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1、通信平台实训指导书宽带光接入部分（EPON）白云 编内蒙古工业大学信息工程学院电子信息工程系2012年10月目 录第一部分 EPON与VLAN21.1 EPON技术原理21.2 OLT设备51.3 ONU设备71.4 EPON组网方案101.5 VLAN技术12第二部分 EPON基本配置实验192.1 超级终端方式192.2 Telnet方式242.3 统一网管方式262.4 ONU业务开通31第三部分 基本业务加载配置实验373.1 EPON业务开通373.2 EPON保护配置403.3 基本VLAN配置413.4 扩展VLAN配置423.4 Super VLAN配置43第四部分 基本功能测
2、试及验证实验454.1 链路聚合功能配置454.2 静态路由配置464.3 RIP的配置474.4 静态MAC绑定配置474.5 MSTP功能配置48第五部分 协议栈应用验证实验505.1 OSPF路由协议配置505.2 NTP协议配置505.3 DHCP服务器配置51附 录 A55附 录 B561第一部分 EPON与VLAN1.1 EPON技术原理1. PON技术发展历程 上世纪90年代初提出PON（Passive Optical Network，无源光网络）概念 1995年成立FSAN（Full Service Access Networks)组织 1996年ITU-T颁布G.982 (P
3、ON标准建议） 1998年ITU-T 颁布G.983（APON，即ATM PON标准建议） 2000年12月成立IEEE 802.3ah工作组，制定EPON（以太PON）标准建议 2003年3月ITU-T颁布G.984（GPON，G bit-Capable PON标准建议） 上世纪90年代末APON开始商用 2003年6月 美国三大运营商开始APON招标 2003年8月日本NTT（日本电信电话株式会社）开始EPON招标 2005年中国电信开始测试并部署EPON试验网2. PON的概念 ODN（Optical Distribution Network）：光分配网，不含有任何电子器件及电子电源，全
4、部由光分路器（Splitter分光器）等无源器件组成，不需要贵重的有源电子设备。 OLT（Optical Line Terminal）：光线路终端 ONU（Optical Network Unit）：光网络单元 ONT（Optical Network Terminal）：光网络终端3. PON技术分类图1-1图1-24. EPON工作原理图1-3EPON帧结构的特点1) 采用802.3标准帧格式，分为上、下行帧下行帧是一个复合帧，包含多个变长数据包和同步标签。每一个变长数据包是对应每一个特定地址的ONU的，数据格式遵从IEEE 802.3标准，传输速率为1G bps。每一个数据包都包含帧头、变
5、长数据包以及校验码几部分。上行帧分为若干时隙，每个ONU侦听时隙标志，在属于自己的时隙上将数据发送出去，时隙结束时关闭发送。2) 单纤双向传输机制EPON系统采用WDM技术，实现单纤双向传输。图1-43) 为了分离同一根光纤上多个用户的来去方向的信号，采用以下两种复用技术：图1-5 下行数据流采用广播技术图1-6 上行数据流采用TDMA技术5. 关键技术1) LLID与仿真子层仿真子层的目的：使下层的P2MP网络的处理方式类似于多个P2P链路的集合。LLID的定义改变了以太网固有的特性，是传输质量获得可以控制的基础。实现的方法：在每一个分组开始之前添加一个LLID，替代前导符的最后两个字节。实
6、现机制：在ONU注册成动后分配一个唯一的LLID；OLT接收数据时比较LLID注册列表；ONU接收数据时，仅接收符合自己的LLID或者广播包。2) MPCPMPCP在OLT和ONU之间规定了一种控制机制，来协调数据的有效发送和接收：系统运行过程中上行方向在一个时刻只允许一个ONU发送，位于OLT的高层负责处理发送的定时、不同ONU的拥塞报告，从而优化PON系统内部的带宽分配。MPCP有两种GATE操作模式：初始化模式和普通模式。初始化模式用来检测新连接的ONU，测量环路延时和ONU的MAC地址；普通模式给所有已经初始化的ONU分配传输带宽。3) 发现（Discovery）注册和测距指OLT对系
7、统中的ONU进行注册，主要用于系统中增加ONU或者ONU重新启动。在Discovery过程中ONU的执行动作：在上电启动或复位时，ONU进入Discovery状态，等待来自OLT的“Discovery Gate”消息，如果所收到的消息类型为Discovery，且消息中的逻辑PHY ID与自己相同或为缺省值是，就对此消息做出应答。在Discovery过程中OLT的执行动作：OLT必须周期性的发送Discovery检测帧，所有的“Discovery Gate”帧都是以广播方式发送的。图1-7 PON接入拓扑图1.2 OLT设备在一个EPON系统中，OLT既是一个交换机或路由器，又是一个多业务提供平
8、台（MSPP），提供面向无源光纤网络的光纤接口。它是整个EPON系统的核心部件，主要完成的功能有：1) 向ONU以广播方式发送以太网数据；2) 发起并控制测距过程，并记录测距信息；3) 发起并控制ONU功率控制；4) 为ONU分配带宽，即控制ONU发送数据的起始时间和发送窗口大小；5) 其它相关的以太网功能。1. ZXPON C200设备简介 体积：132.1mm482.6mm325.0mm（HeightWidthDepth） 重量：满配置25KG 功耗：满配置200w 供电：双路电源输入，-48V（-38V -57V） 出线方式：前出线功能简介 3U、19英寸结构 同平台可支持EPON与GP
9、ON（首先支持EPON），完善支持多业务。 单框支持20PON接口 每槽位背板4GE带宽，无阻塞交换。 最大8GE或者10GE上联； 组播支持能力：1K个组播组 支持三框星形堆叠，最大容量达到3584ONT 支持核心板主备 支持上联接口主备 支持冗余电源输入 支持语音，数据，IPTV三网合一PON口参数 单个PON端口支持32分支 PON口接口类型为SC/PC 最大传输距离20KM 上行波长1310nm，接收光功率： 627db 下行波长1490nm，发送光功率： 72 db 视频CATV波长1550nm图1-8C200常见配置 I1和I2配置两块电源板，引入两路48V电源； I4配置一块管理
10、控制接口板，接后台网管； B1和B2配置12块交换板，上联口从交换板上出，连以太网交换机。 A1A3，B2B3空余槽位配置15块PON板，出光纤去用户。图1-92. C200单板表1-1 EPON C200单板情况表序号名称代号槽位说明13U背板MBE3U2电源接口板PFBI1I2在C200系统中，采用分布式供电方式，电源板提供主备，可以在线更换3堆叠接口板STBI34管理接口板MCIBI4用于提供网络管理接口，预留认证服务器接口5风扇接口板FIB3U提供系统风扇，可以根据环境情况自动开关风扇，并能自动检测风扇状态6A型EPONC板EPFCA1A2A34路A型EPONC板：局端EPON业务板，
11、每板最多提供4个EPON接口，也可按照、接口方式提供；根据距离不同，提供两种单板选择：EPFAS：短距4路；EPFAL：长距4路。EPFAS(10KM)EPFAL(20KM)7交换主控处理板EC4GMB1B2完成整个系统的管理功能，同时具有64G的交换能力，对系统中各个PON线卡的数据进行无阻塞交换。每系统可配置一块或两块互为主备。提供4个GE上联口，有两种板型：EC4GM：2GE光口+210/100/1000Base_T电口；EC4G：4GE光口；EC4G8以太网上联接口板EIA1A2A3B1B2提供主控板在主备工作方式下的多种上联接口：EIGMF：2GE光口+210/10 0/1000Ba
12、se_T电口；EIG：4GE光口EIM：410/100/1000Base_T电口EIFM：2FE光2GE电口EI2TF：2光口10GEIGMFEIGEIMEIFMEI2TFB3C200线卡（即EPON线卡） 两种板类型可以选择：EPFC/44路局端EPON业务板（020 km）EPFC/22路局端EPON业务板（020 km）EPFAL 4路局端EPON业务板（020 km）EPFAS 4路局端EPON业务板（010 km）每系统可配置1-5块 EPFC单板提供4路EPON以太网光接口，主要完成EPON系统中OLT侧的相关功能，支持与多种公司的PON ONU对接，同时可以满足CTC（中国电信）
13、互通测试的要求。 可实现的具体功能如下：每块单板支持4路EPON的OLT端口，每路上下行速率1.25Gbps；通过4路PHY向系统后背板侧提供串行数据接口；支持802.3ah标准的多点控制协议（MPCP）、OAM等功能；支持ONU动态发现、自动注册和动态测距；完成完善的DBA功能；支持IGMP snooping，每个PON支持256个组播组；单板有MPU系统，提供完整的单板OAM功能；同步系统时钟方案。 EPFC单板有5个指示灯，包括一个运行灯（RUN灯）和四个状态指示灯（ACT灯），最下端的RST用于单板复位。 RUN：绿灯闪烁PON MAC激活，接收到光信号；红灯已激活未接收到光信号；熄灭
14、PON MAC未激活。ACT：绿灯闪烁（1秒钟闪5次），EPON端口正常工作（ACTIVE）；红灯：端口已经激活，但是未接收到光信号；熄灭：端口没有激活。1.3 ONU设备EPON中的ONU采用了技术成熟而又经济的以太网协议，在ONU中可以实现成本低廉的以太网第二层、第三层交换功能，主要完成的功能有：1) 选择接收OLT发送的广播数据；2) 响应OLT发出的测距及功率控制命令，并作相应的调整；3) 对用户的以太网数据进行缓存，并在OLT分配的发送窗口中向上行方向发送；4) 其它相关的以太网功能。1. ZXA10 F460ZXA10 F460是一个高度集成的EPON综合接入设备。它是集合IEEE802.11b/g无线路由器、VoIP电话的高端多合一网关产品。此设备为个体用户、SOHO（小型办公室或家庭式办公室）、小型企业等提供高性能的接入服务。 图1-10 F460外形图图1-11 F460背面接口图图1-12 F460正面
