下一代光接入网技术和应用中国联通网络技术研究院网络技术研究部宽带网络研究室张沛第一部分国家宽带发展战略第二部分中国联通宽带接入关键技术分析•下一代光接入技术网络部署选择•ODN 网络建设与运维第三部分总结目录22宽带战略l 全球十大宽带市场用户数在宽带市场中的占比高达72.2%l将宽带战略上升至国家高度,发展宽带已经成为全球的共识p 目前全球推出宽带政策的国家和经济体数已经达到112个,全球已有数千亿美元的政府资金投入到高速光纤宽带网络;p 欧美、日韩等相继把发展宽带列为国家战略;33国家宽带战略l我国宽带整体发展水平(如普及率、上网速度等指标)与发达国家相比差距依然明显。
从普及率来看,我国宽带人口普及率2012年为13.3%。
l中国虽然已成为宽带用户数最多的国家,但还处于“低速宽带”阶段;44国家宽带战略(2012年)2012年3月19日2012年3月30日2012年5月9日l国务院成立“宽带中国战略”工作组;l工作目标:研究并形成“宽带中国战略”实施方案,包括总体思路、发展目标、重大任务,路线图、时间表和政策措施等。
率;低。
l宽带普及提速工程启动;l阶段目标:p 增强宽带接入能力;p 提高固定宽带家庭普及率;p总体上提升宽带用户的接入速率;p扩大公共热点区域无线局域网覆盖规模;p推动单位带宽价格的降l国务院提出实施“宽带中国”工程;l 国务院总理温家宝主持召开国务院常务会议,明确提出实施“宽带中国”工程,构建下一代信息基础设施,推动信息化和工业化的深度融合。
55“宽带中国2013专项行动”实施方案l2013年3月7日,工业和信息化部在“宽带普及提速工程”的基础上,发布了《“宽带中国2013专项行动”实施方案》,明确了专项行动的主要目标、重点工作和进度安排;l重点实施六大行动计划:1)城市宽带提速计划;2)农村宽带普及计划;3)农村学校通宽带计划;4)应用创新推广计划;5)宽带体验提升计划;6)宽带产品研发计划。
第一部分国家宽带发展战略第二部分中国联通宽带接入网关键技术分析•下一代光接入技术选择•ODN 网络建设与维护第三部分总结目录中国联通下一代光接入技术选择•标准是否已经发布,并趋于稳定?•光模块是否已经成熟,具备大规模量产的水平?•MAC 芯片是否已经ASIC 化,体积、功耗、性能是否具备规模商用化的标准?•设备是否可以成熟,是否满足运营商大规模组网的要求?产业链是否已经成熟,是否可以满足运营商大规模商用化组网的要求?运营商现有技术是否已经不能满足网络发展的要求,亟待通过新技术引入提高网络质量?商用化•未来三到五年,运营商宽带战略发展的目标?•现有技术是否已经不能满足未来发展目标,已经成为发展瓶颈?•新技术的引入是否可以解决宽带战略发展过程中的瓶颈?光接入技术标准总体进展情况l10G PON 国际标准主体已基本稳定,ITU-T 正在开展NG-PON2系列标准研究。
GPON2.5GSIEPON20042004共ODN共ODNNGA2•2012H2:立项讨论,制定基本规格2012底:完成标准初稿2013:发布第一版标准2012.6 完成管理、互通规范<20082009201220102011*大体上看:802.3av = G.987 SIEPON = G.988共ODN管理互通更高带宽?10G EPON2009.9 完成技术规范: 802.3avEPON1GXG-PON1NGA12010.6 完成G987: 技术规范、光模块、TC 层G988: 管理、互通规范TWDM PONG987.1: Amd1G.987.2 : Amd1G988: Amd1&2EPON1G10G EPON2010.11 完成技术规范和光模块要求2008完成GPON2.5G200910G GPON对应G.987和G.988处于报批稿10G PON 芯片光模块进展Æ成本是制约10G PON 用于FTTH 部署的关键因素,未来几年内10G PON 的成本依然会远高于GPON/EPON 。
Æ10G PON 设备的成本变化主要体现在MAC 芯片以及光模块上,量产后MAC 芯片的成本差异将不大,主要成本差异将取决于光模块。
10G PON 尚处于测试和小规模商用阶段。
规模商用需要考虑的因素:业务需求,产品成熟度,成本,平滑升级,互通性从PON MAC 芯片和光模块的研制进度看,10G EPON 进展要快于XG-PON110G PON 应用场景分析-FTTBØ对于FTTH ,GPON 在1:128分光比/EPON 在1:64分光比下可以满足20M 左右的带宽需求,而现网中一般应用的分光比为1:32,故FTTH 在近几年不会有带宽瓶颈;Ø对于FTTB ,当EPON 带宽需求在10M 以上/GPON 带宽需求在20M 以上时将出现带宽瓶颈,需要引入10G PON 且最大分光比为1:32;Ø成本:10G PON 用于FTTH 成本昂贵,但FTTB 场景下,MDU 中光模块和MAC 芯片增加的成本同时还被十几或几十个用户分摊,因此成本增加比较有限。
OLTIPTV 语音上网LAN-MDUDSL-MDUMODEMIPTV 语音上网10G PON 应用场景-老小区提速改造l 改造区域:传统DSLAM 小区、传统LAN 小区、FTTH 入户困难区域、1G PON FTTB 小区;l 10G MDU 接入技术:ADSL2+、VDSL2、LAN ;l 降低建网成本,快速建网,推进普及业务,提升用户体验和满意度,增强竞争优势。
NG-PON2标准进展Q2/11Q3/11Q4/11Q1/12Q3/12Q4/12Q1/13Q2/13Q3/13Q2/12FSAN 运营商协商完成NG-PON2需求白皮书FSAN 设备厂家合作完成NG-PON2技术白皮书:包含TWDM PON 、40G TDM PON 、WDM PON 和OFDM PON 等多种技术,供运营商选择。
FSAN 运营商选择TWDM PON 做为NG-PON2的主要实现技术,编写G.ngpon2.1即NG-PON2总体需求,为ITU 立项准备。
FSAN 设备厂家编写G.ngpon2.2,即NG-PON2 PMD 层规范,未来的G.989.2G.ngpon2.1在ITU-T 会上提交获得通过,标准号为G.989.1G.989.3 TC 层基于G.987.3开始编写ITU-T 会议提交G.989.2和G.989.3。
OMCI 编写尚未开始,计划在G.988基础上针对NG-PON2技术特点进行修订。
FSAN最新会议进展•2013年5月份成都FSAN会议,NG-PON2技术标准取得进展l物理介质关联(PMD)层:标准G.989.2进一步细化完善,形成终稿,力争在今年7月ITUT-T全会上正式提交;l传输汇聚(TC)层:对可能影响TC层的问题进行了优先研究讨论,如波长调整、FEC开/关控制、各种线路编码的拉曼效应抑制、双速率信道激活等,形成多篇技术文稿;l保护技术:面向NG-PON2技术特点,探讨在NG-PON2中可能实现的保护技术方案,并将补充修订至G.Sup51和G.989.1.Amd。
l节能:对G.984.3、G.987.3、G.988等相关标准中如何进行修订补充进行了热烈讨论,还将继续深入研究各种方案。
OLT PON 口汇聚带宽最低支持下行40Gbit/s ,上行10Gbit/s ;ONU PON 口需要至少支持1Gbit/s 的业务;汇聚带宽上下行比例可向1:2和1:1发展,也可支持更低比例;在最低要求的基础之上,提供可扩展性,下行160Gbit/s ,上行80Gbit/s 是其目标值。
无源ODN 的条件下,最大支持距离可达40KM ,且差分距离需支持20KM 和40KM 可配置。
在不限制ODN 无源的条件下,NG-PON2系统距离需要支持60KM ,在长距装置的支持下,60km ~100km 也是可以考虑的。
NG-PON2基本特点系统容量传输距离ODN 中支持的用户数最大为256个;在需要支持更多分光比的场景,可以通过布放长距装置减少设备的复杂性和光功率预算的限制。
分光比公众客户、企业客户、移动和固网回传以及其它需要高质量和高速率的业务;支持传统的POTS 和E1,通过仿真或透传;网络侧和用户侧接口丰富,涵盖传统和未来的接口,如SDH/OTN/CPRI ;G.hn;100G/40G 以太网端口;系统灵活,满足各种业务承载,建议支持PtP 光纤接入。
业务需求距离是影响铜线带宽能力的主要因素1 对线FTTdpCO/FTTNFTTB/C6 km100m1.5 km3 km0.150205READSLMbps1001000ADSL2+200VectoringVDSL2800mVDSL2300MIMO Super MIMO300mADSL2G.fast铜缆宽带提速技术发展VDSL2技术l VDSL2技术l VDSL2标准:ITU-T G.993.2 (2006.02),YD/T 1996.2-2009l频段扩展到最大30MHz,有多个模版应用于不同场景l基于双绞线单线对可提供最高达100Mbps的对称速率,常用17a模版,实现50M/100Mbps的上下行速率。
向后兼容ADSL/2/2+l VDSL2技术虽然已经讨论很多年,但仍然存在以下技术问题:l受制于铜缆质量,限制接入最大带宽l与ADSL2+共存时,同频干扰l家庭组网复杂多样性对于VDSL2线路所带来的影响l现阶段,VDSL2技术在国外已经广泛应用,在国内还没有大规模部署,联通也仅仅在实验室进行过验证性测试,现网推广和部署经验匮乏第一部分国家及联通宽带发展战略第二部分中国联通宽带接入网关键技术分析•下一代光接入技术选择•ODN 网络建设与维护第三部分总结目录用户室内/外用户室内终端设备分纤盒ONT光缆交接间/箱光纤光缆单芯光缆光跳线光/电缆插座OLT局端光缆光配线架局端(POS)(POS)q ODN设备及工程投资已成为FTTH投资的主体(占投资的70%~80%)q ODN网络建设周期比较长,一旦部署完成,需要长期使用,因此,在建设初期,需要考虑一步到位的建设方案;q ODN网络更贴近于用户,全程线路中80%以上的投资均位于建筑物内部;ODN(光分配网):FTTx建设的基石p“四点三段”p四点:机房点、汇聚点、接入点和用户点;p三段:主干段、配线段和入户段;ODN网络建设所面临的挑战Æ入场难问题:小区物业对运营商FTTH建设收取不合理的费用或设置障碍,使用户驻地网建设面临困难Æ入户难问题:部分老旧小区用户担心破坏住宅原有装修而对FTTH 改造不予配合。