华为公司FTTH(EPONGPON)网络方案交流
GPON_OLT部署方案建议
Page 8
GPON OLT设备要求 设备要求
分布式平台架构，避免业务处理瓶颈； 槽位带宽双向20GE，满足GPON组网需求； 单框PON口数量50个以上，满足大容量、少局所组网需求， OLT设备采 设备采 能够提供10GE上行，满足今后网络带宽拓展需求。 平台交换能力达到T比特级，保证接入带宽无阻塞； MAC地址表容量达到32K，满足广覆盖用户接入； 实现基于VLAN的业务控制，支持VLAN切换、灵活 QinQ、VLAN Stacking等； 支持分布式组播。 主控板、电源板、上行接口板等均实现1+1备份保护； 具备上联双归属BFD特性，实现数据保护； 具备跨板和同板不同PON口间的Type-B保护机制，实现主 干光缆保护；
上行接口
— 4×1GE光口/4*1GE电口/4*10GE光口
业务接口
风扇 框
— GPBC：GPON接口板 4PON/板 — OPFA：FE光接口板 16FE/板
— ETH：GE光接口板 8GE/板 — TOPA：E1接口板 16E1/板
21 1 电E 源P 22 B 电A 源/ 0O GP PF I OA
端产品， 端产品，满 足多种接入 场景需求。 场景需求。
节能减排 要求
低功耗、低散热、低噪声，满足节能减wenku.baidu.com和绿色环保的要求； 具备灵活的备电方案。
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
FTTH光纤入户参考方案
FTTH光纤入户参考方案
FTTH光纤入户（Fiber-to-the-home）是一种将光纤直接连接到家庭
用户的网络布线方案，能够实现高速、高带宽的网络接入。FTTH已经成
为目前最先进的家庭宽带接入技术，让用户可以享受到超高速的网络连接
和各种高质量的网络服务。
1.光纤布线设计：首先需要设计光缆的布线方案。光缆可以选择单模
光纤或者多模光纤，具体根据需要的网络带宽和距离来确定。对于FTTH
来说，一种常见的方式是将主干光缆延伸到每一个用户的家庭，然后通过
光纤分配盒或终端盒将光信号连接到用户终端设备。
2. 光端机选择：光纤入户需要使用光端机将光信号转换成电信号，
然后接入用户的设备。在选择光端机时，需要考虑到用户的网络需求和预算。常见的光端机有EPON（Ethernet Passive Optical Network）、GPON（Gigabit Passive Optical Network）等。
3.安装与测试：安装光纤入户系统需要经验丰富的技术人员进行操作。首先需要将光纤连接到光端机和用户终端设备上，然后进行光纤的测试和
调试，确保其正常工作。光纤的测试包括光衰和光损耗测试，以确保光纤
传输的质量和稳定性。
4.网络设备选择：在光纤入户系统中，用户终端设备将直接接入光端机。用户可以选择路由器、交换机等网络设备，根据自己的网络需求进行
配置。对于高速网络传输和多用户接入的需求，一般建议选择高性能的网
络设备，以确保网络的稳定和可靠性。
5.家庭网络布线：在光纤入户系统中，需要对家庭内部的网络布线进
行规划和设计。可以根据家庭结构和网络使用需求，将网络布线延伸到各
ftth设计方案
FTTH设计方案
概述
FTTH（Fiber to the Home）是指光纤到家，是一种提供高速宽带业务的接入
技术。本文档旨在提供一个完整的FTTH设计方案，包括网络拓扑、硬件设备选型、光缆布线等内容，以帮助网络工程师实现高质量的FTTH网络。
网络拓扑
在设计FTTH网络之前，首先需要确定网络拓扑。以下是一个常用的FTTH网
络拓扑结构：
OLT
|
ODN | ONU
|
>>>>>>> User
•OLT（Optical Line Terminal）：光线路终端，主要是光的发射和接受，承
载光信号的调度和处理。
•ODN（Optical Distribution Network）：光分布网络，光信号在此进行光纤
连接和分光器分配。
•ONU（Optical Network Unit）：光网络单元，连接用户的终端设备。
硬件设备选型
在设计FTTH网络时，需要选择合适的硬件设备。以下是一些常用的硬件设备选型建议：
OLT设备
•厂商：建议选择知名度高、技术成熟的厂商，如华为、中兴等。
•端口数量：根据用户数量确定端口数量，建议留有一定的扩展空间。
•光接口：选择符合国际标准的光接口，如GPON、EPON等。
•管理功能：选择具有完善的管理功能、易于配置和维护的设备。
ONU设备
•厂商：同样建议选择知名厂商以保证设备质量和服务。
•设备类型：根据用户需求选择合适的设备类型，如猫型、网关型等。
•端口数量：根据用户需求确定设备的端口数量。
•网络协议：选择支持各种常用网络协议的设备。
光缆选型
华为三网合一的FTTH解决方案
完备的系统方案
与xDSL相比， FTTH提供更丰 富的增值业务和更好的业务体验
•系列化OLT设备 •大容量 •小容量 •内置BRAS •系列化ONT •室外型 •室内壁挂式 •室内墙体内嵌式 •ODN设备 •分路器、耦合器 •ODF、交接箱、分 纤盒 •光纤在线线路测试 •ONT集中管理、业务发放
华为三网合一的FTTH解决方案
•大容量 •高带宽
华为FTTH系统方案
IP/MPLS内核 FTTH平台
P2P Ethernet
•QoS保证
•丰富的宽带业务 • 强大的组播能力
EPON
GPON
FTTH
•NGN话音解决方案 •Softx3000＋UMG •ONT内置POTS •IP TV解决方案 •头端系统 •中间件 •CATV解决方案 •EDFA •ONT叠加波长提供视频 •宽带数据业务用户管理 •丰富的增值业务 •宝宝在线 •VoD •HDTV •Game 端到端的业务 应用解决方案
PC
TV
பைடு நூலகம்
TV
IPTV主要适用于电信运营商为用户提供宽频，为用户提供丰富的节目源，减少WDM 设备，实现IP码流层面的三网合一方案 IPTV由XPON OLT组播功能实现，并通过支持基于用户和频道的权限管理功能，按实 际需要开发、关闭用户权限以及增减频道。
CATV ISN5200 BPON-OLT或 EPON-OLT 光 端光 机端 机
光纤到户(FTTH)的原理和实现方式
光纤到户(FTTH)的原理和实现方式
LT
电子科技大学中山学院毕业设计（论文）成绩评定表
光纤到户（FTTH）的原理和实现方
式
摘要
光纤到户（FTTH）是光网接入的一种理想实现方案。将光网络单元（ONU）直接设置于用户家庭或者企事业单位办公室，是一种全光纤的接入网，具有端到端的高带宽传输能力，对业务的内容、格式等都有高度的透明性。近年来，随着业务种类和数量的不断增加，用户侧的业务从传统的话音为主逐渐向包括话音、视频及各种交互式数据业务融合的方向发展。国内对于FTTH的讨论逐渐升温，市场的需求、日渐降低的成本以及前所未有的历史机遇，正推动着FTTH在我国的应用。
本论文首先概述了FTTH的系统结构，对EPON、GPON等接入方式作论述和比较，其次，分析和阐述GPON的原理和关键技术。本文重点阐述了GPON FTTH在通信运营商（以中国联通为例）网络规划建设中的组网模式、带宽预算、光分配网络（ODN）规划等关键技术，最后介绍了中山市三乡前陇恒安街FTTH接入新建工程。
关键词：宽带；光纤到户（FTTH）；以太无源光网络（EPON）；千兆比特兼容的无源光接入网（GPON）
The principle and implementation of Fiber To The Home (FTTH)
Abstract
Fiber to the home ( FTTH ) is a kind of ideal optical network access scheme. Optical network unit ( ONU ) is directly set up in the user families or enterprises office, it is a kind of all optical fiber access network ,having high bandwidth of end-to-end transmission capacity, and its altitudinal transparency of the service content and format. In recent years, with the increasing of quantity and type of business, the user side of the business developed from traditional voice to business amalgamation included voice ,video and interactive data. The discussion of the FTTH in our state rises gradually, the demand of the market, reducing cost and the unprecedented historical opportunity, these are promoting the application of the FTTH in China.
FTTH技术交流
PON及FTTX简介
PON的分类
APON
基于ATM的无源光接入技术，遵循ITU-T G.983系列 标准APON和BPON等同 ，基本已被GPON替代
EPON
基于以太网的无源光接入技术，遵循IEEE 802.3ah系列标 准，适宜承载基于以太网的业务，简单、低成本、中等性 能，满足公众住宅客户需求，是目前的主流应用，分光比 在1（2）:32以下。 基于ATM/GEM的无源光接入技术，遵循ITU-T G.984系列标准， 完善支持多业务接入，复杂性稍高，完备性、性能与安全性较好， 可满足综合业务接入需求，是APON的升级，分光比在1:64以下。
FTTH的主要技术
点到点光接入方式
点到点以太接入
点到多点光接入方式
APON
小区交换机接入
EPON
GPON
二、 FTTH的系统架构和网元设 置
FTTH的系统架构和网元设置
以太网无源光网络(EPON)是一种采用点到多点（P2MP）结构的单纤双向光 接入网，其典型拓扑结构为树型或星型，由网络侧的 OLT、光分配网(ODN)和 用户侧的 ONU组成，下图为 EPON协议分层和 OSI参考模型间的关系。 根据ONU摆放的位置，EPON系统可能的应用包括 FTTH、FTTO、FTTB、FTTC 等场合。
注：四川电信要求省内各地ONU的选型应考虑带有WIFI功能。
基于EPON的FTTH宽带光接入网设计——本科毕业设计(论文)
重庆邮电大学高等函授
本科毕业设计（论文）
设计（论文）题目：基于EPON的FTTH宽带光接入网设计
【摘要】近年来随着互联网的普及和快速发展，人们日益增长的通信需求对通信网络的交换和传输能力提出更高的要求(但骨干网传输速率和交换能力的提高使得接入网成了整个通信网络的瓶颈。当前ADSL是我国主流的宽带接入技术(主要提供普通上网业务、网吧业务、视频会议和企业专线业务，但随着IPTV和VOD 等新型业务的发展，对接入承载网提出了很高的要求，而当前主流的ADSL带宽已远远不能满足需要，因此具有高带宽和高稳定性等优点的光纤到户技术的发展和应用成为了大势所趋。本设计针对光纤到户接入技术主要进行了以下几方面工作：一通过对FTTH概念的介绍,详细分析了包括多业务传送平台系统，点到点以太网系统以及无源光网络技术，通过对以上光纤到户实现技术的对比，得出了各种技术的优缺点及适用场合。二、本设计阐述了光纤到户接入实现的主要手段PON,并对PON的基本结构和分类进行了分析。通过对几种接入技术的比较，得出了目前EPON是最为适合我国的国情,并且能在我国得到大力发展的接入技术。三重点介绍了EPON系统的参考结构、复用原理、协议栈、帧结构及对外接口(为基于EPON的FTTH光纤到户接入的建设提供了理论上的支撑。四、结合光纤到户接入技术和EPON原理(以及工程建设的相关要求、原则。本设计介绍了A小区光纤到户建设的实例。
【关键词】无源光网络 EPON FTTH.
目录
第1章绪论 (5)
1.1 FTTH的研究背景 (5)
1.2 FTTH技术发展的现状 (5)
华为FTTx光接入解决方案
设备的全面的芯片级和系统级互通，有力地推动了EPON 技术的成熟和产业的发展。
EPON
技术和设备已经成熟，达到了规模商用水平。主要表现为：
EPON 技术相对简单、易实现，经过企业标准的完善，已达到运营级水平；
EPON 商用芯片已成熟，商用设备数量和形态较多，在基本功能和性能、业务支持能 力和维护管理能力等方面已经能够满足国内运营商网络和业务的要求；
FTTH (PON) 长距离接入
OLT 分光器
LAN+POTS
PC TEL
FTTB (PON) + LAN/POTS
OLT 分光器
MDU/DSL MODEM
PC TEL
FTTB (PON) +DSLAM
OLT 分光器
MDU/VDSL2 MODEM
FTTC (PON) +DSLAM
室外机柜
PC TEL
中国电信制定了 《中国电信EPON 设备技术要求》
中国电信完善了DBA
中国电信完善了OAM 中国电信完善了QOS 给成熟商用奠定基础
2.5G标准或者 10GE标准
目前EPON 标准已经 基本完善，可以实现多厂 家芯片级互通，很快将实 现EPON 主流设备的系统 级互通。
2003
2006
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
华为_EPON_FTTx网络规划部署及运维解决方案
6 Jan 2009www.huaw
Security Level: 内部公开
Contents
n引言
n FTTx 建设&运维面临的挑战
n FTTx 网络规划建议
n FTTx设备部署和业务开通流程建议n FTTx维护保障建议
n成功故事分享
接入网关注：用户带宽需求VS 接入技术
•解决双绞线接入带宽瓶颈，满足用户对高带宽业务需求，如高清电视、实况转播等•解决双绞线接入长距离覆盖的问题，减少网络节点
如何解决“距离与带宽”的矛盾
P assive O ptical N etwork无源光网络
下行信号：OLT 连续广播发送，ONU 选择性接收：
l GPON 根据VPI/VCI(ATM)或者PTI （GEM ）l
EPON 根据LLID
PON
基本技术－下行
PON基本技术－上行
上行信号：采用测距、分时突发发送等技术保证上行数据不冲突
FTTx网络规划概要
合理规划网络架构，选择合适设备
•明确网络架构，OLT遵循“大容量、少局所”原则，ONU位置与容量结合考虑•OLT要求：真正的G/EPON共平台、内部转发无收敛、业务支撑高可靠•ONU：设备形态多样，配置灵活；部署快捷；维护简单
•设备支持宽带新业务，支持传统电信级业务
合理的组网规划及数据规划，确保业务可管理、高可靠•合理的组网方案，上行考虑链路保护，下行考虑PON线路保护
•合理数据规划，包括VLAN和IP规划，适应各种业务类型的运营需求
•合理带宽分配、合理QoS规划，确保端到端业务保证
Contents
n引言
n FTTx 建设&运维面临的挑战
n FTTx 网络规划建议
PON技术交流
PON技术前言
随着光纤接入网向网络侧发展，原有的中小容量的交换节点被ONU 取代， 接入网的覆盖范围不断扩大，网络拓扑日趋复杂、容量不断扩大，要求接入 网规划全盘考虑，光纤尽可能地靠近用户，向用户方向发展。 接入网通常可以分成干线网络和配线网络二个层次。干线网络的特点为： 网络容量大，对安全性要求高，光纤一般能形成环形；配线网络的特点为： 网络容量较小，网络站点多且分散，网络结构通常难以形成环形，以树型、 星型或总线型为主。 顺应综合技术的发展趋势，目前接入网采用了有源、无源一体化的网络方 案，即干线传输采用SDH 设备、配线传输采用PON 设备，充分发挥有源无源 的技术优点和联合组网优势，覆盖各种地理环境，满足用户网络需求。 PON系统采用无源光分路技术，网络可以进行多级无源分支，无源光分支 点SP 可以随网络拓扑结构随意放置，满足复杂网络结构要求。华为公司的 PON16 系统组网典型技术指标有： 1 OLT 与ONU 间传输距离，点到点系统最大达50km，点到多点系统最 大达30km (此指标与具体组网方式及光纤系统质量有关)。 1 系统可进行多级无源分支，最大光分路比达1:16，最多可下带16 个远 端ONU。 1 一个网络可由多个PON 系统构成，并能由网管系统进行统一管理，单个 PON16 系统可以处理16 个2M，可以按照需要配置任一个ONU 站点自由上下 1～16 个2M
EPON技术
基于GPON的FTTH接入设计分析
基于GPON的FTTH接入设计分析
摘要：GPON+ FTTH可提供高带宽、多种业务类型及相应的QoS保证，是信息化
高速公路建设的理想方案。本文介绍了GPON的技术特点与组网形式，分析了基
于GPON的FTTH接入设计方案。
关键词：GPON；FTTH；接入
GPON(Gigabit-Capable Passive Optical Network，吉比特无源光网络)是PON(无源光网络)家
族中的一员，是基于ATM(异步传输模式)的ITU-T(国际电信联盟电信标准分局)G.984.x标准制
定的无源光网络接入技术[1,2]。FTTH(Fiber To The Home，光纤到户)是将ONU(光网络单元)安
装于用户家中或进入企业内部的一种光网络接入形式，是仅次于FTTD(光纤到桌面)的最贴近
用户的光网络接入类型。GPON采用FTTH接入形式，承载容量大、带宽高、业务种类多，代
表了今后宽带发展的方向，因此本文对基于GPON的FTTH接入设计进行了分析。
1 GPON的技术特点与组网形式
1.1 GPON的技术特点
(1)支持带宽高、业务能力强。GPON下行速率2.5Gbps，上行速率1.25 Gbps；支持的业
务包括TDM(时分复用模式)、ATM(异步传输模式)、以太网、语音、IPTV、DVB-C(数字视频广播)等。而时下主流的PON形式EPON(以太网无源光网络)，其上下行速率均为1.25 Gbps；支
持的业务类型主要是以太网，其他不支持，或虽支持但质量无法达到QoS(服务质量)要求。
(2)分光比大，传输距离远。通常GPON支持1个OLT局端通过分光与64个ONU相连，
华为公司PON技术交流.
✓此种保护方式仅限于主干光纤出现 故障时，系统会自动切换到备用系 统，实现了对骨干光纤的保护。 ✓保护对象限于OLT与ODN之间的 光纤故障和OLT单板硬件故障
13
PON网络保护方式—Type C/D
OLT
IFpon IFpon
1：N分光器
全网保护
ONU#1
IFpon
怎么做?
✓OLT内部DBA模块不断收集 DBA报告信息，进行计算，并将 计算结果以BW Map的形式下发 给各ONU。 ✓各ONU根据BW Map信息在 各自的时隙内发送上行突发数据， 占用上行带宽。这样就能保证每 个ONU可以根据实际的发送数 据流量动态调整上行带宽，提升 了上行带宽的利用率。
OLT
21
GPON是全球运营商的主流选择
近两年年电信、联通以及移动PON集采简介
运营商 EPON
GPON 备注
电信
<30％
>70%
新建全部采用GPON，EPON用于老网扩容
联通
<10%
>90%
基本都采用GPON，EPON用于老网扩容
移动
<5%
>95%
基本都采用GPON，EPON仅个别省份有扩容
从运营商的采购行为来看
DC/-48V/-60V
(H802SCUN+H805GPFD) 最大 510.55W，典型392.195W
华为PON解决方案
光网络单元
分前端
ONU ODN Optical Network Unit 光网络单元
光节点
ONT OLT Optical Network Terminal
楼道
光网络终端
Optical Distribution Network 光分配网络
Optical Line Terminal 光线路终端
PON由光线路终端OLT（Optical Line Terminal）、光网络单元 ONU（ Optical Network Unit）和无源分 光器POS（Passive Optical Splitter）组成；
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
Huawei Confidential
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Agenda
PON光纤接入技术介绍
FTTx典型应用场景
华为PON系列化产品
华为GPON/EPON应用案例
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
Huawei Confidential
CATV 1550/1310nmv
Internet
光纤 光纤 同轴 五类线
EPON：1310nm/1490nm
用户
园区机房
CATV
EPON
园区机房
CATV
分光器
EPON和GPON技术对比与
EPON和GPON技术的对比与探讨
摘要：文章介绍了epon和gpon两种技术特点和建设优势，并对epon 技术与gpon 技术进行了比较，希望能为epon技术不断完善，gpon的大规模建设商用提供有益的参考。
关键词： ftthfttbepongpon
一．引言
epon和gpon是无源光网络（pon）是宽带接入和fttx网络的主要技术选择。作为同时代的两种主流pon技术，同时经过几年的发展，到目前为止基于以太网研究路线的实践的epon技术由于标准开放性好，易于实现与规模化生产，产业链成熟迅速，且成本快速下降，已经实现大规模建设部署。文章介绍了epon和gpon两种技术特点和建设优势，并对epon技术与gpon技术进行了比较，希望能为epon技术不断完善，gpon的大规模建设商用提供有益的参考。
二．epon技术
（1）epon技术特点
epon技术主要采用单纤波分复用技术，下行利用1490nm波长，采用tdm广播方式进行传输，上行利用1310nm波长，采用tdma方式进行传输。epon的技术特点主要表现在：
1）epon网络可以在同一个平台上提供数据、语音和视频应用，能综合现有的语音、数据和视频应用，并能兼容未来的数字电视、voip和vod等业务，实现扩展性强的综合业务接入；
2）由于无源光器件无需供电，无需建设专门的小区机房，加快
建网速度，节省建网成本。无源光器件寿命长、可靠性高，也大大降低了长期的网络管理和维护的成本，epon的无源和点到多点结构使得网络升级扩容更方便灵活；
3）利用单纤组网，采用波分复用技术就可以完成上下行数据的传输，可大量节省光纤和中心局端所需的激光器数目，可以充分利用现有网络资源；
FTTH网络结构及技术交流幻灯片PPT
2〕当采用两个或两个以上光分路器〔OBD〕按照级联的方式连接 时就构成树形构造。
网络侧 S/R OLT
用户光缆网
OBD
OBD
OBD
ODN
R/S 用户侧
ONU 1 ONU 2
ONUn ONU n
-21-
PON接入网络结构实例
-22-
分光方案的选择
-19-
FTTH-一级分光树形网络结构
树形构造 当OLT与ONU之间按一点对多点配置，即每一个OLT与多个ONU相 连，中间设有一个光分路器〔OBD〕时就构成树形构造。
网络侧 S/R OLT
用户光缆网 OBD ODN
R/S 用户侧
ONU 1 ONU 2
ONU n
-20-
FTTH-二级分光树形网络结构
楼道内〔等同于铜缆的分线盒〕，进入箱体内的束状光缆和皮线 光缆尽量采用热熔方式成端，箱体容量要与覆盖的住户数相匹配。 引入层光缆的建立方式对FTTH建立的工程投资、引入层光缆的建 立方式对FTTH建立的工程投资、ODN链路衰耗、以及后期的维 护工作都带来较大影响。建议采用多光缆，小芯数、无熔接建立 方式进展建立。
配线光缆子系统由配线光缆和光配线箱组成。
配线光缆：是指从光交接箱到光配线箱〔小区光交〕之间的光缆。
光配线箱〔小区光交〕：上连光交接箱，下连光分纤箱，通常位 于驻地网小区内，箱体内可放置光分路器，箱体容量要与覆盖的 住户数相匹配。光配线箱〔小区光交〕的设置可节省光缆投资， 防止大量小芯数光缆上联至光交接箱，同时提高客户响应速度。
FTTH技术交流
▪ 在ONU注册成动后分配一个唯一的LLID（Logical Link Identifier 逻辑链路地址）； ▪ 在每一个以太网帧前添加一个LLID，替代以太网前导符的最后两个字节（不改变
原有帧结构）； ▪ ONU接收数据时，仅接收符合自己的LLID的帧或者广播帧。 ▪ 下行数据广播方式，需要加密
网络规划非常困难，准确 预测用户数量，成本收回 难以保证 有源的交换机需要现场维 护，维护人员成本高 楼道供电问题，安装协调 难度大 业务控制和安全管理方面 存在较大困难
PON网络的组成
语音网 数据网 视频网
无源光网络（GEPON）
ONU ONU
光分路器 POS
ONU
OLT
局端
ODN 光分路器
ONU
从现状看发展
目前行业对EPON抱积极态度 EPON技术的领域越来越宽
从优势看成就
国际国内的FTTH发展迅速
EPON的原理——上行数据
▪ TDMA方式
▪ 原则：任一时刻只能有一个ONU发送上行信号，系统才能正常工作 ▪ 不同的ONU分配不同的时间片，轮流发送上行数据；每个ONU发送上行数据的时
间片可以是动态的，时间片的大小和多少在宏观上表现为带宽的大小 ▪ 由于数据速率非常高，因此细微的由ONU的距离不同而产生的时延应该在发送上
总结：EPON技术的5大优势
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RTT=(T3-T1)-(T2-T1)=T3-T2
12
EPON的原理—— ONU自动发现
• 自动发现
– 不必等序列号登记 – 认证以后才使能数据通路 – 软件可设置该操作的频率
• OLT定时分配discovery时隙 • OLT发出GATE
– CDR、AGC
• ONU立即响应Register_REQ
Lanswitch / HUB
OLT
26
华为FTTH接入网络结构
NMS (iManager N2000)
CATV
IP Video
CATV STB GE IP network OFA5920 EPON－OLT 合波器 ONT
internet
IP TV
NGN
PC
PSTN 核心网络 FTTH接入网络 家庭网络
FTTH业务应用：客户群
企 业 客 户 家 庭 客 户 个 人 客 户
P2P
光 纤 接 入 网 络
MSTP GPON EPON
wenku.baidu.com
IP+MPLS
客户环境
EPON和GPON区别：TDM支持能力不同；对IP包，QoS机制和业务能力是一样的 住宅用户用EPON和GPON没有本质区别，建议：EPON面向住宅用户 GPON面向有TDM需求的企业客户（对于高端用户，需要MSTP设备来接入）
华为技术
FTTH网络方案
－2005年8月
目录
• FTTH技术体系 • FTTH的现状趋势、部署策略 • 华为的解决方案 • 案例分析,投资收益分析
2
FTTH & PON
• FTTH
– – – – Fiber to the Premise，光纤到住宅（驻地）FTTP 包含FTTH、FTTB、FTTC、FTTU等 实现最后一公里的最佳技术之一 实现方案：P2MP（PON）和P2P 无源光网络，无室外有源设备，无雷击和EMI 纯介质网络，业务无关 多用户通过带宽控制协议有效共享带宽 TDM/TDMA 或 TDM/WDMA 三网合一的有效手段 根据协议 • TPON：TDM PON，主要指的是窄带PON，未规范 • APON：ATM PON，ITU-T G.983.1规范 • BPON：Broadband PON，通过简单WDM增强APON业务能力 • EPON：Ethernet PON，IEEE EFM 规范 • GPON：Gigabit PON，ITU-T G.984系列协议规范
P2P Curb
•
P2MP 以太网（XPON）
– – – 最少光纤 N＋1 光收发器 无源光分路器
P2MP
4
PON的结构
• 无源光网络（PON－Passive Optical Networks）技术是为了支持点到多 点应用发展起来的光接入技术。
• • • • • OLT－－Optical Line Terminal，光线路终端 ONU－－Optical Network Unit，光网络单元 ONT－－Optical Network Terminal，光网络终端 POS－－Passive Optical Splitter，无源光分路器/耦合器 ODN－－Optical Distribution Networks，光纤分布网 无源光网络（PON） ONU ONU 语音网 光分路器 POS ONU
图A
图B
图C
图D
10
关键技术－测距（Ranging）
无测距及控制
有测距及控制
•测量OLT下行发送到上行接收的数据信号环路时延，并据此进行延 时补偿，从而保证上行数据不会发生冲突 •测距方式：定时自动、初始测距、自动相位补偿
11
EPON的原理——测距原理
• 补偿因ONU距离不同而产生的时延差异：RTT（Round Trip Time）
17
FTTH的现状
• • • •
日本于2004年底，突破了200万用户。 美国，构想到2007年全部家庭实现FTTH。 韩国全面开展FTTH。 欧洲的爱尔兰、意大利、瑞典以及北美其他 国家也正在积极开展FTTH接入。 • 台湾，2004年10月正式宣布启动FTTH • 非洲，开始实验 • 国内各地也开始试点，政府推动
22
维护工作量大
需要两张网络才能提供全业务
FTTH建设模式
23
FTTH建设模式2
OLT
交接箱
24
FTTH建设模式3
低成本过度策略
Lanswitch / HUB
建议预留光纤资源
Lanswitch / HUB
Lanswitch / HUB
Lanswitch / HUB
OLT
25
FTTH用户带宽升级
无快速AGC
0# ONU 1# ONU 0# ONT
有快速AGC
阈值线
14
多LLID与单LLID
• QoS是全网的，端到端的
– – – – – – – – – – – – – 多LLID只能保证在EPON系统中区分业务 使用DBA算法LLID保证最小带宽，不是实时保证 多LLID在标准中不支持，被放弃 多LLID实现的复杂度增加，消耗MAC地址，VLAN不连续 业务的区分本质是内部调度的实现，不是LLID的数目决定 在IP网上承载需要更多的设备支持 ATM与IP的竞争 实现简单，与Ethernet兼容性好 国际标准是简单、标准的统一程度和QoS支持的折衷 TOS+VLAN+LLID区分业务，服务等级802.1p 内部完全可以实现多队列管理,8个优先级 支持预留带宽方式 基于“最简单的就是最好的”这一互联网发展的结论
– – – – 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。 测距精度=3.2米
• 使用注册冲突避让：
– 在EPON系统中，解决ONU的注册冲突的方案有两种：随机延迟时间法和 随机跳过开窗法。
Ops IF
标准规范以外的部分
业务发放系统功能
Service •运营系统接口
IEEE802.1AE 需要更多 时间确定技术规范
•
PON
– – – – – –
3
FTTH技术体系
FTTH主要包括有源与无源两 种技术，当前两种技术的市 场份额相当 无源光网络PON逐渐成为 FTTH的主要技术
P2P 以太网
– – N/2N 光纤 2N 光收发器
•
P2P
• P2P Curb 以太网
– – – 最少光纤 2N＋2 光收发器 区域供电
Phone
三网合一：宽带接入、VOIP、视频（IP TV 和 CATV） CATV：支持模拟、数字节目，与原有的电视机兼容，可提供200套以上的节目 IPTV：1000个频道、收视率统计、预览、在线申请、用户管理、可控组播 强大的QoS和流分类能力，对增值业务支持：VoD、HDTV、Game、宝宝在线、、、 27
数据网
OLT
局端
ODN 光分路器
ONU
视频网
ONT 5
PON技术标准化状况
xPON
TPON
APON/ BPON
GPON
EPON
WDM PON
国际标准 ITU-T G.982 国家标准
YD/T 1077-2000
国际标准 ITU-T G.983.x 国家标准
YD/T 1090-2000
国际标准 ITU-T G.984.x 国家标准
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部署FTTH策略分析
• 从发展的观点来看，接入网最终解决方案就是 FTTH。 • 通过提供特色优质的服务，可以吸引更多有潜力的 大客户加入，从而改变固网运营商的竞争格局。 • 可以采用逐步推进的方式,不需要一开始就投入巨 资。 • 不但要提供网络的连通性，同时也要支持VoIP、 数字电视和数据业务的连接性。 • 以针对不同的客户群，提供不同的连接方式。
中心机房：LE
广电网络
中心机房：OLT
2 x 3km
双绞线 xDSL＋POTS
小区覆盖
光纤
CABLE FTTH网络 每户一根光纤提供语音、数据、视频业务
FTTH
现网
机房设施和节点数量众多
OLT能大范围接入覆盖
集中统一的管理 有源节点少，低的维护成本 高带宽适应能力，持续带宽升级能力
FTTH网络对未来新业务的支持：SLA/QoS、业务感知
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FTTH网络规划：OLT位置放置
小区A
3－5km地理范围共 享一个OLT机房
室外交接箱 小区机房 ODF 单芯室外光缆
多层/高层住宅
独户住宅
模块局位置 OLT 加强型单芯室 内光缆
管道、直埋室 外光缆
熔接盒
ODF
光缆接续盒 人孔/手孔 ～5km 无源光网络
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• 单LLID
目录
• FTTH技术体系 • FTTH的现状趋势、部署策略 • 华为的解决方案 • 案例分析,投资收益分析
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FTTH发展的驱动力
运营商面临的问题
收入减少
用户流失
竞争加剧 运营维护费用增加
网络的老化和自然演进
高带宽业务的需求 需要政策的推动
全业务
从电信发展历史看，当网络用户数达到一定规模， 各种应用会自然产生，这也是迈特卡夫定律的威力所在。
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部署策略
• 目前策略
– “新部署策略” – “重叠策略” – 其中“重叠策略”值得考虑，最好是不动现有的网 络，让其独立发展。
• 中国建设FTTH可以采取以下策略：
– 经济发达地区的新建筑，尽量采用FTTH； – 对于老建筑和经济发展中等地区，要充分利用原有 网络资源，可采用ADSL、CableModem、LAN，最 终过渡到FTTH，一般过渡时间为4年， – LAN有更长的生存时间，大建筑物可采用光纤到大 楼FTTB，楼内可采用LAN和无线接入，甚至于光 纤到办公桌FTTD；对有宽带特殊需求的用户和豪 华小区可采取FTTH、FTTB、FTTD和光纤局域网。
– 对住宅/普通商业用户，部署XPON 网络是比较经济的 – 对高端商业用户来说，最好是部署“点到点”的网络。
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目录
• FTTH技术体系 • FTTH的现状、趋势 • 华为的解决方案
–华为FTTH的部署 –产品规格、路标
• 案例分析,投资收益分析
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FTTH降低运维成本
： 接入节点、模块局
PSTN IP CATV ：无源光分路器 PSTN IP CATV
• 避免冲突
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EPON关键技术
• • • • •
DBA 测距 自动发现 突发 LLID
9
动态带宽分配（DBA）
• EPON上行传输是多个ONU时分复用上行带宽
– 静态带宽分配(SBA),图A – 动态带宽分配(DBA)
• 动态带宽分配（Dynamic Bandwidth Assignment）
– 对带宽采取实时调度方式， – OLT系统按照ONU实时上报的请求统筹安排，动态调整授权给ONU的 带宽，同时改善时延等性能。 – 当各ONUs竞争时，按ONUs的合约带宽大小正比地分配各ONUs带宽； 图B – 当EPON系统资源有余时，尽量满足各ONUs的需求。 图C – 配置参数：最小带宽，最大带宽
国际标准 IEEE 802.3ah 国家标准
国际标准
国家标准
• •
基于WDM PON目前没有标准，应用较少 EPON和GPON是最有希望的技术
6
EPON下行流
• 802.3帧广播 • 数据的导出是由802.3帧的前导码中的LLID来标识 • 64字节GATE信息来分配带宽
7
EPON上行流
• 由MPCP协议完成上行流的控制管理 • 时隙中含多个802.3的以太网帧 • 发送64字节的REPORT信息向OLT报告ONU的状态
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FTTH业务应用：全业务
VOICE
DATA
Full Play
VIDEO CATV＋IP TV
FTTH接入设备
新业务…
对于住宅用户，FTTH现阶段要确保能有双绞线提供相似的客户体验：POTS＋宽带＋IPTV
“从传统基础网络运营商向现代综合信息服务商的战略转型”，FTTH网络提供的大带宽，有 助于运营商建设统一业务平台，做好宽带帐号经营，协助ISP向ICP转型。华为新固网Tel@com
– MAC地址 – 光ON/OFF时间 – 待定的授权数
• OLT接收REQ
– – – – 校验ONU数据有效性 交给OLT处理器鉴定 分配LLID 计算RTT
• OLT再次确认，ONU响应确认 • 若不成功，则下次再进行发现。
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关键技术－突发接收
动态范围 (>20dB) 快速AGC
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
室内 接箱
交
OLT应该放置在模块局位置，而非小区机房，可以充分发挥PON的优势：兼顾带宽和成本 按目前模块局覆盖的地理范围，大城市以3－5km为好的选择，覆盖3万户左右的家庭 需要大容量的OLT设备。
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FTTH网络规划：设备必须遵循标准
EPON系统 标准规范定义的部分
只定义了传输层以下的部分