华为GPON最新培训教程

HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidentialPage0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。HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidentialPage1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HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidentialPage2PassiveOpticalNetwork无源光网络OLTONUOpticalLineTerminal光线路终端OpticalNetworkUnit光网络单元PassiveOpticalSplitter无源分光器PSTNInternetCATVONUONU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（OpticalLineTerminal）、光网络单元ONU（OpticalNetworkUnit）和无源分光器POS（PassiveOpticalSplitter）组成；PassiveOpticalSplitter无源分光器什么是PON?HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidentialPage3•GPON（Gigabit-capablePassiveOpticalNetworks）•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1.25G（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Triple－play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+CopperBasedVDSL/ADSL2+CopperBasedPONFiberBased2002200320062010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TVVoDHDTV3km2km1km~20km覆盖半径为什么选择GPON?HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidentialPage4P2MPGPONEPON标准ITU.TG.984.xIEEE802.3ah速率2.488G/1.244G1.25G/1.25G分光比1:64~1:1281:16~1:32承载ATM,Ethernet,TDMEthernet带宽效率92%72%QOSVerygood，includingEthernet,TDM,ATMGood,onlyethernet光预算ClassA/B/B+/CPx10/Px20DBA标准格式厂家自定义ONT互通OMCI无OAMITU-TG.984(强)EthernetOAM（弱，厂家扩展）GPON与EPON的比较HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidentialPage5ONUOLTONUMaximumdifferentialdistancebetweenthefarthestandthenearestONUsfromtheOLT:20kmLogicalreach:60kmLogicalsplitratio:128•Rangingbasedonsynchronousframing•8kHzclocktransportorrecovery•SurvivabilityusingPSTbytes•SecuritybasedonencryptionUNISNIGPON提供以下几种异步传输速率：0.15552Gbit/sup,1.24416Gbit/sdown0.62208Gbit/sup,1.24416Gbit/sdown1.24416Gbit/sup,1.24416Gbit/sdown0.15552Gbit/sup,2.48832Gbit/sdown0.62208Gbit/sup,2.48832Gbit/sdown1.24416Gbit/sup,2.48832Gbit/sdown（目前的主流支持速率）2.48832Gbit/sup,2.48832Gbit/sdown支持最大逻辑距离为：60km支持最大物理距离为：20km支持最大距离差为：20km分光比为1：64，可升级为1：128GPON网络基本性能参数HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidentialPage6GPON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：下行数据流采用广播技术；上行数据流采用TDMA技术。1490nm1310nmGPON原理--数据复用HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidentialPage7广播方式：GPON的下行帧长为固定的125us，下行为广播方式，所有的ONU都能收到相同的数据，通过GemportID,ONU来识别、区分和过滤属于自己的数据。GPON原理--下行数据HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidentialPage8GPON原理--上行数据TDMA方式：GPON的上行是通过TDMA（时分复用）的方式传输数据，上行链路被分成不同的时隙，根据下行帧的upstreambandwidthmap字段来给每个ONU分配上行时隙，这样所有的ONU就可以按照一定的秩序发送自己的数据了，不会产生为了争夺时隙而冲突。HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidentialPage9ITU-TG.984.3•GPONTC层规格要求•GTC复用结构及协议栈介绍•GTC帧结构介绍•ONU注册激活流程•DBA规格要求•告警和性能ITU-TG-984.1/2/3/4产品开发简单产品兼容性强ITU-TG.984.1•GPON网络参数说明•保护倒换组网要求ITU-TG.984.4•OMCI消息结构介绍•OMCI设备管理框架•OMCI实现原理简述ITU-TG.984.2•PMD层规格要求•2.488Gbps下行光接口参数规格要求•1.244Gbps上行光接口参数规格要求•物理层开销分配GPON标准协议HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidentialPage10IFponONUONUONUT-CONTPortT-CONTPortPortT-CONTT-CONTPortPortPortPortPort不同的ONU用ONU-ID标识不同的T-CONT用Alloc-ID标识不同的GEM-PORT用Port-ID标识OLTONTT-CONTT-CONTGEMPortGEMPortGEMPort：业务的最小承载单位。T-CONT:TransmissionContainers。是一种承载业务的Buffer。主要用来传输上行数据的单元，引入T-CONT主要是为了解决上行带宽动态分配，以提高线路利用率。IFpon：GPON接口。业务根据映射规则先映射到GEMPort中，然后在映射到T-CONT中进行上行传输。GEMport可以灵活的映射到T-CONT中，一个GEMPort可以映射到一个T-CONT中去，多个GEMPort也可以映射到同一个T-CONT中。一个ONU的GPON接口中可以包含一个或多个T-CONT。GPON复用结构HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidentialPage11GEMPayloadHEC13bitsPTI3bitsPortID12bitsPLI12bitsGEMFrameEthernetPacketDASFDPreambleInterpacketgapSALength\TypeMACclientdataFECEOF5bytesGPON系统对以太网帧进行解析，将数据部分直接映射到GEMPayload中去进行传输。GEM帧会自动封装头信息。映射的格式清晰，设备很好实现，兼容性好。以太网业务在GPON中的映射方式HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidentialPage12TDMTDMdataPayloadTDMfragmentHECPTIPortIDPLIGEMFrameIngressbufferTDMBufferTDM业务先导入缓存中进行排队，并且按照固定的字节数复用到GEM帧中进行传输。这种方式不对具体的TDM业务进行感知，只进行透传处理。TDM业务在GPON中的映射方式HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidentialPage13突发发射快速开启和关断能力消光比大（10dB）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HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidentialPage14ONU3ONU2ONU1OLTOLT通过Ranging测距过程获取ONU的往返延迟RTD（RoundTripDelay），从而指定合适的均衡延时参数EqD（EqualizationDelay），保证每个ONU发送数据时不会在分光器上产生冲突。Ranging的过程需要开窗，即QuietZone，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(inCO)20km3km12kmHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidentialPage15什么是DBA?---DBA,DynamicallyBandwidthAssignment(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－DBAHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidentialPage16提高最大带宽利用率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HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidentialPage17T-CONTs(TransmissionContainers)：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HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HUAWEIConfidentialPage18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的带宽进行极限限