PON技术原理及发展策略课件

专题四：无源光网络（PON）第一部分：技术原理及发展策略总部计划部、研究院总部计划部、研究院20092009年年9 9月月提纲提纲PON技术驱动力PON技术原理GPON/EPON技术比较PON发展策略PON设备测试2国内其他运营商已具备全业务运营条件个人、集团、家庭业务均已成为市场竞争热点电信重组与全业务电信重组与全业务 新商业模式重构了市场格局，电信运营商在产业链的主导地位日益受到威胁有线接入以及TD终端的互联网接入能力不足阿里巴巴阿里巴巴互联网挑战互联网挑战中国移动承担推动TD产业发展巨大责任移动互联网将成为FTTx的重要推动力，分布式基站、TD-Femto、WLAN需要大量光纤接入资源3G牌照发放与移动互联网牌照发放与移动互联网政策与竞争环境政策与竞争环境PON是全业务运营时期宽带接入的主流技术，建设以PON为主的光纤接入网是必然选择！3国家国家德国德国移动运营商移动运营商举例举例意大利意大利英国英国06年年10月开始提供月开始提供DSL服务服务Surfhome06年年3月开始提供基于月开始提供基于UMTS的宽带服务；的宽带服务；06年年9月开始月开始提供提供Flathochdrei服务（移动、固定语音和服务（移动、固定语音和DSL打包）打包）06年年9月开始与月开始与FASTWEB合作，从而可以提供宽带接入给合作，从而可以提供宽带接入给移动用户移动用户06年年6月就宣布使用月就宣布使用GBP30(44)及以上套餐的移动用户可以及以上套餐的移动用户可以使用免费的互联网接入和免费的英国固定电话（不含固话月租）使用免费的互联网接入和免费的英国固定电话（不含固话月租）06年年6月，月，O2收购原私有宽带网络运营商收购原私有宽带网络运营商Be，07年年10月开始提供固定宽带服务月开始提供固定宽带服务07年年1月开始提供月开始提供at home服务，每月服务，每月25即可无限制宽带即可无限制宽带接入以及一定时间的固定电话（含月租）接入以及一定时间的固定电话（含月租）海外移动运营商纷纷提供固定宽带接入海外移动运营商纷纷提供固定宽带接入4海外运海外运营商商陆续启启动大大带宽战略略国家国家运营商运营商举例举例新加坡新加坡新一代全国宽带网的网络公司招标工作于新一代全国宽带网的网络公司招标工作于2008年年5月截止，月截止，将采用将采用FTTH技术，计划实现技术，计划实现1Gbps的高速网络。的高速网络。iN2015FiOS用户用户ARPU$129/月月,两倍于传统固网两倍于传统固网ARPU$61/月月,60M计划；计划；FiOSTV用户用户1.2M(28%)，Internet用户用户1.8M(17%)2008年年7月宣布计划在月宣布计划在 2012 年前向年前向100 万个家庭部署基于万个家庭部署基于光纤的光纤的100Mb/s的超高速宽带接入。的超高速宽带接入。美国美国英国英国西班牙西班牙从从2008年年10月开始推出的月开始推出的FTTx接入服务。这一服务的最高带接入服务。这一服务的最高带宽可以达到宽可以达到30Mbps，未来可以提供到，未来可以提供到FTTH服务。服务。日本日本日本日本NTT通过通过FTTx提供提供100M到用户，完全不限速。到用户，完全不限速。截至截至2008年中，已有号称年中，已有号称1300万左右的宽带用户。万左右的宽带用户。德国德国2006年起，年起，德国电信计划投资德国电信计划投资30亿欧元，采用亿欧元，采用FTTx模式在模式在50个大型城市升级宽带，为用户提供最高个大型城市升级宽带，为用户提供最高50Mb/s速率。速率。5中国移动有线接入资源现状中国移动有线接入资源现状基站基站MSTPMSTPMSTPMSTP基站基站基站基站基站基站FTTN光纤到节点城区基站光纤资源距离用户城区基站光纤资源距离用户500米左右米左右光纤光纤FTTH/O光纤到户/办公室部分小区进行室内覆盖，光纤资源部分小区进行室内覆盖，光纤资源已经到了楼层已经到了楼层FTTB光纤到大楼FTTB+LAN/WLANFTTB+LAN/WLAN城域网光纤n优势：基站分布广、光纤接入比例高。优势：基站分布广、光纤接入比例高。n基站光纤接入比例达基站光纤接入比例达91%91%，其中城区基站约，其中城区基站约2020万个，距离客户仅数百米，可实现快速接入万个，距离客户仅数百米，可实现快速接入n存在问题：城区管道匮乏，光纤利用率较高，接入网管线资源匮乏存在问题：城区管道匮乏，光纤利用率较高，接入网管线资源匮乏n截止截止20092009年年1 1季度，全国平均城域网光纤使用率为季度，全国平均城域网光纤使用率为36%36%n城区纤芯余量较小，接入层城区纤芯余量较小，接入层12-2412-24芯为主，利用率一般为芯为主，利用率一般为40%-50%40%-50%，密集城区使用率更高，密集城区使用率更高FTTH/OFTTH/OLAN/WLANLAN/WLAN6提纲提纲PON技术驱动力PON技术原理技术介绍关键技术PON协议栈GPON/EPON技术比较PON发展策略PON设备测试7PON采用树形结构光纤组网，由局端OLT（光线路终端)、用户端ONU（光网络单元）和光分路器组成。PON为接入网技术，接入QoS、可靠性要求相对较低的普通集团客户和高档小区客户，提供宽带数据、语音和视频等综合业务OLTOLT：部署在局端，每个OLT可根据业务需求配置一定数量PON口，最多可达128个PON口。每个PON口连接一根主干光纤，经光分路器分光后接入N个ONU（分光比为1：N）。ONUONU：部署在用户侧，每个ONU可通过E1、FE、WiFi、POTS接口接入用户,FTTH/O模式下每个ONU接入1个用户，FTTB模式下每个ONU接入8/16/24个用户。光分路器：光分路器：部署在OLT和ONU之间，为无源器件，向上连接一根主干光纤，向下经分光后通过多根光纤与ONU连接。PON仅在局端和用户侧设置有源设备，中间采用光纤和无源器件，节省机房资源。PONPON技术介绍技术介绍光分光分路器路器家庭用户家庭用户集团用户集团用户光分路器光分路器OLTONUONUPON设备部署位置设备部署位置家庭用户家庭用户PON网络结构网络结构局端局端主干光纤主干光纤8PON技术优势局端设备局端设备交换机交换机CPE交换机汇聚和接入交换机汇聚和接入PON汇聚和接入汇聚和接入ODNOLTONU PON传输距离长、带宽高、接入容量大、成本低，是宽带接入的主流技术传输距离长、带宽高、接入容量大、成本低，是宽带接入的主流技术可用于可用于FTTH/O/B（光纤到户（光纤到户/办公室办公室/楼）等场景，为用户提供数据、语楼）等场景，为用户提供数据、语音、视频等综合业务音、视频等综合业务PON可以覆盖可以覆盖20km，采用无源的光分路器进行，采用无源的光分路器进行汇聚，网络扁平化，可节约汇聚，网络扁平化，可节约90%的汇聚交换机的汇聚交换机 PON采用点对多点技术，可以节约大量的采用点对多点技术，可以节约大量的光纤和一半的光收发器光纤和一半的光收发器 无源的光纤网络可大大降低维护成本无源的光纤网络可大大降低维护成本长长距离距离低成本低成本9Internet光纤全面替代铜线，网络扁平化光纤全面替代铜线，网络扁平化大大节约网络设备，去除瓶颈大大节约网络设备，去除瓶颈BRASRouterOLT光分路器光分路器RouterVideoServersApplicationServersApplicationServersVideoServersONUModem PON组网优势组网优势 PON的大容量和长距离传输优势可以节的大容量和长距离传输优势可以节约大量的局端设备、约大量的局端设备、90%以上的汇聚交换以上的汇聚交换机，简化了网络结构，提高了网络性能，机，简化了网络结构，提高了网络性能，节约了局房面积节约了局房面积 PON的的OLT设备应尽量设置在城域网汇设备应尽量设置在城域网汇聚层，聚层，MDU型型ONU提供密集用户接入提供密集用户接入 无源光分配网故障率低，降低无源光分配网故障率低，降低OPEX3Km3Km1020Km/DSLAM汇聚汇聚交换机交换机双绞线双绞线双绞线双绞线光纤光纤光纤光纤有线宽带接入网技术策略：以有线宽带接入网技术策略：以PONPON技术为技术为基础，结合基础，结合LAN/WLANLAN/WLAN技术技术固网运营商传统接入技术固网运营商传统接入技术中国移动采用的以中国移动采用的以PONPON为主的宽为主的宽带接入技术带接入技术10连续发送模块连续发送模块突发发送模块突发发送模块l快速开启和关断能力快速开启和关断能力l消光比大（消光比大（10dB10dB）0#ONT0#ONU1#ONU0#ONU1#ONU0#ONT0#ONU1#ONU0#ONT有快速有快速AGC接接收无快速收无快速AGC阈值线阈值线恢复出来的数据到达OLT的信号及阈值建立ONT/ONU发出的信号连续接收模块连续接收模块突发接收模块突发接收模块关键技术关键技术1 1突发发送和突发接收突发发送和突发接收11补偿因ONU距离不同而产生的时延差异：RTT（Round Trip Time）在注册过程中，ONU对新加入的ONU启动测距过程OLT使用RTT来调整每个ONU的授权时间OLT也可以在任何收到MPCP PDU的时候启动测距功能。使用注册冲突避让：在EPON系统中，解决ONU的注册冲突的方案：随机延迟时间法。在GPON系统中，OLT通过Ranging测距过程获取ONU的往返延迟RTD，从而指定合适的均衡延时参数EqD（Equalization Delay）RTT=(T3-T1)-(T2-T1)=T3-T2RTT=(T3-T1)-(T2-T1)=T3-T2关键技术关键技术2 2测距测距12l根据根据业务的的优先先级，系，系统对每个每个ONU设置置SLA，对业务的的带宽进行限制行限制。l最大最大带宽和最小和最小带宽是是对每个每个ONU的的带宽进行极限限制，保行极限限制，保证带宽根据根据业务的的优先先级不同而不同，不同而不同，一般一般语音音业务的的优先先级最高，最高，视频业务优先先级次之，数据次之，数据业务的的优先先级最低。最低。lOLT根据根据业务和和SLA及及ONU的的实际情况情况进行行带宽许可，可，优先先级高的可以得到更高的高的可以得到更高的带宽，满足足业务需求。需求。SLA:ServiceLevel AgreementBW:Bandwidth Maximum：最大带宽Guaranteed：保证带宽Minimum：最小带宽关键技术关键技术3 3动态带宽分配（动态带宽分配（DBADBA）13TCP+UDPAPON/BPONT1/E1POTSDataVideoIPATMALL1/ALL2VOIPTCP+UDPEPON：以太网：以太网PONT1/E1POTSDataVideoIPEthernetPWE3VoIP802.3TCP+UDPAPON/BPONT1/E1POTSDataVideoIPEthernetALL5ATMALL1/ALL2VOIPTCP+UDPGPON：吉比特：吉比特PONT1/E1POTSDataVideoIPEthernetGEMVOIPG.984PON-PHYL1L2L3L4L7L6L5GPON（ITU-T G.984系列标准）：系列标准）：GEM封装，封装，125us TC帧，帧，更注重多业务承载和更注重多业务承载和QoS保障保障EPON（IEEE 802.3h）：以太网封装，）：以太网封装，Diffserv QOS机制，电路仿真支持机制，电路仿真支持TDM，更简单，更简单主流主流PONPON制式：制式：GPON/EPONGPON/EPONPWE314GPON ControlPLOAMOMCIGPON Encapsulation Mode(GEM)Physical Media Dependent(PMD)GPON Transmission Convergence(GTC)FramingEthernetTDMBearer TrafficPONSystemGPONGPON协议栈协议栈物理层OAM：ONU注册、加密、告警等ONT管理控制接口：业务管理和FCAPSGEM封装：实现多业务支持能力，QoS传输汇聚层：实现复用、DBA、告警性能等PMD：ODN规格、光接口参数、物理层开销等15nOAM层：使用OAM协议数据单元，管理、测试和诊断已激活OAM功能的链路；n多点MAC控制：使用MPCP（多点控制协议），实现点对多点的MAC控制；nMAC：实现对Media的控制；nRS：调和多种数据链路层能够使用统一的物理层接口；nPCS：支持在点对多点物理介质中的突发模式 支持FEC算法（可选）；nPMA：支持P2MP功能，实现PMD的扩展；nPMD：PMD（使用1000BASE-PX 接口）实现PMD服务接口和MDI接口之间的数据收发功能。EPONEPON协议栈协议栈16提纲提纲PON技术驱动力PON技术原理GPON/EPON技术比较PON发展策略PON设备测试17比较项目IEEE EPONFSAN/ITU-T GPONOAMOAM可选，电信进行了相关扩展必选安全性AES或三重搅动AES保护电信进行了相关扩展光纤保护MAC层业务以太网，电路仿真支持TDM多业务(以太网,TDM,POTS)帧结构以太网GEM帧（注）PHY层理论传输距离20 km（1：32分光）27.5 km（1：64分光）实际传输距离5 km(1：32分光）10 km（1:32分光）分路比32（最大可达64）64（最大可达128）速率上下行均为1.25Gb/s下行2.5Gb/s，上行1.25Gb/s 有效带宽下行/上行约980M/930M下行/上行约2300M/1100M效率下行约74%，上行约78%下行高于90%，上行接近90 光功率预算25dB28 dB GPONGPON和和EPONEPON技术比较技术比较注：注：GPON GEMGPON GEM封装支持数据、语音、视频等多种业务的统一承载。与封装支持数据、语音、视频等多种业务的统一承载。与ATMATM不同，不同，GEMGEM采用变长格式，采用变长格式，与与EPONEPON的以太网封装方式同属的以太网封装方式同属IPIP化技术。引入化技术。引入GEMGEM封装的意义在于增强封装的意义在于增强OAMOAM和和QoSQoS。GPON比EPON传输距离远、分光比大、接入带宽高18GPON/EPONGPON/EPON接入能力分析接入能力分析PON网络接入能力主要体现为用户带宽及接入用户规模两个指标，在1个PON口（1根主干光纤）情况下，用户带宽与接入用户规模关系如下：注：参照其他运营商实际经验，宽带上网业务并发率按33计算用户平均带宽越大，接入用户规模越小PON具备网管灵活配置带宽能力，可根据市场策略或用户需求，灵活配置每个用户带宽，不需更换设备，可扩展性好19GPON:ITU-TEPON:IEEE2005PONPON技术标准演进技术标准演进20032004200920102011G.984.1 总体架构（体架构（200301）G.984.2 物理相物理相关子关子层（200301）G.984.3 传输汇聚聚层（200402）G.984.4 OMCI层（200406）NG-PON1：10G GPON与与WDM-PONNG-PON2：更高：更高速速PON搜集搜集NG-PON1和和NG-PON2的需求，并定的需求，并定义NG-PON1的的规范范说明明书完成完成NG-PON1的的标准化准化继续研研究究NG-PON2EPON标准：准：IEEE 802.3ah（200406）IEEE 802.3ah与以与以太网太网标准准802.3合并合并中国中国电信信EPON设备技技术要求要求V2.1，完成企完成企业互互通通标准准（200806）10G EPON：IEEE 802.3av现已建立已建立标准准技技术架构，架构，计划划2009年完成年完成标准化准化nGPON与EPON标准化工作均已完成n10G EPON比NG-PON（含10G GPON）标准成熟时间约提前2年n预计10G EPON产品成熟时间约1-2年，10G GPON产品成熟时间落后约1年。20GPON/EPONGPON/EPON产业链规模产业链规模n从芯片厂商、设备厂商、运营商等产业链各个方面看，EPON、GPON产品均已成熟，且GPON阵营更强大，具有更好的发展前景。GPONEPON说明芯片厂家Broadcom,Marvell,HiSilicon,Broadlight,PMC-Sierra,iKanos,Cortina 7家Cortina,Teknovus,PMC-Sierra 3家GPON芯片厂家规模大于EPON 光模块厂家飞博创,飞通,海信,高易,WTD,AOI,DenseLight Semiconductors,eGtran,Emcore,Enablence Technologies,Fujitsu,Hoya,LighTron,LIG Neoptek,O-Net Communications,Optoway,Pirelli Broadband Solutions,Titan Photonic 等约18家厂家规模与GPON相当GPON的光模块也已形成强大的阵容和健康的产业链 设备厂商华为、中兴、烽火、UT斯达康、阿朗、摩托罗拉、爱立信、ECI、日立、泰勒、Calix等11家以上华为、中兴、烽火、H3C、UT斯达康、大唐、瑞斯康达、长光、高科、日立、NEC、富士通等12家以上TOP 10中，同时支持EPON/GPON的有7家，只支持EPON的有1家，只支持GPON的有2家运营商AT&T,Verizon,Telefonica,法国电信,德国电信，中国电信，意大利电信、中国联通、英国电信、电信盈科、Singtel等中国电信，中国联通，NTT、KT、KDDI等Top 10固网运营商中，9家GPON，3家EPON，其中仅NTT 1家只选EPON21GPON/EPONGPON/EPON设备互通情况设备互通情况GPONEPON测试机构中国联通：完成GPON系统3轮测试，组织了7个GPON厂家进行了互通测试全业务接入网（FSAN）：截止09年底组织9次全球性GPON互通测试中国电信完成EPON系统4轮测试，组织了15个EPON厂家进行了互通测试参与厂家中国联通：华为、中兴、烽火、阿朗、爱立信、Moto、UTFSAN：厂家更多烽火、中兴、格林威尔、华为、华三、UT、大唐、诺西、盛利亚、长光、海德满、傲讯、新邮通信、高科、信德威FTTH模式测试结论中国联通：测试的7家主流厂家可互通09年底可完成全球性互通规范业内厂家基本可互通FTTB模式测试结论单PON口下用户数量大，业务模型复杂，对用户配置难以统一，互通困难单PON口下用户数量大，业务模型复杂，对用户配置难以统一，互通困难GPON、EPON均已实现FTTH模式下互通，FTTB模式互通困难PON设备互通是指不同厂家的OLT与ONU互通，EPON、GPON之间无法互通，但同厂家EPON/GPON设备可共平台、共网管。22EPON/GPONEPON/GPON应用场景分析应用场景分析每用户每用户4M4M5km覆盖距离10km覆盖距离n本估算已包括相应的光纤、管道分摊成本。nPON设备价格采用省公司反馈的实际采购价格。n当用户数较多时，无论采用EPON/GPON,成本趋同。23EPON/GPONEPON/GPON应用场景分析应用场景分析每用户每用户10M10M5km覆盖距离10km覆盖距离n当用户数较多时，无论采用EPON/GPON，成本趋同。24GPON/EPONGPON/EPON的的OLTOLT覆盖区域覆盖区域OLTOLT5km10kmEPON OLT至ONU传输距离GPON OLT至ONU传输距离 机房需求由于GPON规划传输距离远，GPON OLT可覆盖更大面积的区域，所需OLT机房数量少于EPON，可降低选择机房的难度 工程差异光纤越靠近用户，环境越复杂，光纤多次熔接或容易多次弯曲，会影响的工程损耗部分GPON更高的光功率预算将大大降低对网络建设施工的难度、复杂度，缓解未来中长期光纤老化对运维的影响。25GPONGPON、EPONEPON在带宽升级能力上的差异在带宽升级能力上的差异n在在FTTBFTTB建设中，采用建设中，采用GPONGPON可以一步到位满足可以一步到位满足宽带接入带宽宽带接入带宽20M/20M/用户的中远期用户的中远期目标要求。目标要求。nGPONGPON下行带宽下行带宽2.5G2.5G，可以满足更长时期的业务需求。，可以满足更长时期的业务需求。26未来向10G PON网络演进分析EPONEPON向向10G 10G EPONEPON演进演进GPONGPON向向10G 10G GPONGPON演进演进下行1.25G/芯，上行1.25G/芯下行1.25G10G/芯，上行上行1.25G/芯芯下行下行10G/芯，芯，上行上行1.25G/芯芯下行下行10G/芯，芯，上行上行2.5G/芯芯下行2.5G/芯，上行1.25G/芯下行2.5G10G/芯，上行上行1.25G2.5G/芯芯结论：鉴于结论：鉴于PON属于接入网技术，采用点对多点树形结构组属于接入网技术，采用点对多点树形结构组网，不同系统可在不同光纤上独立部署，系统间可不进行互通，网，不同系统可在不同光纤上独立部署，系统间可不进行互通，所以现阶段无论选用所以现阶段无论选用GPON或或EPON，均不影响未来部署，均不影响未来部署10G EPON或或10G GPON。27PONPON技术选择结论：技术选择结论：EPON/GPONEPON/GPON并重，优选并重，优选GPONGPON综合考虑资源现状、投资成本、组网合理性、网络升级、运维管理、备品备件、人员培训等因素进行技术选择和部署EPON/GPON并重,同等价格条件下优选GPON28提纲提纲PON技术驱动力PON技术原理GPON/EPON技术比较PON发展策略PON网络组网原则业务模型和VLAN规划PON网络对运维提出的新要求和相关建议PON设备测试29FTTBFTTB（光纤到楼（光纤到楼)+LAN/WLAN)+LAN/WLAN局端部署OLT，在楼内部署支持多用户的多用户的ONUONU，内置LAN交换机功能和IAD（综合接入设备）功能，ONU到用户部署5类线，5类线末端提供LAN口、WiFi接入FTTHFTTH（光纤到户）（光纤到户）/FTTO/FTTO（光纤到办公室）：（光纤到办公室）：局端部署OLT，每个家庭/办公室内部署一个内置IAD功能的ONU，为提供数据、语音和视频等业务光纤光纤ONU光分路器光分路器OLTFTTBFTTB光纤到楼光纤到楼五类线五类线LAN/WLAN光纤光纤ONU光分路器光分路器OLTFTTHFTTH光纤到户光纤到户FTTOFTTO光纤到办公室光纤到办公室PONPON网络业务模型网络业务模型每个每个OLT有有1128个个PON口，每个口，每个PON口接口接1根光纤，通过分路器可带根光纤，通过分路器可带164个个ONU，每个，每个ONU一般出一般出424个个FE口口30宽带上网业务宽带上网业务：CVLAN由ONU添加，用于标识用户和业务；SVLAN主要由OLT添加，用于区分业务类型以及定位OLT设备和PON口。nSVLAN 911：标识业务类型nSVLAN 08：标识OLT和PON口nSVLAN bit 58：标识OLT设备，最大可定位32个OLT；nSVLAN bit 04：标识OLT的PON口，最大可区分同一OLT上的32个PON口；n根据BRAS端口下OLT部署数量等具体部署情况，标识OLT设备的4个比特和标识PON口的5个比特可适当调整。nCVLAN 011：标识PON口下用户和业务。PONPON网络网络VLANVLAN划分原则划分原则11 10987654321011 109876543210SVLANCVLAN总体划分原则：（1）OLT到宽带边缘网关(BRAS或SR)间采用IEEE 802.1ad规定的SVLANCVLAN（QinQ）方式进行VLAN规划,其中外层SVLAN用于区分业务类型、OLT和PON口，内层CVLAN用于区分用户和业务。（2）小型集团用户和家庭用户的宽带上网业务统一采用S+C VLAN方式实现PUPV或PUPSPV，能够根据VLAN标签区分不同用户的业务，精确实现用户定位。BRAS终结二层VLAN，并基于SVLAN区分业务类型。（3）VOIP、带内网管、IPTV和视频会议等业务采用独立的单层SVLAN标识，仅区分业务类型。（4）各类ONU均统一要求支持VLAN切换功能，根据需求进行VLAN切换。对于接入的untag信号，ONU根据统一规划原则标识CVLAN；对于由移动发售的家庭网关等可信网元发送的tag信号，ONU可进行透传或切换为统一的CVLAN；对于不可信网元发送的tag信号，ONU将VLAN切换为统一的CVLAN。业务比特（比特（911）业务类型型000VOIP、视频会会议、网管、网管001宽带上网上网/IPoE010宽带上网上网/PPPoE011和和100企企业接入接入101专线接入接入110WLAN业务111预留留31PBX 网管I2000AS一号通点击拨号多媒体会议多媒体消息话务网管系统话务网管系统ATS、CSCF、BGCF、MGCF、HSS/SLF、MRFC、MRFP、DNS/ENUMATS、CSCF、BGCF、MGCF、HSS/SLF、MRFC、MRFP、DNS/ENUMOMS2600M2000北向接口OMS2600北向接口FTP,SNMPNEM LevelEMS Level数据网管系统数据网管系统传输网管系统传输网管系统N2000北向接口M2000N2000SBCIM-MGWSBCIM-MGWPONIADAGGWPONIADAGGWTDM PBX IP-PBXTDM PBX IP-PBXPBX 网管ASI2000一号通点击拨号多媒体会议多媒体消息话务网管系统话务网管系统ATS、CSCF、BGCF、MGCF、HSS/SLF、MRFC、MRFP、DNS/ENUMOMS2600M2000北向接口OMS2600北向接口FTP,SNMPNEM LevelEMS Level数据网管系统数据网管系统传输网管系统传输网管系统U2000北向接口M2000U2000SBCIM-MGWOLTSIPAGMxUTDM PBX IP-PBX城载SDHMSTPOTNPTNPON纳入传输综合网管话务性能北向PON纳入传输综合网管实现集中管理集中建设厂家网管（厂家集中建设厂家网管（厂家OMC），要求厂家开放北向接口，便于接入传输网综），要求厂家开放北向接口，便于接入传输网综合网管。合网管。32提纲提纲PON技术驱动力PON技术原理GPON/EPON技术比较PON发展策略PON设备测试PON设备测试规范PON设备测试结果33PONPON设备测试设备测试1、光谱分析仪、光谱分析仪(MS9710C)2、突发模式光功率计、突发模式光功率计(OLP-57)3、光功率计、光功率计(OLP-18C)4、光可调衰减器、光可调衰减器(OLA-15B)5、光示波器（、光示波器（86100A）6、IP性能测试仪性能测试仪(SmartBits）7、同步测试仪（、同步测试仪（PJS2000）8、漂移分析仪（、漂移分析仪（SJ300E）9、PDH/SDH分析仪分析仪(OmniBER 718)2008年10月11月,中国移动研究院测试了华为、阿朗、爱立信、中兴的GPON设备，以及中兴、烽火、UT斯达康、华为的EPON设备。34测试内容测试内容测试内容EPON测试项数GPON测试项数ODN能力验证11PON基本功能测试710OLT以太网二层功能OLT VLAN功能测试99OLT安全防攻击功能 88OLT QoS功能测试99OLT以太网其他功能测试 1010FTTH/O类型ONU功能测试 1515FTTB类型ONU功能测试2020VoIP业务测试1717时钟同步测试1414性能测试 55设备可靠性测试 55网管测试 1212总计13213535测试内容测试内容测试内容EPON测试项数GPON测试项数ODN能力验证11PON基本功能测试710OLT以太网二层功能OLT VLAN功能测试99OLT安全防攻击功能 88OLT QoS功能测试99OLT以太网其他功能测试 1010FTTH/O类型ONU功能测试 1515FTTB类型ONU功能测试2020VoIP业务测试1717时钟同步测试1414性能测试 55设备可靠性测试 55网管测试 1212总计132135最大分路比、传输距离和差分距离36测试内容测试内容测试内容EPON测试项数GPON测试项数ODN能力验证11PON基本功能测试710OLT以太网二层功能OLT VLAN功能测试99OLT安全防攻击功能 88OLT QoS功能测试99OLT以太网其他功能测试 1010FTTH/O类型ONU功能测试 1515FTTB类型ONU功能测试2020VoIP业务测试1717时钟同步测试1414性能测试 55设备可靠性测试 55网管测试 1212总计132135MPMC（多点Mac控制）ONU自动发现测试ONU上电后的激活注册机制，网管观测是否注册成功 ONU设备认证网管上配置正确的ONU MAC地址/口令，测试ONU是否注册成功、能否发通流量DBA 功能ONU断电通知功能网管观测ONU断电是否有告警光链路测量和诊断功能ONU是否支持光链路参数测量（包括五个参数：供电电压，偏置电流，工作温度，发送光功率，接收光功率）DBA(动态带宽分配）EPON采用fix带宽、fix+assure带宽、fix+assure+BE带宽实现GPON采用Type 15五类T-cont实现37测试内容测试内容测试内容EPON测试项数GPON测试项数ODN能力验证11PON基本功能测试710OLT以太网二层功能OLT VLAN功能测试99OLT安全防攻击功能 88OLT QoS功能测试99OLT以太网其他功能测试 1010FTTH/O类型ONU功能测试 1515FTTB类型ONU功能测试2020VoIP业务测试1717时钟同步测试1414性能测试 55设备可靠性测试 55网管测试 1212总计132135802.1Q VLAN功能(单层VLAN)VLAN映射EPON/GPON基于LLID/(ONU、PortID)或IPoE、PPPoE、ARP等Ethertype类型映射VLAN切换功能1:1和N:1的VLAN切换，实现VLAN的转换和收敛 VLAN Stacking功能(802.1ad，S-VLANC-VLAN)VLAN映射EPON/GPON 基于LLID/(ONU，PortID)、EtherType、CVLAN等的S-VLAN映射C-VLAN切换EPON/GPON基于(C-VLAN+LLID)/PortID切换C-VLAN并添加S-VLANVLAN透传Q-VLAN或MDU等设备标记的S-VLAN的透传VLAN数量：OLT可支持的S-VLAN的数量，以及单一S-VLAN可支持的C-VLAN数量 OLT VLAN映射38测试内容测试内容测试内容EPON测试项数GPON测试项数ODN能力验证11PON基本功能测试710OLT以太网二层功能OLT VLAN功能测试99OLT安全防攻击功能 88OLT QoS功能测试99OLT以太网其他功能测试 1010FTTH/O类型ONU功能测试 1515FTTB类型ONU功能测试2020VoIP业务测试1717时钟同步测试1414性能测试 55设备可靠性测试 55网管测试 1212总计132135测试目的验证OLT具有充分的防范网络安全事件，在一定程度上保障网络、业务和自身安全的能力测试内容控制网络中非法或异常流量帧过滤、风暴抑制、协议报文限速、非法协议过滤保护用户业务安全，防止业务非法使用MAC地址控制、MAC防欺骗、IP地址绑定等保护设备自身安全防DoS攻击功能 OLT 安全防攻击功能39测试内容测试内容测试内容EPON测试项数GPON测试项数ODN能力验证11PON基本功能测试710OLT以太网二层功能OLT VLAN功能测试99OLT安全防攻击功能 88OLT QoS功能测试99OLT以太网其他功能测试 1010FTTH/O类型ONU功能测试 1515FTTB类型ONU功能测试2020VoIP业务测试1717时钟同步测试1414性能测试 55设备可靠性测试 55网管测试 1212总计132135测试目的验证OLT具有在上、下行对不同业务进行不同的优先级处理的功能测试内容对上行流量QoS控制上行流分类与标记、上行业务优先级调度对下行流量的QoS控制下行业务流限速、流量整形、下行业务优先级调度等下行流量整形能力反映了OLT设备可以缓存的最大突发帧序列的能力，该值越大则说明OLT缓存能力越强，在遇到更长的下行突发流量时丢包较少 实际业务QoS验证E1业务优先级、VoIP业务优先级 OLT QoS功能40测试内容测试内容测试内容EPON测试项数GPON测试项数ODN能力验证11PON基本功能测试710OLT以太网二层功能OLT VLAN功能测试99OLT安全防攻击功能 88OLT QoS功能测试99OLT以太网其他功能测试 1010FTTH/O类型ONU功能测试 1515FTTB类型ONU功能测试2020VoIP业务测试1717时钟同步测试1414性能测试 55设备可靠性测试 55网管测试 1212总计132135ONU内置IAD与IMS互通华为、阿朗、爱立信、ZTE的ONU接入本厂家IMS；烽火和UT接入华为IMS；语音相关功能DTMF(双音多频)检测生成通过检测RFC2833帧，验证ONU能正确识别用户所拨打的被叫号码并上报VoIP优先级标记验证ONU对上行VoIP报文的802.1D优先级标记功能传送安全保证验证ONU的心跳机制，ONU定期向软交换设备发送心跳消息；ONU能够正常响应软交换设备发送的心跳消息注册/注销 VoIP功能测试语音基本业务基本呼叫T38传真业务异常呼叫测试语音补充业务来显、来显限制、三方通话、无应答转移、遇忙转移、无条件转移、闹钟服务、呼叫限制等41测试内容测试内容测试内容EPON测试项数GPON测试项数ODN能力验证11PON基本功能测试710OLT以太网二层功能OLT VLAN功能测试99OLT安全防攻击功能 88OLT QoS功能测试99OLT以太网其他功能测试 1010FTTH/O类型ONU功能测试 1515FTTB类型ONU功能测试2020VoIP业务测试1717时钟同步测试1414性能测试 55设备可靠性测试 55网管测试 1212总计132135测试目的测试设备各方面业务性能指标32个EPON ONU或64个GPON ONU满配置，其中各有一个MDUE1性能测试（长时间误码）PON口线路容量测试EPON系统PON口容量测试 业务流处理能力MDU和SFU每UNI端口支持的最大VLAN数量，配置OLT的业务流数量,测试设备在用户满配压力下的丢包、时延和抖动多业务服务等级验证：测试设备在处理不同QoS混合流时的业务质量42提纲提纲PON技术驱动力PON技术原理GPON/EPON技术比较PON发展策略PON设备测试PON设备测试规范PON设备测试结果43参测厂家和设备参测厂家和设备EPONGPON中兴*烽火UT华为*阿朗爱立信注注*:仅进行了重点项目的选测仅进行了重点项目的选测44参测设备（参测设备（OLTOLT）MA5680T OLT 华为华为ISAM 7342 阿朗阿朗C220ZTEAN5116-06A烽火烽火BBS4000UT斯达康斯达康EPON:GPON:BLM1500爱立信爱立信MA5680T OLT 华为华为C220ZTE45参测设备（参测设备（SFUSFU和和MDUMDU）ZTEZTE烽火烽火UTUT华为华为阿朗阿朗爱立信爱立信SFUSFUF400(EPON)F400(EPON)F601(GPONF601(GPON）AN500AN5006-046-04404i404iHG850a(GPHG850a(GPON)ON)HG850e(EPHG850e(EPONON）I-240G-I-240G-A A T063G T063G MDUMDUF820(EPONF820(EPON与与GPON)GPON)AN500AN5006-076-074024i4024iMA5620g(GMA5620g(GPON),PON),MA5620eMA5620e（EPON)EPON)O-O-16160E-16160E-A A T888G T888G 46测试结果测试结果1 1：设备形态和业务提供：设备形态和业务提供n以太网业务n6个厂家均可提供SFU设备和MDU设备。nPOTS业务nSFU：6个厂家设备均可通过SIP协议接入IMS提供基本的话音业务；nMDU：5个厂家设备可通过SIP协议接入IMS提供话音业务，1个家EPON设备暂不支持。nE1接口和业务n5个厂家均有ONU设备可提供E1接口和业务，1个厂家EPON设备不直接提供E1业务和接口。n2个GPON厂家的OLT不提供TDM类型的接口，需要外接设备终结ONU的E1业务，或在城域网侧终结。47CESoPE1E1native TDME1E1EPONGPONCESoPIPE1GPONE1EPON：GPON：GPON：nE1E1接口和业务接口和业务n5 5个厂家均有个厂家均有ONUONU设备可提供设备可提供E1E1接口和业务，接口和业务，1 1个厂家个厂家EPONEPON设备不直设备不直接提供接提供E1E1业务和接口。业务和接口。n2 2个个GPONGPON厂家的厂家的OLTOLT不提供不提供TDMTDM类型的接口，需要外接设备终结类型的接口，需要外接设备终结ONUONU的的E1E1业务，或在城域网侧终结。业务，或在城域网侧终结。n1 1个个GPONGPON厂家支持厂家支持Native TDMNative TDM方式承载方式承载E1E1业务业务测试结果测试结果1 1：设备形态和业务提供：设备形态和业务提供48测试结果测试结果2 2：PONPON接口接口n最大距离、分路比和最大差分距离 nEPON：20km（1：32）nGPON：20km（1：64）nPON口容量 nEPON：上行930M，下行980MnGPON：上行1100M，下行2300MnPON口监控和维护 nEPON较为完备，均支持掉电通知和光路监测功能nGPON稍有欠缺，只有个别厂家设备完全支持nPON口骨干光纤保护倒换(可选项)nEPON中两家设备采用光开关倒换方式可以满足50ms要求nGPON中1家设备倒换时间在130ms左右，另外2家不支持保护倒换n其余设备倒换时间均至少为数秒49测试结果测试结果3 3：业务承载能力和安全：业务承载能力和安全n所有的EPON和大部分GPON系统均具备较为完善的以太网层的功能，完成常用的VLAN、Qos、安全等方面的配置。n二层以太网功能和性能方面，不同厂家EPON设备差异性小，设备功能较为完善。大部分GPON厂家设备功能和性能较为完善。nE1业务方面，不论是CES方式承载E1，还是GPON的native TDM方式，均可满足E1业务指标要求。50测试结果测试结果4 4：VoIPVoIP测试测试nVoIP功能由ONU内置的IAD（综合接入设备）提供，与EPON或GPON技术本身无关；n除一款MDU外,其余SFU和MDU设备均支持接入IMS完成语音业务，包括普通呼叫、传真和部分补充业务，技术上已经比较成熟；n本次测试是第一次在国内进行PON与IMS互通提供VoIP业务的测试；n更多的业务流程和互通尚需细化，完善PON与异常家CM-IMS的互通。51测试结果测试结果5 5：系统性能测试：系统性能测试(屏蔽厂家名称）屏蔽厂家名称）nEPON和GPON系统在大量业务流和业务拥塞的情况下时延、抖动等指标可以满足业务需求。上行平均时延0.00200.00400.00600.00800.001000.001200.001400.00685161522帧长时延(us)上行平均时延0.00100.00200.00300.00400.00500.00600.00700.00800.00900.001000.00685161522帧长时延(us)上行最大抖动0.00500.001000.001500.002000.002500.00685161522帧长抖动(ns)上行最大抖动0.00500.001000.001500.002000.002500.003000.003500.00685161522帧长抖动(ns)3个EPON厂家时延、抖动测试结果3个GPON厂家时延、抖动测试结果52测试结果测试结果6 6：网管测试：网管测试nEPON和GPON设备都基本实现了所需要的管理功能，完成OLT的网元管理和ONU的远程管理nOLT配置、安全、故障、性能管理nONU远程配置、性能管理、故障定位、远程重启、远程升级管理53测试结果测试结果7 7：设备可靠性测试：设备可靠性测试n除一家EPON设备（烽火）主控板倒换时间超过50ms外，其它所有EPON和GPON的OLT的主控板倒换业务中断时间均小于50ms。n各设备均通过了电源保护功能测试。n各厂家设备均通过了板卡插拔及重启等测试。54PONPON设备测试情况小结设备测试情况小结测试结果GPONEPON多业务承载能力GPON与EPON在大量业务流和业务拥塞的情况下性能指标方面没有明显差异，可以满足业务需求。VoIP功能可满足大部分基本VoIP业务，正在制定与IMS互通的IAD（综合接入设备）规范以保证业务的稳定可靠和管理、运营网管EPON和GPON都基本实现OLT的网元管理和ONU的远程管理分光比1：641：32传输距离20km20km速率上下行均为1.25Gb/s下行2.5Gb/s，上行1.25Gb/s有效下行带宽/效率约980M/78约2460M/98%有效上行带宽/效率930M/741100M/88%测试结论：测试结论：nEPON与GPON的标准和产品都已经比较成熟，均可满足中国移动需求。n测试结果与理论一致。GPON传输距离远，分光比大，带宽和效率高，指标更优。下一步测试工作下一步测试工作n第二阶段GPON/EPON设备测试n互通测试55Thank You!