Usługi telewizji cyfrowej w sieciach GPON

1. Usługi telewizji cyfrowej
w sieciach GPON
Mikołaj Chmura

2. > technologie przyszłości
Agenda
• GPON i Video Overlay
• Telewizja analogowa
• Telewizja DVB-C/T
• GPON i multicast
• Telewizja IPTV
• System GPON Huawei

3. > technologie przyszłości
Sieć PON
Passive Optical Network
Passive Optical
Splitter
Passive Optical
Splitter
OLT
ONU
• 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

4. > technologie przyszłości
Video Overlay – model sieci

5. > technologie przyszłości
Tłumienie w światłowodzie

6. > technologie przyszłości
1260 1360 1460 1530 1565 1625 1675
E-band S-band C-bandO-band L-band U-band
OTDR
1550-15601480-15001290~1330 or
1300~1320
1575-15801260~1280
RF Downstream of 10G GPONDownstream of GPONUpstream of 10G
GPON
Upstream of GPON
Harmonijna koegzystencja

7. > technologie przyszłości
Full FTTH (DATA, VOIP, TV)

8. > technologie przyszłości
COAX (TV) & FIBER (DATA, VOIP)

9. > technologie przyszłości
Transmisja równoległa 1310/1550

10. > technologie przyszłości
Wybór technologii 1310/1550
• Sytuacja A - załoŜenia:
– Link optyczny 10km
– 16 odbiorników optycznych
– Moc optyczna wejściowa -6 dBm
– Technologia 1310 vs. 1550
• Sytuacja B - załoŜenia:
– Link optyczny 20km
– 16 odbiorników optycznych
– Moc optyczna wejściowa -6 dBm
– Technologia 1310 vs. 1550

11. > technologie przyszłości
Wybór technologii 1310/1550
100%Niska20km1310
104%Niska20km1550 CWII
170%Niska10km1550 CWII
100%Niska10km1310
KosztZłoŜoność systemuDystansSystem

12. > technologie przyszłości
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. 0.25 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 80-100
dzięki zastosowaniu wzmacniaczy optycznych i jednego
nadajnika, technologia 1550 wychodzi efektywniej
kosztowo

13. > technologie przyszłości
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 (1480-1500nm) o
poziomie wejściowym -1dB dla 155Mbps, +1dB dla 622Mbps, +3dB
dla 1.25Gbps

14. > technologie przyszłości
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. > technologie przyszłości
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
28.38.522.5310.31490
143.522.5260.251550
28.51022.532.50.351310
Wynikowy dystans
(km)
BudŜet po
uwzglęęęędnieniu
strat
Całłłłkowite
straty
optyczne
Całłłłkowity
budżżżżet
optyczny
Tłłłłumienie per
km
Dłłłługośćśćśćść
fali

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

17. > technologie przyszłości
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. > technologie przyszłości
Odbiorniki optyczne seria
LAMBDA PRO xx / OPTI xx
Brak
Brak
Wkładki lub płynna
lokalne
40 (102, 98x2 dBuV)
1 / 2
-7 ÷ 0
WDM 1550 nm i 1310nm
OPTI 50
Tak
Tak
Elektroniczna
lokalne
120 (114/114 dBuV)
1 / -
-7 ÷ 0
WDM 1550 nm i 1310nm
LAMBDA PRO 70Parametry
Praca w oknie optycznym
Zakres wej. mocy opt.[dBm]
Lb. wyjść
(aktywne/pasywne)
Obsługiwana lb. gniazdek
Zasilanie
Regulacja
Optyczne AGC
Miernik mocy optycznej

19. > technologie przyszłości
ONT z portem RF
Parametry ONT + port RF
Praca w oknie optycznym CWDM 1550 nm
Zakres wej. mocy
opt.[dBm]
-8 ÷ +2
Lb. wyjść
(aktywne/pasywne)
1 / 0
Obsługiwana lb. gniazdek 4-6 (≥18 dBmV)
Zasilanie lokalne
Regulacja Nie wymagana
Optyczne AGC Tak
Monitoring/Kontrola Tak

20. > technologie przyszłości
Telewizja analogowa

21. > technologie przyszłości
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. > technologie przyszłości
Podstawowy system telewizji cyfrowej DVB-C
Anteny sat
dystrybucja
syg sat
HOT BIRD
SAT
SPLITTER
ASTRA
Dekoder MPEG-2
DVB
Deskrambler
1
01
011 101011=
Dekoder MPEG-2
DVB
Deskrambler
1
01
011 101011=
Odbiór
Deskrambl.
Wyjście
ASI lub IP

23. > technologie przyszłości
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. > technologie przyszłości
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. > technologie przyszłości
MW
VoD
SRM
STB
RTSP, session setup
and maintenance
SOAP, user and
content information
RTSP, session setup and
maintenance
RTSP, TRIP, Session setup,
monitoring and allocation
System SRM

26. > technologie przyszłości
VECTOR EasyTV

27. > technologie przyszłości
IPTV

28. > technologie przyszłości
Podstawy pracy sieci PON
OLT
ODN
ONU/ONT
1490nm
1310nm
3 2 1
3
2
1
3 2 1
3
2
1
3
2
1
OLT
ONU1
ONU2
ONU3
Splitter
3 2 1
1
2
3
3
2
1
OLT
ONU1
ONU2
ONU3
Splitter
Transmisja Downstream
Transmisja Upstream

29. > technologie przyszłości
Wymagania dla transmisji IPTV
Wymagania na pasmo:
• MPEG-2:
– 480i SD MPEG-2: 3-9 Mbps
– 720p HD MPEG-2: 12-15 Mbps
– 1080i HD MPEG-2: 15-28 Mbps
• MPEG-4:
– 480i SD MPEG-4: 1-6 Mbps
– 720p HD MPEG-4: 9-12 Mbps
– 1080i HD MPEG-4: 12-18 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. > technologie przyszłości
Multicast single-copy vs multi-copy

31. > technologie przyszłości
Multicast
Server Strumień MulticastNMS
OSS
SCU
GPON OPGD
DSLAM
GE
Wydajna platforma wspierająca IPTV z HDTV
GPON OLT
Ch1
Ch2
Ch4000
…
Ch1
Ch2
Ch4000
…
IP Core
8K uŜytkowników
multicast
4K programów multicast
2k jednoczesnych
programów multicast
2.5G
Parametry multicast
ONTONT
ONT
GE
Punkt przetwarzania IGMP
Rozproszone
przetwarzanie pakietów
IGMP
Rozproszona replikacja
IGMP fast leave
Szybkie przełączanie:
50ms,
800 pakietów IGMP na
sekundę
Wysoka wydajność
śeby ściągnąć film 12.2GB:
Jeśli pasmo jest 1Mbps:
czas ściągania = 27 h
Jeśli pasmo jest 50Mbps:
czas ściągania = 32 min
Wielkość pasma
SCU
20G20G

32. > technologie przyszłości
Multicast forwarding table

33. > technologie przyszłości
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. > technologie przyszłości
Multicast fast leave

35. > technologie przyszłości
Multicast fast leave – MAC based

36. > technologie przyszłości
Multicast preview

37. > technologie przyszłości
Multicast CAC

38. > technologie przyszłości
Multicast CDR
For example, 192.168.1.1. If the IP address is
invalid, * is displayed.
0..15 bytesProgramSrcIP8
Why syslog is generated:
11: User's online time is too long.
0: User leaves the multicast group.
1..2 bytesReason9
For example, cctv1. If the program does not
exist, No-Name is displayed.
0..16 bytesProgramName7
YYYY-MM-DD HH:MM:SS0..18 bytesEndDate6
YYYY-MM-DD HH:MM:SS0..18 bytesStartDate5
0-Watch; 1-Preview; 2-No Right; Other-invalid.0..1 bytesOperMode4
For example, 239.1.1.1.0..15 bytesProgramIP3
F/S/P/FlowID for other type users.5..14 bytesFrameSlotPortFlow
F/S/P/GemPort for GPON users.5..13 bytesFrameSlotPortGemport2
A 16-bit variable. The maximum value is 65535
which occupies 5 bytes.
0..5 bytesSN1
Fixed as "Log". "Log" is the name of the module
that generates syslog.
3 bytesTAG0
ExplanationSpecificationField NameID

39. > technologie przyszłości
Struktura Systemu

40. > technologie przyszłości
Middleware

41. > technologie przyszłości
Bloki funkcjonalne - CA/DRM

42. > technologie przyszłości
Numer 1 na rynku wśród uniwersalnych
platform dostępowych
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
FTTH
FTTB
FTTC
FTTO
FTTM
Residential
BuildingBuildingAN@COAN@CO Customer PremiseCustomer Premise
ADSL2+ / VDSL2 / SHDSL / ATM
VDSL2
ADSL2+
POTS
FE
E1
GPON
Business
Router
CurbCurb
MA5600T
ONT
FloorFloor
BTS/Femto Cell
MDU--MA5616
FTTO
P2P(FE/GE)
Residential
CBU--MA5612
MA5603T
POTS / BRA / PRA / TDM G.SHDSL
Business
GE
MA5603T Residential
POTS
xDSL
OLT
AGG
Node
MDU
MSAN
DSLAM
MA5600T

43. > technologie przyszłości
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
MA5600T
OLT średniej pojemności
6 slotów usługowych, 2 sloty procesora, 2 uplinki
2 sloty na zasilacza
Karty usługowe: GPON/P2P/MPLS/TDM/STM-1
MA5603T
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.
Rodzina produktów MA56xxT

44. > technologie przyszłości
GPON ONTGPON ONT
Huawei FTTH TERMINALS
BRIDGE BRIDGE＋＋＋＋VOIP HOME GATEWAY
HG8240
4 GE
2 POTS
HG8245
4 GE
2 POTS
1 USB
WIFI
HG8247
4 GE
2 POTS
1 CATV (RF)
1 USB
WIFI(11n)
HG863
4 GE
HG861
1 GE
1 CATV (RF)
HG8010
1 GE
HG8110
1 GE
1 POTS
HG8447
4 GE
4 POTS
1 CATV (RF)
1 USB
WIFI(11n)
Terminale GPON ONT
HG8242
4 GE
2 POTS
1 CATV (RF)

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

46. Dziękuję za uwagę!
www.vector.com.pl