华为GPON最新培训教程.ppt

Page1 考虑到未来许多的宽带应用 越来越多的国家认识到必须尽早突破接入 瓶颈 而光纤是今为止最好的传输媒介 本文主要介绍了GPON技术的原理 组网结构 产品知识以及GPON业务的数据规划和配置 前言 Page2 第1章GPON原理第2章GPON典型组网第3章GPON产品介绍第4章GPON故障处理案例和参考信息 内容介绍 Page3 PassiveOpticalNetwork无源光网络 OLT ONU OpticalLineTerminal光线路终端 OpticalNetworkUnit光网络单元 PassiveOpticalSplitter无源分光器 PSTN Internet CATV ONU ONU PON是一种点到多点 P2MP 结构的无源光网络 PON由光线路终端OLT OpticalLineTerminal 光网络单元ONU OpticalNetworkUnit 和无源分光器POS PassiveOpticalSplitter 组成 PassiveOpticalSplitter无源分光器 什么是PON Page4 GPON Gigabit capablePassiveOpticalNetworks 三大优势 1 更远的传输距离 采用光纤传输 接入层的覆盖半径20KM 2 更高的带宽 对每用户下行2 5G 上行1 25G 物理层 3 分光特性 局端单根光纤经分光后引出多路到户光纤 节省光纤资源 GPON支持Triple play业务 可提供全业务竞争方案可以有效解决双绞线接入的带宽瓶颈 满足用户对高带宽业务的需求 如高清电视 实况转播等 GPON是三网合一的上佳方案 GPON标准完善 综合业务支持好 技术要求高全球大运营商的选择 为什么选择GPON Page5 GPON与EPON的比较 Page6 GPON提供以下几种异步传输速率 0 15552Gbit sup 1 24416Gbit sdown0 62208Gbit sup 1 24416Gbit sdown1 24416Gbit sup 1 24416Gbit sdown0 15552Gbit sup 2 48832Gbit sdown0 62208Gbit sup 2 48832Gbit sdown1 24416Gbit sup 2 48832Gbit sdown 目前的主流支持速率 2 48832Gbit sup 2 48832Gbit sdown支持最大逻辑距离为 60km支持最大物理距离为 20km支持最大距离差为 20km分光比为1 64 可升级为1 128 GPON网络基本性能参数 Page7 GPON系统采用WDM技术 实现单纤双向传输 强制 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 GPON原理 数据复用 Page8 广播方式 GPON的下行帧长为固定的125us 下行为广播方式 所有的ONU都能收到相同的数据 通过GemportID ONU来识别 区分和过滤属于自己的数据 GPON原理 下行数据 Page9 GPON原理 上行数据 TDMA方式 GPON的上行是通过TDMA 时分复用 的方式传输数据 上行链路被分成不同的时隙 根据下行帧的upstreambandwidthmap字段来给每个ONU分配上行时隙 这样所有的ONU就可以按照一定的秩序发送自己的数据了 不会产生为了争夺时隙而冲突 Page10 ITU TG 984 3GPONTC层规格要求GTC复用结构及协议栈介绍GTC帧结构介绍ONU注册激活流程DBA规格要求告警和性能 ITU TG 984 1 2 3 4 产品开发简单产品兼容性强 ITU TG 984 1GPON网络参数说明保护倒换组网要求 ITU TG 984 4OMCI消息结构介绍OMCI设备管理框架OMCI实现原理简述 ITU TG 984 2PMD层规格要求2 488Gbps下行光接口参数规格要求1 244Gbps上行光接口参数规格要求物理层开销分配 GPON标准协议 Page11 GEMPort 业务的最小承载单位 T CONT TransmissionContainers 是一种承载业务的Buffer 主要用来传输上行数据的单元 引入T CONT主要是为了解决上行带宽动态分配 以提高线路利用率 IFpon GPON接口 业务根据映射规则先映射到GEMPort中 然后在映射到T CONT中进行上行传输 GEMport可以灵活的映射到T CONT中 一个GEMPort可以映射到一个T CONT中去 多个GEMPort也可以映射到同一个T CONT中 一个ONU的GPON接口中可以包含一个或多个T CONT GPON复用结构 Page12 GPON系统对以太网帧进行解析 将数据部分直接映射到GEMPayload中去进行传输 GEM帧会自动封装头信息 映射的格式清晰 设备很好实现 兼容性好 以太网业务在GPON中的映射方式 Page13 TDM TDMdata PayloadTDMfragment HEC PTI PortID PLI GEMFrame Ingressbuffer TDMBuffer TDM业务先导入缓存中进行排队 并且按照固定的字节数复用到GEM帧中进行传输 这种方式不对具体的TDM业务进行感知 只进行透传处理 TDM业务在GPON中的映射方式 Page14 突发发射快速开启和关断能力消光比大 10dB 突发接受快速AGC 动态范围 20dB 连续发送模块 突发发送模块 连续接收模块 突发接收模块 PON关键技术 突发光电技术 Page15 OLT通过Ranging测距过程获取ONU的往返延迟RTD RoundTripDelay 从而指定合适的均衡延时参数EqD EqualizationDelay 保证每个ONU发送数据时不会在分光器上产生冲突 Ranging的过程需要开窗 即QuietZone 暂停其他ONU的上行发送通道 OLT开窗通过将BWmap设置为空 不授权任何时隙来实现 GPON关键技术 测距 ONT OLT inCO 20km 3km 12km Page16 什么是DBA DBA DynamicallyBandwidthAssignment 动态带宽分配 DBA是一种能在微秒或毫秒级的时间间隔内完成对上行带宽的动态分配的机制为什么需要DBA 可以提高PON端口的上行线路带宽利用率 可以在PON口上增加更多的用户 用户可以享受到更高带宽的服务 特别是那些对带宽突变比较大的业务 GPON关键技术 DBA Page17 提高最大带宽利用率无DBA 利用率40 有DBA 利用率达到80 减小平均时延无DBA 100ms有DBA 10ms DBA在利用率和延迟指标上带来的优势 Page18 T CONTs TransmissionContainers 动态接收OLT下发的授权 用于管理PON系统传输汇聚层的上行带宽分配 改善PON系统中的上行带宽 T CONT的带宽类型分为FB AB NAB BE T CONT的5种类型 Type1 Type2 Type3 Type4 Type5 T CONT带宽术语 Page19 根据业务的优先级 系统对每个ONU设置SLA 对业务的带宽进行限制 最大带宽和最小带宽是对每个ONU的带宽进行极限限制 保证带宽根据业务的优先级不同而不同 一般语音业务的优先级最高 视频业务优先级次之 数据业务的优先级最低 OLT根据业务和SLA及ONU的实际情况进行带宽许可 优先级高的可以得到更高的带宽 满足业务需求 T CONT类型和带宽类型之间的关系 Page20 分光器衰减计算分光器的插入损耗 1dB Power input Power outputofallbranch Input Output 1 2分光器 2 N分光器 10log 0 5 3 01 1 2分光器衰减为3 01dB1 16分光器衰减为12 04dB1 64分光器衰减为18 06dB 光功率衰减 Page21 GPON接口参数指标 ClassB Page22 第1章GPON原理第2章GPON典型组网第3章GPON产品介绍第4章GPON业务配置第5章GPON维护操作第6章GPON故障处理案例和参考信息 内容介绍 Page23 FTTB组网 ONT 光网络终端 TG 中继网关 Page24 ASP ISP CPE MSE Ethernet MA5680T Softswitch Internet IPTVServer Middleware NMS TL1 CORBA API BBserviceplatform Carrier sOSS Notification IPTV Phone PC SFU HG8xx CPE MDU MA5606T VDSL2 NSP CBU MTU E1 FE ODN Splitter Basestation PBX Phone PC SBU OT925 E1 2G 3G Triple Play Multi Play业务承载方式 多Gemport多业务单Gemport多业务业务流映射 user vlan user priority或混合的业务流到Gemport映射规则 GPONFTTB业务应用场景 FTTH OLT FTTB FTTC Page25 第1章GPON原理第2章GPON典型组网第3章GPON产品介绍第4章GPON故障处理案例和参考信息 内容介绍 Page26 OLT设备ONU设备 第3章GPON产品介绍 Page27 GPON系统组成 OLT GPON系统OLT光线路终端ODN光分发网络ONU ONT 光网络单元 Page28 OLT基本功能 OLT 光线路终端OpticalLineTerminal 一方面将承载各种业务的信号在局端进行汇聚 按照一定的信号格式送入接入网络以便向终端用户传输 另一方面将来自终端用户的信号按照业务类型分别送入各种业务网中 可分为三部分核心部分 包括汇聚分发 业务处理和ODN适配功能业务部分 提供业务接口功能 包括接口适配 接口保护等 以及在需要时具有特定业务的信令处理和媒质传输制式的转换功能公共部分 包括供电与OAM功能 Page29 华为OLT产品概述 SmartAXMA5680T系列光接入设备是华为技术有限公司推出的GPON P2P xDSL一体化接入产品 提供大容量 高速率和高带宽的数据 语音和视频业务接入 支持GPON P2P xDSL一体化接入业务 可以作为GPON系统中OLT OpticalLineTerminal 设备 和终端ONU OpticalNetworkUnit ONT OpticalNetworkTerminal 设备配合使用 满足FTTH FiberToTheHome 光纤到户 FTTB FiberToTheBuilding 光纤到楼 基站传输 IP专线互联 批发等组网需求 支持P2PFE光接入和以太网级联等宽带接入业务 通过与光接入终端配合 为用户提供点对点的FTTH接入 设备市场定位 提供高带宽长距离接入 解决大规模光纤接入问题 利用单根光纤提供语音 数据 视频业务 适应电信用户个性化需求 Page30 主要亮点 业务方面的主要特性 1 丰富的三层功能和特性 譬如VLAN接口 SuperVLAN 路由功能 ARP ARPProxy DHCPRelay 灵活的ACL功能 完善的QoS功能 2 丰富的线路安全特性 包括DHCPOption60 82 PPPOE VBAS等 满足用户帐号和线路绑定的需求 3 强大的组播特性支持IPTV应用 支持IGMPV2 V3双栈 组播用户鉴权 组播日志和CDR等组播业务运营管理特性 平台方面的主要特性 1 大容量 高密度 MA5680T背板容量达到1Tbps 系统交换容量达到400Gbps 系统最大支持64个GPON端口 2 GPON FEP2P两种光接入方式归一化共平台 3 高可靠性 支持主控板冗余备份 上行端口冗余备份 上行接口板冗余备份 Page31 OLT产品在网络中位置 处于网络接入层支持P2P和P2MP支持FTTH和FTTB FTTCOLT ONTOLT MDUOLT MiniDLSAM OLT Page32 MA5680T局端系列产品 MA5603T5U中规格OLT19 IEC机框 MA5680T机框20个业务插槽21 ETSI机框 完善的产品系列 搭建合理的FTTX平台 灵活的组网选择 Page33 MA5680T关键特性 GPON接入和GPON终端管理xDSL接入P2P接入组播Triple playQoS和ACLMSTP 本文主要介绍GPON相关特性 其它特性请参考指导书 Page34 MA5680T主要系统规格和关键性能指标 整机性能 GPON接口性能指标 Page35 MA5680T主要系统规格和关键性能指标 系统业务特性 GPON接入 Page36 MA5680T主要系统规格和关键性能指标 系统业务特性 GPON接入 Page37 机框配置 主控板SCULSCUB业务板GPBCOPFA以太网业务级联板ETHA上行接口板GICF GGICD EX1CAX2CATOPA电源接口板PRTG通用接口板CITA Page38 单板介绍 主控板 SCUx通过带宽GE 10GE的总线接口与业务板通信 以此完成对设备的配置 管理和控制 同时实现简单路由协议等功能 同时通过带内网管通道实现告警信息的处理 SCUx与业务板之间存在高层协议 SCUx单板软件通过此协议从业务板上报的信息中分离出告警等管理信息进行相关的识别处理 SCUL为全10GE交换矩阵 交换能力双向400GSCUB为全GE交换矩阵 交换能力双向48G Page39 SCUB和SCUL的区别 SCUB支持4 GE的上行扣板 通过电子开关控制选用上行板槽位上行还是扣板上行SCUL只支持2口或1口的上行板SCUB支持4口上行板在有GPON应用情况下 由于SCUB交换能力不足 容易形成带宽瓶颈 在少量配置的时候可以使用 一般而言 在有GPON应用的情况下 推荐使用SCUL 除了交换能力的不同 还有 Page40 单板介绍 GPON业务板 GPBC单板支持4个GPON端口支持最大20km的传输距离 最大逻辑距离60km支持最大分光比1 64 一个GPON端口可同时支持64个ONTGPON接口支持下行2 5Gbit s 上行1 25Gbit s Page41 单板介绍 TOPA上行接口板 功能 TOPA是TDM上行接口板 提供16路E1上行接口 规格 支持NativeE1模式 E1业务统一按照非结构化数据流进行处理 不支持结构化通道模式 工作原理 在上行方向 来自背板的GE信号 通过接口模块 转换成TDM帧格式的信号 通过TDM信号上行 在下行方向 接口模块接收来自TDM线路上的信号 将其转换封装GE报文 通过业务处理模块 转发到背板总线 送至主控板转发到相应业务板 Page42 单板介绍 上行板 SCUL GICFGICGX1CAX2CA SCUB GICDGICE Page43 MA5680TV800R005C02主要配置模型 框间不级联 独立上行 电源板 主控板和上行接口板单配 典型配置为4块GPBC单板 GPBC从左向右配置 TOPA单板从右向左配置 Page44 设备参数 型号尺寸 宽 深 高 以21 ETSI业务框为例 机柜600mm 300mm 2200mm业务框尺寸 带挂耳 530mm 275 8mm 447 2mm业务框尺寸 不带挂耳 490mm 275 8mm 447 2mm业务板22 86mm 208mm 395 4mm电源板25 4mm 208mm 105 1mm上行板25 4mm 208mm 197 2mm工作环境长期工作温度 5 45 短期工作温度 25 55 长期工作湿度 5 RH 95 RH短期工作湿度 10 RH 100 RH气压环境70kPa 106kPa海拔高度4000m以内 Page45 设备参数 供电供电方式 直流供电工作电压范围 38 4V 57 6V功耗单框满配置最大功耗1425W整机最大功耗2850WSCUL42WGPBC78WEPBA33WPRTG0 2WGICG9WGICF5WX1CA11WX2CA21W Page46 MA5603T 中规格OLT设备 19 插框双路直流电源输入 冗余备份主控板冗余备份6个业务插槽GPON P2P xDSL单板混插4 GE上行2 10GE上行支持环境监控支持远程维护和本地维护方式 中规格OLT设备满足不同容量的组网需求大容量交换矩阵 无阻塞交换满足业务需求 GPBC SCUL SCUL GPBC GPBC GPBC GPBC GPBC GIU 10GE 2 10GE Page47 OLT设备ONU设备 第3章GPON产品介绍 Page48 ONU基本功能 ONU光网络单元依托GPON上行 提供中小规格的多业务接入网方式 如 ADSL2 VDSL2 POTS LAN等方便灵活的组网应用简便快捷的安装高可靠性和可维护性 Page49 ONU产品在网络中位置 处于网络接入层的尾端主要用于FTTH FTTB FTTC应用 即OLT SFU SingleFamilyUnit OLT MDU SBU MultiDwellingUnit SingleBusinessUnit OLT MiniDLSAM Page50 华为GPONONU系列化产品 MA5606TGPON上行xDSL POTS LAN接口下行 MA5620G1 GPON上行24 FE 24 POTS MA5626G1 GPON上行24 FE MDU MDU MDU Page51 华为GPONONU系列化产品 OT928 G1 GPON上行1 GE4 FE8 E1 T18 POTS SBU OT925 G1 GPON上行1 GE4 FE4 E1NativeTDM HG8101 GPON1 100Base TG 984 1 2 3 4OMCI HG8501 GPON4 FE 2POTSG 984 1 2 3 4OMCI SFU Page52 MCUA 小规模控制单元板 提供对业务板的管理 并通过扣板实现业务上行 插在MA5606T机箱的1槽位 不支持双配 作为MDU使用 其支持的扣板类型为GP1A Page53 5620G基本特性 支持24FE电口接入支持设置端口速率 双工 MDI 自协商 Pause流控以太网线路性能统计功能支持二层线速转发支持IGMPSnooping IGMPProxy支持STP RSTP MSTP用户侧FE端口保护支持DHCPOption82上报端口的物理位置信息支持PPPoE 用于用户精确识别支持用于管理维护的三层接口配置支持静态路由配置和查询支持ARP协议 Page54 MA5620G MA5626G产品概述 上行GPON 下行FE POTS 可选 接入用户的盒式接入产品系列产品应用于楼内 通过以太网接入普通住宅用户前面板维护 光纤 电源 用户电缆前出线设计 FE POTS FE MA5620G MA5626G Page55 MA5620G MA5626G设备环境 电源参数 Page56 MA562xG主要系统规格和关键性能指标 整机性能 系统业务特性 Page57 MA562xG主要系统规格和关键性能指标 系统业务特性 Page58 常见故障分类和原因分析 典型案例 ONT不能正常注册ONT光口不正常 连接ONT的光纤故障 ONT侧的光功率不在正常范围内 没有添加ONT OLT端口配置的逻辑最远距离与实际不一致 OLT端口没有使能自动发现开关 添加ONT时配置的MAC与ONT实际的MAC不一致 添加ONT时配置的Password与ONT实际的Password不一致 OLT上已经存在相同MAC的ONT Page59 第1章GPON原理第2章GPON典型组网第3章GPON产品介绍第4章GPON故障处理案例和参考信息 内容介绍 Page60 常见故障分类和原因分析 典型案例 打不通电话ONT相关的service port数据配置不正确 ONT没有正常注册到MGC设备 ONT语音业务配置不正确 用户线缆线连接不正常 ONT终端语音文件未加载 软交换未放号或配置错误 Page61 典型案例 新开通ONT拨号678错误 故障现象组网 汇聚交换机 MA5680T ONT 810E等 问题现象 新开通gponont设备 数据配置完成 拨号提示错误678 操作步骤1 光路问题 请使用光功率计测试光路衰减 正常范围 2 检查OLT设备上的ont数据配置是否正确 安装配置步骤一步步检查 3 OLT的上行交换机是否透传外层vlan 需要市局工程师配合处理 4 检查ont设备的指示灯是否正常 Page62 典型案例 ONT长发光导致系统瘫痪 故障现象发现某个PON口下面只有一个ONT在线 故障分析1 从局端看 某个PON口下只有一个ONT终端 2 断开该终端ONT 要断开线路或切断该终端ONT电源 如果此时该PON口下其他用户都能正常工作 一般可以断定是该终端ONT长发光或者该线路有一个长发光的1310nm的光源 属于恶意入侵系统 操作步骤1 更换为正常的ONT或切断该终端线路 2 验证发现其他ONT在线 问题解决 总结如果某个ONT的光模块故障 处于常发光状态 则会占用全部上行时隙 导致和此ONT位于同一OLT端口下的其他ONT全部瘫痪 这类现象只有在ONT光模块出现异常或者个别用户恶意入侵系统才会发生 Page63 典型案例 MA5680T下挂的ONT距OLT的距离超过20KM时还能否注册 故障现象MA5680T下挂的ONT距OLT的距离超过20KM时还能否注册操作步骤在光功率允许的情况下是可以的 MA5680T设备默认距离是20KM 如下 config if gpon 0 7 displayportinfo2F S P0 7 2Maxdistance km 20这个Maxdistance就是表示ONT距OLT如果超过20KM 就算光功率在允许范围之内 也不能自动发现 可以通过修改这个参数来让超过20KM的ONT可以注册 命令 config if gpon 0 7 port2range max distance max distance max distance 30 config if gpon 0 7 修改距离为30KM之后 如果在ONT超过20KM 在30KM之内 并且满足下面两个条件时 ONT就能正常注册 1 光功率在允许范围之内2 最远的ONT跟最近的ONT距离之差不能超过20KM Page64 典型案例 MAC相同导致ONT无法注册 故障现象单个ONT可以正常注册 而多个ONT时不可以注册 例如会导致前面已经注册的某些ONT掉线 故障分析1 单个ONT可以正常注册 表明单个ONT都是正常的 2 当有多个ONT时 发现都不可以注册 3 在OLT上查看产生ONUMAC冲突告警 由以上分析推断故障的原因是ONT的MAC有冲突 操作步骤1 检查发现实际的MAC是否与标签所标识的不一致 2 如果不一致 说明ONT的MAC地址配置错误 请更换ONT Page65 ODN器件损耗典型值 数据来源于 华为公司ODN解决方案白皮书 Page66 ODN相关信息 分光比概念