Usługi telewizji cyfrowej w sieciach GPON. Mikołaj Chmura

Transkrypt

1 Usługi telewizji cyfrowej w sieciach GPON Mikołaj Chmura

2 Agenda GPON i Video Overlay Telewizja analogowa Telewizja DVB-C/T GPON i multicast Telewizja IPTV System GPON Huawei

3 Sieć PON OLT (Optical Line Terminal) jednostka centralna, zarządzanie systemem, kontrolowanie terminali ONT ONU (Optical Network Unit) urządzenie abonenckie zapewniające dostęp do usługi po stronie klienta ONT (Optical Network Terminal) MDU (Multi-Dwelling Unit) ODN (Optical Distribution Network) pasywna optyczna sieć dystrybucyjna Passive Optical Network ONU Passive Optical Splitter OLT Passive Optical Splitter

4 Video Overlay model sieci

5 Tłumienie w światłowodzie

6 Harmonijna koegzystencja O-band E-band S-band C-band L-band U-band Upstream of 10G GPON 1260~1280 Upstream of GPON 1290~1330 or 1300~1320 Downstream of GPON RF Downstream of 10G GPON OTDR

7 Full FTTH (DATA, VOIP, TV)

8 COAX (TV) & FIBER (DATA, VOIP)

9 Transmisja równoległa 1310/1550

10 Wybór technologii 1310/1550 Sytuacja A - załoŝenia: Link optyczny 10km 16 odbiorników optycznych Moc optyczna wejściowa -6 dbm Technologia 1310 vs Sytuacja B - załoŝenia: Link optyczny 20km 16 odbiorników optycznych Moc optyczna wejściowa -6 dbm Technologia 1310 vs. 1550

11 Wybór technologii 1310/1550 System Dystans ZłoŜoność systemu Koszt km Niska 100% 1550 CWII 10km Niska 170% km Niska 100% 1550 CWII 20km Niska 104%

12 Wybór technologii 1310/1550 Wnioski: Na dystansach do 10km bezapelacyjnie tańsze jest 1310 Na dystansach do 20km róŝnica się zaciera ze względu na róŝnicę w tłumienności fal (0.35 vs db/km) Oba rozwiązania są bardzo proste w uruchomieniu i utrzymaniu Przy ograniczonej liczbie włókien optycznych lub wyniesionych obszarach trzeba raczej kierować się w kierunku technologii 1550 ze względu na moŝliwość wzmocnienia sygnału Przy liczbie odbiorników optycznych w granicach dzięki zastosowaniu wzmacniaczy optycznych i jednego nadajnika, technologia 1550 wychodzi efektywniej kosztowo

13 CNR, CSO, CTB, SBS, SRS CNR (Carier to Noise Ratio) > 44 db (> 47dB) CNR 48 db przy mocy odebranej -8 dbm CSO (Composite Second Order) < -54 dbc CTB (Composite Triple Beat) < -54 dbc SBS (Stimulited Brillion Scattering) regulowany od +12dB do +18dB (dla 50km dla 20km dodatkowo ~+2.5 db) SRS (Stimulited Raman Scattering) degradacja poziomu CNR o <0.25dB dla sygnałów w S-band ( nm) o poziomie wejściowym -1dB dla 155Mbps, +1dB dla 622Mbps, +3dB dla 1.25Gbps

14 Przykładowa kalkulacja budŝetu Wkładka B+: Moc nadawana: minimum 1.5dBm (maksimum 5dBm) Detekcja: -28dBm Wkładka C+: Moc nadawana: minimum 3dBm (maksimum 7dBm) Detekcja: -31dBm Sygnał VIDEO OVERLAY: Ograniczeniem mocy wprowadzanej do włókna jest parametr SBS. Który dla nadajników 1550nm firmy ARRIS ogranicza moc wprowadzaną do włókna na dystansie 20km do 20dBm. Detekcja sygnału analogowego jest ograniczona EIN danego odbiornika i rastrem kanałowym operatora.

15 Przykładowa kalkulacja budŝetu Zatem patrząc na link: całkowity budŝet dla kanału zwrotnego GPON (1310nm): 32.5dB całkowity budŝet dla kanału dosyłowego GPON (1490nm): 31dB budŝet dla VIDEO OVERLAY GPON (1550nm): 26 db (28 db granica dla optycznego AGC ONT). Zakładając: tłumienie połączenia mechanicznego złącza SC/APC 0.5 db (zakładamy 5 połączeń) tłumienie światłowodu dla 1310nm 0.35 db/km tłumienie światłowodu dla 1490nm 0.3 db/km tłumienie światłowodu dla 1550nm 0.25 db/km tłumienie splitera 1x64 20 db Długość fali Tłumienie per km Całkowity budżet optyczny Całkowite straty optyczne BudŜet po uwzględnieniu strat Wynikowy dystans (km)

16 Platforma optyczna ARRIS CHP-CORWave CORWave II CHP-CORWave II CHP Max 5000 chassis CHP EPON OLT Multipurpose Optical Switch FTTMax Multiport EDFAs CORView CHP GMODs CHP EDFAs CHP GAMP 3 CHP Transmitters CHP Return Receivers

17 Dostępne wzmacniacze optyczne EDFA EDFA CHP Max5000 Do 8 portów do 23 dbm EDFA stand alone RM unit Do 4 portów do 23dBm EDFA dla rozwiązań FTTx Do 28 portów do 21 dbm Opcjonalnie filtry CWDM

18 Odbiorniki optyczne seria LAMBDA PRO xx / OPTI xx Parametry Praca w oknie optycznym Zakres wej. mocy opt.[dbm] LAMBDA PRO 70 WDM 1550 nm i 1310nm -7 0 OPTI 50 WDM 1550 nm i 1310nm -7 0 Lb. wyjść (aktywne/pasywne) Obsługiwana lb. gniazdek Zasilanie Regulacja Optyczne AGC Miernik mocy optycznej 1 / (114/114 dbuv) lokalne Elektroniczna Tak Tak 1 / 2 40 (102, 98x2 dbuv) lokalne Wkładki lub płynna Brak Brak

19 ONT z portem RF Parametry Praca w oknie optycznym Zakres wej. mocy opt.[dbm] Lb. wyjść (aktywne/pasywne) Obsługiwana lb. gniazdek Zasilanie Regulacja Optyczne AGC Monitoring/Kontrola ONT + port RF CWDM 1550 nm / ( 18 dbmv) lokalne Nie wymagana Tak Tak

20 Telewizja analogowa

21 Telewizja cyfrowa Standardy DVB: satelitarne: DVB-S, DVB-S2 i DVB-SH DVB-SMATV do dystrybucji przez SMATV kablowe: DVB-C, DVB-C2 naziemne: DVB-T, DVB-T2 naziemne dla komórek: DVB-H, DVB-SH mikrofalowe: wykorzystujące DTT(DVB-MT), MMDS (DVB-MC), i/lub standardy MVDS (DVB-MS)

22 Podstawowy system telewizji cyfrowej DVB-C Anteny sat dystrybucja syg sat Odbiór Deskrambl. Wyjście ASI lub IP Dekoder MPEG-2 SAT SPLITTER Dekoder MPEG-2 HOT BIRD DVB Deskrambler = ASTRA DVB Deskrambler =

23 DVB PSI/SI MPEG-2 (4) PSI (PAT,PMT,CAT,NIT) plus: Bouquet Association Table BAT Lists services available from provider Service Description Table SDT Event Information Table EIT Start, stop times and description of programmes Running Status Table RST Status of currently scheduled programmes Time and Date Table TDT Network Identification Table NIT

24 Usługi dodatkowe Podstawa - telewizja cyfrowa broadcast TV podstawowa funkcja STB channel zapping Dodatkowe usługi związane: EPG (Electronic Program Guide) NVoD (Near Video on Demand) PVR (Personal Video Recording) PPV (Pay Per View) Usługi dodatkowe zaawansowane: SVoD (Subscription Video on Demand) VoD (Video on Demand) NPVR (Network Personal Video Recording) TimeShift

25 System SRM MW STB SOAP, user and content information RTSP, session setup and maintenance SRM RTSP, session setup and maintenance RTSP, TRIP, Session setup, monitoring and allocation VoD

26 VECTOR EasyTV

27 IPTV

28 Podstawy pracy sieci PON 1 Transmisja Downstream 2 3 ONU1 ONU Splitter OLT ONU3 1490nm ODN 1310nm OLT ONU/ONT 1 2 ONU1 ONU Splitter OLT Transmisja Upstream 3 ONU3

29 Wymagania dla transmisji IPTV Wymagania na pasmo: MPEG-2: 480i SD MPEG-2: 3-9 Mbps 720p HD MPEG-2: Mbps 1080i HD MPEG-2: Mbps MPEG-4: 480i SD MPEG-4: 1-6 Mbps 720p HD MPEG-4: 9-12 Mbps 1080i HD MPEG-4: Mbps Wymagania QoS: Jitter: <5ms Delay: <20ms Packet loss rate (PLR) dla testowego strumienia 20 Mbps (1316 bajtów, 1899 p/s), dozwolony 1 stracony pakiet na godzinę: 1,46e-07

30 Multicast single-copy vs multi-copy

31 Wydajna platforma wspierająca IPTV z HDTV Parametry multicast 8K uŝytkowników multicast 4K programów multicast 2k jednoczesnych programów multicast Wielkość pasma śeby ściągnąć film 12.2GB: Jeśli pasmo jest 1Mbps: czas ściągania = 27 h Jeśli pasmo jest 50Mbps: czas ściągania = 32 min Multicast Server 2.5G ONT Ch1 Ch2 Ch4000 GPON OLT GPON Ch1 Ch2 Ch G ONT IP Core SCU SCU ONT OSS 20G OPGD GE NMS GE DSLAM Strumień Multicast Punkt przetwarzania IGMP Wysoka wydajność Rozproszone przetwarzanie pakietów IGMP Rozproszona replikacja IGMP fast leave Szybkie przełączanie: 50ms, 800 pakietów IGMP na sekundę

32 Multicast forwarding table

33 MA5600T wsparcie dla usługi IPTV MA5600T wspiera usługę IPTV poprzez następujące funkcje: PIM SSM IGMP V1/V2/V3 IGMP proxy i IGMP snooping IGMP fast leave Prejoin Multicast CAC (connection admission control) Unikalne funkcje IPTV: watch, preview, forbidden Multicast CDR Łatwe zarządzanie programami, z wsparciem dla statystyk oglądalności Zarządzanie uŝytkownikami IPTV z kontrolą dostępu do programów IGMP Bearer Channel i Video Bearer Channel Multiple Multicast VLAN Distributed Multicast = szybkie przełączanie kanałów (10 ms)

34 Multicast fast leave

35 Multicast fast leave MAC based

36 Multicast preview

37 Multicast CAC

38 Multicast CDR ID Field Name Specification Explanation 0 TAG 3 bytes Fixed as "Log". "Log" is the name of the module that generates syslog. 1 SN 0..5 bytes A 16-bit variable. The maximum value is which occupies 5 bytes. 2 FrameSlotPortGemport bytes F/S/P/GemPort for GPON users. FrameSlotPortFlow bytes F/S/P/FlowID for other type users. 3 ProgramIP bytes For example, OperMode 0..1 bytes 0-Watch; 1-Preview; 2-No Right; Other-invalid. 5 StartDate bytes YYYY-MM-DD HH:MM:SS 6 EndDate bytes YYYY-MM-DD HH:MM:SS 7 ProgramName bytes For example, cctv1. If the program does not exist, No-Name is displayed. 8 ProgramSrcIP bytes For example, If the IP address is invalid, * is displayed. 9 Reason 1..2 bytes Why syslog is generated: 11: User's online time is too long. 0: User leaves the multicast group.

39 Struktura Systemu

40 Middleware

41 Bloki funkcjonalne - CA/DRM

42 Numer 1 na rynku wśród uniwersalnych platform dostępowych AN@CO Curb Building Floor Customer Premise MSAN POTS / BRA / PRA / TDM G.SHDSL Residential DSLAM ADSL2+ / VDSL2 / SHDSL / ATM Business MA5600T ONT FTTH OLT GPON P2P(FE/GE) MDU--MA5616 CBU--MA5612 MDU MA5603T VDSL2 ADSL2+ POTS FE E1 Residential Router Business BTS/Femto Cell FTTB FTTC FTTO FTTM FTTO MA5600T AGG Node GE MA5603T POTS xdsl Residential Uniwersalna platforma dla róŝnych technologii FTTX: FTTC / FTTB / FTTH / FTTM / FTTO Wsparcie dla wszystkich usług dla róŝnych klientów: Resident / Business / Mobile backhaul Uniwersalna platforma dla róŝnych technologii dostępowych: GPON / P2P / VDSL2 / ADSL2+ / G.SHDSL / POTS

43 Rodzina produktów MA56xxT MA5600T OLT wysokiej pojemności 16 slotów usługowych, 2 sloty procesora, 2 uplinki 2 sloty na zasilacza Karty usługowe: GPON/P2P/MPLS/TDM/STM-1 Procesor: SCUN, 460G switching capacity, 4x1GE uplink MA5603T OLT średniej pojemności 6 slotów usługowych, 2 sloty procesora, 2 uplinki 2 sloty na zasilacza Karty usługowe: GPON/P2P/MPLS/TDM/STM-1 Karty usługowe między MA5600T, a 5603T są kompatybilne. Terabitowe chassis w pełni redundantne Architektura 3.2T Backplane, 40G Slot Bandwidth, 10G PON Ready Skalowalne karty uplinkowe nx10ge.

44 Terminale GPON ONT GPON ONT BRIDGE BRIDGE+VOIP HOME GATEWAY HG861 1 GE 1 CATV (RF) HG863 4 GE HG GE HG GE 1 POTS HG GE 2 POTS HG GE 2 POTS 1 CATV (RF) HG GE 2 POTS 1 USB WIFI HG GE 2 POTS 1 CATV (RF) 1 USB WIFI(11n) HG GE 4 POTS 1 CATV (RF) 1 USB WIFI(11n) Huawei FTTH TERMINALS

45 Lider na rynku FTTx Lider na globalnym rynku 33% 35% Lider w tworzeniu standardów 70 No.1 Huawei No.1 No.1 Qty. Huawei GPON(2009) xdsl(2009) Obsługa 1/3 uŝytkowników BB Lider technicznych innowacji 0 DSL 10G PON GPON EPON Nr.1 wśród dostawców systemów Lider masowych wdroŝeń Pionierska komercjalizacja nowych technologii Pozyskanie prawie 50%+ projektów FTTx

46 Dziękuję za uwagę!