响应时间 优点：噪声小、工作电压低 缺点：没有倍增效应。PIN的光接收机灵敏度不高，适宜用于短距通信。 APD光电二极管： 特性参数：倍增因子G（平均增益），倍增噪声因子 APD光二极管的最大优点是倍增效应，即输入同样大小的光功率信号能获得比PIN光二极管多几十倍的光电流，大大提高了光接收机的灵敏度（比PIN光接收机提高约10dB以上）。,26,光纤通信系统,光纤通信的最大中继距离受光纤衰耗的限制，称为衰耗受限系统； 光纤通信的最大中继距离受传输色散的限制，称为色散受限系统。 在PDH及SDH（STM-16以下）通信中，

12、码速率不高（一般最高为140Mb/s），色散造成的影响不大，多数为衰耗受限系统。 在SDH（STM-64或以上）通信中，码速率很高，光纤色散影响很大，系统可能是衰耗受限系统，也可能是色散受限系统。,27,传输技术体制 音频模拟载波（FM） 准同步数字系列（PDH） 同步数字系列（SDH） 波分复用（WDM） 光传送网（OTN） 分组传送网（PTN） 无源光网络（XPON）,28,传输技术新发展 1、骨干传输OTN技术；2、城域传输PTN技术；3、光接入PON技术,29,内容,概述 SDH和MSTP WDM和OTN PTN PON,30,PDH和SDH的帧结构 通常的PDH帧结构用一个绘成一行的

13、图或列表的形式来描述，而SDH的帧结构是用一个二维的距阵来描述。,TS0,TS1,TS2,TS15,TS16,TS17,TS18,TS31,（a) PDH2048kbit/s帧结构,SOH：段开销 AU PTR：管理单元指针 POH：通道开销,（b) SDH155Mbit/s帧结构,31,开销,32,帧结构,33,STM-N,AUG,AU-4,AU-4,TU-3,VC-3,C-3,C-4,TUG-2,TU-12,VC-12,C-12,TUG-3,N,139264kbit/s,34268kbit/s,44736kbit/s,2048kbit/s,指针处理,映射,对齐,复用,中国的SDH基本复用映

14、射结构,34,4个C12基帧组成一个复帧。 基帧、复帧装入的是同一路2M信号。 基帧装入2M信号的125us时间段的信息；复帧装入2M信号500us时间段的信息,复帧的概念,2M复用步骤,35,SDH同步复用设备的系统结构,36,155/622H前后面板,告警切除开关,华为设备OptiX 155/622H,37,IU1：光接口板位，OI2/OI4/SB2 IU2，IU3：光/电接口板位，OI2/OI4/SB2，SP1/SP2/SM1/HP2/PL3 IU3：环境监控，EMU IU4：电接口板位，PD2/PM2/TDA SCB：系统控制板位，X42、SCC、STG、OHP2 A：防尘网,电源滤波

15、板，POI B：风扇板位，FAN,155/622H的IU板位,华为设备OptiX 155/622H,38,中兴设备ZXSM-150/600(V2),39,SDH基本网络拓扑结构,SDH网是由SDH网元设备通过光缆互连而成的，网络节点（网元）和传输线路的几何排列就构成了网络的拓扑结构。网络的有效性（信道的利用率）、可靠性和经济性在很大程度上与其拓扑结构有关。网络拓扑的基本结构有链形、星形、树形、环形和网孔形。,40,光SDH网络的保护设备支路单元的1：N保护设备核心单元的11保护光网络（复用段、通道）系统保护,网络管理系统,主要管理功能 1）故障管理功能 2）性能管理功能 3）配置管理功能 4）

16、安全管理功能,41,基于SDH的多业务传送节点（MSTP）是指，基于SDH平台，同时实现TDM业务、ATM业务、以太网业务等的接入、处理和传送，提供统一网管的多业务节点。基于SDH的多业务传送节点除应具有标准SDH传送节点所具有的功能外，还具有以下主要功能特征： 具有TDM业务、ATM业务和以太网业务的接入功能； 具有TDM业务、ATM业务和以太网业务的传送功能； 具有TDM业务、ATM业务和以太网业务的点到点传送功能，保证业务的透明传送； 具有ATM业务和以太网业务的带宽统计复用功能； 具有ATM业务和以太网业务映射到SDH虚容器的指配功能。,MSTP概述,42,MSTP功能方框图,以太网业

17、务处理：,43,10M/100M/1000M,传输网络,支持点到点透传，点到多点汇聚 支持二层交换，实现环网带宽共享,二层交换,段开销处理,STM-N光接口,协议封装、映射,FE/GE业务接口,SDH交叉连接 业务传送VC,以太网技术,包括以太网业务的透传、二层交换与以太环网功能以及流量控制等,44,以太网技术的特点,具有基于2层交换的以太环网功能的MSTP，可以实现一定的业务优先级策略和带宽控制功能。 局限性： 从环网带宽利用看，并不能实现带宽颗粒的灵活指配，同一等级的业务对带宽的竞争缺乏完善的公平算法；无法保证环路各节点带宽的公平接入，也无法实现端到端的QoS保证。 从业务的优先能来看，对

18、输入信号优先级划分只能按照百分比切割，所以并不科学。 从业务保护方面，采用STP算法，保护倒换时间，一般在40秒左右，即使采用快速生成树FSTP，其保护倒换时间也相当长，为1秒钟以上；都不能满足电信级业务的要求。 所以从严格意义上讲，基于二层交换实现的以太环网并不是真正的环网。,45,业务支持 SDH：TDM接口，VC4(TDM)交叉矩阵，高效承载TDM电路业务、无法高效承载IP分组业务 MSTP（多业务传送平台）： 除 TDM接口外，还支持FE/GE等IP化接口，交叉矩阵仍为VC-4(TDM)方式，没有完全实现IP化，在IP分组业务量比重较大时承载效率较低 可靠性：具备MSP、MS-SPRi

19、ng等多种完善的保护机制 OAM和管理：具备统一、智能的网管和完善OAM开销机制，实现灵活组网 QoS：为所有业务提供刚性管道，保证QoS、但无法提供区分服务,STM-N,VC-4/3-Xv,GFP/PPP/LAPS,VC-12/3-Xv,GFP/PPP/LAPS,VC-4,VC-12,L2/L3 Data,Voice Switch,VC-12,E1,E1,FE,GE,MSTP/SDH本质上仍然是刚性管道,MSTP技术成熟，近期可在汇聚/接入层用于2G/3G基站和高价值集团客户业务；但TDM的内核与数据业务模型不匹配，远期不建议大规模新建,46,内容,概述 SDH和MSTP WDM和OTN P

20、TN PON,47,lN,l2,l1,lN,l2,l1,lN,l2,l1,光复用器,光解复用器,光纤放大器,什么是DWDM波长角度,WDM将携带不同信息的多个光载波复合到一根光纤中进行传输(早期使用1510/1310两波长系统） DWDM（Dense Wavelength Division Multiplexing） 在1550nm窗口（该窗口光放商用化），采用更多波长进行波分复用(8,16),48,TDM系统,120 km,120 km,120 km,什么是DWDM系统角度,49,DWDM系统的基本结构,光转发器1,输入,信道1,信道N,信道1,信道N,1,n,光转发器n,光合波器,BA,光

21、分波器,1,n,接收1,接收n,s,s,s,s,光监控信道 接收/发送,光监控信道 发送器,光监控信道 接收器,输出,网络管理系统,光发射机,光中继放大,光接收机,光发射 光接收 光中继,光监控 网络管理,50,1530 nm,1540 nm,1550 nm,1560 nm,1570 nm,1580 nm,1590 nm,1600 nm,BLUE BAND 蓝带,RED BAND 红带,INFRA-RED BAND 红外带,196.0,199.0,195.0,194.0,193.0,192.0,191.0,1505,1510,1530,1535,1540,1545,1550,1555,1560

22、,1565,1570,OSC信道151010nm,C-Band,(nm),L-Band,DWDM光波长区的分配,51,DWDM光波长区的分配,中心频率间隔： 200GHz（8波） 100GHz（16，32/40波） 中心频率偏差（寿命终了值）： 20GHz 波长稳定度（环境温度-1060）： 3GHz,52,WDM波分复用 把不同波长的光信号复用到一 根光纤中传送的技术 主要功能（线路技术、模拟信号） 多波长复用 高速长距离传输 光层监控和管理 OTN光传送网络 通过引入电域子层，为客户信号提供在波长/子波长上进行传送、复用、交换、监控和保护恢复的技术 特点（节点技术、数字化、交叉） 线路上采

23、用WDM技术 采用G.709封装和开销管理，提高管理和互通能力 对波长/子波长进行交叉连接提高组网、保护和调度能力,IP over OTN,小的延迟 消除抖动 大容量，可扩展,OTN Switch,IP/MPLS 包,波长、ODU管道,OTN技术,53,ITU-T G.872定义的OTN分层结构,将整个光层细分为： 光信道层（OCh）、光复用段层（OMS）、光传输段层（OTS） 光信道层又分为三个电域子层： 光信道净荷单元（OPU）、光信道数据单元（ODU）、光信道传送单元（OTU）,Optical Channel layer network 光信道层（OCh）,Optical Multipl

24、ex Section layer network 光复用段层（OMS）,Optical Transmission Section layer network 光传输段层（OTS）,客户层,光层,光信道净菏单元（OPU）,光信道数据单元（ODU）,光信道传送单元（OTU）,光信道OCh,光域,3个电域子层,IP、ETHERNET、 ATM、SDH/SONET,54,光信道净荷单元（OPUk）：实现客户信号映射进一个固定的帧结构（数字包封）的功能，包括但不限于STM-N，IP分组，ATM信元，以太网帧。 光信道数据单元（ODUk）：提供与信号无关的连通性，连接保护和监控等功能，这一层也叫数据通道层

25、。 光信道传送单元（OTUkV）：提供FEC，光段层保护和监控功能，这一层也叫数字段层。有两种版本：完全标准的OTUk，可用于IrDI和IaDI；功能标准化的OTUkV，仅用于IaDI。,电层信号OTUk帧结构,与SDH不同，不同速率(k1、2、3)情况下， 帧的大小保持不变，但每一帧传送所需的时间(帧频)不同。,55,帧速率,56,OTN关键技术：交叉能力,OCh光交叉连接,OTS,OMS,MUX/DMUX,OA,光 层,客户侧信号 - OTUk适配,STM-N/GE/10GE/2.5G POS/10G POS/ATM/SAN等,ODUk OTUk适配,客户侧信号 ODUk映射,电 层,线路

26、适配,业务适配,电层交叉连接,ROADM：光层交叉 为核心,光层交叉连接,对波长/子波长交叉、调度、组网（ODU1/ODU2(e)/ODU3/波长颗粒）,57,洪城前楼,红谷滩,蛟桥,牛行,阳明路,新建县,安义县,（先配置波）,环1,环2,10KM,15KM,25KM,15KM,10KM,10KM,30KM,60KM,91KM,8KM,10KM,65KM,75KM,10KM,南昌OTN组网方案,58,内容,概述 SDH和MSTP WDM和OTN PTN PON,59,多业务支持：支持L2 VPN、点对点和点对多点以太网业务、TDM和ATM电路仿真业务等 可扩展性：基于两层标签灵活实现 可靠性和

27、OAM：类似SDH，可提供线性和环保护机制，故障定位和性能监控OAM能力 QoS 可采用带宽预留方式提供面向连接的带宽绝对保证的管道，也可采用DiffServ方式实现不同优先级调度 在网络边缘，通过层次化QoS实现业务管道“弹性”划分 CIR(保证带宽)+PIR(突发带宽)的机制实现统计复用,PTN弹性管道、具备区分QoS和统计复用能力,60,PTN的特征：端到端的QoS保障,传统的IP技术只能采用“尽力而为”(Best Effort)的方式进行报文的转发，所有的报文均采用先入先出（FIFO）的策略进行处理。 这种尽力而为的方式对业务的吞吐量、延迟、抖动和丢包率没有任何保障，并且对语音、视频、

28、数据等业务质量具有不同要求的业务缺乏差异化服务的机制。,60,为了支持具有不同服务需求的移动语音、视频以及数据等业务，传送网络必须能够区分出不同的业务类型，进而为之提供相应等级的服务。 PTN具备完善的业务类型识别手段和端到端的QoS保障机制，通过管道化的带宽管理，使运营商可为用户提供具有不同服务质量等级的服务保证，实现同时承载数据、语音和视频等业务的网络需求。,61,江西移动PTN设备概况,目前江西省内PTN设备由华为、中兴、Alcatel公司提供。 其中南昌、九江、上饶、赣州、抚州使用华为公司生产的PTN设备； 萍乡、宜春、新余使用中兴公司生产的PTN设备； 吉安、景德镇、鹰潭使用Alca

29、tel公司生产的PTN设备。,62,江西移动PTN设备组网拓扑,五里工贸,火车站,向阳苑,炼油厂,各放置一台汇聚交换机，通过GE（4个GE）连接枢纽楼BRAS及SR，在枢纽楼侧配置GE数量与各数据中心点的GE数量一一对应,枢纽楼1,船校,梅淀坡,新桥头,三中,枢纽楼2,西二路,浔阳路,庐山,50KM,55KM,10GE,210GE,10GE,10GE,九江,63,FE/GE,基于报文转发,交换机设备架构,FE/GE,基于信元转发,路由器设备架构,报文切片与重组,报文切片与重组,流量调度,转发引擎,FE/GE,FE/GE,流量调度,转发引擎,FE/GE,FE/GE,转发表项,转发表项,PTN设备

30、架构,报文切片与重组,报文切片与重组,流量调度,转发引擎,FE/GE,FE/GE,流量调度,多业务仿真,IMA,ATM,系统级同步方案,一：转发的包长长短不一，会造成高优先级短包（如时钟报文）受长包影响，造成抖动,报文处理,报文处理,FE/GE,FE/GE,二：针对于管道化传送，优化了转发表项,电信级业务 监控管理,三：新增了硬件实现的电信级业务监控，可以10ms检测到业务中断,四：新增了硬件实现的电信级业务保护倒换，上千条业务同时倒换满足50ms要求,五：新增了系统级同步方案，包含TOP、同步以太，1588V2,TDM,基于信元的转发,六：新增了多业务仿真处理，实现移动多业务管道化传送,基于

31、信元转发,一：基于信元的交换，交换粒度是短包等长的，可以保证高优先级的优先通过，解决抖动问题，PTN在信元交换的基础上，增加了主备保护配置，完全符合传输的习惯和电信级可靠性要求,64,OAM,分组交换矩阵,TDM CES,同步处理,设备管理监控,Ch STM-1,IMA/TDM E1,控制平面,ATM CES,EMS,保护,PTN,MSTP,Router,基站,CPE,ETH 通道,ETH通道,流量管理,PTN,Router,10GE/GE/FE,10GE/GE/FE,TDM EOS,ATM STM-1,ETH通道,ETH通道,ETH通道,UNI,NNI,PTN设备功能框图,传统业务预处理，如

32、SDH映射、TDM业务的电路仿真等,故障定位 性能监控,故障检测时间3.3ms310ms 保护倒换时间50ms,报文处理 标记交换,业务交换（热备）,流量调度 基于业务流的QOS策略,拓扑管理 配置管理 告警性能管理 安全管理,路由和信令 保护恢复,1588v2时间同步 同步以太,65,PTN和IP/MPLS的控制平面软件差别,PTN的控制平面和转发（传送）平面是“松耦合”的 控制平面采用GMPLS/ASON架构，以RSVP-TE和OSPF/IS-IS为主 以静态配置方式为主，具备强大的网管进行配合 应用场景较简单，单层单域，无需复杂协议 路由器的控制平面和转发（数据）平面是“紧耦合”的 控制

33、平面采用RSVP-TE/CR-LDP、OSPF/IS-IS等协议 以动态路由方式为主，不需要强大的网管进行配合 应用模式较复杂，分层分域，需要多种复杂协议（包括域间协议）,66,T-MPLS在城域网中会处理多种业务，因此要在T-MPLS网络中实现对TDM（PDH/SDH）、以太网、帧中继、ATM等多种客户信号的有效适配和封装功能。 为了使T-MPLS网络中的LSP通道可以支持对任何类型信号的适配，T-MPLS控制平面采用双标签交换的传输模式，即客户层信号在T-MPLS网络中传输分组数据时，T-MPLS边缘设备会对客户数据分配两类标签，分别是虚信道/伪线(Channel/PW)标签和传输交换通道

34、/隧道(Path/Tunnel)标签。,66,T-MPLS数据转发技术（）,T-MPLS隧道结构示意图,将MPLS与伪线技术相结合，T-MPLS就实现了“面向连接的分组传送”的特点。可以方便地实施VPN业务，使得VPN专线通道可以承载更多类型的客户信号，并对不同信号进行适配和封装,67,T-MPLS数据转发技术（）,67,信信道标签将两端的客户联系在一起，用于终端设备区分客户数据。 隧道标签用于客户数据在T-MPLS 分组数据通道中的交换以及转发。 伪线在MPLS网络中构建起一条条T-MPLS隧道来传输上层业务，就好像真实存在的连接一样在T-MPLS隧道上层的业务看来，T-MPLS隧道给它们提

35、供面向连接的传输服务。,透明双标签的分组传输控制示意图,68,T-MPLS数据转发技术（3）,伪线通过与客户边缘设备（CE）相连的伪线服务提供边缘设备（PE）对要传输的原始业务进行包封等处理，再通过伪线进行传输。 在接收端，宿PE再对接收到的业务进行帧校验、重新排序等处理还原成原始业务，交给宿端CE。其传输过程如下图所示：,68,伪线传输过程框图,CE（Custom Edge）,69,三、浙江移动杭州分公司关于OTN/PTN网络应用情况,浙江移动PTN杭州分公司截止2009年6月，共计安装完成PTN设备485套，其中汇聚层设备47套，接入层设备438套；完成数据配置143套，其中汇聚层设备19

36、套，接入层设备124套，11个接入环；完成TD业务承载割接共计4个接入环37个TD基站。,浙江移动杭州分公司PTN网络规划,70,PTN网络的业务开放模式TD业务,模式一：全程端到端LSP,端到端配置业务 业务保护为1：1LSP保护，OTN只进行子波长调度 对落地PTN设备和网管系统的压力较大,模式二：分层开放业务,至汇聚节点对LSP进行终结，上层为以太网业务 业务分层保护，对设备压力较小 存在单节点失效问题，且汇聚节点设备压力较大，且业务需配置两次。 对数据业务缺乏电信级的OAM,71,71,PTN网络的业务开放模式数据综合业务,政企用户等业务节点通过就近的PTN节点接入PTN网络，通过PT

37、N网络到达数据网的接入路由器节点，进入CMNET网络；若环内PTN节点无数据网接入点，则结合OTN网络予以传送 在PTN环路容量允许的情况下，也可承载OLT上联的业务,72,内容,概述 SDH和MSTP WDM和OTN PTN PON,73,集团客户专线类型,74,集团客户专线,75,集团客户专线,集团客户资源配置（SLA）,用户,76,全业务接入服务区结构示意图,77,中国移动有线接入网面临的挑战,接入资源匮乏，首先要解决管道、光缆等有线接入资源问题，投资大、周期长、障碍多 宽带接入具有天然垄断性，初期开通率低，无法形成规模优势 有线接入资源没有开放 用户不愿意新买终端 网络规划建设难度大：

38、多网络、全业务接入需求 家庭语音、数据和视频的宽带接入 小区的室内覆盖 BBU-RRU射频信号传输 基站回传电路 缺乏有线接入网运维支撑系统和相关经验 运营模式 网管、计费、经分 开通、维护、客服,78,定义：PON是一种光纤接入网，由局端的光线路终端(OLT)、用户端的光网络单元(ONU)和点对多点的无源光分配网组成,技术特点 单纤双向、点对多点 下行采用广播，上行采用时分多址(TDMA) 方式 采用了多点控制协议(MPCP)、绝对时标、光突发发送/接收等技术,无源光网络(PON)的定义,光分路器,1490nm,1310nm,79,Internet,光纤全面替代铜线，网络扁平化 大大节约网络

39、设备，去除瓶颈,BRAS,Router,OLT,光分路器,Router,Video Servers,Application Servers,Application Servers,Video Servers,ONU,Modem,PON组网优势 PON的大容量和长距离传输优势可以节约大量的局端设备、90%以上的汇聚交换机，简化了网络结构，提高了网络性能，节约了局房面积 PON的OLT设备应尽量设置在城域网汇聚层，MDU型ONU提供密集用户接入 无源光分配网故障率低，降低OPEX,3Km,1020Km,汇聚 交换机,双绞线,光纤,PONWLAN/LAN应对ADSL，为集团用户和新小区提供差异化宽带

40、服务,80,xPON网络基本结构,光分路器,81,xPON网络的优势,无源分光,优点,无源,分光,+,设备放置点灵活，不受电源条件限制，也规避了电源故障风险,有效节约大量光纤资源，适合局部区域内规模用户接入使用,82,xPON系统的容量,EPON系统,GPON系统,下行带宽：1.25G,上行带宽：1.25G,下行带宽：2.5G,上行带宽：可达2.5G,单PON口的情况,83,PON网络架构分解-ODN网络,OLT,一级分纤点,ONU,OLT-分纤点段光缆,末端接入层光缆,ODN网络架构,依托基站接入网光缆的方式,新建用户光缆网的方式,1,2,按需建设,84,分光器衰减计算 分光器的插入损耗(1

41、dB): (Power_input) - (Power_output of all branch),Input,Output,1:2 分光器,2:N 分光器, 10 log(0.5) = - 3.01 1:2 分光器衰减为3.01 dB 1:16分光器衰减为12.04 dB 1:64分光器衰减为18.06 dB,光功率衰减,85,光纤衰减和长度有关 光纤熔接点的衰减值一般小于0.2dB 其他方面，如光纤弯曲等也可能造成 衰减,About 0.35 dB per km for 1310,1490nm,Huaweis OLT and ONU 28 dB (Class B+),光纤衰减和光功率预算,

42、86,GPON接口参数指标（Class B+）,87,ITU-T G.984.3 GPON TC层规格要求 GTC复用结构及协议栈介绍 GTC帧结构介绍 ONU注册激活流程 DBA规格要求 告警和性能,ITU-T G-984.1/2/3/4,产品开发简单 产品兼容性强,ITU-T G.984.1 GPON网络参数说明 保护倒换组网要求,ITU-T G.984.4 OMCI消息结构介绍 OMCI设备管理框架 OMCI实现原理简述,ITU-T G.984.2 PMD层规格要求 2.488Gbps下行光接口参数规格要求 1.244Gbps上行光接口参数规格要求 物理层开销分配,GPON标准协议,88

43、,TCP+UDP,APON/BPON,T1/E1,POTS,Data,Video,IP,Ethernet,ALL5,ATM,ALL1/ALL2,VoIP,TCP+UDP,APON/BPON,T1/E1,POTS,Data,Video,IP,ATM,ALL1/ALL2,VOIP,G.983,TCP+UDP,EPON：以太网PON,T1/E1,POTS,Data,Video,IP,Ethernet,PWE3,VoIP,802.3,TCP+UDP,APON/BPON,T1/E1,POTS,Data,Video,IP,Ethernet,ALL5,ATM,ALL1/ALL2,VOIP,TCP+UDP,G

44、PON：吉比特PON,T1/E1,POTS,Data,Video,IP,Ethernet,GEM,VOIP,G.984,ATM,ATM,PON-PHY,L1,L2,L3,L4,L7 L6 L5,GPON采用GEM封装，125us帧同步，更注重多业务承载、QoS保证、传输距离和OAM EPON采用以太网封装，更加简单，采用Diffserv QOS机制，电路仿真支持TDM,制式选择：BPON/GPON/EPON,89,广播方式：GPON的下行帧长为固定的125us，下行为广播方式，所有的ONU都能收到相同的数据，但是通过GEMPORT ID来区分不同的业务的数据，ONU 通过过滤来接收属于自己的数

45、据。,GPON原理-下行数据,90,TDMA方式：GPON的上行是通过TDMA（时分复用）的方式传输数据，上行链路被分成不同的时隙，根据下行帧的upstream bandwidth map字段来给每个ONU分配上行时隙，这样所有的ONU就可以按照一定的秩序发送自己的数据了，不会产生为了争夺时隙而冲突。每帧共有9120个时隙。,GPON原理-上行数据,91,一个OLT与多个ONT,O N U,O N U,O N U,T-CONT,GEM Port,T-CONT,GEM Port,GEM Port,T-CONT,T-CONT,GEM Port,GEM Port,GEM Port,GEM Port,

46、GEM Port,不同的ONU用ONU-ID标识,不同的T-CONT用Alloc-ID标识,不同的GEM-PORT用Port-ID标识,PON光口,每个GPON 端口，支持1：64 分光比，即可提供64路ONT 接入。 每个ONU上可以有多个T-CONT,每个TCONT可以绑多个GEMPORT. T-CONT就相当于一个物理的缓存，只有绑定了DBA模板才能限速。,DBA,1,2,3,OLT,简化做法： Alloc ID = T-CONT ID *256+ONU ID,92,Physical Control Block Downstream (PCBd),Payload,AllocID,Star

47、t,End,AllocID,Start,End,1,100,200,x,300,500,T-CONT1 (ONT 1),T-CONT x (ONT 2),Slot 100,Slot 200,Slot 300,Slot 500,PLOu,PLOAMu,PLSu,DBRu x,Payload x,DBRu Y,Payload y,Upstream Bandwidth Map,125us,Downstream Framing,Upstream Framing,GPON帧结构,AllocID,Start,End,y,501,650,1,x,y,T-CONT y (ONT 2),Slot 650,Slo

48、t 501,T-CONT x,T-CONT y,93,PLOu,PLOAMu,PLSu,DBRu x,Payload x,DBRu y,Payload y,PLOu,DBRu z,Payload z,Preamble A bytes,Delimiter B bytes,BIP 1 bytes,ONU-ID 1 bytes,Ind 1 bytes,ONU-ID 1 bytes,Msg ID 1 bytes,Message 10 bytes,CRC 1 bytes,DBA 1,2,4bytes,CRC 1 bytes,GEM header,Frame fragment,GEM header,Full frame,GEM heade