华为MA5300宽带接入设备系统及硬件介绍.ppt

MA5300宽带接入设备系统及硬件介绍 课程内容 第一章系统概述第二章硬件结构第三章功能特性第四章组网应用 多元化的接入技术 我该选哪种 多元化的接入技术 ADSL 非对称用户数字环线 ADSL业务接入完成ADSL信号与POTS信号的同时接入 能够提供上下行不对称的数据传输业务 在3KM范围内 传输速率能够达到上行896K 下行8M AsymmetricalDigitalSubscriberLoop 多元化的接入技术 ADSL Hz 26K POTS 138K 1104K 4K 上行 下行 传输频带 上行 26KHz 138KHz下行138KHz 1104KHz传输速率 上行 896K下行 1 5 8M传输距离 3 5KM 多元化的接入技术 ADSL DMT是一种多载波的调制方式 可以在所有子信道上提供最优化的性能 即便当某些频段被噪声严重影响 DMT方式就可以根据实际信道的情况灵活地在不同子信道分配比特 从而达到最大的利用效率 ADSL采用DTM调制 多元化的接入技术 ADSL ADSL接入逐步从ATMDSLAM向IPDSLAM演进 ATM骨干 IP骨干 ATM汇聚 BAS IP骨干 BAS 问题 用户在ATM层 业务在ATM IP层 ADSL用户需穿越两个汇聚层和BAS 造成成本增加 网络瓶颈 趋势 多元化的接入技术 VDSL 甚高速数字用户线 VDSL业务接入完成VDSL信号与POTS信号的同时接入 能够提供上下行对称的数据传输业务 在1 2KM内传输速率能够达到12M VeryhighspeedDigitalSubscriberLine 多元化的接入技术 VDSL Hz 0 9M POTS 3 5M 7 9M 4K 下行 上行 ADSL 4 5M 传输频带 上行4 5MHz 7 9MHz下行900KHz 3MHz传输速率 上行 0 78 25M下行 0 78 16 67M传输距离 1 1 2KM 多元化的接入技术 VDSL 技术成熟 音频Modem的调制规范的基础使用带有相同频率成分的一条正弦和一条余弦波传递信息 所有波动同时通过一个单信道传递 每个波形代表当前发送的数据 VDSL采用QAM调制 多元化的接入技术 VDSL TPS TC 以太网帧的传输会聚层PMD VDSL物理层 完成QAM调制的核心PMS TC VDSL成帧器 完成从VDSL帧到以太网帧的适配 多元化的接入技术 SHDSL SHDSL是双向对称传输最大速率2312Kb s 传输距离约在2到6公里 在6公里时约可传输64Kb s 3 8Kb s 200Kb s 其中8Kb s是通道管理开销 SHDSL频带要占用POTS 所以线路上不能接电话业务 Single pairHigh speedDigitalSubscriberLine 单线对高速数字用户线 多元化的接入技术 SHDSL Hz 0K 384K 上 下行 传输频带 上行 0KHz 384KHz下行0KHz 384KHz传输速率 上行 2312K下行 2312K传输距离 2 6KM 多元化的接入技术 SHDSL 基于TDM方式的SHDSL 实现E1 T1 V 35接口的拉远 解决长距离的专线接入 延伸FR CES组网距离 基于ATM方式的SHDSL 实现对称宽带用户接入 满足SOHO用户需求 与ADSL的应用类似 二者互为补充 SHDSL采用TC PAM调制 ADSL VDSL SHDSL参数对照 MA5300产品定位 MA5300宽带接入设备 以下简称MA5300 是华为技术有限公司自主开发的L2 L3IPDSLAM设备 产品定位于 可运行 可管理的网络接入设备 网络边缘接入层 标准的IP DSLAM设备 MA5300业务功能 作为IPDSLAM设备 提供ADSL接入业务 作为IPDSLAM设备 提供VDSL接入业务 作为IPDSLAM设备 提供SHDSL接入业务 提供Ethernet接入业务 提供组播和可控组播业务 实现组播业务的运营管理 提供802 1X认证 PPPoE认证 VLAN认证等多种认证功能 提供宽带接入用户计费功能 提供华为组管理 HGMP 功能 服务器 MA5300 MA5300典型组网应用 PSTN IP IP骨干层 IP汇聚层 用户接入层 S2403F VDSL ADSL LAN MA5300产品主要特点 多种网络接口 L2 L3线速交换 丰富的接入方式 完善的用户管理 灵活的组播业务 高QoS保证 大容量和高集成度 课程内容 第一章系统概述第二章硬件结构第三章功能特性第四章组网应用 机柜描述 MA5300 MA5300机框 19英寸标准机柜结构 电源 风扇 一体化机柜描述 MA5300 MA5300业务框单板分布图 MA5300Splitter单板分布图 业务框 7 8槽位 系统主控板ESM0 6 9 15槽位 业务板 EAD EVD ESH ETH14 15槽位 可混插ISU EIU板 MA5300插框由一个业务框和一个Splitter框组成 均为16槽位 0 15 业务框 0 6 9 15 分离板ESP MA5300系统功能框图 主控板ESM 主要功能实现设备的配置 管理 运行监控提供L2 L3交换功能提供上行GE FE内部接口系统时钟提供的接口维护接口 ETH CON MON提供丰富的FE GE接口 8 FE或1 2 GE 4 FE 主要作用 分离话音信号和xDSL数据信号提供的接口 48路Line电缆接口48路PSTN电缆接口48路xDSL电缆接口 xDSL分离器板ESP ADSL业务板EAD 主要作用支持G DMT G lite 及T1 413调制解调方式支持1483B协议终结ADSL线路承载的ATM信元流完成ATM到FE方向的协议处理和帧格式转换支持端口和IP地址绑定功能提供的接口48路ADSL电缆接口通过电缆连接到分离器板 VDSL业务板EVD 主要功能完成以太网帧到VDSL帧的适配VDSL帧的接收与发送VDSL线路侧调制解调 实现数据的DA与AD转换功能 线路状态机的激活与去激活可实现本地24路VDSL端口的二层交换 完成以太网二层转发的所有功能 提供的接口24路VDSL电缆接口直接用户外线 SHDSL业务板ESH 主要功能符合ITU TG 991 2AnnexA和AnnexB支持1483B协议终结SHDSL线路承载的ATM信元流完成ATM到FE方向的协议处理和帧格式转换提供的接口24路SHDSL电缆接口直接用户外线 xDSL业务单板连线 xDSL LINE PSTN VDSL xDSL LINE PSTN ADSL EVD ESP EAD ESP VDSL EVD VDSL业务单板连线 ADSL业务单板连线 xDSL用户跳线 VDSLModem X 外线 用户端配线架 局端配线架 数据信号 VDSL 虚线为跳线前的物理连线实线为跳线后的物理连线 EVD 背板 MA5300 数据信号 EAD ADSL 宽带接入业务板ISU 主要功能并通过背板GE总线完成主控板到ISU板业务的接入高层协议处理和业务流的首包处理本板的维护 监测 控制和告警管理 网络管理完成数据包的线速处理和交换完成整个系统时钟的产生及分配提供接口提供丰富的FE GE接口 8 FE或1 2 GE 4 FE MA5300V100R003新增单板 EADB单板 支持ADSL2 48端口EVDB单板 支持4BANDVDSL 24端口ESHA单板 支持SHDSL业务 24端口ETH单板 可以选配8 12路100METH端口BTSB单板 提供DMM测试 CO仿真 CQT测试EIU单板 ESM主备时 可用EIU为MA5300提供上行接口 EIU板位于14 15槽位 ADSL2特点 1 传输速率与距离的提高 相同的传输距离下 ADSL2可以获得50Kbps的速率提高 在相同的传输速率下 ADSL2可以使传输距离延长183米智能化功率管理 根据系统的工作状态 高速连接 低速连接 离线等 灵活 快速地转换工作功率多线对绑定的高速数据传输ADSL2支持绑定二条甚至更多线对的物理端口 以形成一条ADSL逻辑链路 从而实现光纤级的高速数据接入信道化的业务提供ADSL2能根据不同业务 应用为客户提供信道化的线路连接 即 ADSL2能根据具体业务对时延 误码率等性能指标要求的不同 把带宽分割为不同类型的信道 以便于灵活 有效地开展多样化的业务 ADSL2特点 2 实时的故障诊断ADSL2系统实时地对线路噪声 回波损耗 回路阻抗 信噪比进行采集 上报精密的速率自适应技术引入无缝速率适配技术SRA Seam lessRateAdaptation 是ADSL2在提高线路抗噪声性能方面的一大革新ADSL2还具有互操作性好 多厂商互连互通性好 链路建立时间短 由原来的10秒减低为3秒 等优点 不过 ADSL2在技术上的进步主要体现在接入速率与覆盖范围的提高上 而ADSL2 在此问题的解决上更进一步 使传输频带 速率得到进一步拓展 ADSL2 特点 在ADSL2技术的基础上 ADSL2 标准 ITUG 992 5 的核心内容是拓展了线路的使用频宽 ADSL2定义的下行传输频带的最高频点为1 1MHz G 992 3 G dmt bis 或552KHz G 992 4 G lite bis 而ADSL2 技术标准将高频段的最高调制频点扩展至2 2MHz 可支持512个载频点进行数据调制 通过此项技术改进 ADSL2 提高了上下行的接入速率 尤其是在短距离 3Km 情况下 其下行接入能力能够达到最大16Mbps以上的接入速率 从而填充了在第一代ADSL和VDSL之间接入速率的空白区间 VDSLStandard Requirements DefinitionsBandAllocationPlans MA5300的级联扩容 链形级联 链形级联 MA5300 MA5300 MA5300 MA5300 级联一 不配置ISU MA5300 MA5300 MA5300 MA5300 级联一 配置ISU MA5300的级联扩容 星形级联 星形级联 MA5300 MA5300 MA5300 FE GE FE E S M MA5300 MA5300 FE GE FE I S U MA5300 MA5300 MA5300 E S M 级联一 不配置ISU 级联一 配置ISU 课程内容 第一章系统概述第二章硬件结构第三章功能特性第四章组网应用 第三章软件系统 XDSL业务VLAN业务组播业务 终端管理集中管理 XDSL业务 ADSL接入 PPPoA到PPPoE的转换 IPoA到IPoE的转换报文类型 1483b pppoa llc pppoa vcmux ipoa llc多PVC CAR 优先级IP地址与端口绑定端口出线测试ADSL端口环回MAC地址学习 XDSL业务 VDSL接入 VDSL远端设备管理 绑定远端设备 终端自动升级端口汇聚 基于DA DA SA方式的链路聚合广播风暴抑制 端口优先级端口出线测试端口环回MAC地址学习 XDSL业务 SHDSL接入 CAR 优先级IP地址与端口绑定ADSL端口环回MAC地址学习 VLAN业务 VLAN VirtualLocalAreaNetwork 即虚拟局域网 是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的新兴技术 支持基于端口的VLAN支持基于IEEE802 1QVLAN支持VLANtrunk VLANtrunk剪枝支持华为公司独有的SmartVLAN MUXVLAN MVLAN业务 802 1Q以太网帧格式 802 1Q帧格式 以太网帧格式 4Bytes TagProtocalIdentifier 2bytes 取值为0 x8100 Priority 3bits 定义802 1Q帧的优先级 共8种 CanonicalFormatIndicator 1bit 用于总线型以太网和FDDI 令牌环网交换数据时 VLANID 12bits 其中VLANID占用12个bit VLAN业务 SmartVLAN SmartVLAN 将多个用户 即下行端口 以及一个上行端口划入同一个SmartVLAN 由系统自动创建上行端口和下行端口内部映射关系 实现用户之间二层报文的隔离 SmartVLAN的作用 一个SmartVlan下面的所有端口二层隔离 简化了配置 节省了VLAN资源和IP网段 1 2 3 VLAN10 SmartVLAN VLAN1 VLAN2 VLAN业务 SmartVLAN特性 V100R003B01及之前版本 系统只支持一个SmartVLAN支持TAGGED UNTAGGED上行V100R003B02及以后版本 支持253个SVLAN下行端口可以是XDSL FE和GE端口可以在SVLAN上配置三层接口V100R005版本 支持多上行口 VLAN业务 MUXVLAN MUXVLAN 将每个用户 即下行端口 划分在不同的VLAN里 上行均为TAGGED方式 系统设置时只需要设定MUXVLAN的上行口 本地VLAN群等数据 系统将自动下发配置 减少工作量 系统使用MUXVLAN时 支持4KVLAN MUXVLAN起源原因 对某些局点 为了方便管理 所有用户均需要隔离 而且用户数目较多 此时MA5300普通vlan模式支持256个VLAN的特性不能满足需要 需要开发支持VLAN数量较多且配置简单的特性 VLAN业务 MUXVLAN原理 VLAN业务 MUXVLAN特性 V100R003B01及之前版本 起始VLAN为128 粒度为64V100R003B02D051版本 起始VLAN为256 粒度为48V100R003B02D061版本 起始VLAN为128 粒度为48V100R003B02D063及以后版本 起始VLAN为可配置 粒度为24 48 64可配置 组播业务概念 组播是指信源将信息发向所有网络节点的某个确定子集的点到多点的通信形式 IGMPSnooping IGMPSnooping IGMP侦听 和IGMP协议一样都是用于组播组的管理和控制 它们使用的都是相同的IGMP报文 IGMP协议运行在网络层 而IGMPSnooping则运行在链路层 由于多播地址不可能作为源地址 所以通过源地址学习是不能建立多播MAC地址表的 当二层设备收到多播报文时 由于在地址表中没有多播地址 所以就会向所有端口广播 为此要引入二层组播管理协议 IGMPSnooping截获主机和路由器之间传送的IGMP报文 以此在二层维护二层多播地址表 以防止组播泛滥 IGMPSnooping IGMPProxy IGMPProxy 从组播用户的角度看 MA5300是一台组播路由器 需要完成IGMP协议中路由器部分的功能 即通过接收下行口用户的加入和离开请求 以及周期性地查询下行口是否仍有属于某个组播组的成员 以实现下行口的组成员关系信息的收集与维护 从组播路由器来看 MA5300是一台组播主机 通过发送IGMP加入和离开请求通知多播路由器希望加入和离开到某个特定的组播组 目前MA5300提供的组播代理功能只实现组播报文的单向转发 即只能由组播路由器和组播源发送数据到组播用户 组播用户暂不允许发送组播数据 IGMPProxy MVLAN MVLAN MA5300与上层设备 如MA5200 组网 当MA5200发送给MA5300的组播报文为不带VLAN标签的报文时 MA5300接收到这个没有标记的报文后 接收端口将此报文发往该端口所属的VLAN 根据该VLAN的组播地址表 找不到对应组播端口 设备就会将应答报文