华为GPON培训教程

1、Page 0考虑到未来许多的宽带应用，越来越多的国家认识到必须尽早突破接入“瓶颈”，而光纤是今为止最好的传输媒介。本文主要介绍了 GPON技术的原理，组网结构，产品知识以及GPON业务的数据规划和配置。 前 言Page 1第1章 GPON原理第2章 GPON典型组网第3章 GPON产品介绍第4章 GPON故障处理案例和参考信息内容介绍Page 2Passive Optical Network 无源光网络OLTONUOptical Line Terminal 光线路终端Optical Network Unit 光网络单元 Passive Optical Splitter 无源分光器PSTNInt

2、ernetCATVONUONU PON是一种点到多点（P2MP）结构的无源光网络； PON由光线路终端OLT（Optical Line Terminal）、光网络单元 ONU（ Optical Network Unit） 和无源分光器POS（Passive Optical Splitter）组成；Passive Optical Splitter 无源分光器什么是PON?Page 3GPON（Gigabit-capable Passive Optical Networks）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20KM； 2、更高的带宽：对每用户下行2.5G/上行1.25

3、G（物理层）； 3、分光特性：局端单根光纤经分光后引出多路到户光纤，节省光纤资源。GPON支持Tripleplay业务，可提供全业务竞争方案可以有效解决双绞线接入的带宽瓶颈，满足用户对高带宽业务的需求，如高清电视、实况转播等，GPON是三网合一的上佳方案。GPON标准完善，综合业务支持好，技术要求高全球大运营商的选择1Mbps3M8M25M100MADSL/ADSL2+Copper BasedVDSL / ADSL2+Copper BasedPONFiber Based2002200320062010时间带宽互联网视频会议远程控制接入技术业务需求VoD标清电视视频会议Game实况TVVoDHD

4、TV3km2km10dB）突发接受快速AGC (动态范围 20dB)连续发送模块突发发送模块0# ONT0# ONU1# ONU0# ONU1# ONU0# ONT0# ONU1# ONU0# ONT有快速AGC接收无快速AGC阈值线恢复出来的数据到达OLT的信号及阈值建立ONT/ONU发出的信号连续接收模块突发接收模块PON关键技术突发光电技术Page 14OLT通过Ranging测距过程获取ONU的往返延迟RTD（Round Trip Delay），从而指定合适的均衡延时参数EqD（Equalization Delay），保证每个ONU发送数据时不会在分光器上产生冲突。 Ranging的过

5、程需要开窗，即Quiet Zone，暂停其他ONU的上行发送通道。OLT开窗通过将BWmap设置为空，不授权任何时隙来实现。GPON关键技术-测距ONTOLT(in CO)20 km3 km12 kmPage 15什么是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GPON关键技术DBAPage 16提高最大带宽利用率

6、无DBA,利用率40%有DBA,利用率达到80%减小平均时延无DBA:100ms有DBA:10msDBA在利用率和延迟指标上带来的优势Page 17T-CONTs (Transmission Containers)：动态接收OLT下发的授权 ，用于管理PON系统传输汇聚层的上行带宽分配，改善PON系统中的上行带宽。T-CONT的带宽类型分为FB,AB,NAB,BE。 T-CONT的5种类型，Type1,Type2,Type3,Type4,Type5。T-CONT带宽术语Page 18根据业务的优先级，系统对每个ONU设置SLA，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

7、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。OLT根据业务和SLA及ONU的实际情况进行带宽许可，优先级高的可以得到更高的带宽，满足业务需求。T-CONT类型和带宽类型之间的关系Page 19分光器衰减计算分光器的插入损耗( Multi-Play业务承载方式： 多Gemport多业务 单Gemport多业务业务流映射： user-vlan、user-priority或 混合的业务流到Gemport映射规则GPON FTTB业务应用场景FTTHOLTFTTB/FTTCPage 24第1章 GPON原理第2章 GPON典型组网第

8、3章 GPON产品介绍第4章 GPON故障处理案例和参考信息内容介绍Page 25 OLT设备 ONU设备第3章 GPON产品介绍Page 26GPON系统组成OLTGPON系统OLT 光线路终端ODN 光分发网络ONU（ONT） 光网络单元Page 27OLT基本功能OLT（光线路终端 Optical Line Terminal）一方面将承载各种业务的信号在局端进行汇聚，按照一定的信号格式送入接入网络以便向终端用户传输，另一方面将来自终端用户的信号按照业务类型分别送入各种业务网中。可分为三部分核心部分：包括汇聚分发、业务处理和ODN适配功能业务部分：提供业务接口功能，包括接口适配、接口保护等

9、，以及在需要时具有特定业务的信令处理和媒质传输制式的转换功能公共部分：包括供电与OAM功能Page 28华为OLT产品概述SmartAX MA5680T系列光接入设备是华为技术有限公司推出的GPON/P2P/xDSL一体化接入产品，提供大容量、高速率和高带宽的数据、语音和视频业务接入。支持GPON/P2P/xDSL一体化接入业务。 可以作为GPON系统中OLT（Optical Line Terminal）设备，和终端ONU（Optical Network Unit）/ONT (Optical Network Terminal)设备配合使用。 满足FTTH（Fiber To The Home）光

10、纤到户、FTTB（Fiber To The Building）光纤到楼、基站传输、IP专线互联、批发等组网需求。 支持P2P FE光接入和以太网级联等宽带接入业务，通过与光接入终端配合，为用户提供点对点的FTTH接入。 设备市场定位：提供高带宽长距离接入，解决大规模光纤接入问题。 利用单根光纤提供语音、数据、视频业务，适应电信用户个性化需求。 Page 29主要亮点业务方面的主要特性：1）丰富的三层功能和特性。譬如VLAN接口、Super VLAN、路由功能、ARP/ARP Proxy、DHCP Relay、灵活的ACL功能、完善的QoS功能；2）丰富的线路安全特性。包括DHCP Option

11、 60/82,PPPOE+,VBAS等，满足用户帐号和线路绑定的需求；3）强大的组播特性支持IPTV应用。支持IGMP V2/V3双栈，组播用户鉴权，组播日志和CDR等组播业务运营管理特性；平台方面的主要特性：1） 大容量、高密度。MA5680T背板容量达到1Tbps，系统交换容量达到400Gbps，系统最大支持64个GPON端口；2） GPON/FE P2P两种光接入方式归一化共平台；3） 高可靠性：支持主控板冗余备份、上行端口冗余备份、上行接口板冗余备份；Page 30OLT产品在网络中位置处于网络接入层支持P2P和P2MP支持FTTH和FTTB/FTTCOLTONTOLTMDUOLTMi

12、ni DLSAMOLTPage 31MA5680T 局端系列产品MA5603T5U中规格OLT19IEC机框MA5680T机框 20 个业务插槽21” ETSI 机框完善的产品系列，搭建合理的FTTX平台灵活的组网选择Page 32MA5680T关键特性GPON接入和GPON终端管理xDSL接入P2P接入组播TripleplayQoS和ACLMSTP本文主要介绍GPON相关特性，其它特性请参考指导书Page 33MA5680T 主要系统规格和关键性能指标整机性能GPON接口性能指标性能参数参数描述背板总线1Tbit/s系统二层转发包转发率600Mpps主控板交换容量SCUL双向交换容量为400

13、Gbits/s参数指标传输速率下行2.5Gbit/s，上行1.25Gbit/s接口类型SC/PC最大传输距离20km中心波长发送：1490nm 接收：1310nm发送光功率1.5dBm 5dBm最大接受灵敏度28dBm过载光功率8dBmPage 34MA5680T 主要系统规格和关键性能指标系统业务特性（GPON 接入）特性指标线速二/三层交换所有端口支持线速转发Vlan最多支持4K 个基于802.1q 的VLAN，范围1-4093支持Standard VLAN、Smart VLAN、MUX VLAN支持QinQ VLAN、VLAN Stacking组播最多支持1000 个组播组每个组播用户最

14、多可同时加入8 个组播组支持IGMP Proxy 和IGMP Snooping支持可控组播，实现用户组播接入权限控制，组播信源控制和组播用户的管理主备倒换支持主控板的主备倒换Page 35MA5680T 主要系统规格和关键性能指标系统业务特性（GPON 接入）特性指标QOS支持CoS 优先级Remark支持CoS（802.1p）、流优先级，缺省为802.1p支持GPON 线路的SBA/DBA8 个优先级队列，支持SP+WRR 调度支持802.1p 优先级Remark支持对匹配ACL 规则的数据包设置IP 优先级或DSCP 优先级标记支持CoS 优先级和调度队列的灵活映射支持基于端口和CoS 优

15、先级限速支持基于流规则的包过滤、重定向、流镜像、流量统计、流量监管、端口队列调度、端口限速、优先级策略和VLAN更改策略Page 36机框配置主控板SCULSCUB业务板GPBCOPFA以太网业务级联板ETHA上行接口板GICF/GGICD/EX1CAX2CATOPA电源接口板PRTG通用接口板CITAGPBCGPBCGPBCGPBCGPBCTOPATOPAOPFAGPBCGPBCGPBCGPBCGPBCGPBCGPBCGPBCSCUL/SCUBSCUL/SCUBGICDX1CAPRTGPRTGCITAPage 37单板介绍主控板SCUx通过带宽GE/10GE的总线接口与业务板通信，以此完成对

16、设备的配置、管理和控制，同时实现简单路由协议等功能，同时通过带内网管通道实现告警信息的处理，SCUx与业务板之间存在高层协议，SCUx单板软件通过此协议从业务板上报的信息中分离出告警等管理信息进行相关的识别处理。 SCUL为全10GE交换矩阵，交换能力双向400GSCUB为全GE交换矩阵，交换能力双向48GPage 38SCUB和SCUL的区别SCUB支持4GE的上行扣板，通过电子开关控制选用上行板槽位上行还是扣板上行SCUL只支持2口或1口的上行板SCUB支持4口上行板在有GPON应用情况下，由于SCUB交换能力不足，容易形成带宽瓶颈，在少量配置的时候可以使用，一般而言，在有GPON应用的情

17、况下，推荐使用SCUL除了交换能力的不同，还有Page 39单板介绍GPON业务板 GPBC 单板支持4 个GPON 端口 支持最大20km 的传输距离，最大逻辑距离60km 支持最大分光比1：64，一个GPON 端口可同时支持64 个ONT GPON接口支持下行2.5Gbit/s，上行1.25Gbit/s交换芯片CPULocal BUSMACMAC背板上行4GEGPBC单板SC/PC光接口SerdesOptic ModuleSerdesOptic ModulePCIMACMACSerdesOptic ModuleSerdesOptic ModuleGMIIGMIIGMIIGMIIPage 4

18、0单板介绍TOPA上行接口板 功能： TOPA 是TDM 上行接口板，提供16 路E1 上行接口。 规格：支持Native E1模式；E1业务统一按照非结构化数据流进行处理，不支持结构化通道模式； 工作原理： 在上行方向，来自背板的GE 信号，通过接口模块，转换成TDM 帧格式的信号，通过TDM 信号上行。 在下行方向，接口模块接收来自TDM 线路上的信号，将其转换封装GE 报文，通过业务处理模块，转发到背板总线，送至主控板转发到相应业务板。Page 41单板介绍上行板GICFGE上行光接口板提供2GE上行光接口。支持热插拔。GICGGE上行电接口板提供2GE上行电接口。支持热插拔。GICDG

19、E上行光接口板提供4GE上行光接口。支持热插拔。GICEGE上行电接口板提供4GE上行电接口。支持热插拔。X1CA1路10GE光接口板提供1路10GE上行光接口。支持热插拔。X2CA2路10GE光接口板提供2路10GE上行光接口。支持热插拔。SCULGICFGICGX1CAX2CASCUBGICDGICEPage 42MA5680T V800R005C02 主要配置模型框间不级联，独立上行；电源板、主控板和上行接口板单配；典型配置为4块GPBC单板；GPBC从左向右配置，TOPA单板从右向左配置；Page 43设备参数型号尺寸（宽深高）（以21”ETSI业务框为例）机柜600mm300mm22

20、00mm业务框尺寸（带挂耳）530mm275.8mm447.2mm业务框尺寸（不带挂耳）490mm275.8mm447.2mm业务板 22.86mm208mm395.4mm电源板 25.4mm208mm105.1mm上行板 25.4mm208mm197.2mm工作环境长期工作温度：-5+45短期工作温度：-25+55长期工作湿度：5%RH95%RH短期工作湿度：10%RH100%RH气压环境70kPa106kPa海拔高度4000m以内Page 44设备参数供电供电方式：直流供电工作电压范围：-38.4V-57.6V功耗单框满配置最大功耗1425W整机最大功耗2850WSCUL 42WGPBC

21、78WEPBA 33WPRTG 0.2WGICG 9WGICF 5WX1CA 11WX2CA 21WPage 45MA5603T中规格OLT设备 19” 插框 双路直流电源输入、冗余备份 主控板冗余备份 6 个业务插槽GPON、P2P、xDSL单板混插 4*GE上行 2*10GE上行支持环境监控 支持远程维护和本地维护方式中规格OLT设备满足不同容量的组网需求大容量交换矩阵，无阻塞交换满足业务需求GPBCSCULSCULGPBCGPBCGPBCGPBCGPBCGIU10GE2*10GEPage 46 OLT设备 ONU设备第3章 GPON产品介绍Page 47ONU基本功能ONU光网络单元依托

22、GPON上行，提供中小规格的多业务接入网方式。如：ADSL2+、VDSL2、POTS、LAN等方便灵活的组网应用简便快捷的安装高可靠性和可维护性Page 48ONU产品在网络中位置处于网络接入层的尾端主要用于FTTH/FTTB/FTTC应用，即OLTSFU (Single Family Unit)OLTMDU/SBU (Multi Dwelling Unit/Single Business Unit)OLTMini DLSAMPage 49华为GPON ONU 系列化产品MA5606TGPON上行xDSL/POTS/LAN接口下行MA5620G1*GPON上行24*FE+24*POTSMA56

23、26G1*GPON上行24*FEMDU MDU MDU Page 50华为GPON ONU 系列化产品OT928-G1*GPON上行1*GE4*FE8*E1/T18*POTSSBU OT925-G1*GPON上行1*GE4*FE4*E1Native TDMHG810 1*GPON1*100Base-TG.984.1/2/3/4OMCIHG850 1*GPON4*FE+2POTSG.984.1/2/3/4OMCISFU Page 51MCUA小规模控制单元板，提供对业务板的管理，并通过扣板实现业务上行。插在MA5606T 机箱的1 槽位，不支持双配。作为MDU使用，其支持的扣板类型为GP1APa

24、ge 525620G基本特性支持24FE电口接入支持设置端口速率、双工、MDI、自协商、Pause流控以太网线路性能统计功能支持二层线速转发支持IGMP Snooping、IGMP Proxy支持STP/RSTP/MSTP用户侧FE端口保护支持DHCP Option82上报端口的物理位置信息支持PPPoE+用于用户精确识别支持用于管理维护的三层接口配置支持静态路由配置和查询支持ARP协议Page 53MA5620G/MA5626G产品概述上行GPON，下行FE+POTS（可选）接入用户的盒式接入产品系列产品应用于楼内，通过以太网接入普通住宅用户前面板维护：光纤、电源、用户电缆前出线设计FE+P

25、OTSFEMA5620GMA5626GPage 54MA5620G/MA5626G设备环境、电源参数 环境参数参数值工作环境温度-10+55-25+55（外挂加热装置）工作环境湿度5%RH95%RH气压环境70kPa106kPa海拔高度2000m以内电源参数指标供电方式交流供电工作电压范围100V240VPage 55MA562xG 主要系统规格和关键性能指标整机性能性能参数参数描述工作电压90V264V系统业务特性特性指标线速二/三层交换所有端口支持线速转发Vlan最多支持512 个基于802.1q 的VLAN，Vlanid范围1-4093支持QinQ VLAN、VLAN Stacking组

26、播最多支持512个组播组每个组播用户最多可同时加入16 个组播组支持IGMP Proxy 和IGMP Snooping支持可控组播，实现用户组播接入权限控制，组播信源控制和组播用户的管理Page 56MA562xG 主要系统规格和关键性能指标系统业务特性特性指标QOS支持基于三色双速率的IP流量模板。支持基于用户端口的限速。GPON光口支持基于DBA的带宽管理。支持PQ、WRR或PQ+WRR三种调度模式。支持基于业务流的优先级标记。支持基于ACL流的优先级标记。上下行业务可以根据优先级标记映射到不同的优先级队列，并进行调度。支持基于ACL的允许/禁止访问控制。Page 57常见故障分类和原因分

27、析 典型案例- ONT不能正常注册ONT光口不正常。 连接ONT的光纤故障。 ONT侧的光功率不在正常范围内。 没有添加ONT。 OLT端口配置的逻辑最远距离与实际不一致。 OLT端口没有使能自动发现开关。 添加ONT时配置的MAC与ONT实际的MAC不一致。 添加ONT时配置的Password与ONT实际的Password不一致。 OLT上已经存在相同MAC的ONT。 Page 58第1章 GPON原理第2章 GPON典型组网第3章 GPON产品介绍第4章 GPON故障处理案例和参考信息内容介绍Page 59常见故障分类和原因分析典型案例-打不通电话 ONT相关的service-port数据

28、配置不正确。 ONT没有正常注册到MGC设备。 ONT语音业务配置不正确。 用户线缆线连接不正常。ONT终端语音文件未加载。软交换未放号或配置错误。Page 60典型案例-新开通ONT拨号678错误 故障现象组网：汇聚交换机MA5680TONT(810E等)问题现象：新开通gpon ont设备，数据配置完成，拨号提示错误678。操作步骤1、光路问题：请使用光功率计测试光路衰减，正常范围：2、检查OLT设备上的ont数据配置是否正确。安装配置步骤一步步检查。3、OLT的上行交换机是否透传外层vlan（需要市局工程师配合处理）。4、检查ont设备的指示灯是否正常。Page 61典型案例-ONT长发

29、光导致系统瘫痪 故障现象发现某个PON口下面只有一个ONT在线。故障分析1. 从局端看，某个PON口下只有一个ONT终端。2. 断开该终端ONT（要断开线路或切断该终端ONT电源），如果此时该PON口下其他用户都能正常工作，一般可以断定是该终端ONT长发光或者该线路有一个长发光的1310nm的光源（属于恶意入侵系统）。操作步骤1. 更换为正常的ONT或切断该终端线路。 2. 验证发现其他ONT在线，问题解决。 总结 如果某个ONT的光模块故障，处于常发光状态，则会占用全部上行时隙，导致和此ONT位于同一OLT端口下的其他ONT全部瘫痪。这类现象只有在ONT光模块出现异常或者个别用户恶意入侵系统

30、才会发生。Page 62典型案例-MA5680T下挂的ONT距OLT的距离超过20KM时还能否注册 故障现象MA5680T下挂的ONT距OLT的距离超过20KM时还能否注册操作步骤 在光功率允许的情况下是可以的。MA5680T设备默认距离是20KM，如下：(config-if-gpon-0/7)#displayportinfo2F/S/P0/7/2Maxdistance(km)20这个Maxdistance就是表示ONT距OLT如果超过20KM，就算光功率在允许范围之内，也不能自动发现。可以通过修改这个参数来让超过20KM的ONT可以注册，命令：(config-if-gpon-0/7)#por

31、t2rangemax-distance:max-distancemax-distance:30(config-if-gpon-0/7)#修改距离为30KM之后，如果在ONT超过20KM，在30KM之内，并且满足下面两个条件时，ONT就能正常注册：1、光功率在允许范围之内2、最远的ONT跟最近的ONT距离之差不能超过20KM 。 Page 63典型案例-MAC相同导致ONT无法注册 故障现象单个ONT可以正常注册，而多个ONT时不可以注册，例如会导致前面已经注册的某些ONT掉线。故障分析1. 单个ONT可以正常注册，表明单个ONT都是正常的。 2. 当有多个ONT时，发现都不可以注册。 3. 在

32、OLT上查看产生ONU MAC冲突告警。 由以上分析推断故障的原因是ONT的MAC有冲突。操作步骤1. 检查发现实际的MAC是否与标签所标识的不一致。 2. 如果不一致，说明ONT的MAC地址配置错误，请更换ONT。 Page 64ODN器件损耗典型值名称类型平均损耗 (dB)连接点快速连接器0.5冷接0.2熔接0.1活动连接0.3光分路器1:64（PLC）20.51:32（PLC）171:16（PLC）13.81:8（PLC）10.61:4（PLC）7.51:2（FBT）3.8数据来源于华为公司ODN解决方案白皮书Page 65ODN相关信息分光比概念1. 目前gpon最大支持1：64分光，ODN组网不能超过两级分光2. 根据协议规定，OLT的接收机范围是在15db以内，及最大光衰和最小光衰的差值应该在15db以内，否则一旦超出OLT接收机的动态范围，会导致误码率上升，甚至某些ONU掉线3.