EPON原理及相关协议介绍_精品文档PPT课件下载推荐.ppt

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接入网从上而下的光纤化是不可避免的大趋势。

光纤接入技术中P2MP的PON技术最受瞩目EPON/GPON是目前应用最广、成熟度最高的一种PON技术3WWW.HUAWEI.COM接入网的光纤化接入网的光纤化接入网的光纤化接入网的光纤化光纤接入网中光纤接入网中P2PvsP2MP比较比较4WWW.HUAWEI.COMPONPON及其网络结构及其网络结构及其网络结构及其网络结构l无源：

没有室外有源设备无源：

没有室外有源设备l由有源由有源OLT和和ONT、以及无源、以及无源ODN（光分配网络组成）（光分配网络组成）lODN：

由光纤、光分路器（：

由光纤、光分路器（Splitter）和其他无源器件组成）和其他无源器件组成l非常低的生命周期费用，无室外有源设备维护费用非常低的生命周期费用，无室外有源设备维护费用l能够很容易承载语音（能够很容易承载语音（Voice）,视频（视频（Video）和数据（）和数据（Data）l相对相对P2P方式的光纤接入，成本低一半左右方式的光纤接入，成本低一半左右ONT1or2fibersupto32subscribersupto20kmSplitter（s）upto1:

32OLT（inCO）5WWW.HUAWEI.COMPONPON技术比较技术比较技术比较技术比较Tech.BPONEPONGPONWDM-PONBandwidth/Wavelength（Mbps/nm）US155/13101250/13102488/13101251250/-DS622/14901250/14902488/14901251250/-ProtocolLineNRZ/DSSNRZ,8B/10BNRZ/FSSAnyLinkATMEthernetATM/GEMAnyServiceSupportingDataAAL5TransparentTransferGFPTransparentTransferVoiceTDM/VoIP/AAL2VoIPTDM/VoIPTransparentTransferVideoAAL5-IPTVIPTVGEM-IPTVTransparentTransferTDMAAL1TDMOverIP（futurePWE3）GEMTransparentTransferBandwidthEfficiency稍高稍低高Reach/Splitter20km/1610km/3220km/1610km/3220km/3220km/64Above20km/32StandardCommitteeITU-T（FSAN）IEEEITU-T（FSAN）-6WWW.HUAWEI.COMPONTPONAPON/BPONGPONEPONWDMPON国际标准国际标准ITU-TG.983.xITU-TG.984.xIEEE802.3ah国际标准国际标准国际标准国际标准国际标准国际标准国际标准国际标准ITU-TG.982国家标准国家标准YD/T1077-2000国家标准国家标准YD/T1090-2000国家标准国家标准国家标准国家标准国家标准国家标准PONPON技术标准化状况技术标准化状况技术标准化状况技术标准化状况7WWW.HUAWEI.COM下行信号：

下行信号：

OLTOLT连续广播发送，连续广播发送，ONUONU选择性接收（根据选择性接收（根据LLIDLLID）OLTSplitterONUONTONUPONPON基本技术下行基本技术下行基本技术下行基本技术下行8WWW.HUAWEI.COMPONPONPONPON基本技术上行基本技术上行基本技术上行基本技术上行上行信号：

上行信号：

TDMATDMA突发发送，采用测距技术保证上突发发送，采用测距技术保证上行数据不发生冲突行数据不发生冲突OLTONTONUONUSplitter9WWW.HUAWEI.COMPON基本技术测距和突发控制基本技术测距和突发控制无测距及控制有测距及控制OLT根据DBA算法向ONU发布授权时间窗口测量OLT下行发送到上行接收的数据信号环路时延，并据此对ONU授权时间窗口进行延时补偿，从而保证上行数据不会发生冲突测距方式：

定时自动、初始测距、自动相位补偿10WWW.HUAWEI.COMPONPON基本技术突发发送和接收基本技术突发发送和接收基本技术突发发送和接收基本技术突发发送和接收ONU上行为TDMA方式OLT指定时隙有数据时发送，无数据时断开OLT多个ONU数据源ONU距离、功率不同突发接收AGC突发技术都时在光模块上实现的时间要求EPON：

OLT恢复时间400ns，ONU开关时间512nsGPON：

OLT恢复时间60.8ns，ONU开关时间12.8ns11WWW.HUAWEI.COMPONPON基本技术突发发射基本技术突发发射基本技术突发发射基本技术突发发射1.1.快速开启和关断能力快速开启和关断能力2.2.消光比大（消光比大（10dB10dB）0#ONT0#ONU1#ONU0#ONT连续模块0#ONU1#ONU突发模块12WWW.HUAWEI.COM快速快速AGCAGC（光模块）（光模块）（动态范围动态范围20dB）20dB）快速时钟恢复（快速时钟恢复（B-CDRSERDES）B-CDRSERDES）有快速有快速AGC阈值线阈值线0#ONU1#ONU0#ONT无快速无快速AGC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PONPON基本技术突发接收基本技术突发接收基本技术突发接收基本技术突发接收13WWW.HUAWEI.COMEPONEPON基本特征基本特征基本特征基本特征单纤双向，上行1310nm，下行1490nm下行广播发送，选择接收上行TDM方式发送，分享带宽直接基于以太网包传输，数据业务不需映射或处理，与IP网络紧密结合TDM等异质协议数据包需要映射，关键特性能够保证传输距离20Km，分支比1:

32IEEE802.3ah,2004年7月定稿14WWW.HUAWEI.COMEPON技术背景介绍EPON协议内容简介EPON关键技术介绍15WWW.HUAWEI.COMEPON技术背景介绍EPON协议内容简介EPON关键技术介绍EPON协议总体介绍多MAC控制简介MPCP协议介绍RS、PCS、PMA子层简介16WWW.HUAWEI.COMEPONEPON协议简介

（一）协议简介

（一）协议简介

（一）协议简介

（一）EPON协议由IEEE802.3ah定义，主要参考章节如下：

56-EPON介绍57-OAM定义60-EPONPMD子层定义64-Multi-PointMACControl子层定义65-EPON对于RS/PCS/PMA子层的扩展和FEC67-EPON系统建议17WWW.HUAWEI.COM标准的基本内容标准的基本内容标准的基本内容标准的基本内容在以太网架构中实现P2MP拓扑结构的机制和控制协议多点MAC控制实现在不同的ONU中分配上行资源、在网络中发现和注册ONU、允许DBA调度RS子层为EPON扩展了字节定义PMD子层定义了EPON兼容器件的指标OAM定义了EPON各种告警事件和控制处理18WWW.HUAWEI.COMP2PP2P拓扑下的协议架构拓扑下的协议架构拓扑下的协议架构拓扑下的协议架构19WWW.HUAWEI.COMP2MPP2MP拓扑下的协议架构拓扑下的协议架构拓扑下的协议架构拓扑下的协议架构20WWW.HUAWEI.COMEPON技术背景介绍EPON协议内容简介EPON关键技术介绍EPON协议总体介绍多MAC控制简介MPCP协议介绍RS、PCS、PMA子层简介21WWW.HUAWEI.COM多点多点多点多点MACMAC控制控制控制控制多点多点多点多点MACMAC控制的实现目标控制的实现目标控制的实现目标控制的实现目标支持P2PE这种特例OLT支持多个LLID和MAC客户端ONU支持单个LLID支持单拷贝广播机制允许动态带宽分配的灵活架构使用32位时间戳使用基于MAC控制的结构对发现的设备进行测距以改进网络性能用持续测距的方式实现对RTT补偿22WWW.HUAWEI.COM多点多点多点多点MACMAC控制控制控制控制在在在在IEEE802.3IEEE802.3中的层次中的层次中的层次中的层次OSI参考模型PHYDLNetworkTSSessionPresentationAPPMACClientOAM可选MACClientOAM可选MACClientOAM可选多点多点MAC控制控制MACMACMACRSPHYGMIIMDI上一层MACClientOAM可选多点多点MAC控制控制MACRSPHYGMIIMDI上一层OLTONU无源光介质图1-1多点MAC控制在OSI参考模型中的位置23WWW.HUAWEI.COM多点多点多点多点MACMAC控制控制控制控制在在在在IEEE802.3IEEE802.3中的层次中的层次中的层次中的层次代替了MAC控制子层的位置，位于DLL的底层，支持多个客户和其他的MAC控制功能通过特定的协议实现实时控制多个MAC的机制，并实现对MAC子层的操作MPCP是一种管理P2MP的协议。

目前还没有制定管理P2MP的标准多个MAC共用一个物理层。

每一个独立的MAC给OLT和ONU提供P2PE,附加的一个MAC提供SCB功能ONU的RS层完成了帧过滤，所以只要一个MACEPON终端在注册过程中分配的LLID唯一标识了MAC24WWW.HUAWEI.COMEPON技术背景介绍EPON协议内容简介EPON关键技术介绍EPON协议总体介绍多MAC控制简介MPCP协议介绍RS、PCS、PMA子层简介25WWW.HUAWEI.COMMPCPMPCP发现处理发现处理发现处理发现处理发现处理报告处理门限处理MPCPDU的结构和编码26WWW.HUAWEI.COMMPCPMPCP发现处理发现处理发现处理发现处理发现处理为新添加的的或离线的ONU提供PON接入。

发现处理的过程1.OLT广播一个发现GATE消息，该消息包括开始时间和发现时间窗的长度2.未注册ONU等待一个随机时间后发送REGISTER_REQ消息，ONU采用竞争算法和测量来避免碰撞。

REGISTER_REQ中包括ONU的MAC地址和最大等待时间。

3.OLT接收到一个可用的REGISTER_REQ消息后，注册该ONU，分配一个LLID并绑定正确的MAC地址到LLID上。

4.OLT发送Register消息（包括ONU的LLID和OLT的同步时间）到ONU。

OLT现在可以发送标准的GATE消息允许ONU发送REGISTER_ACK消息。

5.发现处理完成，OLT和已注册的ONU开始正常的通讯整个发现处理的消息流程如下页图示：

27WWW.HUAWEI.COMMPCPMPCP发现处理发现处理发现处理发现处理OLTONU发现握手操作完成发现时间窗口随机延迟时间开始GATEREGISTER_REQREGISTERGATEREGISTER_ACK广播通道单播通道图1-11发现处理的握手消息流程28WWW.HUAWEI.COM在Discovery过程中，OLT下发Register消息给ONU，消息包含OLT的一个TimeStamp。

ONU收到此消息后，将一个内部的32位计数器初始化为这个TimeStamp的值。

这样，ONU和OLT就取得了时间同步。

实际上，我们可以发现，ONU的计数器时间比OLT慢慢了RTT/2的