H3C_EPON技术原理及配置(V2.1).ppt

hvs-004 epon技术原理及配置,epon是一个什么技术？ epon解决了什么问题？,引入,掌握epon的基本概念 掌握epon的基本原理 掌握epon的基本配置 掌握epon的故障定位,课程目标,学习完本课程，您应该能够：,pon技术简介 epon技术原理 epon产品介绍 epon工程基础 epon基本配置 epon故障定位,目录,pon技术的发展历程,apon,g.983,名称变更,bpon,g.983,gpon,g.984,升级扩展,2002.9推出； 2003年初通过,epon,802.3ah,2001年底 改名,1998.10 通过,apon,g.983,名称变更,bpon,g.983,gpon,g.984,升级扩展,epon,802.3ah,2000.11开始制定， 2004.6发布,基于atm itu/fsan联盟,基于以太网 efm工作组,pon的组成结构,passive optical network 无源光网络,pon由三部分组成：包括光线路终端（olt）、光网络单元（onu）和无源分光器（pos）。,pstn,internet,catv,optical line terminal 光线路终端,passive optical splitter 无源分光器,optical network unit 光网络单元,pon结构的特点,pon是一种非对称，点到多点（p2mp）结构，olt和onu所扮演的角色不同，olt相当于master的角色，onu相当于slave的角色。,olt,onu,pos,pon的优点节约,p2p n条光纤 2n光收发器 p2p curb 1条光纤 2n+2光收发器 需要本地电源 大量节约光纤 p2mp（pon） 1条光纤 n+1光收发器 大量节约光纤 大量节约光收发器,pon的优点可靠,有源设备都是 潜在的故障点,switch,switch,switch,switch（含olt）,pos,pos,网络可靠性高,无源设备,信号在pon传输过程中不经过有源电子器件，大大减少了潜在的故障点。 使用无源设备简化了网络层次结构，扁平化的网络结构更易于维护和管理。,pon的优点长距离,pon传输距离1020km，完全克服了以太网和xdsl接入方式在距离和带宽上的局限性，大大增强了用户接入方案部署的灵活性。,15 km,0.1 km,1020 km,ethernet,xdsl,pon,pon的优点高带宽,pon,vdsl,adsl,接入速率,pc clip,3,10,15,20,mbps,hdtv,dvd video,vcd video,6,1,pc video,3 mbps mpeg-2,500 to 800 kbps mpeg-4,100-400 kbps real player, quick time,14-19 mbps mpeg,6 mbps mpeg-2,download (best effort),vod (near real time),direct viewing (real time),pon与xdsl相比带宽更高，可在相当长时间内满足用户对带宽的需求。,pon的优点灵活,分光器 1x2 分光比 5 : 95,分光器 1x2 分光比 5 :95,交接箱,主干,用户侧,a,b,onu,分光器 1x8 分光比 均分,pon组网模型不受限制，可以灵活组建树型、星型拓扑结构的网络。 pon尤其适用于用户接入信息点很分散的场合，实现一根主干光纤可以满足所有用户接入信息点的接入。,olt,pon的优点多用途,pon是天然的广播网络，采用单纤波分复用技术，可以在olt端将有线电视信号叠加进pon网络中传输，在用户端再通过分离器分离出来，pon既可以传送数据也可以传送有线电视信号。,wdm,wdm,合波器,1550nm catv信号,catv信号,分离器,传统电视,1490nm,1310nm,局端,用户端,splitter,. . . .,pstn,internet,catv,pon技术优势小结,节省大量光纤和光收发器，较传统光纤接入方案成本低 大量使用无源设备，可靠性高，显著降低维护费用 网络扁平化，结构简单更利于运营商对网络的管理 最高20km的接入距离，使运营商局端部署更加灵活 组网模型不受限制，可以灵活组建树型、星型拓扑网络 应用广泛，不仅仅是运营商宽带接入，也可作为广电视频的传输网络，视频监控的图像传输网络 现阶段十分适合我国fttb网络的建设以及广电的hfc双向改造，以及运营商的大客户宽带接入,pon的技术简介 epon的技术原理 epon的产品介绍 epon的工程基础 epon的基本配置 epon故障定位,目录,epon的信道复用技术,epon系统采用wdm技术，实现单纤双向传输。,1490nm,1310nm,olt,onu,epon下行传输方式,下行业务为广播方式,思考：onu如何分辨出收到的数据是olt发给自己的？,epon上行传输方式,思考：olt如何分配信道资源，以避免onu的上行数据冲突,1,1,3,2,3,1,2,3,pos,olt,onu1,onu2,onu3,2,特定onu发来的分组,上行业务为tdma方式,epon的关键技术mpcp,与以太网p2p结构不同，pon是p2mp的结构。onu对于上行信道资源存在竞争，需要一种仲裁机制来避免上行数据冲突并且合理地分配信道资源。802.3ah协议规定了相应的控制协议多点控制协议（mpcp，multi-point mac control protocol）。 mpcp主要定义了多点mac控制子层（multi-point mac control sublayer）来扩展并代替了802.3协议所定义的mac控制子层（mac control sublayer）。mpcp协议的控制帧的优先级要高于mac client数据帧的优先级。,mpcp的五种控制帧,gate（olt发出） olt控制onu何时发送数据。 report（onu发出） onu定期向olt报告自己的状态。 register_req（onu发出） onu向olt请求注册。 register（olt发出） olt向onu确认onu请求注册成功。 register_ack（onu发出） onu向olt确认onu注册成功。,mpcp定义的三个处理过程,discovery processing olt可以在网络中发现新的onu，为成功注册的onu分配llid，并且将该onu的mac地址与相应的llid绑定。 gate、register_req、 register、 register_ack report processing olt根据来自onu的report帧，了解onu的带宽请求和实时状态，实现对各个onu 的带宽动态分配和实时状态的监控。 report gate processing olt控制onu在某一时隙发送数据帧或控制帧，是对onu使用上行信道传输的授权过程。 gate,epon测距与时延补偿,epon上行传输采用tdma方式，由olt来决定onu发送数据的时间，由于每个onu距离olt远近不同会产生时延差异，如果没有有效的时延补偿机制仍然会造成上行数据传输冲突。 epon测距和时延补偿是上行信道复用的关键技术 在discovery processing过程中，olt对新注册的onu测距，计算出每个onu的rtt（round trip time）值。 olt使用rtt来调整每个onu的授权时间。 olt也可以在收到mpcp pdu的时候启动测距。,epon测距与时延补偿,rtt=(t3-t1)-(t2-t1)=t3-t2,gate帧中含有“时间戳”字段，onu用这个“时间戳”刷新本地时间寄存器。olt可以通过收到的report帧计算出rtt来进行时延补偿。,onu,tx,rx,rx,tx,t1,t1,t1,t2,t1,t3,(t3-t1),(t2-t1),t2,t3,gate,gate,report,report,olt,epon动态带宽分配（dba）,固定时隙的上行帧,时隙动态分配的上行帧,固定时隙和动态时隙比较：,1,2,3,4,5,6,7,1,2,3,4,5,6,7,1,2,3,4,5,6,7,1,2,3,4,5,6,7,1,2,3,4,5,6,7,1,2,3,4,5,6,7,固定时隙,动态时隙,epon动态带宽分配（dba）,在周期n-1中，onu发送report帧给olt，report帧中包含onu每个队列缓存的数据流量情况。 在周期n中，dba算法产生gate帧，给每个onu分配授权时间。 在周期n+1中，onu根据olt分配的指定时间进行数据传送。,动态带宽分配的过程：,onu1,r,2,3,r,r,onu1,r,2,3,r,r,processing,g,g,g,cycle n-1,cycle n,cycle n+1,collection stage,calculation stage,activation stage,epon动态带宽分配（dba）,在周期n中，dba对前一个周期中收集的信息进行处理，先对用户配置的最小带宽进行预留，最小带宽之和不能超过1g。如果最大带宽之和大于1g，则按最大带宽的加权比例进行平均分配，在n+1周期中正确执行。,onu1,r,2,3,r,r,onu1,r,2,3,r,r,processing,g,g,g,cycle n-1,cycle n,cycle n+1,onu1,r,2,3,r,r,pon的技术简介 epon的技术原理 epon的产品介绍 epon的工程基础 epon的基本配置 epon故障定位,目录,epon设备组成,olt主机 s7502/s7503/s7506/s7506r,s7502,s7503,s7506,s7506r,epon设备组成,olt主机 s7502e/s7503e/s7506e/s7510e/s7506e-v,s7502e,s7503e,s7510e,s7506e,s7506e-v,epon设备组成,olt业务板（s7500） ls8m1pt8ga (10km) ls8m1pt4ga (10km) ls8m1pt8gb0 (20km) ls8m1pt4gb0 (20km),ls8m1pt4ga,ls8m1pt8ga,epon设备组成,olt业务板（s7500e） lsq1pt4psc0 （4路epon端口 8ge上行端口接口板） lsq1pt8psc0 （8路epon端口 8ge上行端口接口板） lsq1pt16psc0（16路epon端口 8ge上行端口接口板）,lsq1pt4psc0,lsq1pt8psc0,lsq1pt16psc0,olt 板pon口光模块： 1000base-px10d-sfp(10km 模块) 1000base-px20d-sfp(20km 模块),epon设备组成,onu设备 et204 / et300 （10km） et204-l20 / et300-l20 （20km） et704/et704-a/et704-b （10km） et704-l/et704-a-l/et704-b-l（20km）,et204,et300,et704/ et704-l,et704-a/ et704-a-l,et704-b/ et704-b-l,epon设备组成,onu设备 s3100c系列交换机，可以插入onu子卡。,s3108c s3116c s3126c,epon设备组成,onu子卡设备 ls6m1pu1sa/ls6m1pu1sb (10km/20km):用于s3100交换机 lsnm1pu1s/lsnm1pu1sa(10km/20km) :用于视频监控系统中的解码器ec1001,epon设备组成,onu设备 ec主机，可以插入onu子卡。,ec1001,epon设备组成,分光器 支持多种分光比 1*2(多种功率比)、1*4、1*8、1*16、1*32 1u盒式分光器 室外型分光器,pon的技术简介 epon的技术原理 epon的产品介绍 epon的工程基础 epon的基本配置 epon故障定位,目录,基本概念光衰减,功率单位：w、mw 物理学上的功率使用瓦或者毫瓦为单位进行度量。 绝对光功率单位：dbm 将物理学上的功率用另外一种方式来表达。 换算关系： dbm 10lg（mw） 0dbm 1mw， 3dbm 2mw， 相对光功率单位：db 为了表征一个器件的在光衰减（反射）等方面的特性，引入的一个相对单位量，类似于空间上的相对长度概念。 计算公式：db 10lg(出光功率 / 入光功率),基本概念 光衰减（续）,引入对数的优点：将乘除运算转换为加减运算 如右图，假设光路由两个1分2分光器级联，两个分光器都是50% : 50%分光，a点的光功率是1mw。 引入对数后，乘除法变成了加减法。a点的光功率是0dbm，于是b、c点的光功率就是0 3 3dbm，而d、e点的光功率就是3 3 6dbm。,基本概念 光纤连接器,fc、lc、sc、st等指的是光纤两端的插头类型。 pc、apc、upc指的是光纤插针的端面类型。 例：光连接器-双fc/pc-单模-25m 光连接器-fc/apc-sc/pc-单模-25m,sc,lc,fc,st,基本概念 光纤插针端面,根据插针的端面，插针可分为pc、upc、apc三种。 pc(physical connect)插针端面为球面，可满足普通回损要求。 upc(ultra physical connect)插针端面也是球面，但抛磨更加精细，端面光洁度比pc要好，回损可达到50db以上。 apc (angle physical connect)插针端面为斜球面，倾斜角度一般为8度，回损大于60db。 型号相同的活接头才能用法兰盘相连接，不同规格活接头会导致很大的接续损耗。,基本概念 法兰盘,fc型,单sc型,双sc型,fc-sc型,lc型,epon产品的光指标波长,epon采用g.652类型的单模光纤，使用单纤双向方式来传输数据。 下行数据业务使用波长1490nm。 上行数据业务使用波长1310nm。 测量光功率时，请正确选择波长。,olt,onu,分光器,1490nm,1310nm,1310nm,1490nm,epon产品的光指标发光功率,olt光模块接口： 10km： -3dbm发光功率+2dbm 20km：+2dbm发光功率+7dbm onu光模块接口： 10km： -1dbm发光功率+4dbm 20km： -1dbm发光功率+4dbm onu 10km与20km光模块，虽然光功率参数相同，但其它光谱参数不同，不能简单替代。,epon产品的光指标接收灵敏度,olt光模块： 10km：接收灵敏度-24dbm (802.3ah) 20km：接收灵敏度-24dbm (802.3ah) onu光模块： 10km：接收灵敏度-24dbm (802.3ah) 20km：接收灵敏度-24dbm (802.3ah),h3c光模块的接收灵敏度至少可以达到-24dbm,epon产品的光指标光饱和度,olt光模块： 10km：饱和光功率-1dbm 20km：饱和光功率-6dbm onu光模块： 10km：饱和光功率-3dbm 20km：饱和光功率-3dbm,epon工程验收标准,为了让epon设备稳定工作，olt和onu之间的光路必须具备一定的必要条件，这些必要条件也就成为了epon 方案光纤施工完毕的验收标准。 光指标： 1、onu光接口输入端，来自olt的光功率必须大于-24dbm； 2、同一olt端口下，各个onu光接口输入光功率差异最大和最小不能超 过15dbm； 3、综合上述两点，工程上建议onu光接口输入端的下行光功率强度在-8 -23 dbm之间； 工程： 1、所有的光纤接头全部是sc/pc类型的； 2、所有光缆、光纤、尾纤的弯曲直径必须大于8cm； 3、所有光分路器、熔纤盒、onu以及附带的法兰盘必须固定，避免悬挂、可摇晃； 4、所有未使用光纤端头必须使用光纤帽保护； 5、禁止各种外力导致的光纤、尾纤的形变；,常用光路衰减计算,1、连接光纤的法兰盘造成的衰减，一般每个法兰盘造成0.3 0.8db的衰减，平均每个0.5db。 2、1490nm的波长，一般每公里衰减0.3db；1310nm的波长，一般每公里衰减0.4db。 3、光路是可逆的，如果一个方向上有10db的衰减，那么反向也有10db的衰减。 4、根据这里的数据，可以在工程实施前进行合理计划，也可以在工程完工后将实测、预计的光功率进行对比，从而判断光路是否存在异常。,pon的技术简介 epon的技术原理 epon的产品介绍 epon的工程基础 epon的基本配置 epon故障定位,目录,基本配置查看onu注册信息,将onu设备通过光纤连接上olt后，onu会自动注册到olt上，在s7500系列的olt设备上，在任意视图下通过display onuinfo命令来查看注册上来的onu设备。 display onuinfo interface olt 3/0/1 onu mac address rtt(tq) port onu board/ver sft/eeprom onu host state 00e0-fc70-2d2f 16 onu3/0/1:1 et204/d 141/103 n/a up 000f-e203-fea6 16 onu3/0/1:2 et300/b 141/103 n/a up 000f-e203-ff11 24 n/a ls6m1pu1sa/a 111/100 s3108c n/a - 3 entries found - 该命令显示出所有的onu注册信息，包括mac地址、rtt值、绑定的端口号（如果没有绑定就显示n/a）、硬件型号和版本、软件版本、eeprom版本、当前状态等。,基本配置绑定onu,手工绑定的命令是bind onuid，在onu端口下执行。onu端口的表示方法是在常规的端口表示方法（例如3/0/1）的后面，添加一个冒号:，再添加一个数字所组成，例如3/0/1:1。 sys system view: return to user view with ctrl+z. h3c s7506interface onu 3/0/1:3 h3c s7506-onu3/0/1:3bind onuid 000f-e203-ff11 type ls6m1pu1s h3c s7506-onu3/0/1:3undo shutdown %nov 16 13:59:16 2006 h3c s7506 l2inf/5/port link status change: onu3/0/1:3: is up type参数是可选的，如果忽略type参数，则默认的类型是et204/et204-l20。,设置onu端口的vlan,除了s3100 onu子卡外，其他类型的onu设备都可以设置vlan。 et204、et204l20、et300、et300l20使用untagged命令来设置vlan。 ec1001的onu子卡lsnm1pu1s、lsnm1pu1sa使用port access命令来设置vlan。 et204的典型配置。,h3c s7506-onu3/0/1:1dis this # interface onu3/0/1:1 bind onuid 00e0-fc70-2d2f type et204 undo shutdown untagged vlan 300 # return h3c s7506-onu3/0/1:1,h3c s7506-onu3/0/1:1dis this # interface onu3/0/1:1 bind onuid 00e0-fc70-2d2f type et204 undo shutdown untagged vlan 300 uni 1 pvid 1201 uni 2 pvid 1202 uni 3 pvid 1203 uni 4 pvid 1204 # return h3c s7506-onu3/0/1:1,olt上用到的配置,尽管在onu端口上设置了vlan，还需要在olt端口上允许相关vlan通过。 h3c s7506int olt 3/0/1 h3c s7506-olt3/0/1dis this # interface olt3/0/1 port hybrid vlan 200 tagged # return h3c s7506-olt3/0/1 默认情况下，olt使用内部dba算法，有些时候还需要配置外部dba算法。在olt端口下进行配置。监控产品的应用中，建议使用外部dba算法。 h3c s7506-olt3/0/1dba-algorithm update plato2.1.app updating external dba-algorithm. h3c s7506-olt3/0/1dba-algorithm enable extdba,olt上用到的配置,带宽设定。默认情况下，所有onu的上行带宽默认最大值为23m，最小保证带宽为2m，可以在onu端口视图下使用upstream-sla命令进行更改。建议只设置最大带宽值，不要设置最小带宽值。 h3c s7506-onu3/0/1:1upstream-sla maximum-bandwidth 1600 info: the maximum-bandwidth of upstream is 102400 kbit/s h3c s7506-onu3/0/1:1 在监控产品的应用中，需要配置组播报文不要上接口板cpu。在olt端口视图下进行配置，该配置对该olt生效。 h3c s7506-olt3/0/1undo igmp-to-cpu enable 也可以在ftth视图下进行配置，该配置将作用在所有的olt上。 h3c s7506-ftthundo igmp-to-cpu en