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1、EPON电信级以太网接入技术,湖南今朝纵横通信工程有限公司 李明辉 2008年1月,内容提要,什么是PON/EPON？ EPON的发展及技术要点 MA5680T典型应用 MA5680T的调试,无源光网络 (Passive Optical Network),无源分光器,PON在网络中的位置 接入网,ONU,ONU,住宅区,商业区,ONU,ONU,ONU,ONU,OLT,端局机房,IP 城域网,用户,PON的分类,1995 ITU-T,基于ATM 的 PON 早期的 BPON 在运营商中只有少量的测试及商用 仅支持语音及数据 622M 的带宽 1999 ITU-T批准G.983,FSAN GSR
2、PON 适用于语音和IP综合业务的接入场合 2.5G 传输速率 2003 年ITU-T批准G.984,APON,GPON,2003 ITU-T,EPON与GPON的简单比较,什么是PON/EPON？ EPON的发展及技术要点 MA5680T典型应用 MA5680T的调试,EPON技术内容简要,PON标准 EPON结构 EPON网络参数 EPON的核心协议,PON的标准,2004年6月IEEE 802.3ah正式颁布 EPON标准 中国信息产业部于2005年正式制订了有关EPON的中国标准 YD/T 1475-2006,PON的网络结构,1.OLT放在分前端机房(局端设备) 2.传输线路用单模光
3、纤,用无源光分路器分支网络 3.ONU置于客户端,根据ONU的放置地点不同,分为光纤到大楼(FTTB),光纤到户(FTTH),光纤到办公室(FTTO),光纤到 路边(FTTC),EPON的网络参数,传输介质为单模光纤 传输带宽为双向1.25G 覆盖范围:标准要求为20公里 分光比:标准分光比要求 (10公里) 1:32 (20公里) 1:16,EPON的核心协议,共享介质,解决媒体接入冲突,CSMA/CD,MPCP (多点控制协议),解决OLT与ONU的点对点通信,LLID(逻辑链路号),根本目的: 在光纤环境下实现以太网交换机的功能,PON 的传输原理 下行,PON 的传输原理 上行,OLT
4、与ONU间的点到点通讯,点到点数据传输的实现,系统为OLT和每个ONU都分配一个或多个唯一的逻辑链路帐号：LLID OLT和ONU在发送数据时，将接收方的LLID加入到帧结构的指定位置 OLT和ONU接收数据时，根据LLID判定自己是不是数据的接收方,MPCP控制媒体接入,如何控制媒体接入冲突？,频分复用（波分复用）： 在一根光纤上使用两个光波长，下行（OLT到ONU方向）使用1490nm1500nm 、上行（ONU到OLT）使用1260nm1360 nm 时分复用（TDMA）： 下行：OLT可以随时发送数据给任意ONU，在上行方向，OLT在同一时间只能接收一个ONU的数据，如果两个ONU同时
5、向OLT发送数据，则OLT不能正确接收数据（ONU发送冲突）。 上行：把光纤的占用按一定时间长度分成时段，在每一个时段，只有一台ONU能够占用光纤向OLT发送数据，其余ONU则关闭激光器。OLT通过发送控制数据包指定ONU发送数据的时段。,MPCP协议三大功能,发现处理（Discovery Processing)： 发现系统中未注册的ONU并为新注册的ONU分配LLID，测试OLT到ONU距离（光信号传输时间）。 报告处理（Report Processing)： ONU通过该消息向OLT申请发送带宽请求。 选通处理（Gate Processing)： OLT指定每个ONU在特定的时段发送数据，
6、分配带宽。,MPCP: ONU和OLT操作,OLT 执行自动发现的过程，包括测距、LLID的分配、ONU带宽分配； 生成时间戳信息作为参考时钟； 为新ONU生成发现窗口，控制注册过程； ONU 通过下行流MPCP控制信息中的时间戳来同步OLT时钟； 接受GATE信息并且在规定的时间内发送； 提供REPORT上报状态,MPCP: 测距和时延补偿技术,光信号传输有时延、各ONU到OLT的距离不同导致光信号的 传输时延不同 在OLT控制ONU发送时段时考虑各ONU到OLT的时延可以减小ONU发送窗口间的间隔，提高信道利用率。 使用时间标签（Timestamp)：为了实现系统同步，EPON系统的时钟同
7、步采用时间标签方式：在OLT侧有一个全局的计数器，OLT根据本地计数器在下行方向插入时钟标签，ONU根据收到的时钟标签修正本地计数器，完成系统同步；ONU根据本地的计数器在上行方向插入时钟标签，OLT根据收到的时钟标签完成测距。,MPCP: 测距与正确接收数据,OLT接收,ONU1发送,ONU2发送,ONU3发送,传输时延,t0,t1,t2,t3,t4,t5,信号冲突,小结,EPON技术是基于以太网数据链路层的PON，可以轻松实现端到端的IP业务； EPON是一台分布式、可扩展的千兆以太网交换机，它能实现标准以太网交换机所有功能同时具有自己的应用优势,只要使用以太网交换机的地方就可以使用EPO
8、N 只要使用以太网光纤收发器的地方就可以使用EPON,MA5680T技术特性,遵循的标准 IEEE 802.3ah 信息产业部GEPON标准 IEEE 802.1p 802.1Q 802.1d 802.1w IEEE 802.3ad PON特性 上下行对称1Gbps传输速率 网络覆盖半径: 20公里 最大1:32分光比 光链路损耗预算：小于29dB 安全性: ONU认证机制 PON主干光线保护,主控板主备保护 系统容量 4000个VLAN 64K MAC地址表,以太网功能 MAC地址学习和绑定 动态带宽分配(DBA) 服务质量保证(QoS) 带宽控制 帧过滤(ACL) 快速生成树协议RSTP
9、广播风暴抑制 数据加密 二层隔离 IGMP组播 其他 PLDP（环路检测） ONU远端环回测试 RSTP冗余保护 组播VLAN 支持端口混杂模式 广播风暴抑制 组播包抑制,内容提要,什么是PON/EPON？ EPON的发展及技术要点 MA5680T典型应用 MA5680T的调试,强大的组网能力,充分利用OLT的多千兆端口及RSTP、满足大范围EPON覆盖,不同类型ONU混合组网,FTTH、FTTO及FTTB ONU混合组网、满足不同用户的网络需求,商业用户接入方式演进,住宅用户接入方式演进,监控系统骨干网,服务器,监控点,OLT,ONU,监控分中心,监控终端,监控点,购物中心,机场,风景区,道
10、路,典型应用 IPTV & VoIP,IP城域网,OLT,汇聚交换机,媒体交换机,VoIP,Internet,GE,GE,FTTB,ONU,ONU,TV,PC,电话,FTTH,媒体服务器,典型应用 大客户接入,智能楼宇,密集商务楼,SOHO,企业A,OLT,ONU,企业B,IPTV VoIP Internet,视频监控,公众视讯,企业专线,电话会议,ONU,ONU,视频直播,典型应用 EPON+ADSL,智能楼宇,密集商务楼,企业A,OLT,ONU,DSLAM,ADSL MODEM,支持ADSL接入设备下移,DSLAM,ADSL MODEM,ONU,社区机房,机房,企业B,企业C,企业D,IP
11、TV VoIP Internet,典型应用 光纤到户,OLT,ONU,ONU,ONU,10km/1:32,20km/1:16,IPTV VoIP Internet,全球眼监控光纤收发器,系统要求高可用性，24小时不间断监控 难以灵活扩容快捷方便地增加新监控点 出局干线光纤容量有限 网络管理收发器及交换机通过两套系统进行管理，操作复杂 交换机级连方式难以保障末端监控点的带宽要求,全球眼监控EPON方案,全球眼监控EPON效果,集中网管 业务带宽保证 大量节省光纤及管道资源 节省光纤配线时间、加快业务开通速度 缩短引接光缆长度,案例：Fiber + LAN,案例：Fiber+LAN 问题,无法实现
12、集中网管、主动发现问题 中间有源设备供电及安装环境(机柜)难以可靠保障，供电问题引起用户投诉 处于同一台交换机下的用户行为相互影响 客户认可光纤接入，要求提供直接光纤接入,案例：EPON,案例：EPON 效果,通过OLT直接管理所有用户 节省出局干线光缆 去除此前中间环节交换机，用户网络一跳直达中心局 强化对用户的带宽控制，上下行带宽分别进行限制 预留足够的扩展空间，每个分光器预留端口就近接入新用户,案例：IPTVEPON方式,内容提要,什么是PON/EPON？ EPON的发展及技术要点 MA5680T典型应用 MA5680T的调试,一、设备版本升级,版本要求升级到V800R105C32B05
13、6,升级请参考版本升级指导书,二数据配置 、确定单板 board confirm 、打开光口ONU自动发现功能 MA5680T(config-if-epon-0/1)#port portid :0 ont-auto-find|range|laser-switch :ont-auto-find switch :enable 打开光口自动发现功能后，上电后会自动上报地址,3、添加能力模板示例 MA5680T(config)#ont-profile add|modify|delete :add epon|gpon :epon |profile-id|profile-name :profile-id
14、profile-id :18 -指定ID |profile-name :profile-name profile-name :800_GWJRW Command: ont-profile add epon profile-id 18 profile-name 800_GWJRW Press Q or q to quit input 在此处有三种用户模式:1.单用户 2.多用户 3.级联用户 Is UNI configuration concerned? 2:2 ONT FE ports list(format: 1,3-5,7 ) -:1-4 ONT GE ports list(format: 1,3-5,7 ) -: Number of POTS ports 0: TDM port type 1: Number of TDM ports 0: Adding an ONT profile succeeded Profile-ID : 18 Profile-Name : 800_GWJRW,查询配置的能力集模板 MA5680T(config)#display
