me4600 4november jaroslaw grabowski v1.0b

58

Upload: pho-le

Post on 24-Jan-2016

279 views

Category:

Documents


4 download

DESCRIPTION

olt va onu mang gpon

TRANSCRIPT

Page 1: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b
Page 2: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

Cisco  High  Speed  Access  Solu1ons  with  the  ME4600  Jaroslaw  Grabowski  

Page 3: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

Agenda  

§ Introduc6on  to  Op6cal  Networks  Architecture  § Introduc6on  to  ME4600  OLT  § Overview  of  GPON  CPEs  (ONTs)  § Broadband  implementa6on  

–   Connec6ng  Subscribers    –   Connec6ng  Network  –   Managing  Subscribers  –   Managing  ME4600  

Page 4: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

Service  Provider  Network  Architecture  Access  Layer  

4

Core  

Applica1on  and  Content  Layer  

Policy,  Service,  Management  Opera1ons  Layer    

Video  Broadcast  VoIP  VoD  iFrame  Cache  Managed  Business  Services  (Storage,  VoIP,  Security)  

Portal   Authen1ca1on  And  Billing    

Policy  Manager  EMS  and  Provisioning  

Subscriber  and  Service  Data  base  

Aggrega1on  Access  

DSL  Cable  

FTTX  

Ethernet  Business  MSE  

Edge  BRAS  

DPI  

Residen1al  

STB  

Mobile  

Corporate  

Business  

Corporate  

Transport  Layer  Core  DWDM  SDH,  TDM   Regional  DWDM  Xponder   10G,  40G,  100G   IPoDWDM  ROADM,  WXC,  

Tunable  

Page 5: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

Access   Aggrega6on   Edge   Core   Op6cal  

Cisco  Service  Provider  Architecture  Wireline  Access  

5  

Evolved  Programmable  Network  

NCS   NCS  

APIs  

APIs  

EDGE  CORE  

VM   VM  

Edge  

Core  

VM  

Access  

Evolved  Services  PlaPorm  

VM  /    Storage    Control  

Service  Catalog  Service    Orchestra6on  Apps  

VM  

Applica6ons  and  Services  

CDN  

ASR  901  

ME3600X  

ASR9000v  

ME3600X-­‐24CX  

ME4600  FTTx  system  Eth.  Point-­‐Point  GPON  

xDSL  MSAN  

ASR920  

uBR  Cable  (HFC)  

Page 6: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

Cisco  ME  4600  Series  Next  Genera6on  GPON  PorPolio  

Highest  Density  OLT  in  the  industry  • Up  to  256  GPON  ports  (16,384  ONTs  @  1:64  split  ra6o)  and  768  GE  ports  per  chassis  

• Dual-­‐star  Architecture  Backplane  with  120Gbps  per  slot  (8.6Tbps  maximum  switching  capacity)  

• Ready  to  support  Next  Genera6on    PON  technologies  (XG-­‐PON1  and  NG-­‐PON2)  

• PON  and  Ethernet  technologies  in  a  single  chassis  Numerous  ONT/ONU  op1ons    • Models  available  for  Residen6al,  Business    and  Mobile  Backhaul  applica6ons  

• Various  Interfaces:    GE,  POTS,  VDSL2,  T1/E1,  WiFi  • Broadband  Forum  Cer6fied  (BBF.247  /  BBF.069)  

ME  4601  (1RU  Chassis)  

Page 7: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

OPTICAL    NETWORKS  

Page 8: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

Op6cal  networks  big  picture  

FTTC

FTTH

Page 9: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

Fibre  Op6c  Network  Categories  

Fibre  Op6c  Network  

FTTN  (Node)  

FTTC  (Cabinet)  

FTTB  (Building)  

FTTH  (Home)  

FTTD  (Desktop)  

Metallic  Connec6ons  

Cable/  ADSL  

Cable/  VDSL  

Ethernet  

Eth.  

Eth.  

6Mb/s  

40+Mb/s  

Limited  by  sharing  factor  and  technology  

Limited  by  modula6on  and  distance  

Eth.  

CO  Central  Office  

Subscribers  

Page 10: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

Broadband  Access    Subscribers  Trends  Evolu6on  of  Residen6al  Services  

0

100

200

300

400

500

600

700

800

CY03 CY05 CY07 CY09 CY11 CY13 CY15 CY17

Mill

ions

DSL, FTTH, FTTB+LAN Subscribers

FTTB+LAN

FTTH

DSL

Source: Infonetics Research

§ Service  Providers  differen6a6on  by    – Access  bandwidth    – Mul6media  content  offerings  (number  of  6tles,  HD/SD)  

– Value  added  services  (e.g.  security,  personaliza6on)  

– Mobility  

 

Page 11: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

FTTx  Categories  and  ME4600  

Fibre  Op6c  Network  

FTTN  (Node)  

FTTC  (Curb/Cabinet)  

FTTB  (Building)  

FTTH  (Home)  

FTTD  (Desktop)  

Metallic  Connec6ons  

Cable/  ADSL  

xDSL  

Ethernet  

Eth.  

Eth.  

Eth.  

Majority  of  FTTx  deployments    Addressed  by  ME4600  

Page 12: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

Fibre  Op6cal  Networks    Physical  topologies  

Ac6ve  Op6cal  Network  

Passive  Op6cal  Networks  

Characteris1cs  

Clients  connected  to  passive  splijers.    Passive  splijers  connected  to  single  ac6ve  element  Mul6ple  Clients  on  the  same  line  (shared  access)  No  power  needed  on  remote  splijer  sites  

Every  client  directly  connected  to  ac6ve  elements.    Ac6ve  elements  needs  to  be  powered.    

1:4  Splijer  

1:16  Splijer  

OLT  ONT   ONT      Op6cal  Network  Terminal  OLT        Op6cal  Line  Termina6on  

Page 13: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

Passive  Op6cal  Networks  Op6cal  Splijers  

2.5Gbps  downstream  wavelength  ‘reflected’  to  all  subscribers  

Passive  Op6cal  Networks  

1:4  Splijer  

1:16  Splijer  

ONT  

Passive  op6cal  splijers  

1.25Gbps  Upstream  wavelength  ‘reflected’  to  single  uplink  

Downstream  1490nm  

Upstream 1310 nm

Page 14: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

Fibre  networks  applicable  for  FTTC/FTTB/FTTH  Physical  topologies  use  cases  

High  speed  symmetrical  bandwidth.  

Easier  to  manage  FO  Lower  CAPEX  (not  substan6al)    Less  space    Less  power.    

Advantages  

Business/Corporate    High  speed  Residen6al.                    

Residen6al,  small  business,  branches.  Shared  bandwidth  possible.  

Main  Applica1ons  J

J

Easy  speed  upgrade  (1G,10G,100G)  

J

J Easy  un-­‐bundling  and  wholesale  J Easy  Troubleshoo6ng  J

Ac6ve  Op6cal  Network  

Passive  Op6cal  Networks  

1:4  Splijer  

1:16  Splijer  ONT  

J J OLT  

Page 15: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

FTTx  Topologies  -­‐  Brief  Comparison  

15

Ac1ve  Op1cal  Networks   Passive    Op1cal  Networks  

Bitrate  poten1al   Virtually  unlimited   Limited  by  characteris6cs  of  aggrega6on  point  

Technology  dependence   None   Limited  to  certain  classes  of  access  technologies  

Technology  upgrade   Per  subscriber   Per  aggrega6on  point  

Open  access  to  fibre   StraighPorward   Complex  

Troubleshoo1ng   Simple  –  OTDR   Complex  –  failure  correla6on  

Number  of  feeder  fibres   One  fibre  per  subscriber   One  fibre  per  aggrega6on  point  

Dimension  of  fibre  management  

One  port  per  subscriber   One  port  per  aggrega6on  point  

Page 16: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

FTTC  (Fibre  To  The  Cabinet/Curb)  Merging  xDSL  with  Op6cal  Networks  

Eth.   xDSL  

Bringing  DSLAM  closer  to  subscribers  =  higher  synchroniza6on  speed  (especially  important  for  VDSL)  Re-­‐use  of  exis6ng  cupper  infrastructure  Less  rack  space  needed  

DSLAM  

Remote  Cabinet  

J

J J

Home   Central  Office  

uMSAN                (Micro  Mul6-­‐Service  Access  Node)  24  or  48  ADSL/VDSL  ports  Eth.   xDSL  

Ethernet  

PON  

Page 17: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

Fibre  networks  applicable  for  FTTC/FTTB/FTTH  Physical  topologies  

Ac6ve  Op6cal  

Passive  Op6cal  

ME4600  

uMSAN  VDSL  

HDTV

HDTV

Corporate  HQ  

Home  FTTC  

Home  FTTH  

Small  Business  

Mobile  RAN  

Page 18: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

ME  4600  OVERVIEW  

18  

Page 19: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

Cisco  ME  4600  OLT  Chassis  Op6ons  ()  =  Max  GPON  ports  

§  Urban  high  density  to  rural  low  density  equipment  porPolio.  

§  PON  and  Ethernet  technologies  from  a  single  chassis.  

§  Seamless  MPLS  network  integra6on  (extent  of  the  L3  up  to  the  access  and  ring  protec6on  mechanisms).  

§  Embedded  RF  Overlay  features  (op6on).  

§  Mul6-­‐Service  plaPorm.  §  Ready  to  support  Next  

Genera6on    PON  technologies  (XG-­‐PON1  and  NG-­‐PON2)  

()  =  Max  GE  ports  

ME  4611  (7RU  Chassis)  

160Gbps  (48)  

48Gbps  (8)  

640Gbps  (112)  

1.3Tbps  (256)  

ME  4605  (3RU  Chassis)  

ME  4601  (1RU  Chassis)  

ME  4620  (14RU  Chassis)  

                       (768)  

                       (336)  

                       (144)  

                       (8)  

Page 20: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

Cisco  ME  4620  OLT  System  Overview  1.  ME4620  OLT  Shelf  

•  Mul6-­‐Terabit  Op6cal  Access  Shelf  •  Dual  Star  High  Availability  Architecture  •  14RU  High  -­‐  18  Access  /  Uplink  Slots  –  “Any  Card  /  Any  Slot”  •  Up  to  120Gbps  Per  Slot  •  -­‐48VDC  Power  (Redundant)  

2.  XCO  Switch/Control  Module  •  Redundant  640Gbps  Switch  Fabric  •  Redundant  1.3Tbps  Switch  Fabric  (planned)  

3.  UMX  Uplink  Modules  •  UMX-­‐10G4:  4  x  10G  Uplink  Module  •  UMX-­‐100G:  1  x  100G  Uplink  Module  (planned)  

4.  AMX-­‐16G:  16  Port  GPON  Access  Module  (16  x  16  =  256  Ports)  •  AMX-­‐12G:  12  Port  GPON  Module  (16  x  12  =  192  Ports)  

5.  AMX-­‐48E:  48  Port  FE/GE  Access  Module  (16  x  48  =  768  Ports)  •  Bidirec6onal  CSFPs:  1000BASE-­‐BX  •  Access  and  or  Uplink  interfaces  

1  

5  

3  

2  

2  

4  

Page 21: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

Ac6ve  Op6cal  Network  Point-­‐to-­‐point  is  simple  and  easy  

Point-­‐to-­‐Point  §  Direct  connec6on  to  any  Ethernet  device  §  Ethernet  AEX-­‐48GE  line  card  

–  48  ports      (24  x  C-­‐SFP)  –  SyncE  and  IEEE  1588v2/PTP  –  Y.1731  OAM  –  2x  40Gbps  connec6on  to  switching  matrix  

§  C-­‐SFP    Compact  SFP  –  Single  mode  fibre  –  Bidirec6onal  communica6on  over  1  fibre  D/U  Type.  

(wavelengths:    1490nm  and  1310nm)  –  Two  channels  opera6ons  (GLC-­‐2BX).  One  module  

supports  2  bi-­‐direc6onal  independent  fibres.  Bejer  space  u6liza6on  

–  100Mbps  or  1Gbps  speed  –  Power  10.5dB  –  10km  

 

1  fibre  for  bidirec6onal  traffic.  

100BASE-­‐BX10-­‐D/U  1000BASE-­‐BX10-­‐D/U  

Max  768  ports  per  node  

Max  2304  ports  per  rack  

Page 22: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

Passive  Op6cal  Network  GPON  Line  Card  

§ ME4600-­‐AMX-­‐16GPON  –  16  GPON  SFP  ports  –  2x  40Gbps  connec6on  to  switching  matrix  

§ ME4600-­‐AMX-­‐12GPON  –  12  GPON  SFP  ports  –  2x  40Gbps  connec6on  to  switching  matrix  

§ NG-­‐PON1  (10G),  NG-­‐PON2  (40G)  planned  for  2015  

§ Further  design  considera6on  –  Calculate  bandwidth  split  ra6o  –  Calculate  Op6cal  budget  

§  GPON  SFP  Class  B+  (28dB)    §  GPON  SFP  Class  C+  (32  dB)  

 

Max  number  of  subscribers:      64                subscribers/port                  x16      1.024    subscribers/LC                  x16      16.384      subscribers/node    x3          49.152      subscribers/rack  

1:64  split  

Page 23: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

1995   2000   2005   2010   2015  

APON  –  155M/155M  

BPON  –  625M/155M  

GPON  –  2.5G/1.25G  

NG-­‐PON1  –  10G/2.5G  

NG-­‐PON2  –  40G/10G  

1G-­‐EPON  1G/1G  

10G-­‐EPON  10G/1G  &  10G/10G  

G.983.1/2  

G.983.3-­‐5  

G.984.1-­‐4   G.984.  amend  

G.987  

G.989  

IEEE  802.3ah  

IEEE  802.3av  

PON  Evolu6on  

Down/Up  

Coexistence  and  easy-­‐migra6on  

Separate  wavelengths  

Page 24: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

ME4600  Hardware  Architecture  

24

§ Dual  Star  Architecture.  Each  line  card  slot  is  equipped  with  12  x  10Gbps  lanes  to  every  Switching  module.  

§ 8.6Tbps  maximum  switching  capacity  

§ Switching/Control  –  Ac6ve  &  Standby  mode  –  Hot  Swappable  

Switching  Module  

SM   SM  LC   LC   LC   LC   LC  

Ethernet  control  ports  

12x  10Gbps  Capacity  

12x  10Gbps  Capacity  

Page 25: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

XCO-­‐640  Switch  Fabric  

Cisco  ME  4620  OLT  System  Architecture  

§  Fully  Redundant  Dual  Star  Architecture  

§  Scalable  to  120  Gbps  per  slot  to  each  redundant  switch  module  §  12  x  10  Gbps  lanes  from  each  switch  module  to  each  access/uplink  slot  §  System  Capacity  :  8640  Gbps  ç  18  access  slots  *  120  Gbps  *  2  fabrics  *  2  direc6ons  

UMX-­‐40G  XCO-­‐640  

Switch  Fabric  (1+1)  

UMX-­‐100G  

AMX-­‐16G  

AMX-­‐48E  

4x10G  

4x10G  

4x10G  

12x10G  

GPON  

FE/GbE  

10  GE  

100  GE  

Page 26: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

§  14RU  x  19”  x  240  mm  

§  Up  to  3  OLT  chassis  per  300mm  deep  ETSI  cabinet  Ø  2200  x  600  x  300  mm  (HxWxD)  

§  Ven6la6on:  Ø  4  Redundant  /  Field  Replaceable  Fan  Modules  Ø  Intake:  Bojom  front  of  shelf  Ø  Output:  Top  rear  of  shelf  

Cisco  ME  4620  OLT  Hardware  

Page 27: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

ME  4611  OLT  System  Overview  

1.  ME4611  OLT  Shelf  •  Dual  Star  High  Availability  Architecture  

•  7RU  High  -­‐  9  Access  /  Uplink  Slots  –  “Any  Card  /  Any  Slot”  

•  Up  to  120Gbps  Per  Slot  •  -­‐48VDC  Power  (Redundant)  

2.  XCO  Switch  Module  •  Redundant  480Gbps  Switch  Fabric  

•  Redundant  640Gbps  Switch  Fabric  

•  Redundant  1.3Tbps  Switch  Fabric  (planned)  

3.  UMX-­‐10G  Uplink  Modules  •  UMX-­‐10G4:  4  x  10G  Uplink  Module  

•  UMX-­‐100G:  1  x  100G  Uplink  Module  (planned)  

4.  AMX-­‐16G:  16  Port  GPON  Access  Module  (7  x  16  =  112  Ports)  •  AMX-­‐12G:  12  Port  GPON  Module  (7  x  12  =  84  Ports)  

5.  AMX-­‐48E:  48  Port  FE/GE  Access  Module  (7  x  48  =  336  Ports)  •  Bidirec6onal  CSFPs:  1000BASE-­‐BX  

•  Access  and  or  Uplink  interfaces  

1  

4  

2  

3  

Page 28: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

ME  4605  OLT  System  Overview  

1.  ME4605  OLT  Shelf  •  Dual  Star  High  Availability  Architecture  

•  3RU  High  -­‐  3  Access  /  Uplink  Slots  –  “Any  Card  /  Any  Slot”  •  Up  to  120Gbps  per  slot  •  Air  Flow:  Right  to  Lew  

2.  XCO  Switch  Module  •  Redundant  160  Gbps  Switch  Fabric  •  Integrated  2  x  10GE  (SFP+)  •  -­‐48VDC  Power  (Redundant)  •  Alarm  I/O:  4  input  /  2  output  •  T1/E1  Synchroniza6on  Interface  

3.  AMX-­‐16G:  16  Port  GPON  Access  Module  (3  x  16  =  48  Ports)  •  AMX-­‐12G:  12  Port  GPON  Module  (3  x  12  =  36  Ports)  –  Extended  temperature  range  

4.  AMX-­‐48E:  48  Port  FE/GE  Access  Module  (3  x  48  =  144  Ports)  •  Bidirec6onal  CSFPs:  1000BASE-­‐BX  •  Access  and  or  Uplink  interfaces  

1  3  

2  

Page 29: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

ME  4601  OLT  System  Overview  

§  Compact  High  Density  GPON  Access  PlaPorm  

§  1RU  (1RUx19”x240mm)  

§  8  x  GPON  Interfaces  

§  1:64  Split  Ra6o  è  512  ONTs  

§  Up  to  8  x  GE  interfaces  (4  SFP  +  4  SFP+  cages)  

§  Up  to  4  x  10  GE  (4  SFP+  cages)  

§  -­‐48  VDC  1+1  Redundant  Power  

Page 30: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

CUSTOMER    CPE/ONT    OVERVIEW  

30  

Page 31: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

Customer  Premises  ONT  

Customer  Premises  ONT  equipment  porPolio:    §  ONT  and  RGW  on  single  equipment  (BBF.

069).  §  OLT  mul6-­‐vendor  interoperability  (BBF.

247).  §  Embedded  RF  Overlay  interface  with  

mul6ple  RF  filters  for  differen6ated  TV  Channel  packs.  

§  Customized  solu6on  for  differen6ated  client  scenarios  (e.g.  Mobile  Backhaul  and  Hotspot  /  mobile  offload).  

§  Voice  (VoIP),  High  Speed  Internet  and  video  (IPTV  and  RF  Overlay)  Mul6-­‐Service  Delivery.    

Page 32: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

ONT-­‐SFU  (Single  Family  Unit)  

§  Supports  full  GE  wire  speed  §  OMCI  GPON  Stack:  developed  in-­‐house,  able  to  handle  protocol  from  any  vendor  

(Huawei,  Alcatel-­‐Lucent,  Ericsson,  ZTE...)  §  Support  the  network  upgrade  to  XGPON    §  GPON  Cer6fica6on  Program  

Interoperability  with  main  OLT  vendors  

Up  to  1Gbps  

RF  Overlay  

Page 33: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

ONT-­‐RGW  (Residen6al  Gateway)  

§  High  performance  single  box  ONT  with  Residen6al  Gateway  (1Gbps)  §  Broad  range  of  physical  ports:  GbE,  FXS,  WiFi,  USB,  RF,  Home  Networking  §  Supported  Services:  HSI,  VoD,  VoIP,  Wi-­‐Fi,  Security,  Parental  Control,  DLNA,  

UPnP,  OSGI  for  new  services  §  Uses  the  following  BBF  cer6fied  SW  stacks  :    

§    TR-­‐247  (OMCI  ONT)  à  BBF.247  

§    TR-­‐069  (RGW)  à  BBF.069      

 Customer  Device  Management  

   

 Routed  Gateway  Management  

 

Home  Networking  Protocols  Smart  Grid  

Connected    Home  or  Office  

BBF  cer1fica1on:  A  quality  insurer  

Broadband  Network  

Page 34: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

ONT-­‐NTA  (Network  Terminal  Adapter)  

§  Main  Goals:  §  Provides  a  solu6on  for  the  all  op6cal  Central  Office.  Supports  the  transport  of  legacy  TDM  services  over  FTTx  networks.  

§  Uplink  interfaces:  §  GPON:    B+  class  op6cal  uplink  (28dB)  §  Gigabit  Ethernet:  Up  to  20km  bidirec6onal  interface  (1490/1310nm)  

§  Client  interfaces:  §  T1/E1,  10/100/1000BASE-­‐T  

§  CES:  Use  Circuit  Emula6on  Services(CES)  to  transport  TDM  over  packet  networks  §  SAToP(2Mb/s),  CESoPSN(nx64kb/s)  

§  OAM:  Connec6vity  Fault  Management  (802.1ag),  SLA  via  MEPs  supported  in  Y.1731  §  Clock/Timing:    Adap6ve  Clock  Recovery,  re6ming  by  GPON  Rx  clock,  SyncE  and  IEEE  1588  PTP  

Core  Network  

E1/T1  

ODN  

FE/GE  

Page 35: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

INTEGRATION  

Page 36: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

Delivering  Broadband.  Main  Tasks  

36

Connect  Fibre  Op6cal  Access  

Connect  SP  Network  

Ethernet  Transport  

Manage  ME4600  

1

2

4

Internet  

Connect  Fibre  Op6cal  Access  1

§  GPON  transmission  §  Bandwidth  split  

ra6on  §  Power  budget  

Services  and  Subscribers  (QoS,  Authen6ca6on)  

3

Page 37: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

GPON    Mul6-­‐access  technology  

Downstream  wavelength  ‘reflected’  to  all  subscribers  

Upstream  wavelength  reflected  only  towards  uplinks  

Passive  op6cal  splijers  

Logical  representa6on  

How  to  facilitate    communica6on?  Typical  Mul6-­‐Access  problem  with  solu6ons  spreading  communica6on  across:  -­‐  Time:  TDM  (most  typical  for  PON,  DOCSIS)  -­‐  Frequency:  FDM  (WDM-­‐PON)  -­‐  Mix  of  TDM  &  FDM  

Common  media  

OLT  ONT  

Page 38: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

Passive  Op6cal  networks  TDM  Data  and  control  domain  

#1  

#1   #2   #3  

#1   #2   #3  

#1  

#2  

#3  

#2  

#3  

#1  #2  #3  

§  OLT  “broadcas6ng”  data  to  all  ONTs  

§  Op6cal  network  is  shared.  ONT  transmission  could  collide  and  needs  to  be  controlled  

§  TDM  (Time  Division  Mul6plexing).  Each  ONT  can  transmit  in  dedicated  6meslots.  

§  OLT  measures  delay  and  sets  a  register  in  each  ONU  via  PLOAM  (physical  layer  opera6ons  and  maintenance)  messages.      

 

Downstream:  Data  broadcasted  to  all  ONTs  

Upstream:  ONTs  wait  for  6me  slots  

OLT  

ONT  /ONU  

#1   #2   #3  

#1   #2   #3  

Page 39: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

Passive  Op6cal  networks  Security  concerns  

#1  

#2  

#3  

§  Downstream  data  is  encrypted  per  ONT.  Standardized  protocol.    

§  ONTs  are  recognized  by  unique  serial  number  and  needs  to  be  registered  

 

ONT  /ONU  

#1   #2   #3  

#1   #2   #3  

#1  

#2   #1  #2  #3  

Downstream:  Data  broadcasted  to  all  ONTs  

Upstream:  ONTs  wait  for  6me  slots  

OLT  #1   #2   #3  

#1   #2   #3  

#3  

Page 40: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

Determining  a  Split  Ra6o  per  port.  Bandwidth  sharing  

Split  Ra1o  

DownstreamBW    (2.5  Gpbs  total)  

Upstream  BW    (1.24Gpbs  total)  

1:8  split   312  Mbps  per  sub   155  Mbps  per  sub  

1:16  split   156  Mbps  per  sub   78  Mbps  per  sub  

1:32  split   78  Mbps  per  sub   39  Mbps  per  sub  

1:64  split   39  Mbps  per  sub   19  Mbps  per  sub  

1:128  split   19  Mbps  per  sub   9.5  Mbps  per  sub  

Bandwidth  is  controlled  by  OLT  and  could  be  assigned  dynamically  

Page 41: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

P2P  Indoor  

ONT

ONT

ONT

ONT

ONT

ONT

1.º Piso

2.º Piso

3.º Piso

4.º Piso

5.º Piso

6.º Piso

PDO PDO

ONT

ONT

ONT

ONT

ONT

ONT

1.º Piso

2.º Piso

3.º Piso

4.º Piso

5.º Piso

6.º Piso

PDO

ONT

ONT

ONT

ONT

ONT

ONT

1.º Piso

2.º Piso

3.º Piso

4.º Piso

5.º Piso

6.º Piso

PDO

Client  Drop   Client  Drop   Client  Drop  (outdoor)  

Transi3on  Box  (Intdoor/outdoor)  

Client  Drop  (Indoor)  

Outdoor  

Indoor  Indoor  

Riser  

Floorbox  

P2P  outdoor  Riser  &  Floorbox  

Insidoor  PDO   Outdoor  PDO  

Op6cal  distribu6on  points  

Page 42: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

Passive  Op6cal  Networks  Power  Budget  

OLT  ONT  

 Element   Ajen.   Unit   Qty   Sum    FO  cable   0,4   dB/km   20   8    Fusion  Splice   0,05   dB   10   0,5    Mechanical  Splice   0,3   dB       0    Pair  of  Connectors   0,3   dB   11   3,3    Splijer  1:2   3,7   dB   1   3,7    Splijer  1:4   7,4   dB   2   14,8    Splijer  1:8   10,7   dB       0    Splijer  1:16   14   dB       0    Splijer  1:32   17,1   dB       0  

TOTAL   30,3  Splijer  opera6ons:  Loosing  half  of  the  op6cal  power  (3dB)  on  every  1:2  split.  

§  Total  (end-­‐to  end)  ajenua6on  needs  to  be  calculated.  

§  Appropriate  GPON  SFP  should  be  selected    Class  B+  (28dB)  or  Class  C+  (32  dB)  

 

Example  calcula6on  for  20km,  Class  C+  is  necessary  

Page 43: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

Passive  Op6cal  Network  Access  protec6on.    Type  B  

§ Splijers  are  equipped  with  2  uplink  ports.  (2:8,  2:16,  2:32  etc.)  

§ Only  one  port  is  ac6ve,  second  port  is  in  hot-­‐standby  mode  

§ ME4600  offers  Type-­‐B  protec6on  –  It  is  recommended  to  connect  Type-­‐B  protected  ports  to  two  different  Line  Cards  

–  50ms  switching  6me  in  case  of  failure  

 

Type-­‐B  Protec6on  

2:32  Splijer  

Page 44: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

Delivering  Broadband.  Main  Tasks  

44

Connect  Fibre  Op6cal  Access  

Connect  SP  Network  

Ethernet  Transport  

Manage  ME4600  

1

2

4

Internet  

Connect  SP  Network  

§  Resiliency  §  High  Bandwidth  

2 Services  and  Subscribers  (QoS,  Authen6ca6on)  

3

Page 45: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

Delivering  Broadband.  Connec6ng  to  the  network  

45

Ethernet  Transport  

§ Main  requirements  –  High  Speed  –  Resiliency    

§ High  Speed  –  8  x  10GE  (XFP:  10km,  40km,  80km)  uplink  ports  

–  2  x  100GE  (and  more)  uplink  ports  in  the  roadmap  

§ Resiliency  –  2  separate  Line  Cards  (hot  swappable)  –  Various  network  resiliency  op6ons  (LAG,  MC-­‐LAG,  G.8032)  

Page 46: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

Ethernet  Transport  IP/MPLS  

Delivering  Broadband.  Resilient  Connec6on  to  the  SP  Network  

46

MC-­‐LACP  

LAG  

G.8032  

§  Ling  Aggrega6on  Group  from  ME4600.  Different  uplink  Line  cards  

§ Mul6  Chassis  LAG  Control  Protocol  configured  on  ASR9000  

§  G.8032  configured  on  ME4600.  Different  uplink  Line  cards  

§  Two  ASR9000  in  the  ring  for  resiliency  

Ethernet  Transport  IP/MPLS  

Page 47: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

Delivering  Broadband.  Main  Tasks  

47

Connect  Fibre  Op6cal  Access  

Connect  SP  Network  

Ethernet  Transport  

Manage  ME4600  

1

2

4

Internet  

Services  and  Subscribers  (QoS,  Authen6ca6on)  

Subscribers  and  services  

§  Network  configura6on  

§  Subscribers  iden6fica6on  

§  Bandwidth  and  QoS  enforcements  

3

3

Page 48: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

Subscribers’  Management  Assump6ons  

Ethernet  Transport  

IP/  Internet  

§ Millions  of  subscribers  

§  Per  subscriber  iden6fica6on  (Authen6ca6on)  and  access  control  (Authoriza6on)  

§  Per  subscriber  history  (Accoun6ng)  §  Per  subscriber  bandwidth  and  security    §  High  dynamics  (new  users,  not  paying  users,  service  changes,  etc)  

 

Subscribers’  DB  

§ Full  automa6on  

§  Integra6on  with  CRM  

CRM  

ME4600  

AAA  

Page 49: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

GPON/Ethernet  P2P  Reference  Scenario  TR.101  Ethernet/  TR.156  GPON  

Ethernet  Transport  

How  Broadband  networks  should  be  built.  

TR-­‐156  Using  GPON  Access  in  the  context  of  TR-­‐101  

VLAN  N:1  Model  shown  

L2  Func6ons  IP  Default  Gateway   User  IP  

Page 50: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

Subscribers’  Management  Typical  opera6ons  following  TR-­‐156  

Ethernet  Transport  

VLAN  

IP/  Internet  

RADIUS  (OSS/BSS)  

BNG  ONT  

§ ME4600    –  xPON  adapta6on  –  Ac6ng  as  L2  transparent  node  –  VLAN  models  N:1,  1:1  –  Private  VLAN  (Split  Horizon)  for  

subscribers'  L2  separa6on  –  Opt82  for  DHCP  clients  

§  BNG  (Broadband  Network  Gateway)  –  IP  Gateway  (Default)  –  AAA  (Authen6ca6on,  Authoriza6on,  Accoun6ng)  via  

Radius  DB  –  QoS  enforcement  –  Security  by  BNG  

§  ONT  –  PPPoE  or  DHCP  client  –  NAT  func6ons  –  WiFi  Access  

Page 51: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

Subscribers’  Authen6ca6on  (Iden6fica6on  confirma6on)  

Ethernet  Transport  

Method  2.  DHCP  (opt  82)  

IP/  Internet  

§ Method  1:  PPPoE  client  on  ONT    –  User  Name  and  Password  is  sent.  BNG  is  verifying  against  Radius  DB    

§ Method  2:  DHCP  client  on  ONT  –  ME4600  is  adding  Opt82  to  every  DHCP  request.  BNG  or  DHCP  server  verifying  that  against  customer  DB  (e.g.  Radius)  

 

Subscribers’  DB  

RADIUS  

Method  1:  PPPoE  (user/password)  

Page 52: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

Subscribers’  Management  QoS  

Ethernet  Transport  

QoS  on  GPON  op6on  

IP/  Internet  

§ Typical  Broadband  implementa6on  based  on  TR-­‐101/156  where  QoS  is  enforced  by  BNG  –  Subscribers'’  QoS  profiles  received  with  RADIUS  messages  

§ Op6on  with  QoS  enforcement  is  possible  via  API,  CLI,  Web  GUI  

 

Subscribers’  DB  

QoS  on  BNG  TR-­‐156  

RADIUS  

API  

Page 53: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

Delivering  Broadband.  Main  Tasks  

53

Connect  Fibre  Op6cal  Access  

Connect  SP  Network  

Ethernet  Transport  

Manage  ME4600  

1

2

4

Internet  

Services  and  Subscribers  (QoS,  Authen6ca6on)  

ME4600  Management  

§  WebGUI  §  CLI  §  Network  

Management  

3

4

Page 54: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

WebUI      Hierarchical  View    

§  Built-­‐in  Web  Server  §  Tree  organized    in  nodes  and  subnodes  by  func6onal  groups/slots/cards/interfaces  §  Full  configura6on  possible.      

+  

Page 55: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

Management  Architecture  

telnet  /  ssh  

XML  CGIs    

CLI    

SNMP  Agent    

Web  GUI      

Agora-­‐NG  EMS    

OSS    

Northbound  XML  

§ AGORA  (Massive  deployment)  –  Topology  Management  –  Provisioning,  Service  Catalog  Management  –  Bulk  ME4600  Management  (Ports,  Alarms,  performance)    

–  Bulk  ONT  (CPE)  Management  –  Northbound  Interface  

§ CLI  § WebGUI  

Smaller  Deployments  

Page 56: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

Cisco  ME  4600  Series  Management  System  Solu6ons  

Access  Customer  Premises  

Edge  Cisco  ASR9000  

 Cisco  Prime  Carrier  Network  Management  System  (Prime  Central,  Network,  Inventory,  and  Performance)  

 

ME  4600  OLT  

Cisco  ME3000  ME2600X  Cat4500E  

Business  

Residen1al  

GPON  

GigE  Core  CRS  

ASR5000  Videoscape  

Mobile  

 ME4600  Agora-­‐NG  Element  Management  System    (Resource  Manager,  Service  Manager,  and  Northbound)  

 

 Cisco  Prime  Home  TR-­‐69  ACS  Management  (Local  and  Hose-­‐based  Model)  

 

Page 57: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b

Why  Cisco  FTTx  Solu6on  

§  Cisco’s  commitment  to  FTTx  network  solu6ons  •  Provides  for  full  spectrum  of  relevant  Next  Genera6on  Access  technologies  

§  End-­‐to-­‐End  Networking  and  Prime  Network  Management  •  Provides  for  simplified  provisioning  and  opera6ons  as  well  as  bejer  customer  services  

§  Cisco’s  Global  Presence  and  Advanced  Services  /  Partner  Enablement  •  Provides  for  faster,  more  cost-­‐effec6ve  service  deployment  and  assurance  

§  Highest  Mul6-­‐terabit  backplane  capacity  •  Provides  for  future-­‐proofing  investment  by  not  requiring  chassis  exchanges  in  foreseeable  future  

§  Highest  GPON  and  Gigabit  Ethernet  port  density  per  rack  unit  •  Provides  for  lowest  Total  Cost  of  Ownership  (TCO)  

 

Page 58: ME4600 4November Jaroslaw Grabowski v1.0b