EPON技术原理及应用课件

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主讲内容
EPON基本 EPON基本 原理介绍
EPON关键 EPON关键 技术分析
中兴通信 EPON产品 EPON产品 介绍 ODN网 络
ZXA10 xPON产品系列 xPON产品系列
完善的产品体系和丰富的设备形态
EPON/10G EPON 共平台 OLT
ZXA10 C300硬件结构 C300硬件结构
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电 源 电 源
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上 联 级 联 上 联 级 联
线 线 线 线 线 线 线 线 主 主 线 线 线 线线 线 公 卡 卡 卡 卡 卡 卡 卡 卡 控 控 卡 卡 卡 卡卡 卡 共 接 交 交 口 换 换 /
下行波长：1490nm 上行波长：1310nm
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下行采用广播方式
所有的onu都能收到相同的数据 通过llid来标识onu
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上行采用TDMA时分复用
OLT统筹管理ONU发送上行信号的时刻 ，发出时隙分配帧 ONT根据时隙分配帧，在OLT分配给它 的时隙中发送自己的上行信号
•
速率
上下行对称为1.25Gbps
xPON技术的发展 xPON技术的发展
APON BPON EPON NGPON
10GEPON 10GGPON WDM-PON
GPON
EPON系统构成 EPON系统构成
1490nm
1310nm
• OLT （Optical Line Terminal ）
光线路终端 通常放置在中心机房（CO)
• ONU/T （Optical Network Unit/Terminal ）
光网络单元/终端 通常放置在用户侧
• ODN （Optical Distribution Network ）
光分配网络，光纤和分路器 是连接OLT和ONU的无源器件
EPON的传输机制 EPON的传输机制
• 采用WDM（Wavelength Division Multiplexing）波分复用技术，实现 单纤双向传输 单纤双向
远端故障指示 远端环回 链路管理
• 基本支持功能
• 扩展功能
ONU版本管理 ONU配置管理
EPON技术简介 EPON技术简介—DBA 技术简介—
• 什么是DBA?
– DBA, Dynamically Bandwidth Assignment(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
类型 EPON PX20
光功率指标
EPON PPX20+ OLT和PX20 ONU GPON CLASS B+ GPON CLASS C+
方向 下行 上行 下行 上行 下行 上行 下行 上行 下行 上行
发送 2 -1 2.5 0 2.5 -1 1.5 0.5 3 0.5
ZXA10 C300产品介绍 C300产品介绍
• • • • • • • • • • • • 业界最高端OLT； 10U(9U单板)/19英寸或21英寸/300mm深； 竖插板/前出线/19或21槽位/-48V直流供电； 交换矩阵：背板容量3.2T bps/交换容量 800G bps ； 以太网扩展上联槽位:4GE/板8GE/整机； 2/4*10GE/板4 或8*10GE/整机； EPON口:4 或8 EPON/板；最大112或 128 EPON/整机； GPON口: 4或8 GPON/板；最大112或 128 GPON/整机； 10G EPON口:2*10G EPON/板； P2P接口板:16路/板； TDM接口:32E1/板；4*STM-1/板；1*STM-4/板 电源/主控交换主备冗余备份。
EPON技术简介 EPON技术简介—LLID 技术简介—
• LLID：逻辑链路标记，对802.3标准的扩展
LLID用于对ONU进行唯一标识 OLT连续广播发送下行信号时，ONU选择性接收。EPON 根据LLID来接收信号。EPON下行为广播方式，所有的 ONU都能收到相同的数据，但是通过LLID来区分不同的业 务的数据，ONU通过过滤来接受属于自己的数据
EPON技术原理及应用
纪 善 菊
主讲内容
EPON基本 EPON基本 原理介绍
EPON关键 EPON关键 技术分析
中兴通信 EPON产品 EPON产品 介绍 ODN网 络
接入层的需求发展
从简单语音需求逐渐向数据、多媒体、综合业务需求发展
接入层业务需求分析
理想带宽（bps）
• 业务需求群体的差异化 • 业务需求种类的差异化 • 业务种类对带宽要求的差 异化
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数字电视MPEG2 4M IPTV MPEG4 2.5M 电子银行 0.4M 远程游戏 0.6M Voice 0.1M 视频点播VOD 1.5-2M 视频电话 0.5M 视频会议 0.8M 高清电视 20M（经过压缩可达到6-8M） 。。。。。。
业务需求的不断增加对接入层带宽要求越来越高！
接收 -24 -27 -27 -30 -26 -30 -27 -28 -30 -32
可获得光预算 26 26 29.5 30 28.5 29 28.5 28.5 33 32.5
• 原则
按最坏值计算 按最大通道插入损耗
主讲内容
EPON基本 EPON基本 原理介绍
EPON关键 EPON关键 技术分析
中兴通信 EPON产品 EPON产品 介绍 ODN网 络
线 卡
上 联 级 联 上 联 级 联
1#：2×4.5U电源板； 10/11#：主控交换板； 18/20#：公共接口板（对 外提供2MHz/BITS、环境 变量及其它接口）； 2~9+12~17/19#：业务卡 槽位， EPON/GPON/10G EPON/TDM接口卡; 19/21#：2×4.5U上联以 太网接口卡
合 网 管 系
ZXA10 C220 室外机柜 OUT40 OUT50 OUT60 OUT80
ZXA10 C300
ODN
室内/外无源分光器 产品 室内/外ONU综合配线 ODN器件
EPON MxU
F820 F821 F822 9806H 9812 NetNumen N31 9816 Easy Optical F402 F802 F803
是一种点到多点（P2MP） 是一种点到多点（P2MP）结构的无源光网络
• 三大优势： 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 、更远的传输距离：采用光纤传输， 20KM； ； 2、更高的带宽： 、更高的带宽： EPON对称上下行，上行 对称上下行， 下行1.25G（物理层） 对称上下行 上行1.25G/下行 下行 （物理层） GPON的上下行，上行 的上下行， 下行2.5G（物理层） 的上下行 上行1.25G/下行 下行 （物理层） 3、分光特性：局端光纤经分光后引出多路到户光纤，节 、分光特性：局端光纤经分光后引出多路到户光纤， 省光纤资源。（ 省光纤资源。（P2MP） ） 。（
10G EPON MxU
F820 F821 F822 9806H
EPON ONT
F400 F401 F420 F411 F425 F429 F460/460B F468 F500
10G EPON ONT
F100 F100S
ZXA10 C220产品介绍 C220产品介绍
• • • • • • • • • • • • 大容量OLT； 6U/19英寸/600mm深； 竖插板/前出线/14槽位/-48V直流供电； 背板容量1.12T bps/交换容量176G /320G bps ； 以太网上联口:4GE/板；48GE/整机； 10GE上联口: 1或2*10GE/板；2或4*10GE/ 整机 EPON口:4 EPON/板；最大40 EPON/整机； GPON口: 4 GPON/板；最大40 GPON/整机； 10G EPON口：1 *10G EPON/板 其他类型接口:TDM 32E1/TDM STM-1； 电源/主控交换冗余备份； 最大功耗:400W/EPON；550W/GPON。
“光进铜退”的主要驱动力 光进铜退”
铜缆网络的问题
• • • • 建设成本高 线路老化，服役期限短 铜材的高价，导致铜缆被盗严重 带宽不足，业务接入方式有限
市场的需求
• • 高带宽的业务需求 业务的综合接入和承载
业务发展、市场的需求是光进铜退最直接的动因
为什么选择PON? 为什么选择PON?
• PON（Passive Optical Networks） （ ）
ONU的注册过程 ONU的注册过程
OLT
Gate 开始
发现 时间 窗口
随机 延迟 时间
ONU
REGISTER_REQ REGISTER GATE REGISTER_ACK 发现握手操作完成 发现处理的握手消息流程
广 播 通 道 单 播 通 道
• Gate：OLT对ONU进行授 权，允许接收到GATE帧 的ONU立即或者在指定的 时间段发送数据 • Report：ONU对Gate的响 应，对OLT回复ONU的状 态 • Register_req ONU Register_req：ONU对 OLT的注册请求 • Register：OLT对ONU注 册请求的识别 • Register_ack：ONU对 OLT确定注册响应 • 认证机制：基于MAC认证
EPON技术简介 EPON技术简介—OAM 技术简介—
• OAM： Operation Administration Maintenance 运行、管 理和维护子层
• EPON提供Organization Specific Extension机制，各厂商可以使用这个机制 来实现丰富的ONU远程操作、维护和管理（OAM）所必须的管理维护功能
• 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
DBA的工作原理 DBA的工作原理
• • 根据业务的优先级，系统对每个ONU设置SLA（服务等级协议），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。 固定带宽（Fixed Bandwidth）：固定带宽是完全预留给特定ONU或者ONU的特定业务的， 即使在ONU没有上行固定带宽业务流的情况下，OLT仍然为该ONU发送对 应于该固定带宽的授权（grant），这部分带宽也不能为其他ONU使用。 固定带宽主要用于有TDM业务的ONU（或者LLID）以确保该业务较小 的传输时延。 保证带宽（Assured Bandwidth）：保证带宽是保证ONU可获得的带宽， 由OLT根据ONU的REPORT信息进行授权。当ONU的实际业务流量未 达到保证带宽时，OLT的DBA机制应能够将其剩余带宽分配给其他ONU 的业务。 尽力而为带宽（Best Effort Bandwidth）：当EPON接口上的带宽没有 被其他高优先级的业务占用时，ONU可以使用的这部分带宽。尽力而为 带宽由OLT根据PON系统中全部在线ONU的REPORT信息以及PON接 口上的带宽占用情况为ONU分配授权，系统不保证该ONU或者ONU的 特定业务获得带宽的数量。属于优先级最低的业务类型。
线 卡
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上图 :19 :19英寸机框板位排列图
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电 源 电 源
线线 线 线 线 线 线 线 主 卡卡 卡 卡 卡 卡 卡 卡 控 交 换
主 线 线 线 线 线 线线线 公 控 卡 卡 卡 卡 卡 卡卡卡 共 接 交 口 换 /
EPON技术简介 EPON技术简介—MPCP 技术简介—
• MPCP：Multi-point Control Protocol 多点控制协议
• MPCP协议主要处理ONU的发现和注册 • 定义了EPON系统中OLT对ONU控制 的5种控制帧： • GATE • REPORT • REGISTER_REQ • REGISTER • REGISTER_ACK