EPON技术培训PONT版本.ppt

,epon技术详解,epon技术和产品培训,光纤接入网oan简介 无源光网络pon概念 epon技术原理 epon关键技术,光纤接入网optical access network,光纤接入网络模型,光纤,core高折射率玻璃芯 carries the light signals silica and a dopant cladding低折射率硅玻璃包层 keeps the light in the core pure silica coating加强用树脂涂层 protects the glass acrylate (plastic),source: corning incorporated,光纤基本构造,全反射原理 optical fibers work on the principle of total internal reflection light waves (“modes”) are reflected and guided down the length of an optical fiber,core,cladding,optical fibre cable,光纤导光机制,熔锥型,光波导型,光纤分路技术,两种常用的无源光分路器（odn，splitter）：,器件功能：将一路输入光信号进行光功率分割，分成多路输出（可以等分，也可以按照需要定制功率分配比） 典型的分路器实现1：2到1：32的分光 器件特点：无源器件，不需要供电，环境适应能力较强,光纤分路衰减,每当光信号被分到两条通路,一半功率被分到一边，另一半功率被分到另一边。所以每个方向得到一半的功率，相当于信号被减少了 10log(0.5)=3 db。 经验上的衰减约为3.5 db, 所以对于1310 nm波段，每个双向的光分离约损耗大约相当于10 km 距离。,每公里光纤衰减约为0.25 db (1550 nm) 到 0.4 db (1260 - 1360 nm),光纤接入技术分类,ptp 以太网 n/2n 光纤 2n 光收发器 ptp curb 以太网 最少光纤 2n2 光收发器 区域供电 ptmp 以太网 最少光纤 n1 光收发器 无源光分路器 co侧最少的光纤/空间 下行流广播（video）,n subscribers,n subscribers,n subscribers,以太网光纤接入的具体形式,epon技术和产品培训,光纤接入网oan简介 无源光网络pon概念 epon技术原理 epon关键技术,无源光网络pon概念：passive optical network,无源光纤网络（pon）技术是一种点到多点的光纤接入技术，它由局侧的olt（光线路终端）、用户侧的onu（光网络单元）以及odn（光分配网络）组成。 所谓“无源”，是指odn中不含有任何有源电子器件及电子电源，全部由光分路器（splitter）等无源器件组成，因此其管理维护的成本较低。,无源光网络和有源光网络的对比,lanswitch,lanswitch,lanswitch,olt,splitter,splitter,网络可靠性高,pon组网,交换机组网,pon属于无源光学网，网络中无有源电子器件，这意味着维护成本将显著降低。 由于网络组件数量少，因此故障点也将相应减少，进而运营支出也会最大程度地降低。,pon的标准发展历程,pon中所使用的标准,pon的协议栈,不同pon间的比较,epon技术和产品培训,光纤接入网oan简介 无源光网络pon概念 epon技术原理 epon关键技术,epon的典型结构,oltoptical line terminal，光线路终端 onuoptical network unit，光网络单元 pospassive optical splitter，无源光分路器/耦合器 odnoptical distribution networks，光纤分布网,epon的原理单纤波分复用,epon系统采用波分复用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tdm统计时分复用技术； 上行数据流采用tdma时分多址接入技术。,1490nm,1310nm,epon的原理单纤波分复用,epon采用单纤波分复用技术 下行1490nm 上行1310nm 1550nm可选用于视频,epon的原理下行tdm传输,olt向多个onu发送广播ieee802.3帧(与ethernet同),最长为 1518 bytes unicast单播帧经过光分支器仍会以广播方式送至各onu方向,但是onu会将属于自己的包接收(header中指明),其余丢弃 数据包的接收是由802.3帧的前导码中的llid（逻辑链路编号）来标识,下行方向的流量,会依据一定的时间长度作分隔(如图) 各onu的带宽大小配置由olt控制 利用长度1-byte, 时间间隔 2-ms 的同步标记码(marker)作同步,epon的原理上行tdma传输,各onu时隙必须同步，否则碰撞发生冲突 每个onu拥有自己的时隙,唯有属于自己的时隙方能传送封包 分支器将来自不同onu的信号耦合至单一光纤,上行数据流会划分成不同onu的时隙，上行流每隔2ms周期性的传送1-n个onu时隙(对应onu-1n) onu定期发送64字节的report信息向olt报告状态，若onu空闲，olt可以把该onu的时隙动态分配给其他onu使用。,epon技术和产品培训,光纤接入网oan简介 无源光网络pon概念 epon技术原理 epon关键技术,epon关键技术,mpcp多点控制协议（multi-point control protocol）,epon使用mpcp控制点到多点（p2mp）的光纤网络； mpcp主要功能：完成带宽分配、带宽轮询、自动发现过程和测距，在mac控制层完成； 引入了新的64字节mac控制信息，gate和report用于分配和请求带宽，register信息用来控制自动发现过程； mpcp提供了用于网络资源优化的手段： 测距技术进行补偿； ont报告带宽需求以用于dba； 协商光参数优化性能；,mpcp多点控制协议（multi-point control protocol）,功能： onu的自动发现和注册 onu的动态测距 onu的带宽分配 oam处理,mpcp协议帧,gate： 在自动发现过程和正常数据操作过程中发送授权时间片给 onu，以便onu根据所分配的时间片进行数据发送。 report: 从onu发往olt用于报告onu的状态以及请求。 register_req：onu发给olt在自动发现过程用于onu注册请求。 register：olt发给onu用于对register_req消息的响应。 register_ack：onu发给olt指示整个注册过程的结束。,mpcp协议帧格式,mpcp协议帧格式和802.3 mac帧相同，协议类型为0x8808，opcode域指示不同的mpcp帧类型。,llid逻辑链路标识（logical link identifiers）,llid占据原802.3以太网帧前导码（preamble）部分两个字节的空间。llid总共16位，最高位为模式位，剩下15位指明对应的mac地址的llid； 该标识表明数据帧是指定给onu（onu1、onu2、onun）中的唯一一个； 通过mac地址和llid的映射，完成了在p2mp拓朴上的点对点仿真。,llid在802.3帧中的具体位置,onu和olt操作,olt 执行自动发现的过程，包括测距、llid的分配、带宽分配 时钟同步的发起 onu注册控制 qos控制 dba控制 安全控制 onu 时钟同步响应 注册发起 接收响应olt的各类指令,onu的自动发现过程 (discovery),olt周期性的发送gate帧，其中包含了onu可以利用的discovery时隙窗口，使得离线onu可以发送消息让olt知道其存在； 离线onu在接收到discovery gate帧后，发送register_req帧给olt，其中包含了onu的mac地址和其他参数； olt接收到一个有效的register_req消息后，注册该onu，分配一个新的逻辑端口标识符 (llid) 并与对应的mac地址绑定； olt发送register消息给新近发现的onu，消息中包含分配给该onu的llid。这时olt已经有足够的信息来调度onu以访问pon网络，同时发送标准gate帧以允许onu发送register_ack消息，在olt接收到r