EPON技術及設備介紹.ppt

1、EPON技術和設備介紹,2008年5月22,EPON技術背景,隨著人們對語音、數(shù)據(jù)和視頻業(yè)務需求的快速增長，在接入層面對傳輸帶寬的需求也越來越高，以xDSL為代表的“最后一公里”接入技術已難以滿足用戶對帶寬的需求，而光纖接入網(wǎng)以其業(yè)務透明、高帶寬承載能力的優(yōu)勢，成為接入層網(wǎng)絡發(fā)展的必然趨勢。 資料顯示，2007年，日本的光纖用戶超過了1000萬，并且預計到2010年將超過3000萬，由于國家政策支持，并且針對區(qū)域、人口特點采用了科學的建網(wǎng)方式，日本的FTTH規(guī)模迅速擴大，成本大幅度下降。有數(shù)據(jù)顯示，現(xiàn)在日本光纖接入每月的成本不到3000日元。在需求推動以及日本、歐美等部分國家成功經(jīng)驗的鼓舞下，

2、全球各地運營商紛紛在2006年開始了無源光纖網(wǎng)絡(PON)的測試和部署，PON網(wǎng)絡以其無源，不受電磁雷電干擾、節(jié)省機房建設成本和降低運營維護費用等優(yōu)勢，而能夠很好滿足接入層網(wǎng)絡建設的需求 EPON技術的出現(xiàn)和成功應用，使得無源光接入網(wǎng)成為新一代光接入網(wǎng)建設的重要方式。隨著技術的成熟和網(wǎng)絡建設成本的降低，國內運營商已經(jīng)提出了“光進銅退”的建設口號，目前國內FTTH網(wǎng)絡建設的平均成本大約為每個用戶2000元人民幣左右，已經(jīng)突破了成本上的應用瓶頸。,EPON接入系統(tǒng)介紹 （一）,PON中文名稱為無源光網(wǎng)絡，根據(jù)信號采用的傳輸格式，分為APON、BPON、EPON、GPON， EPON（Etherne

3、t Passive Optical Network）作為多種PON（Passive Optical Network）技術之一，由IEEE802.3 EFM(Ethernet for the First Mile)提制定和標準化。 EPON協(xié)議基于以太網(wǎng)基本MAC協(xié)議擴展，容易與其他以太網(wǎng)接口或設備進行集成或互連，有利于降低接入系統(tǒng)和網(wǎng)絡的成本。 使用單根光纖兩種波長傳輸雙向1.25Gbit/s的數(shù)字信號，PON網(wǎng)絡上傳輸?shù)墓庑盘柌ㄩL為：上行(ONU-OLT)傳輸1310nm，下行(OLT-ONU）傳輸1490nm、1550nm，可以承載語音、數(shù)據(jù)（寬帶上網(wǎng)）、CATV(CATV為1550nm)

4、信號，可以實現(xiàn)FTTH的應用功能。 EPON網(wǎng)絡由OLT（Optical Line Terminal）和ONU（Optical Network Unit）組成，物理拓撲是點到多點的樹形網(wǎng)絡，邏輯拓撲是OLT到各個ONU的多個點對點鏈路。,EPON接入系統(tǒng)介紹（二）,EPON作為PON技術之一，具有高帶寬，長距離覆蓋，組網(wǎng)靈活，中間網(wǎng)絡節(jié)點無源等公共特征，應用于寬帶接入網(wǎng)，可以提高網(wǎng)絡帶寬和性能，降低維護成本，是主流運營商青睞的下一代光接入技術。 中國電信在2005年啟動了EPON互通標準的起草和制定工作，2007年最終完成了其企業(yè)標準：中國電信EPON設備技術要求，并主導制定了中國通信行業(yè)協(xié)會

5、的行業(yè)標準：接入網(wǎng)技術要求EPON系統(tǒng)互通性要求，二者在技術要求上基本保持一致。 EPON技術在中國、日本、韓國的規(guī)模應用表明EPON是適合下一代光接入網(wǎng)的主流技術之一。,EPON拓撲和基本原理 （一）,樹狀拓撲網(wǎng)絡由OLT、ONU和ODN（Optical Distribution Network）三部分組成，ODN又分為主干光纖、分光器、支路光纖等無源光部件，整體拓撲如所示：,EPON協(xié)議為OLT到每個ONU建立一條邏輯鏈路，以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的前導字節(jié)承載這個邏輯鏈路標識，即LLID（Logical Link Identity）。從OLT到ONU的下行數(shù)據(jù)流被封裝為以太網(wǎng)報文，附加相應的LLID

6、，在樹狀PON網(wǎng)絡中發(fā)送。ODN中的光分路器將數(shù)據(jù)流廣播到各個支路，所有ONU都可接收到下行以太數(shù)據(jù)幀，根據(jù)LLID選擇性接收自身數(shù)據(jù)。支持最大分光比1：32，一個EPON端口可同時支持32個ONU。,從ONU到OLT的上行方向上，各個ONU采用時分復用的機制共享上行帶寬。OLT通過MPCP(Multi-point Control Protocol)報文給各ONU分配上行時隙，并根據(jù)帶寬請求和鏈路狀況動態(tài)分配帶寬，提高網(wǎng)絡使用效率。 EPON通過MPCP協(xié)議定義ONU向OLT注冊發(fā)現(xiàn)、OLT向ONU分配時隙授權、ONU向OLT報告帶寬請求等機制，實現(xiàn)了一種高效簡潔的TDM-PON模型，成為廣泛

7、應用的光接入技術。,EPON拓撲和基本原理 （一）,華為MA5680T設備產(chǎn)品定位,SmartAX MA5680T 光接入設備（以下簡稱MA5680T）是EPON/GPON一體化接入產(chǎn)品。 滿足FTTH（Fiber To The Home）光纖到戶、FTTB（Fiber To The Building）光纖到樓、基站傳輸、IP專線互聯(lián)、批發(fā)等組網(wǎng)需求。 支持P2P FE光接入和以太網(wǎng)級聯(lián)等寬帶接入業(yè)務，通過與光接入終端配合，為用戶提供點對點的FTTH接入。 提供高帶寬長距離接入，解決大規(guī)模光纖接入問題。 利用單根光纖提供語音、數(shù)據(jù)、視頻業(yè)務，適應電信用戶個性化需求。,MA5680T典型組網(wǎng)圖,

8、MA5680T產(chǎn)品特點(一),(1) 豐富的接口類型 : 網(wǎng)絡接口,包括GE電/光接口,10GE光口,E1接口 . 業(yè)務接口,GPON光接口,EPON光接口(1.25Gbit/s ),以太網(wǎng)光接口, P2P FE光接口(100Mbit/s的點對點以太網(wǎng)光接入 ) 維護接口,包括維護串口,網(wǎng)口,環(huán)境監(jiān)控串口 (2)靈活的組網(wǎng)方式 寬帶多業(yè)務接入解決方案:支持以點對點光接入的寬帶業(yè)務接入和處理，同時可以通過以太網(wǎng)口實現(xiàn)級聯(lián)組網(wǎng)。 Triple play解決方案 :上網(wǎng)用戶、VoIP用戶以及Video用戶通過ONT統(tǒng)一接入MA5680T，經(jīng)過業(yè)務處理，可以接入上層設備。 點對點光接入解決方案 :MA

9、5680T通過光纖連接到用戶家中的P2P ONT終端，向用戶提供高速數(shù)據(jù)上網(wǎng)、VoIP和組播IPTV業(yè)務。 基站E1鏈路傳輸解決方案:作為OLT設備，下行方向使用ONT接入通過E1鏈路傳輸數(shù)據(jù)的基站，上行方向使用E1端口經(jīng)由TDM網(wǎng)絡接入到BSC（Base Station Controller）。,MA5680T產(chǎn)品特點(二),(3)強大的EPON/GPON(略)一體化接入能力 以以太網(wǎng)為載體，采用點到多點結構、無源光纖傳輸方式?？芍С?.25Gbit/s上下行對稱速率 下行采用針對不同用戶加密廣播傳輸?shù)姆绞焦蚕韼挘闲欣脮r分復用TDM（Time Division Multiplex）共享

10、帶寬 支持動態(tài)帶寬分配DBA（Dynamic Bandwidth Allocation）算法，支持64kbit/s控制粒度，根據(jù)用戶需求的變化動態(tài)分配ONT終端用戶帶寬，根據(jù)運營商需求定制實現(xiàn)DBA的算法，在線升級算法。 無源光傳輸技術，光路分離采用P2MP（Point to Multiple Point）的方式，支持1：64的分光比 采用定時測距、自動測距、初始測距方式。實現(xiàn)最大20km的接入能力,MA5680T產(chǎn)品特點(三),(4)強大的組播業(yè)務 支持IGMP（Internet Group Management Protocol）V2/V3。 支持IGMP Proxy和IGMP Snoop

11、ing。 支持1000個組播組。 (5)強大的QoS能力 支持端到端的全網(wǎng)QoS解決方案。 支持OLT和ONT兩級調度，通過區(qū)分不同的業(yè)務和用戶來提供QoS保證。 支持基于流規(guī)則的包過濾、重定向、流鏡像、流量統(tǒng)計、流量監(jiān)管、端口隊列調度、端口限速和優(yōu)先級策略。,MA5680T產(chǎn)品特點(四),(6)完善的安全保證機制 支持基于ACL（Access Control List）的允許/禁止訪問控制功能。 防御ICMP/IP報文攻擊功能 ;源地址路由過濾 ;對用戶的二層隔離和受控互訪 ;支持PITP協(xié)議（Policy Information Transfer Protocol），實現(xiàn)了用戶帳號與用戶端

12、口綁定 ;支持管理用戶的RADIUS (Remote Authentication Dial in User Service)認證功能 支持基于ONT的MAC地址數(shù)限制,靜態(tài)MAC地址配置 ; MAC認證 可以限制每個ONT用戶加入的組播組數(shù)量 ; ONT用戶接入的主機的數(shù)量,MA5680T產(chǎn)品特點(五),(7)良好的維護管理功能 支持本地維護，也支持遠程維護。 支持SNMP（Simple Network Management Protocol）網(wǎng)管，可采用N2000 BMS定網(wǎng)綜合網(wǎng)管系統(tǒng)（以下簡稱iManager N2000）實現(xiàn)對OLT和ONU/ONT設備的統(tǒng)一管理。 安全鑒權管理 ;豐

13、富的接口 ;環(huán)境監(jiān)控 ;軟件升級 ;性能統(tǒng)計功能,機框配置,最左邊槽位從上到下分為3部分，上面兩部分為電源接入板槽位，槽位編號為21、22， 固定配置兩塊電源板PRTG，電源板為雙路輸入，互為備份。下面為通用接口板，槽位 編號為0。 18和1118槽位為業(yè)務板槽位。 910槽位為主控板槽位。一個機框可以配兩塊SCUL板，實現(xiàn)業(yè)務控制，主備功能。 最右邊槽位分為上、下兩個部分，為GIU（通用接口單元）槽位，槽位編號為19、20。支持GICF/GICG/X1CA/X2CA板，提供上行口?？梢噪p配，實現(xiàn)業(yè)務保護。 所有單板支持熱插拔。,PON接入組網(wǎng)應用,提供EPON/GPON接入，為商業(yè)用戶、企業(yè)

14、、網(wǎng)吧、普通用戶提供高速上網(wǎng)業(yè)務。,級聯(lián)組網(wǎng)應用,支持以太網(wǎng)級聯(lián)組網(wǎng)，可以通過GE/FE和EPON接口級聯(lián)MA5606T設備，接入xDSL業(yè)務。這樣，通過設備間的級聯(lián)有效延長網(wǎng)絡覆蓋距離，并可以滿足用戶容量比較大的場合的需求。,FTTH組網(wǎng)應用,針對相對分散的新建高檔公寓或別墅，通過光纖到戶的方式，采用一根光纖同時提供語音、數(shù)據(jù)和視頻接入業(yè)務。,FTTH組網(wǎng)應用,組網(wǎng)說明 對于語音業(yè)務 VoIP終端經(jīng)由ONT和MA5680T最終接入NGN網(wǎng)絡或通過TG接入PSTN網(wǎng)絡。 對于數(shù)據(jù)業(yè)務 PC由ONT接入MA5680T，上行經(jīng)BRAS設備接入IP網(wǎng)絡。 對于視頻業(yè)務 可采用IPTV或者CATV方式

15、，為終端用戶提供視頻業(yè)務。 對于IPTV和CATV方式的視頻業(yè)務，分別介紹如下： IPTV方式 基于IP組播流提供視頻業(yè)務，并給用戶提供可選擇的節(jié)目源。 MA5680T基于IGMP Proxy和可控組播實現(xiàn)對組播用戶的權限管理和節(jié)目管理，組播用戶通過MA5680T的鑒權后其IGMP協(xié)議報文由MA5680T發(fā)送給匯聚網(wǎng)絡設備。 視頻業(yè)務流從組播服務器下發(fā)，經(jīng)由骨干網(wǎng)、匯聚網(wǎng)到達A5680T并由MA5680T根據(jù)鑒權結果轉發(fā)給用戶終端。在用戶終端，通過STB（Set Top Box）設備進行視頻信號的終結和媒體轉換，并控制節(jié)目的切換。 CATV方式 CATV方式通過Cable傳送傳統(tǒng)的模擬信號電視

16、節(jié)目。視頻節(jié)目流經(jīng)過電光轉換為下行光波傳送，和光纖設備的下行光波進行WDM疊加，一起通過單根光纖下行，到達ONT后，將視頻信號分離出來直接接入TV，實現(xiàn)視頻接入業(yè)。,FTTB組網(wǎng)應用,MA5680T可以應用在FTTB（Fiber To The Building）的環(huán)境中，針對布放了五類線或者雙絞線的現(xiàn)有公寓，通過光纖到樓，下行接LAN Switch/DSLAM為區(qū)內用戶提供語音、數(shù)據(jù)、視頻業(yè)務等高帶寬接入業(yè)務。,基站傳輸組網(wǎng)應用,通過GPON系統(tǒng)，充分利用單芯光纖長距離傳輸?shù)奶攸c，將基站與傳輸網(wǎng)絡進行連接，解決傳輸延伸的問題。,QinQ組網(wǎng)應用,特點是：可以為攜帶有Tag標簽的用戶報文統(tǒng)一分配

17、公網(wǎng)VLAN ID，并以公網(wǎng)VLAN ID在骨干網(wǎng)中傳送報文，除了大大節(jié)省了公網(wǎng)VLAN ID資源以外，還滿足了私網(wǎng)VLAN中用戶點到點的專線跨城域網(wǎng)互連的能力。,點對點FE以太網(wǎng)光接入組網(wǎng)應用,設備管理(一),(一) 命令行方式 :用戶可以采用串口、Telnet（網(wǎng)口）方式登錄MA5680T系統(tǒng)，對系統(tǒng)進行管理與維護,通過命令行方式和網(wǎng)管方式對設備進行管理、維護和監(jiān)控操作：,設備管理(二),(二)網(wǎng)管方式 通過N2000 BMS固定網(wǎng)絡綜合網(wǎng)管系統(tǒng)管理 運行環(huán)境: (1)服務器配置:硬件采用PC服務器或UNIX工作站. 軟件Windows平臺：Windows 2000 ServerSQL S

18、erver2000。 UNIX平臺：Solaris 8/10Sybase 12.0/12.5。 N2000 BMS系統(tǒng)軟件：N2000服務器軟件。 (2)客戶端配置:硬件采用PC微機或UNIX工作站 軟件Windows平臺：Windows 2000 Professional/Windows XP Professional。 N2000 BMS系統(tǒng)軟件：N2000 BMS戶端軟件。,設備管理(三),管理功能:包括 (1)拓撲管理 (2)性能管理 (3)故障管理 (4)安全管理 (5)業(yè)務批量處理 (6)網(wǎng)元數(shù)據(jù)備份和加載 :手工備份和定時備份 (7)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)管理 :對網(wǎng)管數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的手工（或定時）備份、恢復功能，遠程監(jiān)控終端，異地雙機備份方案 (8)環(huán)境電源監(jiān)控,設備管理（四）,典型組網(wǎng)方式：帶內組網(wǎng)，帶外組網(wǎng),圖1 帶內組網(wǎng)示意圖,優(yōu)點：組網(wǎng)靈活，不用附加的設備，節(jié)約用戶成本。 缺點：業(yè)務通道發(fā)