EPON基础原理.ppt

固网产品支持部 EPONEPON基础知识基础知识基础知识基础知识What is EPON?What is EPON?Ø啥是啥是PONPON？？Ø啥又是啥又是EPON?EPON?2What is EPON?What is EPON?Ø什么是什么是PONPON？？•PONPON是一种点到多点是一种点到多点(P2MP)(P2MP)结构的无源光网络结构的无源光网络•PONPON是无源光网络的简称是无源光网络的简称•Passive Optical Network•与之相对的是有源光网络与之相对的是有源光网络 AON，，Active Optical Network Ø什么是什么是EPON?EPON?•以太网无源光网络以太网无源光网络•Ethernet Passive Optical NetworkEthernet Passive Optical Network3Pon’sPon’s history historyQuestion:PON是咋来的？是咋来的？ PON它用来干啥的呀它用来干啥的呀? 4Pon`sPon`s history historyPONPON的发展历史的发展历史ØAPON(2001年改名为年改名为BPON):20世界90年代中期出现,二层采用ATM封装和传送技术,最高速率为622MbpsØEPON(GEPON):2001年提出,二层用以太网代替ATM.支持1.25Gbps对称速率.对于Gbps速率的EPON系统也常被称为GEPONØGPON:与EPON几乎同时提出，二层采用ITU-T定义的GFP（通用成帧规程）对Ethernet、TDM、ATM等多种业务进行封装映射，能提供1.25Gbps和2.5Gbps下行速率，和155M、622M、1.25Gbps、2.5Gbps几种上行速率，并具有较强的OAM功能。

 Ø                Asynchronous Transfer Mode（ATM） 异步传输模式 Ø操作(Operation)、管理(Administration)、维护(Maintenance),简称OAM  PON的出现,是用来解决接入网带宽瓶颈5Why PON?Why PON?Questions:Questions:Questions:ÜÜÜ为啥接入网要使用为啥接入网要使用为啥接入网要使用为啥接入网要使用为啥接入网要使用为啥接入网要使用PONPONPON呢呢呢呢呢呢? ??ÜÜÜ它和现有的它和现有的它和现有的它和现有的它和现有的它和现有的DSLDSLDSL接入和无线接入比较有啥优势呢接入和无线接入比较有啥优势呢接入和无线接入比较有啥优势呢接入和无线接入比较有啥优势呢接入和无线接入比较有啥优势呢接入和无线接入比较有啥优势呢? ??ÜÜÜ在在在在在在PONPONPON的众多技术中的众多技术中的众多技术中的众多技术中的众多技术中的众多技术中, ,,为啥我们要选用为啥我们要选用为啥我们要选用为啥我们要选用为啥我们要选用为啥我们要选用EPONEPONEPON来作为接入网来作为接入网来作为接入网来作为接入网来作为接入网来作为接入网FTTHFTTHFTTH方案方案方案方案方案方案? ??6Why PON?Why PON?Questions:Questions:Questions:ÜÜÜ为什么接入网要使用为什么接入网要使用为什么接入网要使用为什么接入网要使用为什么接入网要使用为什么接入网要使用PONPONPON呢呢呢呢呢呢? ??ÜÜÜ它和现有的它和现有的它和现有的它和现有的它和现有的它和现有的DSLDSLDSL接入和无线接入比较有什么优势接入和无线接入比较有什么优势接入和无线接入比较有什么优势接入和无线接入比较有什么优势接入和无线接入比较有什么优势接入和无线接入比较有什么优势? ??ppp物美物美物美物美物美物美: ::光纤是一种纯介质网络光纤是一种纯介质网络光纤是一种纯介质网络光纤是一种纯介质网络光纤是一种纯介质网络光纤是一种纯介质网络, ,,能避免外部干扰能避免外部干扰能避免外部干扰能避免外部干扰能避免外部干扰能避免外部干扰, ,,提高系统可靠性。

提高系统可靠性提高系统可靠性提高系统可靠性提高系统可靠性提高系统可靠性与与与与与与DslDslDsl（铜双绞线）和无线相比，质量很好很强大铜双绞线）和无线相比，质量很好很强大铜双绞线）和无线相比，质量很好很强大铜双绞线）和无线相比，质量很好很强大铜双绞线）和无线相比，质量很好很强大铜双绞线）和无线相比，质量很好很强大ppp价廉价廉价廉价廉价廉价廉：消除了局端与客户端之间的有源设备不用再在用户小区：消除了局端与客户端之间的有源设备不用再在用户小区：消除了局端与客户端之间的有源设备不用再在用户小区：消除了局端与客户端之间的有源设备不用再在用户小区：消除了局端与客户端之间的有源设备不用再在用户小区：消除了局端与客户端之间的有源设备不用再在用户小区架设机房架设机房架设机房架设机房架设机房架设机房ppp方便方便方便方便方便方便：接入距离远远超过无线和：接入距离远远超过无线和：接入距离远远超过无线和：接入距离远远超过无线和：接入距离远远超过无线和：接入距离远远超过无线和DSLDSLDSL增加用户的模式支持增加用户的模式支持增加用户的模式支持增加用户的模式支持增加用户的模式支持增加用户的模式支持“ ““热热热热热热拔插拔插拔插拔插拔插拔插” ””。

7Why EPON?Why EPON?Questions:Questions:Questions:ÜÜÜ在在在在在在PONPONPON的众多技术中的众多技术中的众多技术中的众多技术中的众多技术中的众多技术中, ,,为什么我们要选用为什么我们要选用为什么我们要选用为什么我们要选用为什么我们要选用为什么我们要选用EPONEPONEPON来作为接入网来作为接入网来作为接入网来作为接入网来作为接入网来作为接入网FTTHFTTHFTTH（光纤到户）方案（光纤到户）方案（光纤到户）方案（光纤到户）方案（光纤到户）方案（光纤到户）方案? ??pppAPONAPONAPON: ::由于二层采用的是由于二层采用的是由于二层采用的是由于二层采用的是由于二层采用的是由于二层采用的是ATMATMATM封装和传送技术，所以存在带宽不足，封装和传送技术，所以存在带宽不足，封装和传送技术，所以存在带宽不足，封装和传送技术，所以存在带宽不足，封装和传送技术，所以存在带宽不足，封装和传送技术，所以存在带宽不足，技术复杂，承载技术复杂，承载技术复杂，承载技术复杂，承载技术复杂，承载技术复杂，承载IPIPIP业务效率在协议上就先天不足（业务效率在协议上就先天不足（业务效率在协议上就先天不足（业务效率在协议上就先天不足（业务效率在协议上就先天不足（业务效率在协议上就先天不足（48/5348/5348/53）。

垃圾，）垃圾，）垃圾，）垃圾，）垃圾，）垃圾，formatformatformat，永不录用永不录用永不录用永不录用永不录用永不录用pppGPONGPONGPON：二层采用：二层采用：二层采用：二层采用：二层采用：二层采用GFPGFPGFP（通用成帧规程）对（通用成帧规程）对（通用成帧规程）对（通用成帧规程）对（通用成帧规程）对（通用成帧规程）对ethernetethernetethernet、、、、、、TDMTDMTDM、、、、、、ATMATMATM等进行封装映射，速率高（上下行能达到等进行封装映射，速率高（上下行能达到等进行封装映射，速率高（上下行能达到等进行封装映射，速率高（上下行能达到等进行封装映射，速率高（上下行能达到等进行封装映射，速率高（上下行能达到2.5G2.5G2.5G），协议比），协议比），协议比），协议比），协议比），协议比EPONEPONEPON成成成成成成熟牛，牛的不行就是太贵（技术复杂、成本太高），咱老百姓熟牛，牛的不行就是太贵（技术复杂、成本太高），咱老百姓熟牛，牛的不行就是太贵（技术复杂、成本太高），咱老百姓熟牛，牛的不行就是太贵（技术复杂、成本太高），咱老百姓熟。

牛，牛的不行就是太贵（技术复杂、成本太高），咱老百姓熟牛，牛的不行就是太贵（技术复杂、成本太高），咱老百姓用不起pppEPONEPONEPON：二层采用：二层采用：二层采用：二层采用：二层采用：二层采用ethernetethernetethernet封装，对现在的封装，对现在的封装，对现在的封装，对现在的封装，对现在的封装，对现在的IPIPIP业务支持的最好，产品业务支持的最好，产品业务支持的最好，产品业务支持的最好，产品业务支持的最好，产品业务支持的最好，产品成熟度高，成本最低就是它了我选择，我喜欢成熟度高，成本最低就是它了我选择，我喜欢成熟度高，成本最低就是它了我选择，我喜欢成熟度高，成本最低就是它了我选择，我喜欢成熟度高，成本最低就是它了我选择，我喜欢成熟度高，成本最低就是它了我选择，我喜欢8EPON fantasy EPON fantasy ！！！！EPONEPON的优点总结的优点总结的优点总结的优点总结ØØ相对成本低，维护简单，容易扩展，易于升级相对成本低，维护简单，容易扩展，易于升级相对成本低，维护简单，容易扩展，易于升级相对成本低，维护简单，容易扩展，易于升级ØØ提供非常高的带宽。

提供非常高的带宽提供非常高的带宽提供非常高的带宽 ØØ服务范围大服务范围大服务范围大服务范围大 ØØ带宽分配灵活，服务有保证带宽分配灵活，服务有保证带宽分配灵活，服务有保证带宽分配灵活，服务有保证     9How does EPON work?How does EPON work?Questions:Questions:Questions:ÜÜÜEPONEPONEPON这么好，那么它是怎么在接入网工作的呢？这么好，那么它是怎么在接入网工作的呢？这么好，那么它是怎么在接入网工作的呢？这么好，那么它是怎么在接入网工作的呢？这么好，那么它是怎么在接入网工作的呢？这么好，那么它是怎么在接入网工作的呢？ÜÜÜ它的结构是怎么样的？它的结构是怎么样的？它的结构是怎么样的？它的结构是怎么样的？它的结构是怎么样的？它的结构是怎么样的？10How does EPON work?How does EPON work?接入路由器L2/L3交换机HOUSEENTERPRISEBUILDINGNETWOK ManagementPSTNInternetBASVoice GatewayPOSPOS城域网城域网IP TVE-PhonePCE-Phone接入路由器CDNPC视频PCIP TVPCL2/L3交换机视频接入路由器ROUTEROLTOLTONU汇聚层汇聚层接入汇聚层接入汇聚层接入层接入层典型的典型的EPON系统系统CATV11How does EPON work?How does EPON work?几个名词的解释：几个名词的解释：几个名词的解释：几个名词的解释：几个名词的解释：几个名词的解释：OLTOLTOLTOptical Line TerminalOptical Line TerminalOptical Line Terminal光线路终端光线路终端光线路终端光线路终端光线路终端光线路终端ONTONTONTOptical Network TerminatorOptical Network TerminatorOptical Network Terminator光网络终端光网络终端光网络终端光网络终端光网络终端光网络终端POSPOSPOSPassive optical splitterPassive optical splitterPassive optical splitter   无源分光器无源分光器无源分光器无源分光器无源分光器无源分光器他们的作用和位置：lPOS：是一个连接OLT和ONU的无源设备，它的功能是分发下行数据，并集中上行数据。

 lOLT：既是一个交换机或路由器，又是一个多业务提供平台，它提供面向无源光纤网络的光纤接口（PON接口）放在电信的CO（中心机房）中 lOUN：放在用户终端设备附近或者与其合为一体，EPON系统中的用户节点12How does EPON work?How does EPON work?下行波长中还有一个下行波长中还有一个1550nm1550nm的波长，用来模拟电视信号的波长，用来模拟电视信号13EPONEPON原理：单纤双向传输机制原理：单纤双向传输机制原理：单纤双向传输机制原理：单纤双向传输机制ÜEPON系统采用WDM技术，实现单纤双向传输Ü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：l下行数据流采用广播技术；l上行数据流采用TDMA技术1490nm1310nmEPON基本原理基本原理14EPONEPONEPONEPON原理：下行原理：下行原理：下行原理：下行§在ONU注册成动后分配一个唯一的LLID；§在每一个分组开始之前添加一个LLID，替代以太网前导符的最后两个字节；§OLT接收数据时比较LLID注册列表，ONU接收数据时，仅接收符合自己的LLID的帧或者广播帧。

Ø广播方式广播方式EPON基本原理基本原理15EPONEPONEPONEPON原理：上行原理：上行原理：上行原理：上行§OLT接收数据前比较LLID注册列表；§每个ONU在由局方设备统一分配的时隙中发送数据帧；§分配的时隙补偿了各个ONU距离的差距，避免了各个ONU之间的碰撞ØTDMATDMA方式方式EPON基本原理基本原理16EPONEPON原理：系统工作过程原理：系统工作过程原理：系统工作过程原理：系统工作过程ONUONU的操作的操作•ONU通过下行控制帧的时间戳同步于OLT；•ONU等待发现帧（gate）•ONU进行发现处理，包括：测距，指定物理ID和带宽•ONU等待授权，ONU只能在授权时间发送数据OLTOLT的操作的操作•产生时间戳消息，用于系统 参考时间•通过MPCP帧指配带宽•进行测距操作•控制ONU注册EPON基本原理基本原理17l采用802.3标准帧格式，分为上、下行帧l下行帧是一个复合帧，包含多个变长数据包和同步标签每一个变长数据包是对应每一个特定地址的ＯＮＵ的，数据格式遵从IEEE802.3标准，传输速率为１Gbps每一个数据包都包含帧头，变长数据包以及校验码几部分。

l上行帧分为若干时隙，每个ＯＮＵ侦听时隙标志，在属于自己的时隙上将数据发送出去，时隙结束时关闭发送 前导码前导码7Bytes帧定界符帧定界符1BytesDA6BytesSA6Bytes长度长度/类型类型2Bytes数据数据46—1500Bytes填充填充不定不定FCS4Bytes以太网以太网MACMAC帧帧前导码前导码8BytesDA6BytesSA6Bytes长度长度/类型类型2Bytes数据数据46—1500Bytes填充填充不定不定FCS4Bytes5555SLD5555LLIDLLID CRC8EPON MACEPON MAC帧帧EPONEPON帧结构介绍帧结构介绍帧结构介绍帧结构介绍EPON基本原理基本原理18EPONEPON帧结构帧结构帧结构帧结构- -上行上行上行上行u上行帧由突发的以太网帧＋MPCP上行控制帧＋物理层的突发开销组成EPON基本原理基本原理19How does EPON work?How does EPON work?看图说话：看图说话：小明说：下行的数据是广播，那各个小明说：下行的数据是广播，那各个OUN是怎么区分是不是自是怎么区分是不是自己的数据呢？己的数据呢？小白说：我家要接光网络宽带了，新加入的小白说：我家要接光网络宽带了，新加入的OUN怎么获得自己怎么获得自己上行数据的时间呢？上行数据的时间呢？Lucy说：下行广播？那别人不是就可以知道我上网在干什么了说：下行广播？那别人不是就可以知道我上网在干什么了Lily说：说：OUN和和OLT的距离肯定都是不一样的，那会不会由于的距离肯定都是不一样的，那会不会由于“时差时差”造成上行数据撞车呢？造成上行数据撞车呢？20LLIDLLID小明的问题小明的问题:下行的数据是广播，那各个下行的数据是广播，那各个OUN是怎么区分是不是自己的数据呢？是怎么区分是不是自己的数据呢？答：答：下行的每一个数据帧的帧头包含前面注册时分配的、特定ONU的逻辑链路标识（LLID），该标识表明本数据帧是给ONU（ONU1、ONU2、ONU3......ONUn）中的唯一一个。

当数据信号到达ONU时，ONU根据LLID，在物理层上做判断，接收给它自己的数据帧，摒弃那些给其它ONU的数据帧 注注：这里引入了一个新的问题----OUN是怎么注册的？21带宽分配带宽分配带宽分配带宽分配小白的问题小白的问题:新加入的新加入的OUN怎么获得自己上行数据的时间呢？怎么获得自己上行数据的时间呢？答：答：当ONU在注册时成功后，OLT会根据系统的配置，给ONU分配特定的带宽，（在采用动态带宽调整时，OLT会根据指定的带宽分配策略和各个ONU的状态报告，动态的给每一个ONU分配带宽，动态带宽调整的进一步说明后面讲）带宽对于PON层面来说，就是多少可以传输数据的基本时隙，每一个基本时隙单位时间长度为16ns 注注：这里又引入了一个新的问题----OLT是根据什么机制来通知OUN已分配的带宽22下行广播的安全问题下行广播的安全问题下行广播的安全问题下行广播的安全问题Lucy的问题的问题:下行广播，如何保证用户数据的安全性？下行广播，如何保证用户数据的安全性？答：答：u硬件方面：所有的ONU接入的时候，系统可以对ONU进行认证，认证信息，可以是ONU的一个唯一标识（如MAC地址或者是预先写入ONU的一个序列号），只有通过认证的ONU，系统才允许其接入。

u协议方面（这个是最主要的方法）：对于给特定ONU的数据帧，其它的ONU也会收到数据，在收到数据帧后，首先会比较LLID（处于数据帧的头部）是不是自己的，如果不是，就直接丢弃，数据不会上二层，这是在芯片层实现的功能，对于ONU的上层用户，如果想窃听到其它ONU的信息，除非自己去修改芯片的实现u软件方面：加密，对于每一对ONU与OLT之间，可以启用128位的AES加密各个ONU的密钥是不同的u策略方面：VLAN隔离，通过VLAN方式，将不同的用户群、或者不同的业务限制在不同的VLAN，保障相互之间的信息隔离 注注：又有新问题了，EPON在二层承载的是以太网帧，以太网帧里是没有地方让给LLID这个字段的，那么LLID是怎么实现的呢？23测距、时隙补偿测距、时隙补偿测距、时隙补偿测距、时隙补偿Lily的问题的问题:OUN和和OLT的距离肯定都是不一样的，那会不会由于的距离肯定都是不一样的，那会不会由于“时差时差”造成造成上行数据撞车呢？上行数据撞车呢？答：答：传统以太网中使用以太网帧的前导码来同步数据，而EPON中的上行是采用分时发送的方式EPON中采用测距和时隙补偿的方式来实现ONU和OLT的时间同步。

 注注：又来了，OLT和ONU是用什么方式来测距？怎么实现时隙补偿的呢？24MPCPMPCP强大的MPCP25MPCPMPCP：Multipoint control protocol （多点控制协议）EPON系统是一种典型的点到多点传输/接入设备,采用MPCP,可以实现一个可控制的网络配置,如光网络单元(ONU)的自动发现、终端站点的带宽分配及查询、监控等. lMPCP在MAC控制层实现 l在EPON中MPCP和现有的以太网兼容 l传统的以太网帧格式仍然被保留 26MPCPDUMPCP：Multipoint control protocol （多点控制协议）MPCP有5种消息帧nGatenReportnRegister-requestnRegisternRegister-ACK下面我们来看一下下面我们来看一下MPCP是如何通过这是如何通过这5种种MPCPDU来解决前面我们提出的问题的来解决前面我们提出的问题的27ONU的注册和自动发现的注册和自动发现第一步：OLT发送一条“Discovery Gate”消息,消息的内容包括用于发现的授权(Grant),包括其长度和开始时间,还有物理层的一些参数,如AGC建立时间、CDR锁定时间等. OLT大声对周围喊：”我是格林耐特的HR大L，有没有人要加进来啊，要的在明天12点到1点把简历给我。

现在是北京时间12点整“28ONU的注册和自动发现的注册和自动发现第二步：新加入的OUN,发送”Register-request“给OLT，在其中包括了ONU的能力矢量(Capability Vector)和物理层的一些参数. 第二天12点半，小O把简历交给了大L如果在指定时间内，OLT收到了两个OUN来的Register-req会怎么样？29ONU的注册和自动发现的注册和自动发现第三步：OLT接收到后，经过验证，给ONU发Register，消息的内容包括分配给这个ONU的LLID值、OLT所支持的ONU能力、对ONU能力及物理层参数的回应等. 大L通知小O：你的资料我看过，行，你的工号是9527，一会邮件告诉你上班时间30ONU的注册和自动发现的注册和自动发现第四步：ONU收到Register后，经过验证，给OLT发Register-ACK,消息的内容包括被ONU所支持和确认的OLT能力、ONU对被分配的LLID和被设置的物理层参数的回应等. 小O回答：我知道了，很高兴加入31ONU的注册和自动发现的注册和自动发现问题1： OUN是怎么注册的？答：如图所示的4步曲，就是OUN的注册过程。

32ONU的注册和自动发现的注册和自动发现问题2： OLT是根据什么机制来给OUN分配带宽的？答：如图所示，在注册过程中，OLT在发送Register后，还会发送一个Gate报文（GateMPCPDU），在这个包中包括授权的数目、授权的开始时间及其长度等信息,这样OUN上行的数据包和控制包的发送时隙就可以被确定，从而实现各个ONU的有序发送. 小L给小O发的邮件：请于2007年11月7日到公司来报道，合同为期半年33测距和时隙补偿测距和时隙补偿问题3： OLT和ONU是用什么方式来测距？怎么实现时隙补偿的呢？答：1，OLT在绝对时间T1时，发出一个GATE包，时戳字段的值为T1       2，ONU在绝对时间T2时收到这个GATE包，把本地时间调整为T1       3，在绝对时间T3时，OUN发送一个REPORT包，时戳字段的值为T4       4，在绝对时间T5，OLT收到这个REPROT包       5，通过该响应帧OLT不但能获得ONU的参数，还能计算出OLT与ONU之间的信道延时RTT＝T2－T1＋T5－T3＝T5－T4 （T4=T3-T2+T1）GATEREPORT34MPCPMPCP：Multipoint control protocol （多点控制协议）前面提到的问题： EPON在二层承载的是以太网帧，以太网帧里是没有地方定义了LLID这个字段的，跟LLID一样，像时间戳字段也在传统的以太网帧结构中没有定义，那么LLID和时间戳在哪？答：MPCP是在二层实现的，它在传统的以太网帧的基础上，做了扩展。

35MPCPMPCP的帧结构的帧结构的帧结构的帧结构前导码前导码7Bytes帧定界符帧定界符1BytesDA6BytesSA6Bytes长度长度/类型类型2Bytes数据数据46—1500Bytes填充填充不定不定FCS4Bytes前导码前导码8BytesDA6BytesSA6Bytes长度长度/类型类型2Bytes数据数据46—1500Bytes填充填充不定不定FCS4Bytes5555SPD5555LLIDLLID CRC8以太网以太网MAC帧帧EPON MAC帧帧36MPCPMPCP的帧结构的帧结构的帧结构的帧结构现在我们看一下MPCP的帧结构Mode(1 bit)+LLID(15 bit)CRC(1 byte)目的MAC(6 byte)源MAC(6 byte)类型(2 byte)(88 08)操作码（2 byte）时戳(4 byte)数据(40 byte)CRC(4 byte)前导码：1bit的模式位，用来标示是P2P模式还是广播方式,LLID是逻辑链路标记. }{Ø00-02:GateØ00-03:ReportØ00-04:Register-requestØ00-05:RegisterØ00-06:Register-ACKMPCP的类型值：88-08前面说的那个时间戳字段，用来使OLT和OUN同步各个参数和状态等信息在这里体现，不使用时为全037ONU和和OLT的行为的行为DBA：动态带宽分配前面我们说过，EPON支持DBA，他是通过MPCP来实现的。

它是如何操作的呢？要解释这个问题，就要从OUN和OLT的行为说起38ONU和和OLT的行为的行为OLT和ONU通过MPCP实现动态带宽分配的行为：ØOLT上电后，会周期性的产生下发”发现窗口“（Discovery Gate）Ø未注册的OUN在接到Discovery Gate后，与OLT一起完成注册过程（前面我们讲过的），OUN与OLT同步时间，测距，获得LLIDØ在注册过程中，OUN会接到OLT给他的一个授权”Gate“，这个Gate中指定了一个给OUN的最小带宽，用于OUN的管理ØOLT还会周期性的下发一个GATE消息，与已经注册的OUN进行全局时间同步Ø已经注册的OUN在给自己分配的带宽时间内，上报一个Report消息这个消息内说明了目前自己需要的带宽ØOLT根据自己配置的规则，下发GATE消息给OUN，给OUN指定一个发送带宽OLT是领导，下属OUN们可以提需求，给不给、给多少还是领导说了算39MPCP结束语结束语结束语结束语　　EPON系统是一种结合了成熟的千兆以太网技术和PON技术的理想的光接入解决方案,而MPCP是解决EPON系统技术难点的关键协议.它通过定义特定的控制帧消息结构,可以解决上行信道复用、测距及时延补偿等EPON的难点问题,同时还能实现对EPON系统的动态带宽分配和灵活的网络管理。

但是MPCP依然存在一些问题，如：无法实现网络管理，协议本身有很多定义不明确的地方（for example:没有规定异常处理)，单OUN多LLID问题，QOS的实现方案没有统一在EPON中MPCP不是万能D，但没有MPCP是万万不能D40What is OAM?What is OAM?什么是OAM呢？下面有同学抢答了：“我知道我知道，是`偶阿妈`OAM -- Operation  Administration and Maintenance  根据运营商网络运营的实际需要，通常将网络的管理工划分为3大类：操作（Operation）、管理（Administration）、维护（Maintenance），简称OAM操作主要完成日常网络和业务进行的分析、预测、规划和配置工作；维护主要是对网络及其业务的测试和故障管理等进行的日常操作活动    ITU-T对OAM功能进行了定义：1）性能监控并产生维护信息，根据这些信息评估网络的稳定性；2）通过定期查询的方式检测网络故障，产生各种维护和告警信息；3）通过调度或者切换到其它的实体，旁路失效实体，保证网络的正常运行；4）将故障信息传递给管理实体 41EPONEPON中的中的中的中的OAMOAMØOAM是一种可以监控网络、检查错误原因的工具，是每一种接入网络都需要具备的，它能帮助运营商有效的管理网络。

Ø传统的以太管理往往采用简单网络管理协议（SNMP）或者TR069的方法实现ØEPON系统作为一个接入网络，需要电信级的的管理能力Ø传统的SNMP和TR069并不适合EPON，因为SNMP和TR069都是三层IP层以上的协议，他们使用的前提就是下层网络正常，不能对EPON网络链路层进行管理ØIEEE802.3委员会在新的以太网接入标准802.3ah中制定了关于链路层OAM标准上面的说都太玄了，那OAM到底能干什么呢？42OAMOAM的作用的作用的作用的作用以下问题，就能使用OAM完美的解决n电信员工：”老大，我们南山区格林耐特的客户最近一直抱怨说上网老掉线“（异常诊断）n电信老总：”小的们，你们去统计一下，南山那边有多少用户用的是格林耐特公司做的OUN“（状态查询）n老板：“所有中毒的设备，全部重起”（管理操作）43EPONEPON中中中中OAMOAM运行机制运行机制运行机制运行机制应用层TCP/UDPIPMACPHYØMAC客户端：负责802.3MAC数据的接收和发送ØOAM客户端：配置OAM子层，处理接受OAM协议数据单元（OAMPDU），发送PDUØ控制模块：提供OAM客户端与OAM子层的接口Ø解析模块：解析接受到的帧，将OAMPDU送往控制模块，非OAMPDU发往上层Ø复用模块：将OAMPDU和非OAMPDU复用并发送44OAMOAM帧结构帧结构帧结构帧结构dst address （6 byte）Src address（6 byte）Type （2 byte）Subtype (1 byte)Flag (2 byte)Code (1 byte)Date (42-1496 byte)CRC (4 byte)DA:OAMPDU中的目的地址是slow-protocols-multicast地址SA：发出OAMPDU的源MAC地址类型：88-09（慢协议类型）（什么是慢协议？）子类型：03（OAM）标示：包含状态标示代码域：表明OAMPDU类型数据域：用与OAMPDU有效载荷{Ø00：状态信息（Information OAMPDU）Ø01：事件报告（Event Notification）Ø02：变量获取（Variable Request）Ø03：变量返回（Variable Response）Ø04：环回控制（Loopback control）ØFE：自定义（Organization Specific）OAMPDU中的数据都是TLV的格式（type|length|value）45OAMOAM事件事件事件事件发现过程：发现过程：发现过程是所有规程的第一步，只有成功完成了发现过程后，才能运行其他的OAM规程。

OUN和OLT的OAM子层通过交换Information OAMPDU 来获取对方的OAM性能配置和标示，并确定对方支持OAMOAM采用周期性的通告来保持一个OAM会话如果超过本地定时器的时间没有收到远端通告报文，则结束此OAM会话OLTOUNInformation（我支持OAM）Information（我支持OAM）informationinformation…46OAMOAM事件事件事件事件远端错误报告：远端错误报告：当ONU发生错误时，将会发送一个Event Notification OAMPDU信息，说明错误的类型和错误信息当出现严重错误时，使用flag字段的3个bit来区分类型（链路错误、突发错误、严重错误）由于上述3种错误都比较严重，所以当他们对应的flag被置位时，OAMPDU不受慢协议的限制而重复多次发送ONUOLTEvent Notification(出错啦！！！！)Event Notification(出错啦！！！！)Event Notification(出错啦！！！！)47OAMOAM事件事件事件事件远端环回测试：远端环回测试：OLT的OAM通过发送Loopback Control OAMPDU将对端OUN设置为环回检测状态。

OUN在此状态下除OAMPDU外所有的数据帧都将被反送回OLT环回测试是最有效的诊断网络故障的工具，它用来在一个大范围内的网络中定位一个小的分段的错误，它还能检测出网络性能（吞吐量、时延等参数）OLTONULoopback Control(你，给我环回)DATA XXX(给你)DATA XXX(还给你)Loopback Control(行了，别环回了)48OAMOAM事件事件事件事件一般事件报告：一般事件报告：802.3ah中定义了一些事件的触发条件（如：链路恶化、错帧突发），当链路时间达到触发条件的时候，OAM层就会发送一个事件报告（ Event Notification ），时间报告OAMPDU因为不能保证被接收到，所以会多次发送，每个Event Notification中有一个发送序号（Sequence number）字段来标示重复发送的序号ONUOLTEvent Notification NO.1(有情况，丢包)忽然出现大段丢包Event Notification NO.2(有情况，丢包)Event Notification NO.3(有情况，丢包)49OAMOAM事件事件事件事件MIB变量获取：变量获取：当OLT需要OUN的一些参数的时候，OAM发送Variable Request OAMPDU。

OUN收到后返回Variable response OAMPDU给OLT，此帧的数据域内包含了OLT请求的参数OLTOUNRequest（贵性？）Response（免贵，姓王）注：EPON的802.3ah只支持对远端变量的查询，并不支持参数的修改50OAMOAM结束语结束语结束语结束语结束语结束语　　OAM为EPON系统的优化作出了重要的贡献，它使EPON系统能够支持链路的管理和维护但是，在802.3ah中对OAM所做的规范远远不够标准，它仅仅提供了5种标准帧和5种基本管理流程虽然802.3ah中定义了可以由厂家自己扩展的帧，但是对这个帧的标准没有定义，需要厂家自己来规范，这就造成了各个厂家的OAM肯定会存在不能互通的问题，需要运营商和各厂商之间协商标准中国电信的“EPON设备技术要求”中对投标设备的OAM层扩展做了很详细的规范）OAM还不到家，规范还要靠你我他51中兴中兴中兴中兴EPONEPON整体解决方案整体解决方案整体解决方案整体解决方案VOICEFEVDSLIPTVADSL…….SSINTERNETCDNPSTN/TDM网管网管FTTB/CGE/FEOLT FTTx+LAN/DSLVOICEFEE1…….SDH/TDMGE/FEMSAN/GDSLAMRT-OLTSPLITTERSPLITTER 1:32FTTHP2PGE/FEVOICEFECATVWLANIPTV…….D/F系列系列FTTOSBUP2MPG/EPONDSL ModemONT52GPONGPON和和和和EPONEPON比较比较比较比较- -速率速率速率速率ÜEPON 提供固定上下行1.25 Gbps,采用8b/10b线路编码,实际速率为1Gbps ÜGPON支持多种速率等级，可以支持上下行不对称速率，下行2.5Gbps 或 1.25Gbps，上行1.25Gbps 或 622 Mbps，根据实际需求来决定上下行速率，选择相对应光模块,提高光器件速率价格比。

 Ü本项结论：GPON优于EPON Ü最大传送距离最大传送距离 ÜGPON系统可支持的最大物理距离，当光分路比为1:16时，应支持20km的最大物理距离；当光分路比为1:32时，应支持10km的最大物理距离 ÜEPON与此相同 Ü本项结论：相等 53GPONGPON和和和和EPONEPON比较比较比较比较- -分路比分路比分路比分路比Ü分路比即一个OLT端口(局端)带多少个ONU(用户端) EPON 标准定义分路比1：32 GPON标准定义分路比下列几种 1:32； 1:64；1:128 Ü其实，技术上EPON系统也可以做到更高的分路比,如1：64，1:128，EPON的控制协议可以支持更多的ONUÜ分路比主要是受光模块性能指标的限制,大的分路比会造成光模块成本大幅度上升; 另外,PON插入损失15～18dB，大的分路比会降低传输距离; 过多的用户分享带宽也是大分路比的代价 Ü本项结论：GPON提供多选择性,但是成本上考虑优势并不明显54运营、维护运营、维护运营、维护运营、维护 OAMOAMÜ EPON 没有对OAM进行过多的考虑,只是简单的定义了对ONT远端故障指示、环回和链路监测. 并且是可选支持. ÜGPON在物理层定义了PLOAM（Physical Layer OAM）,高层定义了OMCI（ONT Management and Control Interface）,在多个层面进行OAM管理. PLOAM用于实现数据加密、状态检测、误码监视等功能. OMCI信道协议用来管理高层定义的业务，包括ONU的功能参数集、T-CONT业务种类与数量、QoS参数，请求配置信息和性能统计，自动通知系统的运行事件,实现OLT对ONT的配置、故障诊断、性能和安全的管理。

 Ü本项结论：GPON优于EPON55GPONGPON和和和和EPONEPON比较比较比较比较- -结语结语结语结语ÜEPON和GPON各有千秋，从性能指标上GPON要优于EPON,但是EPON拥有了时间和成本上的优势,GPON正在迎头赶上,展望未来的宽带接入市场也许并非谁替代谁, 应该是共存互补对于带宽、多业务,QoS和安全性要求较高以及ATM技术作为骨干网的客户，GPON会更加适合而对于成本敏感,QoS,安全性要求不高的客户群，EPON成为主导 56中国电信为什么要搞光进铜退中国电信为什么要搞光进铜退中国电信为什么要搞光进铜退中国电信为什么要搞光进铜退Ü现在的ADSL技术不能承载高速视频业务Ü铜缆被盗割严重，铜价不断上涨Ü成本考虑，卖铜的钱就可以支持光进铜退的改造成本Ü缺点：受停电的影响大57建设模式分析建设模式分析建设模式分析建设模式分析Ü从网络发展的角度看，FTTH 是接入网的终极目标中国电信现有的接入网建设是以FTTN 模式为主进行建设的，铜缆和接入设备间的土建成本很高，用户带宽受到铜缆长度的限制理论分析和计算表明，光纤接入(FTTH/FTTB)的最优覆盖半径是铜缆接入（FTTN）的2-3 倍，接入局点的数量也远小于铜缆接入。

FTTN 模式下建设的接入局点在接入网向FTTH 演进时，大部分会逐步退网Ü从建设成本上看，光缆的采购价格已低于相同线对数（纤芯数）铜缆15％以上，且铜缆价格仍在不断上升，光缆的施工费用也在逐步下降随着PON 技术的不断成熟以及在国外的大规模商用，EPON 设备（含分光器）总的价格的已经下降到1000－1500 元/线在城市地区典型的用户分布情况下（3000 户/平方公里），基于PON 的FTTB 建设模式，每用户成本已经低于FTTN 模式，但FTTH成本仍然较高58几个注意事项几个注意事项几个注意事项几个注意事项ÜONU注册与认证ÜEPON系统的性能Ü带宽配置Ü组播注意事项注意事项59ONUONU注册与认证注册与认证注册与认证注册与认证Ü“注册“是指ONU的通过MPCP协议的发现过程注册到OLT上并且与OLT建立了OAM连接；Ü“认证“是指ONU的标识（如MAC地址）在网管上已经被分配给某一个ONU；Ü只要底层硬件和光路没有问题，不论网管上是否配置该ONU，ONU都可以注册上；Ü只有在网管上配置了ONU，该ONU才能通过认证；注意事项注意事项60EPONEPON系统的性能系统的性能系统的性能系统的性能Ü吞吐量：由于MAC控制和OAM需要占用一定的带宽；上下行吞吐量不可能达到1G，一般来说在满配（32个ONU)的情况下，上行吞吐量可以达到900Mbps，下行可以达到950Mbps；Ü延时：数据包从UNI到SNI的平均延时应小于1.5ms；注意事项注意事项61带宽配置带宽配置带宽配置带宽配置Ü内部算法和外部算法l内部算法简单，不能区分不同ONU的优先级，控制精度较差，小带宽情况下大包无法转发，非“动态”分配，较稳定，目前用得较少；l外部算法相对复杂一些，支持优先级、延时参数设置，控制精度较好，“动态”分配，不太稳定，目前用得较多；l目前版本缺省启动外部算法，不需要手工启动；注意事项注意事项62带宽配置带宽配置带宽配置带宽配置ÜSLA参数配置l上行，maxburst参数不用；上行带宽配置有几个限制条件：nMaxbw取值范围3Mbps-1Gbps，Maxbw应该大于Minbw；nMinbw取值范围3Mbps-1Gpbs，Minbw应该小于Maxbw，此外所有已配ONU的Minbw的和应小于（1Gbps－2.3Mbps*未配置的ONU数目）；l下行，minbw参数不用，无明显的限制条件，但Maxburst参数应设置的尽可能大；注意事项注意事项63组播组播组播组播Ü支持Igmp snooping，在OLT上侦听，通过OAM将组播地址通知ONU；ÜONU上维护有一个组播地址表（最大8条记录）；ÜONU上还有一个组播过滤开关，更改后需要复位ONU才能起作用；ÜONU根据组播过滤是否使能来查询组播地址表对组播业务进行过滤；注意事项注意事项64。