现代通信系统之EPON光接入实训

课程设计报告课程名称现代通信系统设计课题名现代通信系统的EPON光接入实训专业通信工程班级取得学位姓名指导教师胡瑛乔黄东张镐2014年12月20日湖南工程学院课程设计任务书课程名称现代通信系统设计课题现代通信系统的EPON光接入实训专业级通信工程学生姓名取得学位指导先生胡瑛乔黄东张镐烽承认任务书发行日期2014年12月1日任务完成日期2014年12月20日目录一、固定网通信系统拓扑图1二、简单的理论介绍1三、设备介绍和设备在固网通信系统中的作用33.1 EPON-MA5680T产品33.2 HG813e设备6四、平台硬件连接图7五、数据规划8六、代码分析8七、结果8八、体会11九、评分表12现代通信系统的EPON光接入实训一、固定网通信系统拓扑图EPON协议建立从OLT到ONU的逻辑链路，从OLT到ONU的下行数据流发送以太网消息，从OLT到ONU的下行数据流发送以太网消息，ODN分光器将数据流发送至各个分支在从ONU向OLT的上行方向中，各个ONU通过时分复用的机制共享上行频带。 EPON定义了以MPCP协议由ONU向OLT登记发现，由OLT对ONU分配时隙许可，由ONU向OLT报告频带请求等机制，实现了高效且简洁的TDM-PON模型。图1通信系统的拓扑图二、简单的理论介绍以太网无源光网络(EPON )是一种新型的光纤接入网技术，是复盖当前世界新兴霸权的最后公里的宽带光纤接入技术，具有点对点结构、接收物理层采用PON技术，链路层采用以太网协议，采用PON拓扑结果实现以太网接入。 因此，综合了PON技术和以太网技术的优点。 中间采用光分支等被动设备，光纤具有接入个别用户点(ONU )、进一步节约光缆资源、共享带宽资源、节约机房投资、设备安全性高、网络建设速度快、综合网络建设成本低等优点。 因此，在技术优势和运营效率方面，EPON具有不可替代的优势。 EPON技术在日本、欧美等发达国家已经大规模应用，中国的电信运营商在新的竞争环境中处于不败之地，因此EPON接入网技术也大规模普及。 尤其是在我国信息产业迅速发展的今天，相信EPON技术将得到更充分的推广和应用，在今后的宽带IP接入中发挥着重要作用，有望得到越来越多的应用。 EPON系统采用WDM (wavelengthdivisionmultipleing )技术实现单纤维双向传输，EPON (ethernetpassiveopticalnetworkethernet无源光网络) IEEE802.3以太网第一种模式是使用载波侦听多址/冲突检测(CSMA/CD )协议应用于共享介质的第二种模式，通过交换机连接每个站点的全双工点对点链路。 因此，以太网MAC能够在CSMA/CD模式或者全双工模式两种模式中工作。EPON媒体的性质是共享媒体和点对点网络的结合。 下行方向有共享媒体的连接性，上行方向有到达点网络那样的行动特性。下行方向： OLT发行的以太网数据报经由1:n的无源分光器或若干级分光器发送至各ONU。 n的典型值在4到64之间(限于可用的光功率预算)。 此行为的特点与共享媒体网络相同。 在下行方向上，因为以太网具有播放特性，所以与EPON的结构相匹配： OLT播放数据包，目的地ONU被选择性地提取。上行方向：由于无源光合器的方向特性，所以任何ONU发送的数据包都只能到达OLT，不能到达其他ONU。 EPON的上行方向的行动特征与点对点网络相同。 但是，与真正的点对点网络不同，在EPON中，即使所有的ONU是相同的突发域，即使来自不同的ONU的分组同时进行传输，也有可能发生冲突。 因此，在上行方向上，EPON需要采用某种调停机制来避免数据冲突。无源光网络(PON )的概念由来已久，具有节约光纤资源、透明于网络协议的特点，在光接入网络中起着越来越重要的作用。 同时，以太网(Ethernet )技术经过二十年的发展，以其简便实用、廉价的特性，几乎完全支配局域网，实际上已经证明是运输IP数据包的最佳载体。 随着IP业务在城市和干线传输中所占比例的增加，以太网也在传输速度、管理性等方面得到改善，逐渐渗透到接入、城市以及基干网。 结合以太网和PON，产生了以太网无源光网络(EPON )。 兼具以太网和PON的优点，成为在光接入网领域很受欢迎的技术。EPON是一种新兴的宽带接入技术，通过单光纤接入系统实现数据语音视频的综合业务接入，经济实惠。 业内人士认为，FTTH是宽带接入的最终解决方法，EPON也将成为主流宽带接入技术。 由于EPON网络结构的特点、宽带用户的特殊优势以及与计算机网络的自然有机耦合，全球专家一致认为无源光网络是实现“三网一体化”和信息高速公路“最后一公里”的最佳传输媒体。EPON在采用以太网传输格式的同时，也是用户局域网/校园网的主流技术，两者具有自然融合性，消除了复杂传输协议转换的成本因素采用单波分复用技术(下行1490nm，上行1310nm )，1根主干光纤和OLT根，传输距离可达到20公里。 由于在ONU侧通过分光器最多发送给64名用户，所以能够大幅降低OLT和主干光纤的成本压力以千兆比特率上下行链路以将广播传输加密的方式对不同的用户共享带宽，并且以时分复用(TDMA )上行链路共享带宽。 高速宽带具有充分满足接入网络客户带宽需求并能够根据用户需求的变化动态分配带宽的灵活性点对多点结构仅通过增加ONU的数量和少量用户侧光纤，就能够容易地扩展系统，充分保护运营商的投资EPON能够同时传输TDM、IP数据和视频广播，TDM和IP数据能够以IEEE 802.3以太网的格式进行传输，帮助通信级网络管理系统确保传输质量。 通过扩展第三波长(通常为1550nm )，能够实现视频服务的广播传输。EPON现在可以提供上下对称的1.25Gb/s带宽，随着以太网技术的发展可以升级到10Gb/s。 在北京召开的2009中国FTTH峰值发展论坛上，中兴通信公布了世界首个“对称”10G EPON设备原型。三、设备介绍和设备在固网通信系统中的作用3.1 EPON-MA5680T产品SmartAX MA5680T多业务接入设备是华为技术有限公司推出的GPON/EPON一体化接入产品。 PON-MA5680T系列定位：1 .终端ONU (opticalnetworkunit )/ont (opticalnetworkterminal )设备能够用作pon系统中的OLT(Optical Link Terminal )设备。2、FTTH(Fiber To The Home，光纤到家庭)、FTTB(Fiber To The Building，光纤到建筑物)、基站传输、IP专用线路互联、批发等满足网络需求。3 .提供高带宽长距离接入，解决大型光纤接入问题。设备的外观、结构图、尺寸：图2装置外观、结构图及尺寸设备配置：图3设定结构(1)最左边的插槽从上到下分为3个部分，上面的2个部分是电源板的插槽，固定配置2个电源板，电源板是双插槽输入，相互备份，插槽编号为19，20 .下面是共用接口板，插槽编号为0。(2) 16插槽为业务板插槽。(3) 7、8插槽为控制台插槽。 一个机箱配备两个控制台，可实现业务控制、主要功能。(4) 916插槽为业务板插槽。(5)最右侧的时隙分成上部和下部两部分，是GIU (通用接口单元)时隙，时隙号为17，18 .支持上行板，提供上行口。 可双重组合，实现业务保护。EPON-MA5680T功能结构如下图所示，MA5680T的功能模块包括业务接口模块、以太网交换模块和业务控制模块图4功能结构1 .业务接口模块业务接口模块由业务板和相关软件组成。 主要功能：(1)实现pon接入和汇流，与控制台协作实现ONU/ONT的管理。(2)实现点对点的以太网光纤接入，提供高带宽接入业务。2 .以太网交换机模块控制板提供以太网交换模块，以完成基于10ge总线体系结构的以太网会聚和交换功能。3 .业务控制模块控制面板提供业务控制模块，其中包括以下主要功能(一)负责系统的控制和业务管理；(2)维护串行端口和网络端口，便于维护终端和网络管理客户机的登录系统。(3)支持控制板的主要交换功能。4 .上行接口模块上行链路接口模块提供以下上行链路接口以上载到更高级别的网络设备(1)GE光/电连接器。(2)10GE光接口。(3)E1接口。(4)STM-1接口。EPON-MA5680T软件配置： MA5680T软件由单板软件和主机软件组成。 主机软件由四个平面组成：系统支持平面、系统服务平面、系统管理平面和业务控制平面。 功能图如下所示图5功能结合1 .单板软件单板软件在业务板、接口板、部分电源板上运行，实现以下功能(一)单板业务管理；(2)数据管理(3)警报管理(4)驱动和诊断2、主机软件MA5680T主机软件在控制台板上运行，由四个平面组成，如下图所示图6 MA5680T主机软件配置图下面对图的四个平面进行说明(1)下图支撑平面：主要完成硬件系统的驱动。(2)系统服务平面：为软件运行提供了最基本的运行服务和管理系统设备的平面，系统服务平面的基本功能模块是操作系统。(3)系统管理平面：主要功能时提供设备和业务管理手段。(4)业务控制平面： IP业务控制子平面负责分析和执行为设备业务功能提供的核心模块业务结构指令，完成设备之间的协商互联，处理业务要求，最终提供业务服务。3.2 HG813e设备HG813e是基于EPON技术的ONU (opticalnetworkinternetaccess，在线视频点播，视频会议，文件传输业务等)。 特点包括1、高速率、上下数据传输率支持高达1gb的it/s。2 .保养性强，提供多个指示灯状态，易于定位故障。3.web部署管理界面易于使用，操作简单。4、传输距离远，可达20公里。HG813e的典型网络方式是FTTH网络，对自家用户或企业用户设置光网络单元。 OLT设备位于中心室中，HG813e可以根据用户需要而直接位于用户家中，并通过以太网接口向用户提供连接性。 OLT和HG813e之间经由分光器连接在一起。图7华为HG813e设备安装：步骤HG813e的OPTICAL接口和墙壁的光端口(实验室是桌面光端口)通过光纤连接。用以太网电缆连接步骤HG813e的LAN接口和计算机。步骤3使用电源适配器连接电源接头和100 v至240 v交流电源插座。步骤4按下电源开关。四、平台硬件连接图EPON硬件连接图。 如下图所示图8 EPON图五、数据规划EPON数据规划：VLAN:107上行端口： 1端口：连接基座的外部网0端口： SDH连接业务口： 0光口DBA模板： 11线路模板： 12业务模板： 13ONT编号： 1EPON的数据计划如下表所示EPON端口EPON上坡口带内管理VLANONT IDDBA模板铁路模板业务模板0/2/00/1/0129.9.0.61071111213表1 EPON数据计划表六、代码分析根admin启用从Config /特权模式进入全局模式。显示displayvlanall/vlan编号显示displaydba-profileall/dba模板显示