EPON技術原理-內(nèi)部培訓

烽火通信FTTH設備技術交流王適章烽火通信科技股份有限公司技術支援部2008年1月課程安排第一天下午1、技術原理及組網(wǎng)交流2、設備整機介紹3、網(wǎng)管簡介（命令行及圖形界面）4、開通流程簡介（上）第二天上午5、開通流程簡介（下）6、設備開通演示第二天下午7、上機實驗議程為什么需要光纖接入維護時可能涉及的EPON關鍵技術簡介烽火EPON產(chǎn)品介紹及網(wǎng)管功能烽火FTTH工程試點介紹典型的FTTH與銅線接入的業(yè)務開展能力對比FTTH可支持目前可見的所有業(yè)務，性能良好；ADSL對業(yè)務的支持能力相對有限。提供與現(xiàn)有ADSL/LAN寬帶接入方式差異化的服務；延伸新建ASON/MSTP傳送網(wǎng)的光傳送能力；為下一代網(wǎng)絡及日益增長的IP業(yè)務做好準備，如IPTV等；注重等重點區(qū)域的長期利益，率先實施光纖到戶的光纖部署，搶占“路權”優(yōu)勢，為日后開展業(yè)務奠定基礎，如直接為樓內(nèi)大客戶提供專線等需求；傳輸媒質(zhì)，光纖無干擾、無輻射；通信系統(tǒng)，帶寬不受限（>1000M）、距離不受限（>20km）；終端設備的管理維護能力等技術方面戰(zhàn)略戰(zhàn)術方面業(yè)務經(jīng)營方面兩個前提：技術成熟、成本可行發(fā)展FTTX的必要性EXFOPPM-350B光纖熔接器。用于FTTH的光纜：主干光纜、接入線光纜、引入線光纜、室內(nèi)光纜；用于FTTH的器件：光收發(fā)模塊、光分路器、光連接器、光纜集中布線設備、光纜分線箱、光纜終端箱、接頭盒；ATM-PON:在歐洲取得了較好的商用效果；EPON:標準已通過，設備已經(jīng)廣泛應用；G-PON:ITU-TG984.1/2/4系列標準（2003~2004）；設備成熟程度配套設施維護儀表技術成熟程度評估技術已經(jīng)成熟，具備商用試點條件議程為什么需要光纖接入維護時可能涉及的EPON關鍵技術簡介烽火EPON產(chǎn)品介紹及網(wǎng)管功能烽火FTTH工程試點介紹維護時可能涉及的EPON關鍵技術簡介設備上下行數(shù)據(jù)傳輸方式無源光分路LLID及ONU授權點對多點光纖接入技術——PON的通用特性點對點方式：需要2N個收發(fā)模塊，光纖總長度為N*(D1+D2)。點對多點方式：需要N+1個收發(fā)模塊，光纖數(shù)量為(D1+N*D2)。假設有32個用戶，D1的距離為5000m，D2的距離為50m，則：點對點方式需要64個光模塊，點對多點方式僅需要33個光模塊，節(jié)約近50％；點對點方式需要（5000＋50）×32＝176000m光纖，點對多點方式僅需要5000＋50×32＝6600m光纖，節(jié)約光纖超過96％。總體來看，PON技術的關鍵是在線路中引入了無源的分路器，這使得系統(tǒng)設備的理論成本和線路成本均可以較傳統(tǒng)的P2P技術有較大幅度的優(yōu)化，還可以增強OAM能力和QoS水平；另外，由于分路器是無源器件，維護簡單，環(huán)境適應能力強。點對多點光纖接入技術——PON的通用特性成本更低光模塊的節(jié)約光纖的節(jié)約服務質(zhì)量更好CO設備發(fā)揮主控功能EPON系統(tǒng)采用WDM技術，實現(xiàn)單纖雙向傳輸（強制）。為了分離同一根光纖上多個用戶的來去方向的信號，采用以下兩種復用技術：下行數(shù)據(jù)流采用TDM技術；上行數(shù)據(jù)流采用TDMA技術。EPON的原理——信號復用1490nm1310nm廣播方式EPON的原理——下行數(shù)據(jù)在ONU注冊成動后分配一個唯一的LLID；在每一個以太網(wǎng)幀前添加一個LLID，替代以太網(wǎng)前導符的最后兩個字節(jié)（不改變原有幀結構）；ONU接收數(shù)據(jù)時，僅接收符合自己的LLID的幀或者廣播幀。EPON的原理——上行數(shù)據(jù)TDMA方式原則：任一時刻只能有一個ONU發(fā)送上行信號，系統(tǒng)才能正常工作不同的ONU分配不同的時間片，輪流發(fā)送上行數(shù)據(jù)；每個ONU發(fā)送上行數(shù)據(jù)的時間片可以是動態(tài)的，時間片的大小和多少在宏觀上表現(xiàn)為帶寬的大小由于數(shù)據(jù)速率非常高，因此細微的由ONU的距離不同而產(chǎn)生的時延應該在發(fā)送上行數(shù)據(jù)的時候予以考慮——需要測距采用PON技術的FTTX——維護優(yōu)勢有源設備都是潛在的故障點LanSwitchLanSwitchLanSwitchOLTSplitterSplitter網(wǎng)絡可靠性高無有源設備PON組網(wǎng)交換機組網(wǎng)

PON屬于無源光學網(wǎng)，網(wǎng)絡中無有源電子器件，這意味著維護成本將顯著降低。由于網(wǎng)絡組件數(shù)量少，因此故障點也將相應減少，進而運營支出也會最大程度地降低。分路器尾纖型連接器型熔融拉錐型＆平面波導型February23兩種常見的分路器熔錐型分路器優(yōu)點：技術成熟，成本低。分光比可以根據(jù)需要制作，可制作不等分分路器。

缺點：損耗對光波長敏感。均勻性較差，不能確保均勻分光，可能影響整體傳輸距離。插入損耗隨溫度變化變化量大（TDL）多路分路器（如1×16、1×32）體積比較大，可靠性也會降低，安裝空間受到限制。平面光波導功率分路器（PLC）優(yōu)點：損耗對傳輸光波長不敏感。分光均勻。結構緊湊，體積小。單只器件分路通道很多，可以達到32路以上。多路成本低，分路數(shù)越多，成本優(yōu)勢越明顯。

缺點：器件制作工藝復雜，技術門檻較高。相對于熔融拉錐式分路器成本較高，特別在低通道分路器方面更處于劣勢。February23兩種分路器的比較February23EPON關鍵技術——多LLID及ONU的授權什么是多LLID技術每個ONU分配一個以上的LLID，將一個物理ONU劃分為多個邏輯ONU使用，可以實現(xiàn)按端口甚至按業(yè)務區(qū)分服務質(zhì)量的能力為什么采用多LLID在EPON的工作范圍內(nèi)，所有業(yè)務調(diào)度和管理都是以LLID為依據(jù)的，其它的標記（如802.1ptag）并不能被識別和處理標準中對多LLID技術的規(guī)定國標送審稿（2005.5.26）B.1.2——“每個ONU至少支持一個LLID”多LLID在什么場合有用在單純提供數(shù)據(jù)業(yè)務的FTTH應用場合，多LLID確實沒有明顯的作用大多數(shù)場合的FTTH需要提供包括語音、數(shù)據(jù)、視頻等多種業(yè)務，此時，多LLID將顯示出極大的技術優(yōu)勢在FTTB的應用場合，多LLID將對不同用戶的管理和控制提供直接的技術保障多LLID技術的兼容性可以實現(xiàn)兼容單LLID，不會對互通性造成影響EPON的突出優(yōu)勢傳輸距離長傳輸距離最大20公里（與分路比有關）系統(tǒng)可靠性高無源光分路器（ODN）光纖實現(xiàn)了接入網(wǎng)帶寬質(zhì)的飛躍目前可以提供上下行對稱的100Mb/s～1Gb/s的帶寬將來可以升級到10Gb/s的帶寬服務質(zhì)量有保障OLT發(fā)揮對整個系統(tǒng)的主控作用，徹底改變了以太網(wǎng)設備各自為政的局面EPON系統(tǒng)具有先進的測距、環(huán)回測試、斷電告警以及端口狀態(tài)監(jiān)視等維護功能，克服了以太網(wǎng)缺乏OAM手段的缺陷EPON系統(tǒng)可以對每個用戶進行帶寬的靜態(tài)/動態(tài)分配，并保證每個用戶的QoS系統(tǒng)成本低EPON在一根光纖上實現(xiàn)雙向傳輸，節(jié)省了光纖資源ODN放置在靠近用戶的地方，節(jié)約了光纖資源節(jié)約了近50％的光收發(fā)模塊EPON的突出優(yōu)勢——全業(yè)務支持的FTTX設備高速數(shù)據(jù)上網(wǎng)語音業(yè)務AN5116AN5006寬帶視頻業(yè)務專線業(yè)務AN5006AN5006AN5006InternetIPTVPSTN軟交換專線網(wǎng)絡CATV/DTVEPON的突出優(yōu)勢——AN5000提供靈活的語音業(yè)務承載可以靈活支持不同的上聯(lián)處理模式，從V5接口升級為軟交換的過程中無需添加硬件，用戶端無需調(diào)整，真正實現(xiàn)平滑演進。呼叫控制模塊同時支持MGCP、H.248、SIP、H.323等協(xié)議，可以靈活適應各種環(huán)境下的軟交換網(wǎng)絡。AN5000的軟交換接口和眾多主流廠家的MGC對接成功，開放性極好。

城域網(wǎng)AN5006e-Fim?ANM2000GE傳輸SplitterAN5006AN5006H.248、MGCP、SIP、H.323SoftswitchPSTNV5.2EPON的突出優(yōu)勢——AN5000為CATV/DTV業(yè)務提供透明通道IPTV將與CATV/DTV業(yè)務長期共存，分別滿足用戶的不同類型需求；AN5000系列EPON可以提供透明的CATV通道，在布署FTTH的同時不需要額外敷設同軸電纜即可提供CATV/DTV業(yè)務；AN5000的波長分配方案烽火的核心優(yōu)勢在于V-OLT可以納入ANM2000統(tǒng)一網(wǎng)管！議程為什么需要光纖接入維護時可能涉及的EPON關鍵技術簡介烽火EPON產(chǎn)品介紹及網(wǎng)管功能烽火FTTH工程試點介紹產(chǎn)品現(xiàn)狀－網(wǎng)絡拓撲AN5116-01AN5006-05AN5006-06AN5116系列局端（OLT）設備14U子框，全千兆背板（96G）中板結構，雙面插卡設備正面共有20個槽位，2個核心交換盤位（主備）＋16個EPON接口盤槽位+2個語音處理盤槽位單板具有2個PON接口，可接入64個ONU/用戶；單框可接入1024個ONU/用戶融合的多業(yè)務平臺，除EPON外，還支持各種DSL板卡以及窄帶業(yè)務板卡的任意混插AN5116-03AN5116-0219英寸1U小型結構；滿配置可以連接2×32=64個ONU（用戶）；接口：2個GE上聯(lián)接口（光/電可選）；2個FE/GE自適應級聯(lián)接口（電口）；2個PON接口；～220V和－48V供電方式可選AN5116-02——目前主流EPON局端設備（前視）如左圖所示，設備正面共有20個槽位。從左至右依次編號為1-20，其中1-8、11-18號槽位是用戶接口卡槽位，9、10號槽位是核心交換卡槽位，而19和20號槽位為窄帶語音控制卡槽位。子架上部為風扇單元，下部為導流單元。風扇單元的前部有兩個指示燈，綠燈為工作指示燈，紅燈為告警指示燈。AN5116-02——目前主流EPON局端設備（后視）圖中29號槽位為千兆上聯(lián)卡槽位，其對應著設備正面的9號核心交換卡槽位。39號槽位為2M接口卡槽位，對應著正面的19和20號窄帶語音控制卡槽位。頂部還有兩個-48V電源連接器和一個告警連接器。AN5006系列ONU2×FE1×CATV接口（可選）家庭后備電池2×FE2×POTS1×CATV接口（可選）16×FE電接口16×POTS1×CATV接口（可選）AN5006-02——純數(shù)據(jù)型ONUAN5006-05——多業(yè)務型ONU（FTTH適用）AN5006-07——綜合型ONU（FTTO適用）AN5006系列EPONONUFEPOTSE1主備光口RFAN5006-022---AN5006-034--Optional-AN5006-0442--AN5006-0522--AN5006-064Optional4(Op)-YESAN5006-071616(Op)--OptionalOptionalOptionalOptionalAN5116的EPON功能特點大容量用戶接入單板具有2個PON接口，可接入64個ONU/用戶；單框可接入1024個ONU/用戶。實時快速的動態(tài)帶寬分配（DBA）用戶上/下行0～1000M，以512K（01型）或64K（02型）為顆粒連續(xù)可調(diào)；多業(yè)務服務質(zhì)量保障每一個ONU可以擁有最多4個邏輯鏈路（LLID），每一個邏輯鏈路可以映射到4個優(yōu)先級等級；可靠性AES-128加密和解密保證用戶數(shù)據(jù)安全；網(wǎng)管簡介AN5116的網(wǎng)管平臺為CLI、ANM2000（EMS）、OTNM2100（NMS）每臺ANM2000最大可管理256個網(wǎng)元（AN5116），折合ONU26萬個設備提供兩類網(wǎng)管界面：CLI界面和GUI界面；提供帶內(nèi)和帶外兩種管理方式；串口CLI管理；Telnet方式管理；基于SNMP的管理。AN5116AN5116AN5116ANM2000的管理功能——綜述e-FimANM2000故障管理配置管理性能管理安全管理計費管理面向用戶、面向業(yè)務的管理平臺——ANM2000ANM2000用戶信息管理界面ANM2000語音業(yè)務管理界面支持系統(tǒng)的預授權和預配置，簡化用戶開通流程，減少開通人員，提高開通效率。對系統(tǒng)各單盤及ONU的告警及狀態(tài)燈進行統(tǒng)一管理。便于維護人員在局端對系統(tǒng)故障的集中監(jiān)測。支持對系統(tǒng)內(nèi)ONU端口，OLT端口及業(yè)務上聯(lián)端口的基于定義時間段性能統(tǒng)計的圖形化輸出。支持不同語音上聯(lián)協(xié)議（MGCP，H248，V5）用戶的集中配置管理，在實際語音用戶開通時只需進行電話號碼的配置即可。支持同一ONU內(nèi)不同用戶上聯(lián)不同協(xié)議。支持對用戶CATV業(yè)務的打開和關閉。實現(xiàn)對FE，E1及語音端口的打開和關閉。ANM2000的友好使用特性舉例：ANM2000一目了然的拓撲和設備管理網(wǎng)絡拓撲結構一目了然點擊設備可以直接進入設備管理界面每個設備、板卡具備豐富的管理功能更進一步豐富的管理功能ANM2000的管理功能——配置管理系統(tǒng)配置系統(tǒng)管理配置：系統(tǒng)號，系統(tǒng)名，系統(tǒng)類型，配置時間，配置版本號；系統(tǒng)設備配置：給系統(tǒng)下達設備配置參數(shù)；系統(tǒng)業(yè)務設置：對于EPON系統(tǒng)，可以設置的業(yè)務包括：數(shù)據(jù)業(yè)務、TDM業(yè)務、POTS業(yè)務。單盤配置配置OLT卡；配置TDM卡。

ANM2000的管理功能——性能管理性能數(shù)據(jù)的采集和存儲針對EPON系統(tǒng)中的局端設備OLT，包括統(tǒng)計OLT上聯(lián)口性能，PON口性能等；對于EPON系統(tǒng)中的局端設備ONU，包括統(tǒng)計ONUFE端口性能，PON口性能等，具體的統(tǒng)計量與OLT類似。性能數(shù)據(jù)的查詢EPON系統(tǒng)能查詢系統(tǒng)、單盤和端口的性能數(shù)據(jù)，包括當前的即時性能和存儲的歷史性能。查詢條件包括：查詢選項、查詢時