EPON基础培训课件
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《EPON技术培训》课件
2
ODN
光分配器(ODN, Optical Distribution Network)，传输OLT信号到ONU，同时把 ONU信号返回OLT。
3
ONU
光网络单元(ONU, Optical Netwo rk Unit)，是用户的终端设备，链接家庭或企业 计算机网络。
光纤接入网络的优势
1 高速连接
2 稳定可靠
光衰与光功率控制
EPON中的光模块通过控制光衰 来实现信号的调节，保证传输 质量，同时通过光功率控制算 法，实现光模块和ONU之间的 能量互补。
数据帧格式
EPON的数据封装采用GEM协议， 通过PON层协议，实现OLT和 ONU之间的通讯。
ONU 的功能及其实现
1
ONU的认证方式
2
OLT通过单向消息协商，向ONU发出出示
EPON的发展历程
1980年代，由于以太网的快速发展，人们开始思考 如何将以太网技术应用于光纤接入网。
1995年，IEEE发布了第一个EPON标准，SC/PC连接 器成为标准接口。
2004年，IEEE进一步完善了EPON协议，性能大幅 提升，应用范围扩大。
EPON系统的基本构成
1
பைடு நூலகம்
OLT
光线路终端(OLT, Optical Line Terminal)，是EPON系统中的核心设备，负责光纤 的光电转换。
EPON技术培训
本次EPON技术培训PPT课件将介绍EPON的发展历程、系统构成、技术原理及 应用场景，让你深入了解这种高速光纤接入网络技术。
什么是EPON技术
定义
EPON，即乙太网(Passive Op tical Netwo rk)，是一种基于光纤接入的局域网技术。
EPON培训课件VLAN基本原理V
VLAN隔离与互通的配置实例
总结词
配置实例是针对实际网络环境，根据VLAN隔离与互通原理进行配置，实现网络隔离与 互通。
详细描述
在配置VLAN隔离与互通时，需要根据实际网络环境进行配置。例如，可以将交换机端 口配置为Access端口或Trunk端口，将不同端口加入不同的VLAN，从而实现网络隔离。 同时，也可以配置交换机或路由器，将不同VLAN连接在一起，实现不同VLAN之间的
配置VLAN成员
将交换机上的端口分配给相应 的VLAN，以便在该VLAN内 通信。
确定VLAN需求
根据网络拓扑和业务需求，确 定需要创建的VLAN数量和类 型。
配置VLAN间路由
根据需要配置VLAN间的路由， 以确保不同VLAN之间的通信。
测试与验证
通过ping命令或其他测试工具 验证VLAN配置的正确性。
VLAN的配置实例与注意事项
实例1
在企业网络中，根据部门和业务需求划分 不同的VLAN，以提高网络的安全性和管理 效率。
注意事项3
要注意VLAN间的路由配置，确保不同 VLAN之间的通信畅通。同时，要合理规 划路由协议，避免产生路由环路等问题。
实例2
在校园网中，根据宿舍楼、教学楼等建筑 划分不同的VLAN，以实现更好的网络隔离 和管理。
数据通信。在实际应用中，需要根据具体需求进行配置，以达到最佳的网络效果。
05
VLAN的安全与管理策略
VLAN的安全威胁与防范措施
ARP欺骗攻击
ARP欺骗攻击是VLAN中常见的 安全威胁，攻击者通过伪造MAC 地址，截获数据包，获取敏感信 息。防范措施包括使用静态ARP
绑定、启用ARP检测机制等。
VS
详细描述
epon基础知识38页PPT
光纤到接入点
FTTO Fiber to the Office
了
光纤到办公室/公司
GPON Gigabit-capable Passive Optical Networks 吉比特无源光网络
HGU Home Gateway Unit
家庭网关单元
符号
英文缩写 英文名称
IAD Integrated Access Device IMS IP Multimedia Subsystem IP IPTV Internet Protocol Television LAN Local Area Network MAC Media Access Control MODF Main Optical Fiber Distribution Frame NT Network Terminator ODF Optical Fiber Distribution Frame ODN Optical Distribution Network OLT Optical Line Terminal ONT Optical Network Termination ONU Optical Network Unit PON Passive Optical Network
内部资料 注意保密
中文名称 综合接入设备 多媒体系统 互联网电视 局域网 介质访问控制 光纤总配线架 网络终端 光配线架 光分配网络 光线路终端 光网络终端 光网络单元 无源光网络
内部资料 注意保密
符号
英文缩写 英文名称
PPPoE Point to Point Protocal over Ethernet QoS Quality of Service RF Radio Frequency SDH Synchronous Digital Hierarchy SIP Session Initiation Protocol SNI Service Node Interface SR Service Router TDM Time Division Multiplex VLAN Virtual Local Area Network VoD Video on Demand VoIP Voice Over Internet Protocol WDM Wavelength-Division Multiplexing
《EPON技术基础原理》课件
低成本：EPON技 术采用无源光分路 器，降低了网络建 设和维护成本。
灵活性：EPON技 术支持多种业务， 如语音、数据、视 频等，满足不同用 户的需求。
稳定性：EPON技 术采用光纤传输， 具有高可靠性和稳 定性，适合长距离 传输。
挑战分析
带宽限制：EPON技术在带宽上存 在一定的限制，无法满足高带宽应 用的需求。
EPON技术关键技术
PON协议
PON协议是EPON技术的核心，定义了EPON系统的工作方式和数据传输 机制。
PON协议包括数据链路层、网络层和传输层，实现了EPON系统的数据传 输和控制。
PON协议支持多种业务，如语音、视频和数据等，可以满足不同用户的需 求。
PON协议具有高可靠性、高安全性和低成本等特点，使得EPON技术在宽 带接入领域具有广泛的应用前景。
功能：负责将光信号转换为电信号，实现数据传输 特点：具有高带宽、低延迟、高可靠性等优点 应用：广泛应用于光纤到户（FTTH）、光纤到楼（FTTB）等场景 技术：采用时分复用（TDM）、波分复用（WDM）等技术实现数据传输
ODN（光分配网络）
功能：实现光信号的分配和 传输
组成：由光纤、光分路器、 光缆接头等组成
EPON技术基础原理
汇报人：
单击输入目录标题 EPON技术概述 EPON技术组成 EPON技术关键技术 EPON技术优势和挑战 EPON和特点
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EPON（Ethernet Passive Optical Network）是一种基于以太网的无源 光网络技术
特点：具有高带宽、低损耗、 抗干扰能力强等特点
应用：广泛应用于EPON技 术中，实现光信号的分配和
传输
ONU（光网络单元）
EPON基础课件
2.MPCP帧格式
3.五种帧类型 授权帧，OLT发起 报告帧，ONU发起 注册请求帧，ONU发起 注册帧，OLT发起 注册确认帧，ONU发起
4.MPCP注册过程
OLT
ONU
Gate1 {DA=MAC Control,SA=OLT MAC address,content=Grant+Sync Time}
主要作用：光纤连接、电/光转换 4.RS：Reconciliation Sublayer，协调子层 主要作用：将MAC层的业务定义映射成GMII
接口的信号 ，LLID填充
六 、MPCP协议
1.慢协议 目的地址：01-80-C2-00-00-01 2.MPCP帧格式 3.五种帧类型 4.MPCP注册过程
Gate2 {DA=MAC Control,SA=OLT MAC address,content=Grant}
Gate2 {DA=MAC Control,SA=OLT MAC address, force report}
Report2{DA=MAC Control,SA=ONU MAC address}
TDMA方式
1.2 数据传输下行, 广播, 1490nm波长
广播方式
2.LLID与前导码
2.1 前导码格式 2.2 前导码作用 2.3 LLID的作用
2.1 前导码格式
4.测距，RTT测量 4.1 为什么要测距？ 4.2 测距原理：见参考资料
五 、EPON协议分层 协议文件：802.3ah
三 、PON支撑技术
1.光纤：全反射 2.分路器: 1:64（E）, 1/128（G） 3.光模块: 灵敏度 -3/-24
四 、EPON原理及关键技术
1.数据传输，单纤双向，传输范围 2.LLID与前导码 3.突发发送、突发接收 4.测距，RTT测量
EPON设备深入培训课程PPT课件( 75页)
基于LSW的架构业务实现简单， 采用TK的EMAC芯片支持多LLID 采用TK的EMAC芯片支持多LLID
支持全范围VLAN处理
特性，具有很好的QoS特性
特性，具有很好的QoS特性
兼容采用PMC芯片的ONT设备 兼容采用PMC芯片的ONT设备
Page16
EPON下行转发流程
HG850
IAD
LSW
1 x N
BSY
EPON (Ethenet Passive Optical Network)接入板和
PON
0
1
2
3
4
5
终端ONT（Optical Network Terminal）设备配合，
6
7
0
实现EPON 系统的OLT 功能。
1
2
提供接口：
3
每块EPBA 面板提供4 个EPON 接口
4
每块EPBC 面板提供4 个EPON 接口 5
Page7
华为xPON产品全系列FTTx解决方案
端局
路边
楼道
家庭
• 超大容量 OLT
• 中容量 OLT
•盒式OLT
• 中小容量 xPON上行 的MSAN
•中小容量 xPON上行 的DSLAM
•配套室外 型机柜
•下行 xDSL+POTS 的MDU
•下行 LAN+PO TS的MDU
•配套楼道 网络箱
•数据终端
Page4
目录
1. EPON产品深入介绍 2. EPON系统特性介绍 3. EPON组网应用
Page5
目录
1. EPON产品深入介绍 2. EPON系统特性介绍 3. EPON组网应用
ON网络基础知识培训课件
多点控制协议（MPCP）则实现了局端设备对远端设备接入时隙的控制，为 EPON提供多种业务提供了条件。通过选择合适的接入控制算法，使得EPON 可以传送TDM等时间敏感性业务。
•11
❖EPON的组成
网管平台
IP
GE
PSTN V5/P
RI E1
DDN RF OLT
ODN (1:32)
ONU
光纤接入家庭用户
成本高，不适合向所有用户推广应用。
APON/BPON并不是一种主流技术
•5
EPON与GPON的对比（一）
标准的成熟度
IEEE制定EPON标准的基本原则是尽量在 802.3体系结构内进行 EPON的标准化工作，最小程度地扩充标准以太网的MAC协议；最大
程度地继承了以太网经过长期、大规模实践检验积累下来的宝贵技术经 验。
下行波长为1490nm OLT发送的混合数据通过Splitter到达每个用户的 ONU； 每个ONU只接收发给自己的数据，丢弃其它数据 ；
上行采用TDMA方式 TDMA (Time Division Multiple Access )
上行波长为1310nm 每个ONU在OLT允许的时间段内向OLT发送数据； 无需冲突检测 报文不需要分片
PON的典型组网结构
PON的典型拓扑结构有星型、树型、总线型（链型）和环形（总线型的变形）
•2
PON的技术特点
优势
无源光网络（PON）是一种纯介质网络，在接入网中去掉了有源设备，从而 避免了电磁干扰和雷电影响，减少了线路和外部设备的故障率，提高了系统 可靠性，同时节省了维护成本。
PON的业务透明性较好，带宽较宽，可适用于任何制式和速率的信号，包括 模拟广播电视业务。
供货、技术支持和服务能力还有待提高，难以独立支撑GPON的大规模部署。
•11
❖EPON的组成
网管平台
IP
GE
PSTN V5/P
RI E1
DDN RF OLT
ODN (1:32)
ONU
光纤接入家庭用户
成本高，不适合向所有用户推广应用。
APON/BPON并不是一种主流技术
•5
EPON与GPON的对比（一）
标准的成熟度
IEEE制定EPON标准的基本原则是尽量在 802.3体系结构内进行 EPON的标准化工作，最小程度地扩充标准以太网的MAC协议；最大
程度地继承了以太网经过长期、大规模实践检验积累下来的宝贵技术经 验。
下行波长为1490nm OLT发送的混合数据通过Splitter到达每个用户的 ONU； 每个ONU只接收发给自己的数据，丢弃其它数据 ；
上行采用TDMA方式 TDMA (Time Division Multiple Access )
上行波长为1310nm 每个ONU在OLT允许的时间段内向OLT发送数据； 无需冲突检测 报文不需要分片
PON的典型组网结构
PON的典型拓扑结构有星型、树型、总线型（链型）和环形（总线型的变形）
•2
PON的技术特点
优势
无源光网络（PON）是一种纯介质网络，在接入网中去掉了有源设备，从而 避免了电磁干扰和雷电影响，减少了线路和外部设备的故障率，提高了系统 可靠性，同时节省了维护成本。
PON的业务透明性较好，带宽较宽，可适用于任何制式和速率的信号，包括 模拟广播电视业务。
供货、技术支持和服务能力还有待提高，难以独立支撑GPON的大规模部署。
EPON技术及应用课件：数据基础-5
VLAN 400
灵活QinQ原理与应用
灵活QinQ典型应用
internet
VLAN 10011003
组播路由器
VLAN 302
按应用的不同把用户划分 到不同的VLAN（外层tag） 中去,实现不同应用的隔离。
BRAS
每个用户一个 VLAN（内层
当该设备端口接收到报文，无论报文是否带有VLAN Tag，交换机都 会为该报文打上本端口缺省VLAN的VLAN Tag。这样，如果接收到的是 已经带有VLAN Tag的报文，该报文就成为双Tag的报文；如果接收到的 是untagged的报文，该报文就成为带有端口缺省VLAN Tag的报文
新的挑战 QinQ网络中，运营商网络对客户透明，当客户和运营商网络之间的连 接有冗余时必然导致环路问题。（QinQ应用示意图中的A客户。） 这一挑战要求运营商网络能透明传输STP/RSTP/MSTP报文，这样客户可 以跨运营商网络构建自己的STP树，切断冗余链路BPDU-Tunnel 运营商提出了新的要求,不按用户接入端口来划分VLAN，而是按其用户 的VID或其他特征来对用户进行分组灵活QinQ
DA mac SA mac Tag IP Protocol Data FCS
• 所以灵活QinQ（Selected QinQ）也称为基于流分类的Nested VLAN特 性 ，用户可以对端口下匹配特定ACL流规则的报文进行操作
灵活QinQ原理与应用
灵活QinQ应用场景一
根据端口的VLAN区间分流：比如普通上网用户PC的VLAN范 围1～1K，IPTV用户的VLAN范围1K～2K，大客户互联网接 入的VLAN范围2K～3K...
在基于端口的QinQ中，只能以物理端口来划分用户，当多个不同用户 以不同的VLAN接入到同一个端口时无法区分用户；基于端口的QinQ是 一种简单二层VPN的应用，在运行营商接入环境中往往需要根据用户的 应用或接入地点（设备）来区分用户；
EPON基础课件
TDMA方式
1.2 數據傳輸下行, 廣播, 1490nm波長
广播方式
2.LLID與前導碼
2.1 前導碼格式 2.2 前導碼作用 2.3 LLID的作用
2.1 前導碼格式
4.測距，RTT測量 4.1 為什麼要測距？ 4.2 測距原理：見參考資料
五 、EPON協議分層 協議檔：802.3ah
1.PCS：Physical Coding Sublayer，物理編碼子層 主要作用：編碼轉換，數據檢測，前向糾錯 2.PMA：Physical Medium Attachment,物理媒介接
EPON基礎
培訓目的 1.瞭解EPON基本原理 2.擴展一些二層、物理層知識
培訓對象 研發系統、客服部門、光通事業部新入職員工
一、背景 1.Tripplay（三重播放） 2.光進銅退
3.接入網經典架構 4.FTTH/FTTB/FTTC 5.PONの前景
二 、名詞解釋
1.PON:Passive Optical Network，無源光網絡 2.OLT:optical line terminal，光線路終端 3.ONU:Optical Network Unit，光網絡單元 4.ODN:optical distribution network，光配線網路 5. EPON\GPON\GEPON 問題：何謂“無源”？
入子層 主要作用：串並轉換，時鐘恢復，環回測試
3.PMD：Physical Medium Dependent,物理 媒介相關子層
主要作用：光纖連接、電/光轉換 4.RS：Reconciliation Sublayer，協調子層 主要作用：將MAC層的業務定義映射成GMII
介面的信號 ，LLID填充
六 、MPCP協議
EPON、GPON设备相关基础知识培训.ppt
(2) 响应OLT发出的测距及功率控制命令，并作相应的调整； (3) 对用户的以太网数据进行缓存，并在OLT分配的发送窗 口中向上行方向发送。 (4) 其它相关的以太网功能。
2019/3/29 12
EPON、GPON
中国铁通集团楚雄分公司
PON系统构成－POS
POS（Passive Optical Splitter）称为无源光纤分路器，是
LAN
Telephone
Telephone
Telephone
PBX
OLT
ONU
可采用PON的保护结构 对ODN和需要保护的 OLT、ONU实现冗余保护
PSTN
Video Service
ONU
2019/3/29
9
EPON、GPON
中国铁通集团楚雄分公司
PON系统构成
•OLT（Optical Line Terminal） – 光线路终端 – 通常放置在中心机房（CO） •ONU（Optical Network Unit） – 光网络终端（光网络单元） – 通常放置在用户侧 •POS（Passive Optical Splitter） – 无源光分路器 – 是连接OLT和ONU的无源设备 •ODN 光分发网络
2019/3/29 7
PON 业务常用组网图
SS IAD
窄带认证 服务器
Phone
OLT
ONU PC
内部局域网 Internet
TG
AG
宽带认证 服务器
PSTN
EPON、GPON
中国铁通集团楚雄分公司
PON网络体系结构
用户驻地网 接入网 核心网
ONU
IP骨干网 分支比最大可为 1：128
splitter
2019/3/29 12
EPON、GPON
中国铁通集团楚雄分公司
PON系统构成－POS
POS（Passive Optical Splitter）称为无源光纤分路器，是
LAN
Telephone
Telephone
Telephone
PBX
OLT
ONU
可采用PON的保护结构 对ODN和需要保护的 OLT、ONU实现冗余保护
PSTN
Video Service
ONU
2019/3/29
9
EPON、GPON
中国铁通集团楚雄分公司
PON系统构成
•OLT（Optical Line Terminal） – 光线路终端 – 通常放置在中心机房（CO） •ONU（Optical Network Unit） – 光网络终端（光网络单元） – 通常放置在用户侧 •POS（Passive Optical Splitter） – 无源光分路器 – 是连接OLT和ONU的无源设备 •ODN 光分发网络
2019/3/29 7
PON 业务常用组网图
SS IAD
窄带认证 服务器
Phone
OLT
ONU PC
内部局域网 Internet
TG
AG
宽带认证 服务器
PSTN
EPON、GPON
中国铁通集团楚雄分公司
PON网络体系结构
用户驻地网 接入网 核心网
ONU
IP骨干网 分支比最大可为 1：128
splitter
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1. PCS：Physical Coding Sublayer，物理 编码子层
主要作用：编码转换，数据检测，前向纠错
2. PMA：Physical Medium Attachment,物 理媒介接入子层
主要作用：串并转换，时钟恢复，环回测试
3. PMD：Physical Medium Dependent,物理媒介相 关子层
1.1 数据传输上行，TDMA, 1310nm波长
TDMA方式
1.2 数据传输下行, 广播, 1490nm波长
广播方式
2.LLID与前导码
2.1 前导码格式
2.2 前导码作用 实现发送端和接受端的信号同步 。 2.3 LLID的作用
2.1 前导码格式
3.突发发送、突发接收 3.1 ONU突发发送，防止干扰 3.2 OLT快速调整功率电平，突发接收
– 静态测距：用在新的ONU安装调试阶段、停机的ONU重新投入运行时，通过开窗测 距技术获得往返时延，并对时延差异进行补偿
– 动态测距：应用于系统运行过程中，通过检测往返时延的变化对温度、光电器件老 化等因素的影响进行补偿
• 测距要求
– 测距精度高，一般要求在全 1～2BYTE内 – 测距过程对运行中的其它ONU的影响最小，保证运行业务的QOS – 测距范围大，即能提供的均衡延时大
• REGISTER_REQ消息到达OLT，OLT记录下此时本地的MPCP时钟值T3，于是我们有RTT=T3-T1-（ T2-T1）=T3-T2。请注意，RTT不包括ONU处理造成的延迟，RTT指的是在链路上的时延。这种方法 必须保证OLT和ONU时钟严格同步 .
五 、EPON协议分层
协议文件：802.3ah
三 、PON支撑技术
1.光纤：全反射 2.分路器: 1:64（EPON）, 1/128（GPON） 3.光模块: 灵敏度 -3/-24
四 、EPON原理及关键技术
1.数据传输，单纤双向，传输范围20KM 2.LLID(逻辑链路标识)与前导码 3.突发发送、突发接收 4.测距
PON系统由光线路终端（OLT）、光合／分 路器（Spliter）和光网络单元（ONU）组成， 采用树形拓扑结构。
4.测距
4.1 为什么要测距？
• a、OLT与各ONU间的环路时延不同：
– 各 ONU距 OLT的光纤路径不同 – 各ONU元器件的不一致性 – 环境温度的变化和器件老化，环路延时也会发生不断的变化
• b、测距是保证PON系统内ONU上行方向不发生时隙冲突的基础 • c、测距包括静态测距和动态测距：
Gate2 {DA=MAC Control,SA=OLT MAC address,content=Grant}
Gate2 {DA=MAC Control,SA=OLT MAC address, force report}
Report2{DA=MAC Control,SA=ONU MAC address}
4.2 测距原理
• OLT在T1时刻发送GATE帧，此时钟标签填入GATE帧的时间标签字段（见MPCP帧结构章节）。ONU 接收到此GATE帧，将本地MPCP计数器的值修改为T1。ONU进行一个随即时延后发送 REGISTER_REQ消息，此消息打上ONU的MPCP时钟的时间戳时钟标签T2。接收到发现GATE消息 和发送REGISTER_REQ消息之间的时间间隔为T2-T1。
2.MPCP帧格式
3.五种帧类型 授权帧，OLT发起 报告帧，ONU发起 注册请求帧，ONU发起 注册帧，OLT发起 注册确认帧，ONU发起
4.MPCP注册过程
OLT
ONU
Gate1 {DA=MAC Control,SA=OLT MAC address,content=Grant+Sync Time}
GMII
PCS FEC PMA PMD
MDI
PHY
PCS FEC PMA PMD
MDI
无源光介质
PHY
FEC=前向纠错 GMII＝千兆比媒质无关接口 MDI＝媒质相关接口 OAM＝运行、管理和维护 OLT＝光线路终端 ONU＝光网络单元
PCS＝物理编码子层 PHY＝物理层 PMA＝物理媒质附加 PMD＝物理媒质相关 RS＝调和子层
OSI参考 模型分层
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
LAN分层
上层
MAC Client
OAM
MAC Client
OAM
MAC Client
OAM
多点MAC控制
MAC MAC MAC
RS
Client OAM
多点MAC控制 MAC RS
ONU
GMII
培训目的
对光通产品知识的初步了解
培训对象
2011年橙色新人
培训讲师
樊斌
培训课时
2小时
学习重点
➢了解EPON基本原理
➢扩展一些二层、物理层知识
一、背景 1.Tripplay（三重播放） 2.光进铜退
3.接入网经典架构 4.FTTH/FTTB/FTTC 5.PONの前景
二 、名词解释
1.PON:Passive Optical Network，无源光网络 2.OLT:optical line terminal，光线路终端 3.ONU:Optical Network Unit，光网络单元 4.ODN:optical distribution network，光配线网络 5. EPON\GPON\GEPON 问题：何谓“无源”？
主要作用：光纤连接、电/光转换
4. RS：Reconciliation Sublayer，协调子层 主要作用：将MAC层的业务定义映射成GMII接口的
信号 ，LLID填充
六 、MPCP协议
1.慢协议 目的地址：01-80-C2-00-00-01 2.MPCP帧格式 3.五种帧类型 4.MPCP注册过程
Discovery window
Gate_num ×
gateTime
Grant start REGISTER_REQ1 {DA=MAC Control,SA=ONU MAC address,
content=Pending grants}
REGISTER1 {DA=ONU MAC address,SA=OLT MAC address, content=LLID+ Sync Time+echo of pending grants}