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1、 三网融合基础一、 “三网融合”的基本概念o1.什么是“三网融合”o2.“三网融合”基本网络结构o3.“三网融合”支持的业务类型o4.本次大赛涉及学科及要求1.什么是“三网融合”o“三网融合”是指将原本由交换网提供的语音 、IP网提供的宽带数据、广电网提供的视频业 务通过一个公共的承载和接入平台实现。o这里公共的承载平台是IP承载网o公共的接入平台也是基于IP的，现在一般指 PON网络（EPON或GPON接入网）”三网融合“示意图IPTVinternetNGNIP承载网OLTONUONUONU语音 宽带 视频 语音 宽带 视频 语音 宽带 视频EPON光接入网语音流宽带流视频流”三网融合“对带
2、宽的需求说明20072009预测20102012预测 业务业务 所需带带 宽宽 （下行）HDTV:612MHDTV:57M SDTV:23MSDTV:23M 视频通讯：400K视频通讯：0.51M 上网业务：24M上网业务：48M 网络游戏：300K网络游戏：500K1M业务业务 所需带带 宽宽 （上行）视频 通讯:300K视频 通讯:500K1M 上网业务 :300K上网业务 :700K 视频监 控：1M视频监 控：1M IPTV：50KIPTV：100K 网络游戏：300K网络游戏：500K2M4M13M20M2050M总计接入带宽 （上行）总计接入带宽 （下行）2.“三网融合”基本网络结
3、构IP承载网SSIPTV网络城域网光交接箱 （内置splitter）PCPHONEIPTVONTOLT光配线箱NGNInternet城域网 /传输OLT分光器IPTVxDSL3G/IMSFTTB10GE/GEIPTVPCPhoneMDUCPEHGIPTVPhoneFEFTTBFEONTMDUONTEOC合成器EOC终端住户电视PC电话有线电视网CATVFTTHFTTB3.“三网融合”支持的业务类型o1.应支持语音、宽带 、视频业务，可选支持 TDM（E1）业务和CATV业务。o2. EPON提供语音业务时应支持VoIP方式， ONU设备应提供语音接口（POTS口），在ONU 侧完成语音业务的分
4、组化并支持相应的信令功能 。o3.语音业务可采用SIP/H.248协议，语音业务 帧应标记为高优先级业务，以确保上行VoIP业务 的传输质量,对语音业务建议采用严格优先级调度 。o对于IPTV业务可以充分发挥PON网络点到多点结构的特 点，实现在PON系统中高效视频组播，使同一个组播组的用 户共享一条流，从而提高下行带宽的利用率。业务运营的关键技术 可控组播（IPTV业务保障）通过OAM消息配置或者ONU 直接从SMS获得组播MAC地 址过滤表OLT通过特定的LLID，广 播该PON接口内所有ONU 的组播频道ONU根据组播MAC VLAN用户端口过滤表过 滤组播LLID内的组播频道.MAC地
5、址VLAN-ID端口号权权限00-0d-1a-02- 01-0c20031Y.ONT终端示例ONT连接示意图光纤电源电话机电话机电话线以太网线PON上行e8-C4.本次大赛涉及学科及要求o1.大赛涉及的学科：NGN技术、光纤接入（ EPON）技术、计算机网络技术。o2.重点是EPON设备的原理及基本操作o3.EPON系统实质上是一个多业务接入的光 口上联交换机，其原理与三层交换机基本相似 。o4.因此核心是具备过硬的计算机网络知识和 良好的英文功底。二、EPON基础知识o1.EPON标准和规范介绍o2.EPON系统组成o3.EPON工作基本原理o4.EPON系统中ONU的认证方式o5.EPON
6、设备框图o6.EPON实际工程案例介绍1. EPON标准和规范简介o目前FTTH常用的PON技术为EPON和 GPON相同的拓扑P2MP光纤BPONEPONGPON封装协议不同FSAN提出，ITU-T标准化ATM封装 技术成熟在北美有一定规模商用IEEE 802.3标准以太网封装技术简单、成本低标准较完善技术成熟，已经规模应用FSAN提出，ITU-T标准化GEM封装技术复杂，成本略高标准仍在完善已试商用和小规模部署EPON技术简介o为了提高以太网在“最后一公里”的应用，IEEE EFM工 作组2000年开始制定了802.3ah标准，其中包括EPON和P2P 光纤以太网两种技术：点到点光以太网：
7、定义了速率100Mb/s、传输距离 10km和速率1000Mb/s、传输距离10km两种点到点单纤 双向光以太网系统。采用WDM方式实现单纤双向传输 ，上、下行分别使用1310nm波长和1490nm波长进行传 输EPON：在保留传统以太网体系结构基础上定义了 一种新的应用于PON系统的物理层（主要是光接口） 规范、一种新的MAC多点控制层协议（MPCP），以实 现在点到多点无源光网络中的以太网帧的时分多址接 入、一种运行维护和管理（OAM）机制。EPON标准和关键技术oOLT与ONU之间信号传输基于IEEE 802.3以太网帧o采用8B/10B的线路编码（8个数据比特编成10个线路比 特），数
8、据速率为上下行对称1Gbps,线路比特率为上下行 对称1.25Gbpso支持1：64的分光比和10或20公里的传输距离o采用WDM方式实现单纤双向传输，上、下行分别使用 1310nm波长和1490nm波长进行传输o以MAC控制子层的MPCP（multi point control protocol）机制为基础，MPCP通过消息、状态机和定时器 来控制访问P2MP的拓扑结构oP2P仿真子层是EPON/MPCP协议中的关键组件o提供了一种专门的运行管理和维护（OAM）机制，实现 对链路监控、远端环回，并可以进行扩展以实现业务层管 理功能2. EPON系统组成 oPON系统的基本组成有：n局端的光线
9、路终端（OLT）设备nODN，指用于连接局端OLT设备和远端ONU设备 之间的光分配网络，ODN只包含无源器件或设施n光网络单元（ONU/ONT）。oPassive Optical Network 无源光网络OLTONUOptical Line Terminal 光线路终端Optical Network Unit 光网络单元 ONUONUPassive Optical Splitter 无源分光器ODN(光分配网络）3. EPON基本原理1490nm1310nmPON系统采用WDM技术，实现单纤双向传输 。EPON工作原理-帧结构o基于802.3帧格式o新增 LLID ：用于在OLT上标识ON
10、ULLID定义定义广播与单播实现a.广播： MODE=1 或者 LLID=0x7FFFb.单播： MODE=0 且 LLID!=0x7FFFFEPON工作原理下行 在ONU注册成动后分配一个唯一的LLID； 在每一个分组开始之前添加一个LLID，替代以太网前导符的最后两个字节； 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的帧或者广播帧。 广播方式EPON工作原理上行 OLT接收数据前比较LLID注册列表； 每个ONU在由局方设备统一分配的时隙中发送数据帧； 分配的时隙补偿了各个ONU距离的差距，避免了各个ONU之间的碰撞。 TDMA方式4. EPON系统
11、中ONU认证方式n 由于EPON系统采用点到多点的拓扑结构，网络管理系统难以从物理端口上判断ONU的合法性。为防止非法ONU接入EPON系统，应提供ONU认证功能。 n 主流实现方式： 基于MAC地址的认证：基于ONU的MAC地址对ONU合法性进行认证 基于逻辑标识的ONU认证：采用ONU的逻辑标识码（LOIDPassword或者SN）进行合法性认证 混合认证模式：同时支持基于MAC地址的ONU认证方式和基于逻辑标识的ONU认证方式5. EPON设备框图oOLT是PON的核心功能模块，OLT 在物理上一般以机架的形式呈现。机 架式OLT（大型）采用插板式结构， 功能复杂、容量大，实现难度高。包
12、 括如下板卡n接口板（或者称为线卡）n主交换板n主控板（主控和主交换板 可能合在一个板卡）n上联板（GE/10GE）o盒式OLT（小型）：1U高一体化 小设备：24个PON口，12个上联 GE口.功能简单，容量小，实现容易ONU框图oONU位于用户终端和ODN之间，提供 用户接口和多业务接入，ONU上联口（ PON口）为光口，用户侧接口有：n以太网接口（FE GE）nPOTS接口（RJ11）nDSL接口nCATV接口oONU设备框图如图所示，其中PON接 口模块是核心部分，语音处理模块以 VoIP的方式提供语音业务，CPU负责整个 ONU的控制和管理（包括与OLT及网管的 通信）。GPON和E
13、PON的主要技术指标对比GPON（ITU-T G.984）EPON（IEEE 802.3ah）下行速率2500 Mbps1250 Mbps上行速率1250 Mbps1250 Mbps分光比1:64, 可扩展为1:1281:32下行效率92%，采用： NRZ 扰码扰码 ， 开销销 (8%)72%，采用： 8B/10B 编码编码 (20%) ，开销销及前同步码码 (8%)上行效率89%，采用： NRZ 扰码扰码 ， 开销销 (11%)68%，采用： 8B/10B 编码编码 (20%) ，开销销 (12%)实际 下行带宽2300 Mbps900 Mbps实际 上行带宽1110 Mbps850 Mbp
14、s每用户实际 下行 带宽72Mbps (1:32) ，36 Mbps (1:64)28 Mbps (1:32)运营、维护 (OAM较大的铜缆线对基数， 给维护外包成本造成压力；这些现实情况只有用新技术、新设备才能 解决。o中兴通讯针对阜阳电信实际，采用EPON+IAD/LAN的解决方案 ，新建小区中兴通讯可提供EPON、IAD、LAN融合的终端设备，减 少网络组网层次。ONUONUONUONU分光器OLT网管平台软交换DCN网城域网机房IAD楼道交换机电话PC三、EPON产品介绍o1.中兴EPON产品介绍o2.华为EPON产品介绍1. 中兴EPON产品介绍MDU系列MTU系列SFU/HGU系列
15、SBU系列中兴通讯ZXA10 xPON 系列产品o局端设备OLTnC200: 中小容量 OLTn C220: 大容量 OLTnMSAG 混插xPON单板nMSAN 混插xPON单板nDSLAM混插xPON单板o 用户端设备ONU/ONTn完善的EPON和GPON终端系列nFTTB+LAN、FTTB+DSL接入 单元n支持FTTH/FTTO/FTTB应用n支持语音、数据（有线、WiFi ）、视频（IPTV/CATV）、TDM 业务OLT设备简介交换容量68G（单向）128G(单向)背板容量275G 650G(data)+54G(TDM)单框容量20个EPON接口 10个GPON 接口40个EPO
16、N 接口 20个GPON接口上联最大8GE上联4/8/16GE,2*10GE , STM- 1,E1TDM业务支持支持体积3U高，19英寸宽6U高，19英寸宽特色高密度、无阻交换高密度、无阻交换主控和电源主 备支持支持ONU系列产品SFU/HGU设备设备 名称F401D400D402D420D421D422F425F429F460设备 外型POTS 接口2222以太网 接口1GE4FE8FE4FE4FE4FE4FE4FE 2GE1GE +3FE WiFi 接口CATV接 口E1接口4应用 场合FTTH 、 FTTOFTTHFTTB 、 FTTOFTTHFTTH 、 FTTOFTTH 、 FTTOFTTHFTTOFTTH供货时 间已供已供已供已供已供已供已供已供08Q3ZXA10 C200 概述（一）o支持话音业务、数据业务和
