2.2.1. PON技术及维护教案(一).doc

《PON 技术及维护》课程教案[单元章节]第一章 PON 技术原理及典型 PON 终端介绍[教学目标]（1）理解 PON 的组成部分；（2）了解 PON 的拓扑结构；（3）了解 PON 技术的优势； （4）理解 PON 的上下行工作原理；（5）了解 EPON 技术和 GPON 技术的不同；（6）理解中兴、华为 PON 常用 ONU 设备型号、接口类型、指示灯功能[重点难点]1.教学重点：PON 的组成部分，典型 ONU 设备指示灯功能；2.教学难点：PON 的上下行工作原理，典型 ONU 设备接口类型[教学方法]讲授法＋直观演示法[教学手段]多媒体课件＋课堂直观演示＋课堂练习[教学时数]2 个课时[教学内容]一、导语设计（培养学生学习兴趣，引入新课）通过提问方式：光进铜退指的是什么？光纤逐步向用户端延伸，最终实现光纤到户或光纤到桌面；铜缆逐步向用户端退缩，并最终退网以铁通现有 ADSL 宽带接入为例，由于缆线过长造成ADSL 用户接入速度不稳定、经常掉线，维护成本高，同时由于电缆成本，造成铁通投资回报率低因此光进铜退，一方面不仅提高了和稳定了用户接入宽带接入速率，同时有效节省投资在光进铜退中 PON 技术扮演着主要角色，那什么是 PON 技术？今天我们就来一起学习 PON 技术原理。

二、授课内容（突出重点、化解难点）PON： Passive Optical Network，无源光网络，分为：EPON 和 GPON 技术PON 技术作为今后宽带接入的主流技术，将得到广泛应用，下面我们从 PON的组成部分，PON 的拓扑机构 PON 技术的优势，PON 的上下行工作原理，EPON和 GPON 技术的不同等 4 个方面来了解 PON 技术一） PON 技术原理 要求：理解PON的组成部分；了解PON拓扑结构；了解PON技术的优势； 理解PON的上下行工作原理；了解EPON技术和GPON 技术的不同1. PON 的组成PON的组成：PON 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OLT 放置在中心局端，分配和控制信道的连 接，并有实时监控、管理及维护功能ONU放置在用户侧，OLT 与 ONU 之间通过无源光合／分路器连接PON各部分在网络所处的位置（对比以太网交换机组网） ，如下图所示：所谓无源，是指在 OLT(光线路终端)和 ONU(光网络单元)之间的 ODN (光分配网络)没有任何有源电子设备讲课要点：重点讲解PON的各个组成部分，可结合传统的点对点光纤接入模式进行对比讲解，此处要求学 员进行记录各个组成部分名称以及所处的网络位置。

对于无源光网络进行特 别阐述：只是ODN不存在有源 电子设备，而并非PON网络所有设备都是无源的（OLT和ONU是有源设备）PON使用波分复用（WDM）技术，同时处理双向信号传输，上、下行信号分别用不同的波长，但在同一根光纤中传送OLT 到 ONU/ONT 的方向为下行方向， 反之为上行方向下行方向采用 1490nm，上行方向采用 1310nm如下图所示：讲课要点：波分复用技术名词较为专业，讲课时结合示意图，让学生知道在同一光线路中，不同波长的光信号是互不影响的，就可以理解PON技术为什么可以实现1根光纤中传输上下数据2. PON的拓扑结构PON 系统的组网方式有树型拓扑、环型拓扑、总线型拓扑、树型主干冗余拓扑等4种，其中最常见的是树形拓扑讲课要点：讲解此内容之前，可向学员提问：基本的网络拓扑结构有哪些？（总线型、 环型、星型）PON的树型结构主要是由于分光器对光信号的分合作用，一般有1：2、1：4、1：8、 1：16、1：32、1：64、1：128（乘2的倍数）等7种分光比3. PON技术的优势(1)运营成本低、维护简单、易扩展和升级;(2)抗电磁干扰及避免雷电影响，应用环境广;(3)局端占用资源少;(4)提供高带宽接入;(5)一点对多点，网络服务范围广;(6)灵活的带宽管理。

讲课要点：PON技术优势可从PON是一点对多点（P2MP）、ODN 不存在有源电子，以及对比点对点（P2P）的以太网交换机组网进 行一般性说明，此内容只作了解4. PON上下行工作原理 （10分钟）PON下行采用纯广播的方式：(1).OLT 为已注册的 ONU 分配标识号 ;(2).由各个 ONU 监测到达帧的标示号，以决定是否接收该帧;(3).如果该帧所含的标识号和自己的标识号相同，则接收该帧；反之则丢弃示意图如下：PON上行采用时分多址接入（TDMA）技术：(1).OLT 接收数据前比较 LLID 注册列表；(2).每个 ONU 在由局方设备统一分配的时隙中发送数据帧；(3).分配的时隙补偿了各个 ONU 距离的差距，避免了各个 ONU 之间的碰撞示意图如下：讲课要点：此小节内容为本章难点，结合图例讲解，同时下行工作原理用公众场所中广播找人的例子做比喻进行解释，上行工作原理用公司开会，领导要求员工限时发言做比喻进行解释，可让易于理解5. PON的技术标准（1）EPON:Ethernet-PON,基于以太网的PON技术，由第一英里以太网联盟（EFMA）于2000年底提出EPON概念， 2004年6月电气电子工程师协会(IEEE)正式颁布EPON标准IEEE 802.3ah。

2）GPON:Gigabit-Capable PON,吉比特PON技术，由全业务网络联盟（FSAN）于2002年9月提出,2003年3月国际电信联盟（ITU）通过了G.984.1 和G.984.2协议3）两种技术标准的区别：P2MP（一点对多点）GPON EPON标准 ITU.T G.984.x IEEE 802.3ah速率 2.488G/1.244G 1.25G/1.25G分光比 1:64~1:128 1:16~1:32承载 ATM, Ethernet, TDM EthernetQOS 非常好 一般OAM ITU-T G.984 (强) Ethernet OAM（弱，厂家扩展）讲课要点：两种技术标准的产生仅做了解，两种技术的区别从速率、分光比、承载3个方面做为了解通过上节的讲解，我们知道了 PON 由 OLT、分光器、ONU 组成，下面我们重点来认识一下中兴、华为典型的 ONU 设备二）典型 PON 终端要求：理解中兴、华为PON（EPON、GPON）常用ONU 设备型号、接口类型、指示灯功能1．中兴 EPON 小型系列终端PON终端设备接口类型说明：POTS接口：接入机；以太网接口：接入局域网络；WiFi接口：接入无线终端；USB：接入USB存储设备或打印机；CATV：接入IPTV；E1接口：接入SDH网络终端。

讲课要点：中兴PON小型终端主要应用于个人或集 团单位，讲解时先结合实际应用介绍各个设备接口类型及功能（难点），再依次介绍各终端具有的接口及数量配置2． 中兴ZXA10 F460：1）.主要应用于集团单位语音、有线宽带、无线宽带综合接入2）.产品接口及功能如下表：型号 端口 功能ZXA10 F460B4 个 GE 口、 2 个 POTS 口、1 个 WIFI 口、2 个 USB口支持 VOIP 功能、支持 WLAN 功能3） ．前面板及指示灯：4） ．指示灯功能：指示灯 状态 描述绿灯常亮 网口已 连接，无数据传输灭 系统未上电或网口未连接网络设备LAN1 LAN2 LAN3 LAN4闪烁 有数据传输绿灯常亮 已经成功注册到软交换机，但无业务流灭 系统未上电或无法注册到软交换机VoIP1 VoIP2闪烁 有业务流传输蓝灯常亮 系统正常上电电源指示灯灭 系统未上电绿灯常亮 无线接口已启用灭 系统未上电或无线接口被禁用WLAN 指示灯闪烁 有数据传输LOS 故障指示灯 红灯常亮 光链路连接故障闪烁设备故障或下载版本时，与运行指示灯 交替闪烁绿灯常亮 ONU/T 的 OAM 链路已经激活灭 ONU/T 未完成 OAM 发现和注册PON 状态指示灯（仅仅对 EPON 接入 设备）闪烁 ONU/T 正在试图建立连接5） ．后面及侧面设备接口图： 6） ．接口及按键说明：端口、按钮 描述LAN1 LAN2 LAN3 LAN4RJ-45LAN 网络接口，通过 RJ-45 网线连接至本 地网络POTS1 POTS2RJ-11 接口，通 过 RJ-11 线连接至电 话机，POTS 接口 仅能连接到 ，不能连接 到 PSTNPON SC/UPC 单模光纤 插口,用于接入光纤USBUSB HOST 接口，连接带 USB 接口的存储设备或 者打印机设备UPS 备 用电源接口，此接口未使用POWER 电源插槽，连接至所附的电源适配器，DC 12VWPS WPS 接入开关WLAN WLAN 按键，进行 WLAN 的开启/关闭功能RESET复位按键，设备处于上电激活状态，用细针按 住孔内按键 10 秒以上，设备将恢复出厂默认值讲课要点：小型PON终端接口及指示灯，可结合常用网络终端（MODEM、路由器、交换机）对比说明，重点讲解PON终端特有的PON接口及LOS 故障指示灯功能。

3．中兴 PON 综合型终端(EPON、GPON)讲课要点：中兴PON综合型终端主要应用于小区语 音及宽带接入，讲解时结合铁通小区建设从用户侧接口、应用模式2个方面详细说明4． 中兴ZXA10 F822：1）.主要应用于小区语音、有线宽带综合接入2）.产品接口及功能介绍如下：ZXA10 F822 可以提供 24 线 LAN 用户，24/48 线 POTS 用户，并提供 xPON或者 Ethernet 上联接口，和 GE 级联接口，特别适合新型城市的住宅楼宇与商用楼宇的宽带和语音接入3）.产品接口及功能如下图：4）.指示灯功能：指示灯 状态 描述绿灯亮 有语音用户摘机HOOK灭 无语音用户使用业务绿灯常亮 PON 口的光链路都正常L1灭 PON 口的光链路不正常蓝灯常亮 系统正常上电PWR灭 系统未上电绿灯常亮 单板自 检通过，但还未从主控板RUN闪烁 单板的一切功能运行正常讲课要点：中兴ZXA10 F822主要用于小区宽带语音接入，讲解时可对比中兴ZXR10 2826S交换机，突出ONU的语音接入功能，同时可简单向学员介绍通过IP网实现语音接入的过程2．5 华为GON系列终端讲课要点：华为PON系列终端， 讲解时说明型号、接口类型及数量。

2．6 华为OT928G：1）.满足VoIP（Voice over Internet Protocol）服务和TDM专线接入、以太网专线接入、基站传输和FTTB（Fiber To The Building）光纤到楼等组网需求 2）.产品接口及功能介绍如下：OT928G 提供多种类型的接口：  1 个 GPON 上行接口，提供光纤高速接入  8 个 E1/T1 接口，用于上行提供 TDM 专线和基站接入  1 个 GE 接口，用于连接到局域网交换机、路由器等设备  4 个 FE 接口，用于连接到计算机或者交换机等设备 8 个 POTS 接口，提供机接入和 VoIP 服务 3） ．面板接口及指示灯：4）.指示灯功能：名称 颜色 状态 说明ALM 常亮 设备温度达到告警阈值系统告警灯） 红色 熄灭 设备无告警PWR 常亮 系统正常上电电源指示灯） 绿色 熄灭 系统掉电常亮 VoIP 服务正常VoIP 指示灯 绿色熄灭 VoIP 服务中断常亮 POTS 拿起POTS 指示灯 绿色熄灭 POTS 挂断常亮 认证通过闪亮 正在认证过程中AUTH (认证状态指示灯） 绿色熄灭 认证没有通过。

常亮 PON 线路正常LINK（链路指示灯） 绿色 熄灭 PON 线路信号丢失常亮 链路正常连接LINK 绿色熄灭 链路。