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1、EPON简介,PON的定义和组成,PON（Passive Optical Network）无源光网络的定义 PON是一种应用于接入网，局端设备（OLT）与多个用户端设备（ONU/ONT）之间通过无源的光缆、光分/合路器等组成的光分配网（ODN）连接的网络。 在OLT(光线路终端)和ONU(光网络单元)之间的ODN (光分配网络)没有任何有源电子设备的光接入网。 无源光网络的构成 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 ODN（Optica
2、l Distribution Network）光分配网,PON的定义和组成,PON单纤双向传输机制,PON系统采用WDM技术，实现单纤双向传输。 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： 下行数据流采用广播技术； 上行数据流采用TDMA技术。,1490nm,1310nm,PON系统组网方式,PON保护方式,全保护方式,骨干光纤保护方式,PON技术的优势,相对成本低，维护简单，容易扩展，易于升级。PON结构在传输途中不需电源，没有电子部件，因此容易铺设，基本不用维护，长期运营成本和管理成本的节省很大 无源光网络是纯介质网络，彻底避免了电磁干扰和雷电影响，极适合在自然条
3、件恶劣的地区使用。 PON系统对局端资源占用很少，系统初期投入低，扩展容易，投资回报率高 提供非常高的带宽。EPON目前可以提供上下行对称的1.25Gb/s的带宽，并且随着以太技术的发展可以升级到10Gb/s。GPON则是高达2.5Gb/s的带宽。 服务范围大。PON作为一种点到多点网络，以一种扇出的结构来节省CO的资源，服务大量用户。用户共享局端设备和光纤的方式更是节省了用户投资。 带宽分配灵活，服务有保证。G/EPON系统对带宽的分配和保证都有一套完整的体系。可以实现用户级的SLA。,PON技术概述,相同的拓扑P2MP光纤,APON,EPON,GPON,封装协议不同,FSAN提出，ITU-
4、T标准化； ATM封装； 目前标准化最完善； 没有得到市场认可。,IEEE EFM工作组标准化，编号802.3ah； 以太网封装； 国内标准正在制定中； 产品开始在市场上迅速应用。,FSAN提出，ITU-T标准化 G.984.x； ATM、GEM封装； 标准已经完成； 支持厂家极少。,EPON/GEPON技术,EPON/GEPON融合了PON和以太网的优点，系统结构更简化，标准宽松，成本更低；1Gbit/s的高速宽带，且易于升级；与现有的以太网兼容，无需协议转换；具有同时传输TDM、IP数据和视频广播的能力等优点。随着多协议标签交换（MPLS）等新的IP服务质量(QoS)技术的采用，也可提供一
5、定的QoS保证。 EPON/GEPON技术目前仍难以支持实时业务的服务质量；在安全性、可靠性等方面与电信级的服务相比仍有差距。,EPON工作原理-帧结构,基于802.3帧格式 新增 LLID ：用于在OLT上标识ONU,EPON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
6、ONU距离的差距，避免了各个ONU之间的碰撞。,TDMA方式,系统工作过程,ONU的操作 ONU通过下行控制帧的时间戳同步于OLT； ONU等待发现帧（gate） ONU进行发现处理，包括：测距，指定物理ID和带宽。 ONU等待授权，ONU只能在授权时间发送数据,OLT的操作 产生时间戳消息，用于系统 参考时间 通过MPCP帧指配带宽 进行测距操作 控制ONU注册,系统工作之关键技术,LLID与仿真子层 MPCP 自动化注册和测距,LLID与仿真子层,仿真子层的目的： 使下层的P2MP网络的处理方式看起来类似于多个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
7、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的或者广播包。,MPCP协议,MPCP在OLT和ONU之间规定了一种控制机制MPCP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
8、MAC地址 普通模式给所有已经初始化的ONU分配传输带宽,自动注册过程,指OLT对系统中的ONU进行注册，主要用于系统中增加ONU时或者ONU重新启动时。 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。,自动测距,补
9、偿因ONU距离不同而产生的时延差异：RTT（Round Trip Time） 在注册过程中，ONU对新加入的ONU启动测距过程 OLT使用RTT来调整每个ONU的授权时间 OLT也可以在任何收到MPCP PDU的时候启动测距功能。 使用注册冲突避让： 在EPON系统中，解决ONU的注册冲突的方案有两种：随机延迟时间法和随机跳过开窗法。,RTT = T2-T1+T5-T3 = T5-T4,EPON 的基本业务开通,EPON与交换机的业务开通过程大致相同，但有三处区别： ONU在OLT上的注册过程 PON-ONU口的配置 中国电信定义ONU 用户口的三种模式 tag transparent tra
10、nslation,EPON 的基本业务开通,HW S8505,HW 3552,OLT,ONU,汇聚交换机上行,汇聚交换机下行,OLT上行,PON-ONU,园区交换机上行,园区交换机下行,ONU用户口,ONU注册,ZXA10 C200 设备容量,设备高度3 U，采用横插板方式，共6个插槽。 单框最多可插5块PON板，提供20个PON口，最大可以连接1280个光网络终端（ONT/ONU）。,ZXA10 C200 上联网络接口,10 GE GE/FE E1 STM-1,ZXA10 C200 PON口,单个PON端口支持32或64个分支。 最大传输距离20 km。 下行波长1490 nm，上行波长13
11、10 nm。 视频CATV波长1550 nm。,ZXA10 C200 以太网二层交换特性,802.1Q VLAN，VLAN数目最大为4 K，MAC地址表容量为16 K。 VLAN Stacking（QinQ）。 IGMP Snooping（支持IGMP V1/ IGMP V2），最大支持1024个组播组。 IGMP Proxy和IGMP Router。 上联接口的Trunking功能。 STP生成树协议。 IP TOS和IEEE802.1p优先级。 ACL实现对数据报文的过滤、策略路由以及特殊流量的控制,ZTE EPON终端设备F820,产品外观,满配置为：1背板1电源板1主控板2用户板+2P
12、ON卡,F820,F820应用环境,ZXA10 F820（V1.0） XPON光网络终端设备是一个模块化的用户端接入网关。它主要用于FTTB/O（光纤到大楼/光纤办公室）应用，提供大客户、专线用户以及多用户的接入；给商务用户提供高带宽数据以及TDM的业务接入。,F820设备特点,其主要特点如下： 提供EPON上联接口； 提供双PON口上联，支持G.984.2中TYPE B/TYPE C的保护； 模块化设计，灵活配置数据以太网接口、E1/T1接口等；V1.0支持CES模式； 提供8路到24路的百兆100BASE-T接口，同时也能提供1或者2路的千兆1000BASE-T接口。 提供416路的E1/T1； 提供8或者16路VoIP用户接口 可扩展的升级能力如下：N64K、E3/DS3、STM-1、全10/100/1000 M兼容等。,
