XX電信“光進銅退”技術介紹

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1、0 XX電信“光進銅退”電信“光進銅退”技術介紹技術介紹 XX省郵電規(guī)劃設計院有限公司 2008年 3月 “光進銅退”技術介紹 1 FTTx應用模式分析和探討 PON 技術特點和優(yōu)勢技術特點和優(yōu)勢 目錄目錄: ODN主要技術和解決方案 工程施工及應用示例 光進銅退組網方案 FTTB工程設計規(guī)范 2 “光進銅退”技術介紹PON PON 技術特點和優(yōu)勢技術特點和優(yōu)勢 1、FTTH 發(fā)展趨勢發(fā)展趨勢 接入網是整個電信網最具有技術挑戰(zhàn)性的區(qū)域之一。為了滿足用戶對帶寬日益增長的要求，實現(xiàn)接入網的高速化、寬帶化和智能化，各種接入技術層出不窮，如LAN、xDSL、CableModem、PLC（電力線上網）等

2、等，然而FTTH(光纖到戶)由于其高帶寬的優(yōu)點成為最理想的接入網技術，也是光纖接入網發(fā)展的一種最終形式。 FTTH是20年來人們不斷追求的夢想和探索的技術方向，但由于成本、技術、需求等方面的障礙，至今還沒有得到大規(guī)模推廣。然而，這種局面最近有了很大的改觀，由于政策上的扶持和技術本身的發(fā)展，在沉寂多年后，F(xiàn)TTH 網再次成為熱點，步入快速發(fā)展期。新技術、新設備、新的網絡建設計劃不斷推出，引起了業(yè)界的關注。預計今后幾年，F(xiàn)TTH網將會有很大的發(fā)展。 FTTH當前有P2P和P2MP（PON）兩種手段。而PON (無源光網絡)是通過單一平臺綜合接入語音、數(shù)據(jù)、視頻等多種業(yè)務的理想物理平臺，由于其易維護

3、、高帶寬、低成本等優(yōu)點成為光接入中的佼佼者。從技術上看，P2MP中有BPON（APON）、EPON、GPON、WDM PON等多種接入技術，EPON、GPON 在未來35 年內是最重要的FTTH 接入手段。 3 “光進銅退”技術介紹PON PON 技術特點和優(yōu)勢技術特點和優(yōu)勢 2、無源光網絡、無源光網絡EPON的技術特點的技術特點 EPON 技術主要采用單纖波技術主要采用單纖波分復用技術，下行利用分復用技術，下行利用1490nm 波長，采用波長，采用TDM 廣播方式進行傳廣播方式進行傳輸，上行利用輸，上行利用1310nm 波長，采波長，采用用TDMA（時分多址接入）方式（時分多址接入）方式進行

4、傳輸。進行傳輸。 4 “光進銅退”技術介紹PON PON 技術特點和優(yōu)勢技術特點和優(yōu)勢 3、EPON 的網絡結構的網絡結構 無源光網絡（PON）技術是一種點到多點的光纖接入技術，它由局側的OLT（光線路終端）、用戶側的ONT（光網絡單元）以及ODN（光分配網絡）組成。可以靈活地組成樹型、星型、總線型等拓撲結構（典型結構為樹形結構）。所謂“無源”，是指ODN中不含有任何有源電子器件及電子電源，全部由光分路器（Splitter）等無源器件組成，因此其管理維護的成本較低，PON技術示意圖如圖所示。 5 “光進銅退”技術介紹PON PON 技術特點和優(yōu)勢技術特點和優(yōu)勢 3、 EPON 的網絡結構（續(xù)）

5、的網絡結構（續(xù)） 一套典型EPON 系統(tǒng)主要由OLT（光線路終端）、ONT（光網絡單元）和ODN（光配線網）等構成。 OLT位于中心局，提供EPON系統(tǒng)與服務提供商核心數(shù)據(jù)、視頻和電話網絡之間的接口。ONT 位于用戶端，提供用戶的數(shù)據(jù)、視頻和電話網絡與EPON 之間的接口。ODN 主要由一個或數(shù)個光分路器（Splitter）來連接OLT 和ONT，它的功能是分發(fā)下行數(shù)據(jù)并集中上行數(shù)據(jù)。 OLT 既是一個交換機或路由器，又是一個多業(yè)務提供平臺，提供面向無源光纖網絡的光纖接口。OLT 除了提供網絡集中和接入的功能外，還可以針對用戶的QoSSLA的不同要求進行帶寬分配，網絡安全和管理配置。Split

6、ter 是一個簡單設備，它不需要電源，可以置于全天候的環(huán)境中，一般一個Splitter 的分線率為2、4或8，并可以多級連接。在EPON中，OLT 到ONT 間的距離最大可達20km，如果使用光纖放大器（有源中繼器），距離還可以延長。 EPON的網絡結構如圖的網絡結構如圖所示所示 6 “光進銅退”技術介紹PON PON 技術特點和優(yōu)勢技術特點和優(yōu)勢 3、EPON 的網絡結構（續(xù)）的網絡結構（續(xù)） 接入網 核心網 駐地網 7 “光進銅退”技術介紹PON PON 技術特點和優(yōu)勢技術特點和優(yōu)勢 3、 EPON 的網絡結構（續(xù)）的網絡結構（續(xù)） EPON 中的ONT 采用了技術成熟而又經濟的以太網絡協(xié)

7、議，在中帶寬和高帶寬的ONT中實現(xiàn)了成本低廉的以太網第二層或第三層交換功能。這種類型的ONT 可以通過層疊來為多個最終用戶提供相當高的共享帶寬。因為都使用以太網協(xié)議，在通信的過程中，就無需協(xié)議轉換，而實現(xiàn)ONT 對用戶數(shù)據(jù)的透明傳送。當然，對于光纖到家（FTTH）的接入方式，ONT可以不需要交換功能，從而能在極低的成本下為終端用戶分配所需的帶寬。 遠程業(yè)務分配控制（remote provisioning）管理可以讓運營商通過對用戶不同時段的不同業(yè)務需求做出響應，這樣可以提高用戶滿意度。運營商可以通過中心管理系統(tǒng)對OLT、ONT 等所有網絡單元設備進行管理，同時可以很靈活地根據(jù)用戶的需要來動態(tài)分

8、配帶寬。 8 “光進銅退”技術介紹PON PON 技術特點和優(yōu)勢技術特點和優(yōu)勢 4、EPON 的關鍵技術的關鍵技術 EPON系統(tǒng)的設計主要在以太網模型的物理層和MAC層，其關鍵技術都在MAC 控制層上完成，即一般而言的PON 傳輸層。傳輸匯聚層負責OLT 和多個ONT 之間在下行方向和上行方向以太網信元的正確傳輸，保證OLT和ONT的發(fā)送和接收機調準在正確的光功率電平上；并控制每個ONT 的上行傳輸，避免上行以太網信元的碰撞。其包含如下幾個主要關鍵技術： A、測距：EPON為點對多點拓撲結構，采用TDMA 技術實現(xiàn)信息傳送。各個ONT與OLT之間的邏輯距離是不相等的。OLT需要有一套測距功能來

9、測試每一個ONT與OLT 之間的邏輯距離，并據(jù)此來指揮ONT調整其信號發(fā)送延時，使不同距離的ONT 所發(fā)送的信號能在OLT 處準確地復用在一起。目前采用比較成熟的數(shù)字計時技術的帶內開窗測距法被大部分設備制造商所采納。 9 “光進銅退”技術介紹PON PON 技術特點和優(yōu)勢技術特點和優(yōu)勢 4、EPON 的關鍵技術（續(xù)）的關鍵技術（續(xù)） B、帶寬分配：上行方向信道中的傳輸是采用時分復用接入方式來共享光纖的，各個ONT 收集來自用戶的信息并1.25Gbit/s 以上的高速向OLT 發(fā)送數(shù)據(jù)，不同的ONT發(fā)送的數(shù)據(jù)占用不同的時隙。隨著各種寬帶業(yè)務的發(fā)展，用戶對帶寬的需求肯定越來越大，如何根據(jù)不同用戶的

10、業(yè)務類型與業(yè)務特點合理分配信道帶寬，使網絡提供者以一套最有效的手段利用網絡資源，是決定EPON 系統(tǒng)性能的關鍵技術之一。 C、時鐘提取：對于系統(tǒng)的高速率，快速同步是必須解決的核心問題。而其中ONT和OLT 以及上下行比特碼的時鐘一致是其中的關鍵，目前一般都采用PLL（鎖相環(huán)）從下行信號中提取時鐘，利用幀同步字檢測方式實現(xiàn)幀同步。 10 “光進銅退”技術介紹PON PON 技術特點和優(yōu)勢技術特點和優(yōu)勢 4、 EPON 的關鍵技術（續(xù)）的關鍵技術（續(xù)） D、攪動：由于PON 固有的組播特性，為了保證信息有起碼的保密性，系統(tǒng)必須采用所謂攪動的保護措施。該措施介于傳輸系統(tǒng)擾碼和高層編碼之間，這種攪動功

11、能實施信息擾碼并能為信息保密提供低水平的保護。 E、同步接收：EPON 是一個網同步系統(tǒng)，需要實現(xiàn)OLT 與ONT 之間的快速同步。各個ONT 與OLT 都需要有一個同步接收的問題，否則一旦發(fā)生bit錯位或者相位突變，數(shù)據(jù)接收錯誤不但影響到數(shù)據(jù)嚴重丟失，不斷重傳，還有可能導致網絡擁塞和網絡癱瘓。 11 “光進銅退”技術介紹PON PON 技術特點和優(yōu)勢技術特點和優(yōu)勢 5、EPON 的建設優(yōu)勢（續(xù)）的建設優(yōu)勢（續(xù)） 基于FTTH/FTTB網絡結構，EPON 系統(tǒng)可以帶來多方面的好處。 （1）由于EPON 系統(tǒng)的ODN 部分沒有電子部件，無需電源供應，因此容易鋪設，建設成本低。EPON系統(tǒng)對局端資

12、源占用很少，模塊化程度高，擴展容易，投資回報率高。同時大多數(shù)EPON 系統(tǒng)都是一個多業(yè)務平臺，對于向全IP 網絡過渡是一個很好的選擇。 （2）EPON 目前可以提供上下行對稱的1.25Gbit/s 的帶寬，并且隨著以太網技術的發(fā)展可以升級到10Gbit/s，能滿足對于未來高寬帶Internet需求。 12 “光進銅退”技術介紹PON PON 技術特點和優(yōu)勢技術特點和優(yōu)勢 5、EPON 的建設優(yōu)勢（續(xù)）的建設優(yōu)勢（續(xù)） （3）EPON 作為一種點到多點網絡，以一種扇出的結構既節(jié)省光纖的資源，同時這種共享帶寬的網絡結構能夠提供靈活的帶寬分配。 （4）EPON 可以通過在OLT 與ONT 之間的單元

13、開銷，通過DiffServ 來實現(xiàn)和保證不同用戶的QoS。 （5）EPON 技術與xDSL 技術比較 從上表可以看出FTTH（EPON）傳輸距離長，可以大大節(jié)省接入點機房數(shù)量及機房配套設施需求，并且還可以滿足真正意義“三網融合”的帶寬需求。 13 “光進銅退”技術介紹PON PON 技術特點和優(yōu)勢技術特點和優(yōu)勢 6、EPON 網絡運行維護的特點網絡運行維護的特點 相對于現(xiàn)有的DSL 寬帶接入網和LAN 接入網，當前的FTTH 網運維方面具有一些新的特點： 1)、多業(yè)務運行導致的多專業(yè)綜合維護。傳統(tǒng)的ADSL 網和LAN 接入網均是單業(yè)務接入網，僅承載寬帶上網業(yè)務，運維主要涉及數(shù)據(jù)和線路專業(yè)。而

14、FTTH 網絡是個綜合接入平臺，支持包括語音、數(shù)據(jù)、視頻、專線等多種業(yè)務和應用，覆蓋了目前電信網上的大多數(shù)專業(yè)領域，包括線路、接入、交換、數(shù)據(jù)、終端、傳輸?shù)?。考慮到大規(guī)模開展EPON網絡建設后的維護成本和維護效率，EPON網絡的維護必須采用多專業(yè)綜合維護模式，需要各專業(yè)的維護部門密切配合，要求維護人員具有更加全面的專業(yè)技能，掌握光纜線路、接入、終端、交換、數(shù)據(jù)、傳輸?shù)榷囝I域的專業(yè)知識，解決更加復雜的問題。 14 “光進銅退”技術介紹PON PON 技術特點和優(yōu)勢技術特點和優(yōu)勢 6、EPON 網絡運行維護的特點（續(xù)）網絡運行維護的特點（續(xù)） 2）、維護技術復雜，維護質量要求高、維護難度大。ADS

15、L 和LAN 接入網的技術相對簡單，維護指標要求相對不高，技術難度較小。而EPON 網絡則承載多種業(yè)務與應用，涉及到很多技術領域，技術復雜度遠高于ADSL，故障的產生原因復雜，使得EPON 網絡的維護難度很高。例如，光纖光纜的連接遠較銅纜復雜，涉及到精密、復雜的工序和工具，光纖光纜的維護質量要求也很高（特別是接頭質量、光纖的彎曲半徑、防塵防水等）。這要求運維人員能夠掌握復雜的維護技術，解決很多復雜的故障，并做好日常的監(jiān)測和巡查。 15 “光進銅退”技術介紹PON PON 技術特點和優(yōu)勢技術特點和優(yōu)勢 6、EPON 網絡運行維護的特點（續(xù)）網絡運行維護的特點（續(xù)） 3）、設備和技術不夠成熟、維護

16、技術手段缺乏。ADSL 和LAN 接入技術和設備已經非常成熟，有成熟的維護流程和有效的維護工具（如各種儀器儀表、網絡質量分析系統(tǒng)等）。但FTTH 技術還處于快速發(fā)展期，還有待于進一步成熟，這給運維帶來很大壓力。點到點光以太網和GPON 設備的成熟尚待時日，EPON 技術基本成熟，但互通性尚未實現(xiàn)，設備維護管理能力、穩(wěn)定性和可靠性也有待完善，EPON 相關的光纖光纜、光器件技術也處在演進過程中，相關的新產品、新工藝有待通過長期運行進行評估。這種技術上的不成熟性給大規(guī)模發(fā)展EPON 網絡后的運營維護帶來很大的不確定性。相關的維護手段缺乏，主要體現(xiàn)在目前缺少維護EPON 網絡所需要的專用儀器儀表和設

17、備的運行維護管理能力不足，難以滿足大規(guī)模發(fā)展EPON 的需求。 16 “光進銅退”技術介紹PON PON 技術特點和優(yōu)勢技術特點和優(yōu)勢 4）、EPON網絡對故障處理速度要求更高。傳統(tǒng)ADSL接入網僅承載Internet接入業(yè)務，對故障處理速度沒有嚴格的要求。但EPON 是個多業(yè)務承載網，一旦發(fā)生網絡故障將對多種電信業(yè)務產生影響，這對EPON 網絡的維護響應速度提出更高的要求，需要有更好的技術手段進行故障定位和處理，有更好的維護體制以保證各故障處理環(huán)節(jié)的高效協(xié)同。 6、EPON 網絡運行維護的特點（續(xù)）網絡運行維護的特點（續(xù)） 17 “光進銅退”技術介紹PON PON 技術特點和優(yōu)勢技術特點和優(yōu)

18、勢 5）、EPON 線路傳輸性能相對比較穩(wěn)定，維護的重點是終端和應用。傳統(tǒng)的ADSL 和LAN接入網維護的重點則是線路和用戶側問題。例如線路的故障大約為3040，用戶端問題，如PPPOE 密碼丟失、PC 機故障等，占整體申告的60左右。而EPON 網絡由于采用光纖光纜作為傳輸媒質，具有比較高的可靠性和穩(wěn)定性，線路故障的概率相對較小，光線路的維護成本相對較低。但另一方面，由于EPON 是多業(yè)務綜合接入網，終端則較ADSL Modem 復雜得多，終端和業(yè)務故障概率相對會比較大。 6、EPON 網絡運行維護的特點（續(xù)）網絡運行維護的特點（續(xù)） 18 “光進銅退”技術介紹PON PON 技術特點和優(yōu)勢

19、技術特點和優(yōu)勢 7、EPON 網絡對運行維護的要求網絡對運行維護的要求 根據(jù)現(xiàn)有ADSL網絡運行維護的經驗，對EPON網絡運行維護體系的基本要求是集中、靈活、高效、低成本。就EPON 網絡運行維護而言，具有如下發(fā)展趨勢： 1)集中維護。國內外ADSL 接入網和國外EPON 接入網運行維護的的經驗表明：只有實現(xiàn)對網絡的集中化維護，才能節(jié)約維護成本，提高維護的規(guī)范化水平和維護質量，改善客戶響應速度。 2)加強EPON 網絡運維支撐系統(tǒng)等技術手段建設。集中維護需要一個高效的運維支撐系統(tǒng)，以實現(xiàn)實現(xiàn)運維過程自動化和標準化。運維支撐系統(tǒng)應該覆蓋從業(yè)務受理到派線到安裝、測試、業(yè)務申告、故障排除、故障處理反

20、饋、營帳等多方面內容。 19 “光進銅退”技術介紹PON PON 技術特點和優(yōu)勢技術特點和優(yōu)勢 7、EPON 網絡對運行維護的要求（續(xù)）網絡對運行維護的要求（續(xù)） 3) EPON 終端應具有遠程管理能力，如采用TR-069 的體系架構，可以實現(xiàn)對終端設備（包括ONU）的自動配置和動態(tài)業(yè)務提供、軟件/固件升級、狀態(tài)和性能監(jiān)控、故障診斷，具有標準化程度高、安全性好、部署靈活、維護成本低等優(yōu)點。 4) EPON 光線路的維護手段進一步完善。EPON網絡光路維護儀器儀表進一步發(fā)展，以實現(xiàn)完整的測試解決方案EPON 和GPON 設備也應該提供更強大的包括線路測試與診斷，網絡質量分析等在內的運維功能。 “

21、光進銅退”技術介紹 20 FTTx應用模式分析和探討應用模式分析和探討 PON 技術特點和優(yōu)勢 目錄目錄: ODN主要技術和解決方案 工程施工及應用示例 光進銅退組網方案 FTTB工程設計規(guī)范 21 “光進銅退”技術介紹FTTx應用模式分析和探討應用模式分析和探討 業(yè)務需求和業(yè)務應用業(yè)務需求和業(yè)務應用 業(yè)務應用催生多種應用模式業(yè)務應用催生多種應用模式 應用模式滿足豐富業(yè)務應用應用模式滿足豐富業(yè)務應用 IPTV CATV VOD 高速上網高速上網 在線游戲在線游戲 VOIP 視頻視頻 22 “光進銅退”技術介紹FTTx應用模式分析和探討應用模式分析和探討 目標用戶群體和業(yè)務需求分析目標用戶群體和

22、業(yè)務需求分析 目標客戶群體 應用模式 業(yè)務類型1 業(yè)務類型2 業(yè)務類型3 業(yè)務類型4 一般公眾客戶 FTTCab 高速上網 VOIP語音 中高端公眾 用戶 FTTB 高速上網 VOIP語音 IPTV 信息化社區(qū) FTTH FTTB 高速上網 VOIP語音 IPTV 局域網 別墅小區(qū) FTTH 高速上網 VOIP語音 IPTV 商業(yè)客戶 FTTO 高速上網 VOIP語音 視頻(視頻電話、視頻會議、IPTV) 專線業(yè)務(數(shù)據(jù)專線、TDM專線) 視頻監(jiān)控 視頻監(jiān)控 網吧接入 FTTO 高速上網 VOIP語音 基站接入 基站業(yè)務接入 數(shù)據(jù)業(yè)務接入 農村接入 寬帶上網 VOIP語音 23 “光進銅退”技

23、術介紹FTTx應用模式分析和探討應用模式分析和探討 光接入光接入FTTx總體解決方案總體解決方案 住宅住宅 IP Core Network IPTV/CATV 網管網管 Splitter FE/GE/E1/WLAN 商業(yè)用戶商業(yè)用戶 大樓大樓 ONT SBU Modem Modem Modem POTS VDSL2 FE Modem L2Switch Splitter Splitter SoftSwitch VOICE VIDEO/CATV FE/WLAN IPTV GE/10GE OLT PSTN/TDM TG SG ONT 合波器合波器 RF P2MP E1 GE SFU MTU/SBU

24、POTS xDSL FE E1 FTTCab/N/V FTTO FTTH FTTB 銅線銅線 EPON MSAN/MSAG 交接箱處或小區(qū)或村交接箱處或小區(qū)或村 銅線銅線 ONT ONT SFU Splitter ONT ONT 24 “光進銅退”技術介紹FTTx應用模式分析和探討應用模式分析和探討 家庭用戶接入家庭用戶接入FTTH 機房機房 CATV/IPTV OLT Splitter 1 Gbps 1 Gbps Internet Voice 。 Splitter ONU ONU ONU ONU ONU ONU ONU ONU ONU ONU ONU ONU ONU ONU ONU ONU

25、PC CATV PHONE IPTV WLAN D/F系列系列 家庭網絡 Splitter 1：32 光纖到家庭，ONT可以放在室內也可放在室外 不同種類的ONT提供多種接口滿足不同業(yè)務接入的求 統(tǒng)一光纖布線，節(jié)省成本，減少后期重復布線的麻煩 適應于新建小區(qū)、別墅小區(qū)、小區(qū)網絡改造等 家庭網關和家庭網絡接入一體化 020KM CATV 合波器合波器 合波器合波器 25 “光進銅退”技術介紹FTTx應用模式分析和探討應用模式分析和探討 家庭用戶接入家庭用戶接入FTTB/C 光纖到樓道，用戶家庭到樓道為五類線或雙絞線，該種應用模式成本較FTTH模式低很多。 ONT ONT ONT ONT ONT

26、ONT ONT ONT OLT FE/GE IP Network SS/PSTN FE/GE/E1 Splitter Splitter Splitter PC IAD/HG MTU LAN Swtich ADSL Modem MDU CATV RF VDSL2 Modem MajpjMVcyzj21HLfrvy96dv02lPPfYgxUS7IYmZkyEmZ0kGeYZS3bpLCkYH1lt4EK7CxmUX3ijoYSOer7ZuaVWYgz4EpZrUirVpMzzvNtf1XZw5oswSXOtFaejnOcmfE1lZgnN1RSXg8wLCG8CVQ3XPJMvodPFWcpiY

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