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1、2023/11/1,移动FTTX网络设计交流,Page 2,GPON接入网络设计,GPON原理及接入场景,1,GPON产品介绍,2,GPON数据规划,3,Page 3,Passive Optical Network 无源光网络,OLT,ONU,Optical Line Terminal 光线路终端,Optical Network Unit 光网络单元,Passive Optical Splitter 无源分光器,PSTN,Internet,CATV,ONU,ONU,PON是一种点到多点（P2MP）结构的无源光网络；PON由光线路终端OLT（Optical Line Terminal）、光网络单
2、元 ONU（Optical Network Unit）和无源分光器POS（Passive Optical Splitter）组成；,Passive Optical Splitter 无源分光器,什么是PON?,Page 4,ONU/ONT,OLT,Service node,分光器,T参考点,V参考点,R/S,S/R,ODN,UNI,SNI,IFpon,IFpon,ONU Optical Network Unit 光网络单元ONT Optical Network Terminal 光网络终端ODN Optical Distribution Network 光分配网络OLT Optical Lin
3、e Terminal 光线路终端SNI Service Node Interface 业务节点UNI User Network Interface 用户网络接口,PON网络参考模型,Page 5,PON的三大优势：1、更远的传输距离，采用光纤传输，覆盖半径20KM；2、更高的带宽，达1.25G或2.5G.3、分光特性,，节省光纤资源。,为什么选择PON?,Page 6,GPON提供以下几种异步传输速率：1.24416 Gbit/s up,2.48832 Gbit/s down（目前的主流支持速率）支持最大逻辑距离为：60km 支持最大物理距离为：20km 支持最大距离差为：20km 分光比为1
4、：64，可升级为1：128,GPON网络基本性能参数,Page 7,PON系统采用先进技术，实现单纤双向传输（强制）。采用不同光波分别传上、下行数据；下行数据流采用广播技术（分光器上物理层复制）；上行数据流采用TDMA技术。,PON原理-数据复用,Page 8,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据。,GPON原理-下行数据,Page 9,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up
5、stream 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,Page 10,GPON提供以下几种异步传输速率：1.24416 Gbit/s up,2.48832 Gbit/s down（目前的主流支持速率）支持最大逻辑距离为：60km 支持最大物理距离为：20km 支持最大距离差为：20km 分光比为1：64，可升级为1：128,GPON网络基本性能参数,Page 11,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
6、造成衰减,About 0.35 dB per kmfor 1310,1490nm,Huaweis OLT and ONU28 dB(Class B+),光纤衰减和光功率预算,Page 12,什么是DBA?-DBA,Dynamically Bandwidth Assignment(动态带宽分配)-DBA是一种能在微秒或毫秒级的时间间隔内完成对上行带宽的动态分配的机制为什么需要DBA？-可以提高PON端口的上行线路带宽利用率-可以在PON口上增加更多的用户-用户可以享受到更高带宽的服务，特别是那些对带宽突变比较大的业务,PON关键技术-DBA,DBA概念,Page 13,提高最大带宽利用率无DBA
7、,利用率40%有DBA,利用率达到80%减小突发时延无DBA:100ms有DBA:10ms,DBA带来的优势,Page 14,End User1,End User3,ONT,End User2,3,3,1,1,2,ONT,ONT,OLT,加密,解密,解密,解密,1,由于下行数据在分光器上为广播复制，每个ONU都可以收到同样的数据。在OLT上需要采用加密处理，提高线路数据的可靠性。GPON与EPON支持的加密算法不同，GPON采用AES128加密处理，EPON采用三重搅动算法。,PON系统的数据安全,Page 15,IFpon,IFpon,IFpon,1：N分光器,OLT,ONU#1,ONU#N
8、,备用光纤,Type A 光纤备份,IFpon,IFpon,IFpon,2：N分光器,OLT,ONU#1,ONU#N,Type B OLT端口备份,IFpon,设备没有任何备份措施.主干光纤故障后，由人工切换至备用光纤.业务肯定中断，中断时间取决于线路恢复时间.如果到用户的线路故障，业务就会中断，无法备份。,OLT设备上有两个PON接口.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。保护对象仅限于OLT与ODN之间的光纤故障和OLT单板硬件故障，对其他类型的故障没有涉及，可能存在严重安全隐患，无法满足客户需求。,PON网络基本保护方式,Page 16,
9、IMS,Internet,城域网,OLT,GE/10GE,移动GPON接入场景,传送网,E1/STM-1,HG850/HG813/HG810,场景一：FTTO/FTTH,语音,数据（HSI+eSpace）,视频电话/IP-PBX,MA5620G,语音,视频电话/IP-PBX,MA5626G,语音,视频电话/IP-PBX,UA5000,语音,视频电话/IP-PBX,PBX(TDM),OT928/OT925,MA561X,语音,视频电话/IP-PBX,语音,视频电话/IP-PBX,场景二：FTTB,场景三：FTTN+FTTB,场景四：FTTO,场景五：FTTB,PSTN/PLMN,光纤,E1,网线
10、,电话线,FTTB+LAN,FTTB+xDSL,BTS/NodeB,数据（HSI+eSpace）,数据（HSI+eSpace）,数据（HSI+eSpace）,数据（HSI+eSpace）,数据（HSI+eSpace）,Page 17,Triple-Play-Multi-Play业务承载方式：多Gemport多业务 单Gemport多业务业务流映射：user-vlan、802.1P、Eth PHY单一或 混合的业务流到Gemport映射规则,GPON Triple-Play 端到端解决方案,Page 18,Native方式GPBC无扣板，普通以太方式走背板路由到另一块上行板,OLT支持Nativ
11、e和CESoP两种TDM处理方式。GPON强大的QoS能力，可确保TDM业务的端到端延时、Jitter和误码率指标。针对GPON的定长帧传输特点，TDM在GPON线路上承载具有天然优势。TDMoGEM的实现是将TDM帧直接封装到GEM帧中进行传输。在GPON线路上给封装有TDM帧的GEM给与最高的优先级，保证TDM的传输质量。在同步方面，系统采用统一的8K时钟进行全网同步。,ONT,OLT,CO,LE,Splitter,ONT,BUSINESS,PBX,PBX,E1/T1,ODN,E1/T1,E1/T1,FE,PSTN,ONT,应用场景：解决移动基站和商业用户PBX语音接入的TDM业务传输,G
12、PON TDM 业务解决方案,Page 19,FTTB(GPON+LAN)应用,小区工程MA5680T+MDU(24FE+24POTS)组网，为小区内14栋楼，1248个用户提供语音、数据、多媒体等业务。改变了传统的FTTB楼宇交换机的建设模式，减少设备故障节点，即插即用减轻维护压力，无风扇的设计更贴近了最终用户。,局端MA5680T,小区机房,GPON,用户大楼,Phone,MA5620,视频电话,用户大楼,Phone,MA5620,Splitter,SS,城域网,软交换,FAX,Page 20,FTTH应用某高档住宅小区,在小区建设中，采用光纤直接到户，为高端用户提供高速的数据业务和VOI
13、P业务，很好的满足了客户对于业务种类多、带宽需求大的需求。MA5680T的两个EPON口接2:16的分光器，两个端口相互保护，提高高端用户稳定性。,Page 21,GPON（FTTH+LAN）应用,某大学局点采用FTTH+LSW交换机方式，解决了3000多个用户的宽带接入，为了节省投资成本，利旧原有LSW设备并新建部分楼宇LSW，采用华为EPON终端HG813E级联LSW的方式实现。大学以学生用户为主，LSW每个端口连到宿舍后下挂多台PC，因学生在0:30-7:00不允许上网，在MA5680T使用ACL很好的实现进行分时段上网控制。,Internet,1:16,局端MA5606T,PC,HG8
14、13E,LSW,PC,LSW,LSW,HG813E,HG813E,PC,PC,PC,PC,Page 22,某大客户FTTH/FTTB应用,使用GPON分光特性，节约主干光纤，将原先使用分光器开通的大客户10M专线业务割接至GPON上。HG850E可以出一个GE口，替代分光器节约主干光纤。部分写字间大楼或宾馆，宽带和窄带用户数不均匀；部分只需要几条宽带线路，但电话较多。MA561X产品可以根据实际需求进行配置。,局端MA5680T,小区机房,GPON,大客户专线,HG850E,宾馆/写字间,MA561X,Splitter,SS,城域网,软交换,FAX,路由器,FAX,Page 23,某城市监控应
15、用,1、监控摄像头相对比较集中，在中心位置放置两个分光器；2、两个分光器放置在两个光交接箱中；ONU放置在室外监控箱中。,Page 24,GPON接入网络设计,GPON接入场景,1,GPON产品介绍,2,GPON数据规划,3,Page 25,最佳搭档 OLT不可或缺,1 Tb/s 背板；GE/10GE 上行口/级联口；21 inch机框，300mm 深度；2 个主控槽位，16个业务槽位；规格（每框）：:64 GPON（4096用户，1:64 分光比下)256 P2P FE 256 E1,MA5680T,1 Tb/s 背板；400Gbit/s交换容量；FE/GE/10GE/E1上行；GPON/P
16、2P下行；442 mm(W)x 232 mm(D)x 219.5mm(H)；规格（每框）：24 GPON（1536 用户，1:64分光比）96 P2P FE,MA5683T,Outdoor Cabinets:,Indoor Racks:,HWD(mm):22006003008192 GPON/512 P2P/512 E1,B01D200+MA5603THWD(mm):12001090550 mm1536 GPON/96 P2P,大块头，大能量,小块头，最灵活,Page 26,远端单元 覆盖全面,紧凑型 MDU；GPON 上行；可选RF(MA5651G)规格 8/16 VDSL2(30a pro
17、file)自然散热,MA5651GMA5652G,F01E100+MA5606T/MA5626G室外型产品800mmx 650mm x250mm；48 VDSL2/96 ADSL2+,OCF01N+MA5606T/MA5626GFTTB 产品48 VDSL2/96 ADSL2+,插卡式ONU，4个业务槽位，2U 高；GE/EPON/GPON 上行；xDSL、POTS线卡；规格（每槽位）：32路ADSL2+(内置SPL)；16路VDSL2（内置SPL，8a30a)；32/64路POTS；24路VDSL2（内置SPL，8a17a)；24路VDSL2（外置SPL，8a17a),MA5610,插卡式O
18、NU，4个业务槽位，2U 高；GE/EPON/GPON 上行；xDSL、POTS线卡；规格（每槽位）：16路LAN（最大48路LAN接入）；32/64路POTS,MA5616,Page 27,接入网目前在移动常用的FTTX设备类型,Page 28,上行EPON/GPON用户侧FE+POTS(可选)接入用户的单机版盒式接入产品系列产品主要应用于楼内，通过以太网接入普通住宅用户前面板维护：光纤、电源(AC或DC)、用户电缆前出线设计,MA5620(6)产品概述和配置,单机板盒式设备,Page 29,MA5610(MA5616)产品概述,上行EPON或GPON或GE，用户侧DSL/POTS/LAN接
19、入插卡式接入产品系列产品应用于室内，通过DSL/POTS/LAN接入用户,4个业务槽位前面板维护：光纤、电源(AC或DC)、用户电缆前出线设计,插卡式MXU设备,Page 30,OT930产品概述,上行EPON或GPON或GE，用户侧FE/GE+E1接入插卡式接入产品系列产品应用于室内，1个大业务槽位/2个小业务槽位前面板维护：光纤、电源(AC或DC)、用户电缆前出线设计,插卡式SBU/CBU设备,Page 31,GPON接入网络设计,GPON接入场景,1,GPON产品介绍,2,GPON数据规划,3,Page 32,业务VLAN规划原则和建议：VLAN规划需考虑终端用户多业务：HSI、VoIP
20、、DATA，以及设备管理通道VLAN规划需统一考虑企业接入和住宅用户接入等多种应用场景VLAN规划需充分考虑可扩展性，避免后续大规模变更SVLAN尽量可标识业务和设备，方便上层城域设备进行业务分类和转发ONT终端业务VLAN尽量简单和统一，最好做到零配置。,VLAN规划（一）,Page 33,CVLAN和SVLAN标识业务的bit 9-11建议规划如下：,VLAN规划（二）,Page 34,以地市为单位，统一规划各业务的VLAN资源，不同地市复用相同的VLAN规划。,VLAN规划（三）,Page 35,基本原则:尽可能利用私网地址（集团规范明确要求VoIP终端使用私网地址），减少对公网IP地址
21、的浪费。私网IP地址全省统一规划，每个地市预留规划特定的私网地址段。私网IP地址规划尽量保证连续性，方便路由收敛。,IP地址规划,地址分配:,Page 36,业务流优先级规划,Page 37,QoS方案,普通上网业务流,“V网”用户信令、媒体流,POTS用户信令、媒体流,PC,SIP,MA5680T,FE,ONU,POTS,IMS,eSpace,CMNET,S6503,NE40E,SBC,NE40E,NE80E,ONU基于用户端口或源IP地址区分业务流，上行CAR(trTCM)、优先级重标记、队列调度、CVLAN,OLT上行基于CoS(802.1p)优先级调度,NE40E基于CoS调度，并根据
22、COS映射DSCP或EXP,下行NE40E根据DSCP映射COS,视频终端信令、媒体流,上行,下行,上下行方向上，S6503二层透传VLAN，根据COS进行调度,SBC上下行出口打上DSCP标识,OLT二层透传，基于COS值进行调度。可选下行带宽限制,1、ONU上行使用不同的T-CONT/GEM Port传输PC业务（HSI+eSpace）、ONU内置语音、VoIP、VPN和Video业务，分别绑定不同的DBA带宽模板，提供相应的带宽保证；2、OLT上行与S6503采用PQ/WRR调度。3、上行带宽限制在ONU执行(或OLT),下行带宽限制建议在NE80E执行，也可考虑在OLT。,上行根据SrcIP网段和DIP识别eSpace业务并重标记COS，如果ONU不支持则在OLT上完成,P-CSCF,下行NE80E可选下行带宽限制,
