EPON技术原理-内部培训

烽火通信FTTH设备技术交流王适章烽火通信科技股份有限公司技术支援部2008年1月课程安排第一天下午1、技术原理及组网交流2、设备整机介绍3、网管简介（命令行及图形界面）4、开通流程简介（上）第二天上午5、开通流程简介（下）6、设备开通演示第二天下午7、上机实验议程为什么需要光纤接入维护时可能涉及的EPON关键技术简介烽火EPON产品介绍及网管功能烽火FTTH工程试点介绍典型的FTTH与铜线接入的业务开展能力对比FTTH可支持目前可见的所有业务，性能良好；ADSL对业务的支持能力相对有限。提供与现有ADSL/LAN宽带接入方式差异化的服务；延伸新建ASON/MSTP传送网的光传送能力；为下一代网络及日益增长的IP业务做好准备，如IPTV等；注重等重点区域的长期利益，率先实施光纤到户的光纤部署，抢占“路权”优势，为日后开展业务奠定基础，如直接为楼内大客户提供专线等需求；传输媒质，光纤无干扰、无辐射；通信系统，带宽不受限（>1000M）、距离不受限（>20km）；终端设备的管理维护能力等技术方面战略战术方面业务经营方面两个前提：技术成熟、成本可行发展FTTX的必要性EXFOPPM-350B光纤熔接器。用于FTTH的光缆：主干光缆、接入线光缆、引入线光缆、室内光缆；用于FTTH的器件：光收发模块、光分路器、光连接器、光缆集中布线设备、光缆分线箱、光缆终端箱、接头盒；ATM-PON:在欧洲取得了较好的商用效果；EPON:标准已通过，设备已经广泛应用；G-PON:ITU-TG984.1/2/4系列标准（2003~2004）；设备成熟程度配套设施维护仪表技术成熟程度评估技术已经成熟，具备商用试点条件议程为什么需要光纤接入维护时可能涉及的EPON关键技术简介烽火EPON产品介绍及网管功能烽火FTTH工程试点介绍维护时可能涉及的EPON关键技术简介设备上下行数据传输方式无源光分路LLID及ONU授权点对多点光纤接入技术——PON的通用特性点对点方式：需要2N个收发模块，光纤总长度为N*(D1+D2)。点对多点方式：需要N+1个收发模块，光纤数量为(D1+N*D2)。假设有32个用户，D1的距离为5000m，D2的距离为50m，则：点对点方式需要64个光模块，点对多点方式仅需要33个光模块，节约近50％；点对点方式需要（5000＋50）×32＝176000m光纤，点对多点方式仅需要5000＋50×32＝6600m光纤，节约光纤超过96％。总体来看，PON技术的关键是在线路中引入了无源的分路器，这使得系统设备的理论成本和线路成本均可以较传统的P2P技术有较大幅度的优化，还可以增强OAM能力和QoS水平；另外，由于分路器是无源器件，维护简单，环境适应能力强。点对多点光纤接入技术——PON的通用特性成本更低光模块的节约光纤的节约服务质量更好CO设备发挥主控功能EPON系统采用WDM技术，实现单纤双向传输（强制）。为了分离同一根光纤上多个用户的来去方向的信号，采用以下两种复用技术：下行数据流采用TDM技术；上行数据流采用TDMA技术。EPON的原理——信号复用1490nm1310nm广播方式EPON的原理——下行数据在ONU注册成动后分配一个唯一的LLID；在每一个以太网帧前添加一个LLID，替代以太网前导符的最后两个字节（不改变原有帧结构）；ONU接收数据时，仅接收符合自己的LLID的帧或者广播帧。EPON的原理——上行数据TDMA方式原则：任一时刻只能有一个ONU发送上行信号，系统才能正常工作不同的ONU分配不同的时间片，轮流发送上行数据；每个ONU发送上行数据的时间片可以是动态的，时间片的大小和多少在宏观上表现为带宽的大小由于数据速率非常高，因此细微的由ONU的距离不同而产生的时延应该在发送上行数据的时候予以考虑——需要测距采用PON技术的FTTX——维护优势有源设备都是潜在的故障点LanSwitchLanSwitchLanSwitchOLTSplitterSplitter网络可靠性高无有源设备PON组网交换机组网

PON属于无源光学网，网络中无有源电子器件，这意味着维护成本将显著降低。由于网络组件数量少，因此故障点也将相应减少，进而运营支出也会最大程度地降低。分路器尾纤型连接器型熔融拉锥型＆平面波导型February23两种常见的分路器熔锥型分路器优点：技术成熟，成本低。分光比可以根据需要制作，可制作不等分分路器。

缺点：损耗对光波长敏感。均匀性较差，不能确保均匀分光，可能影响整体传输距离。插入损耗随温度变化变化量大（TDL）多路分路器（如1×16、1×32）体积比较大，可靠性也会降低，安装空间受到限制。平面光波导功率分路器（PLC）优点：损耗对传输光波长不敏感。分光均匀。结构紧凑，体积小。单只器件分路通道很多，可以达到32路以上。多路成本低，分路数越多，成本优势越明显。

缺点：器件制作工艺复杂，技术门槛较高。相对于熔融拉锥式分路器成本较高，特别在低通道分路器方面更处于劣势。February23两种分路器的比较February23EPON关键技术——多LLID及ONU的授权什么是多LLID技术每个ONU分配一个以上的LLID，将一个物理ONU划分为多个逻辑ONU使用，可以实现按端口甚至按业务区分服务质量的能力为什么采用多LLID在EPON的工作范围内，所有业务调度和管理都是以LLID为依据的，其它的标记（如802.1ptag）并不能被识别和处理标准中对多LLID技术的规定国标送审稿（2005.5.26）B.1.2——“每个ONU至少支持一个LLID”多LLID在什么场合有用在单纯提供数据业务的FTTH应用场合，多LLID确实没有明显的作用大多数场合的FTTH需要提供包括语音、数据、视频等多种业务，此时，多LLID将显示出极大的技术优势在FTTB的应用场合，多LLID将对不同用户的管理和控制提供直接的技术保障多LLID技术的兼容性可以实现兼容单LLID，不会对互通性造成影响EPON的突出优势传输距离长传输距离最大20公里（与分路比有关）系统可靠性高无源光分路器（ODN）光纤实现了接入网带宽质的飞跃目前可以提供上下行对称的100Mb/s～1Gb/s的带宽将来可以升级到10Gb/s的带宽服务质量有保障OLT发挥对整个系统的主控作用，彻底改变了以太网设备各自为政的局面EPON系统具有先进的测距、环回测试、断电告警以及端口状态监视等维护功能，克服了以太网缺乏OAM手段的缺陷EPON系统可以对每个用户进行带宽的静态/动态分配，并保证每个用户的QoS系统成本低EPON在一根光纤上实现双向传输，节省了光纤资源ODN放置在靠近用户的地方，节约了光纤资源节约了近50％的光收发模块EPON的突出优势——全业务支持的FTTX设备高速数据上网语音业务AN5116AN5006宽带视频业务专线业务AN5006AN5006AN5006InternetIPTVPSTN软交换专线网络CATV/DTVEPON的突出优势——AN5000提供灵活的语音业务承载可以灵活支持不同的上联处理模式，从V5接口升级为软交换的过程中无需添加硬件，用户端无需调整，真正实现平滑演进。呼叫控制模块同时支持MGCP、H.248、SIP、H.323等协议，可以灵活适应各种环境下的软交换网络。AN5000的软交换接口和众多主流厂家的MGC对接成功，开放性极好。

城域网AN5006e-Fim®ANM2000GE传输SplitterAN5006AN5006H.248、MGCP、SIP、H.323SoftswitchPSTNV5.2EPON的突出优势——AN5000为CATV/DTV业务提供透明通道IPTV将与CATV/DTV业务长期共存，分别满足用户的不同类型需求；AN5000系列EPON可以提供透明的CATV通道，在布署FTTH的同时不需要额外敷设同轴电缆即可提供CATV/DTV业务；AN5000的波长分配方案烽火的核心优势在于V-OLT可以纳入ANM2000统一网管！议程为什么需要光纤接入维护时可能涉及的EPON关键技术简介烽火EPON产品介绍及网管功能烽火FTTH工程试点介绍产品现状－网络拓扑AN5116-01AN5006-05AN5006-06AN5116系列局端（OLT）设备14U子框，全千兆背板（96G）中板结构，双面插卡设备正面共有20个槽位，2个核心交换盘位（主备）＋16个EPON接口盘槽位+2个语音处理盘槽位单板具有2个PON接口，可接入64个ONU/用户；单框可接入1024个ONU/用户融合的多业务平台，除EPON外，还支持各种DSL板卡以及窄带业务板卡的任意混插AN5116-03AN5116-0219英寸1U小型结构；满配置可以连接2×32=64个ONU（用户）；接口：2个GE上联接口（光/电可选）；2个FE/GE自适应级联接口（电口）；2个PON接口；～220V和－48V供电方式可选AN5116-02——目前主流EPON局端设备（前视）如左图所示，设备正面共有20个槽位。从左至右依次编号为1-20，其中1-8、11-18号槽位是用户接口卡槽位，9、10号槽位是核心交换卡槽位，而19和20号槽位为窄带语音控制卡槽位。子架上部为风扇单元，下部为导流单元。风扇单元的前部有两个指示灯，绿灯为工作指示灯，红灯为告警指示灯。AN5116-02——目前主流EPON局端设备（后视）图中29号槽位为千兆上联卡槽位，其对应着设备正面的9号核心交换卡槽位。39号槽位为2M接口卡槽位，对应着正面的19和20号窄带语音控制卡槽位。顶部还有两个-48V电源连接器和一个告警连接器。AN5006系列ONU2×FE1×CATV接口（可选）家庭后备电池2×FE2×POTS1×CATV接口（可选）16×FE电接口16×POTS1×CATV接口（可选）AN5006-02——纯数据型ONUAN5006-05——多业务型ONU（FTTH适用）AN5006-07——综合型ONU（FTTO适用）AN5006系列EPONONUFEPOTSE1主备光口RFAN5006-022---AN5006-034--Optional-AN5006-0442--AN5006-0522--AN5006-064Optional4(Op)-YESAN5006-071616(Op)--OptionalOptionalOptionalOptionalAN5116的EPON功能特点大容量用户接入单板具有2个PON接口，可接入64个ONU/用户；单框可接入1024个ONU/用户。实时快速的动态带宽分配（DBA）用户上/下行0～1000M，以512K（01型）或64K（02型）为颗粒连续可调；多业务服务质量保障每一个ONU可以拥有最多4个逻辑链路（LLID），每一个逻辑链路可以映射到4个优先级等级；可靠性AES-128加密和解密保证用户数据安全；网管简介AN5116的网管平台为CLI、ANM2000（EMS）、OTNM2100（NMS）每台ANM2000最大可管理256个网元（AN5116），折合ONU26万个设备提供两类网管界面：CLI界面和GUI界面；提供带内和带外两种管理方式；串口CLI管理；Telnet方式管理；基于SNMP的管理。AN5116AN5116AN5116ANM2000的管理功能——综述e-FimANM2000故障管理配置管理性能管理安全管理计费管理面向用户、面向业务的管理平台——ANM2000ANM2000用户信息管理界面ANM2000语音业务管理界面支持系统的预授权和预配置，简化用户开通流程，减少开通人员，提高开通效率。对系统各单盘及ONU的告警及状态灯进行统一管理。便于维护人员在局端对系统故障的集中监测。支持对系统内ONU端口，OLT端口及业务上联端口的基于定义时间段性能统计的图形化输出。支持不同语音上联协议（MGCP，H248，V5）用户的集中配置管理，在实际语音用户开通时只需进行电话号码的配置即可。支持同一ONU内不同用户上联不同协议。支持对用户CATV业务的打开和关闭。实现对FE，E1及语音端口的打开和关闭。ANM2000的友好使用特性举例：ANM2000一目了然的拓扑和设备管理网络拓扑结构一目了然点击设备可以直接进入设备管理界面每个设备、板卡具备丰富的管理功能更进一步丰富的管理功能ANM2000的管理功能——配置管理系统配置系统管理配置：系统号，系统名，系统类型，配置时间，配置版本号；系统设备配置：给系统下达设备配置参数；系统业务设置：对于EPON系统，可以设置的业务包括：数据业务、TDM业务、POTS业务。单盘配置配置OLT卡；配置TDM卡。

ANM2000的管理功能——性能管理性能数据的采集和存储针对EPON系统中的局端设备OLT，包括统计OLT上联口性能，PON口性能等；对于EPON系统中的局端设备ONU，包括统计ONUFE端口性能，PON口性能等，具体的统计量与OLT类似。性能数据的查询EPON系统能查询系统、单盘和端口的性能数据，包括当前的即时性能和存储的历史性能。查询条件包括：查询选项、查询时