通信系统.docx
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通信系统
课程设计报告
课程名称现代通信系统设计
课题名称现代通信系统之EPON光接入实训
专业通信工程
班级
学号
姓名
指导教师胡瑛乔汇东张鏖烽
2014年12月20日
湖南工程学院
课程设计任务书
课程名称现代通信系统设计
课题EPON光接入实训
专业班级通信1101班
学生姓名
学号
指导老师胡瑛乔汇东张鏖烽
审批
任务书下达日期2014年12月1日
任务完成日期2014年12月20日
目录
一、固网通信系统拓扑图1
二、简单理论介绍2
三、设备介绍及设备在固网通信系统的作用3
3.1EPON-MA5680T设备介绍3
3.1.1EPON-MA5680T产品介绍3
3.1.2产品硬件结构4
3.1.3EPON-MA5680T软件结构5
3.1.4EPON-MA5680T在系统中的作用6
3.2ONT设备（EPON终端：
HG813e）系统介绍7
3.2.1ONT设备介绍7
3.2.2典型组网7
3.2.3设备介绍8
3.2.4设备在系统中的作用9
四、平台硬件连接图9
五、数据规划10
六、代码分析10
七、结果11
八、体会12
九、评分表13
题目三：
现代通信系统之EPON光接入实训
一、固网通信系统拓扑图
SDH光传输网络中所有节点串接起来，首尾相连构成环状结构，就形成了环形网。
若将链形网的首尾两个节点相连，即可变成了环形网。
在环形网中，为了完成两个非相邻节点之间的业务连接，这两个节点之间的所有节点都应配合完成同一业务的连接。
环形网的最大优点是具有很高的生存性（survivability），这对现代大容量光纤网络是至关重要的，因而，环形网在SDH设备组网时得到最广泛的应用。
EPON协议为OLT到每个ONU建立一条逻辑链路，从OLT到ONU的下行数据流被封装为以太网报文，从OLT到ONU的下行数据流被封装为以太网报文，ODN中的光分路器将数据流广播到各个支路，所有ONU都可接收到下行以太数据帧。
从ONU到OLT的上行方向上，各个ONU采用时分复用的机制共享上行带宽。
EPON通过MPCP协议定义ONU向OLT注册发现、OLT向ONU分配时隙授权、ONU向OLT报告带宽请求等机制，实现了一种高效简洁的TDM-PON模型。
企业软交换技术是NGN网络的核心技术，为下一代网络（NGN）具有实时性要求的业务提供呼叫控制和连接控制功能。
软交换技术独立于传送网络，主要完成呼叫控制、资源分配、协议处理、路由、认证、计费等主要功能，同时可以向用户提供现有电路交换机所能提供的所有业务，并向第三方提供可编程能力。
。
图1-1通信系统拓扑图
二、简单理论介绍
EPON的最后一公里接入采用点—多点光接入体系结构。
通过在网络中采用高性价比的以太端口，以及低成本、可靠性高的无源部件，实现EPON经济和快速性的。
与基于ATM或SONET的网络相比，EPON使得起止都是IP/Ethernet包的形式，不需要花费时间进行协议转换或电路建立过程。
EPON利用PON拓扑结构实现以太网的接入，在电信运营商的中心交换局与用户端间配置光接入线路。
一个典型的EPON系统由OLT（光线路终端）、ODN（光分配网络）、ONU/ONT（光网络单元）和EMS（网元管理系统）组成。
OLT位于中心交换局的机架上，它既是一个交换机或路由器，又是一个多业务提供平台，提供EPON系统与业务供应商的核心数据、视频和电话网络间的接口，它通过一个EMS链接到业务供应商的网络上。
OLT可提供各种广域网接口，可与DCS、话音网关、IP路由器等设备相连；还可提供多个吉比特以太网和10吉比特以太网接口，提供第二层和第三层的交换与路由功能。
OLT根据需要配置多块OLC（光线路卡）。
OLC与多个ONU通过POS（无源光切分器）连接。
ODN由POS和光纤构成，POS是一个连接OLT和ONU的无源设备，可以置于全天候的环境中，它分发下行数据并集中上行数据，一般一个POS的分线比为8、16、32或64，并可有多连接。
ONU/ONT位于用户端，放在一个住户、企业或MDU/MTU处。
ONU与ONT的区别在于ONT直接位于用户端，而ONU与用户间还有其他网络如以太网。
ONU提供客户的数据、视频和电话网络与PON间的接口。
ONU的主要功能是接收光信号并将其转换为客户需要的形式，如以太网、IP多播、POTS、T1等。
EPON的独特之处是，ONU除了终接和转换光信号外，还提供第二层和第三层交换功能，允许在ONU上实现企业数据流的内部路由。
EMS管理PON的不同元素，提供进入业务供应商的核心运营网络的接口，其管理职责包括全程故障查找、配置、计费、性能和安全功能。
上行传输原理如图2-1所示，复用技术（TDM）分时隙给ONU管理上行流量，时隙是同步的，一边当数据信号耦合到一根光纤时各个ONU的上行包不会互相干扰。
ONU在ONU指定的时隙上行数据给OLT，采用十分复用技术避免数据传输冲突，即上行采用竞争方式。
图2-1上行传输原理图
下行传输管理如图2-2所示，从OLT到多个ONU广播式下行，根据IEEE802.3协议，每个包的包头表明是给ONU中的唯一的一个。
另外，部分包可以是给所有的ONU（广播式）或者特殊的一组ONU，在光分路器处，流量分成独立的三组信号，每一组再有所有指定的ONU信号，当数据信号到达该ONU时，它接收给它的包，摒弃给其他ONU的包，所以下行传输是采用广播式。
图2-2下行传输原理图
三、设备介绍及设备在固网通信系统的作用
3.1EPON-MA5680T设备介绍
3.1.1EPON-MA5680T产品介绍
SmartAXMA5680T多业务接入设备是华为技术有限公司推出的GPON/EPON一体化接入产品。
EPON-MA5680T系列产品定位：
1、可以作为PON系统中OLT（OpticalLineTerminal）设备，和终端ONU（OpticalNetworkUnit）/ONT（OpticalNetworkTerminal）设备配合使用。
2、满足FTTH（FiberToTheHome）光纤到户、FTTB（FiberToTheBuilding）光纤到楼、基站传输、IP专线互联、批发等组网需求。
3、提供高带宽长距离接入，解决大规模光纤接入问题。
3.1.2产品硬件结构
A5680T的功能模块包括业务接口模块、以太网交换模块和业务控制模块，如下图所示：
图3-1MA5680T功能结构
1、业务接口模块
业务接口模块由业务板以及相关软件组成。
主要功能：
（1）实现PON接入和汇聚，与主控板配合，实现对ONU/ONT的管理。
（2）实现点对点的以太网光纤接入，提供高带宽的接入业务。
2、以太网交换模块
主控板提供以太网交换模块，完成基于10GEBus架构的以太网汇聚和交换功能。
3、业务控制模块
主控板提供业务控制模块，包括以下主要功能：
（1）负责系统的控制和业务管理。
（2）提供维护串口与网口，方便维护终端和网管客户端登录系统。
（3）支持主控板主备倒换功能。
4、上行接口模块
上行接口模块提供以下上行接口上行至上层网络设备：
（1）GE光/电接口。
（2）10GE光接口。
（3）E1接口。
（4）STM-1接口。
3.1.3EPON-MA5680T软件结构
MA5680T软件由单板软件和主机软件构成。
主机软件由四个平面构成：
系统支撑平
面、系统服务平面、系统管理平面和业务控制平面。
图3-2系统软件结构示意图
1、单板软件
单板软件运行在业务板、接口板及部分电源板上，实现以下功能：
（1）单板业务管理。
（2）数据管理。
（3）告警管理。
（4）驱动与诊断。
2、主机软件
MA5680T主机软件运行在主控板上，由四个平面构成，如下图所示：
图3-3主机软件结构示意图
对图中的4个平面说明如下：
（1）系统支撑平面：
主要完成硬件系统的驱动。
（2）系统服务平面：
为软件运行提供最基本运行服务和对系统设备进行管理的平面，系统服务平面的基本功能模块就是操作系统。
（3）系统管理平面：
主要功能是提供设备和业务管理的手段。
（4）业务控制平面：
为IP业务控制子平面，是设备业务功能提供的核心模块：
负责对
业务配置命令进行分析和执行，完成设备间的协议互连，对业务请求进行处理并最
终提供业务服务。
3.1.4EPON-MA5680T在系统中的作用
1.MA5680T具有强大的QoS能力，为各种业务管理的开展提供了基础：
（1）数据流、网络管理流采用不同的VLAN上行，保证不同类型的流量逻辑隔离。
（2）支持对数据流、网络管理流标记不同的ToS/DSCP优先级，以提供基于三层的优先转发机制。
（3）支持对数据流、网络管理流标记不同的802.1p优先级，以提供基于二层的优先级转发机制。
（4）支持严格优先级（Strict-PriorityQueue，SP）和加权轮循（WeightedRoundRobin，WRR）两种队列调度模式。
（5）支持优先级控制（基于端口、MAC地址、IP地址和TCP、UDP端口号），支持根据报文的ToS域和802.1p进行优先级映射和修改，支持DSCP差分业务。
（6）支持L2～L7的流分类（基于端口、VLAN、MAC地址、IP地址和TCP、UDP端口号）。
（7）支持带宽控制（基于端口、MAC地址、IP地址和TCP、UDP端口号），控制粒度64kbit/s。
（8）支持基于流规则的包过滤、重定向、流镜像、流量统计、流量整形、带宽控制和优先级标记。
3.2ONT设备（EPON终端：
HG813e）系统介绍
3.2.1ONT设备介绍
HG813e（如图3-4）是一款基于EPON技术的ONU（OpticalNetworkInternet访问、在线视频点播、视频会议和文件传输业务等。
的特性介绍如下：
1、高速率，上、下行数据传输速率支持最大1Gbit/s。
2、可维护性强，提供多种指示灯状态，便于定位故障。
3、Web配置管理界面友好，操作简便。
4、传输距离远，可达20千米。
图3-4EPON终端：
HG813e
3.2.2典型组网
HG813e的典型组网方式是FTTH（FiberToTheHome）组网，是指将光网络单元安装在住家用户或企业用户处。
OLT（OpticalLineTerminal）设备放置于中心机房，HG813e可以按用户需求直接放置于用户家中，通过以太网接口向用户提供连接。
OLT与HG813e之间通过分光器以点对多点方式连接。
如图下所示：
图3-5FTTH组网图
3.2.3设备介绍
图3-6指示灯示意图
表一指示灯说明
指示灯名称
状态
含义
POWER
常亮
电源工作正常
不亮
未通电或电源工作不正常
AUTH
常亮
认证正常
不亮
认证失败
LINK
常亮
EPON连接正常
不亮
EPON无连接
LAN1~LAN4
常亮
以太网接口连接正常
闪烁
以太网接口有数据传输
不亮
以太网接口未建立连接
表二接口按钮说明
接口/按钮
功能
LAN1~LAN4
以太网接口，用于连接计算机或交换机的以太网接口
OPTICAL
EPON光接入接口
POWER
电源接口，用于连接电源适配器
ON/OFF
电源开关，接通或断开HG813e的的电源
3.2.4设备在系统中的作用
ONU（OpticalNetworkUnit）光节点。
ONU分为有源光网络单元和无源光网络单元。
一般把装有包括光接收机、上行光发射机、多个桥接放大器网络监控的设备叫做光节点。
编辑本段ONU功能
1、选择接收OLT发送的广播数据；
2、响应OLT发出的测距及功率控制命令；并作相应的调整；
3、对用户的以太网数据进行缓存，并在OLT分配的发送窗口中向上行方向发送。
四、平台硬件连接图
图4-1平台硬件连接图
5、数据规划
表三EPON数据规划
VLAN
上行口
DBA模板
线路模板
业务模板
ONU编号
113
0端口：
接BASE上外网
18
19
20
8
1端口：
接SDH
六、代码分析
远程访问地址Telnet129.9.0.6
Root
Admin
Enable
Config
Display
vlan113smart//创建VLAN110。
interfacevlanif113
ipaddress129.9.1.6255.255.255.0//配置管理vlan的IP信息。
quit
portvlan1130/180//加入上行端口0。
interfacegiu0/18
native-vlan0vlan113
quit
portvlan1130/181//加入上行端口1。
interfacegiu0/18
native-vlan1vlan113
quit
DBA-profileaddprofile-id18type2assure102400//配置DBA模板。
ont-lineprofileeponprofile-id19//配置ONT线路模板并绑定DBA模板。
lliddba-profile-id18
commit
quit
ont-srvprofileeponprofile-id20//配置ONT业务模板。
ont-porteth4
commit
quit
interfaceepon0/1//增加ONT并绑定线路模板和业务模板。
port0ont-auto-findenable
ontadd08mac-auth001F-A4D8-6876oamont-lineprofile-id19ont-srvprofile-id20//配置所使用的ONT光网络终端的MCA地址与链路绑定；
displayontinfo0all
ontportnative-vlan08eth1vlan113//配置ONT端口VLAN。
ontportnative-vlan08eth2vlan113
ontportnative-vlan08eth3vlan113
ontportnative-vlan08eth4vlan113
quit
//加入业务虚端口。
service-portvlan113epon0/1/0ont8multi-serviceuser-vlan113
quit
七、结果
EPON配置成功ONU上LOS灯熄灭PON灯常亮，如下图所示，在吧SIP电话连接到下图的LAN接口，能够拨打电话，把计算机连上ONU的LAN口可以上外网，则可证明EPON配置成功。
图7-1EPON连接配置成功
八、体会
在本次课设过程中，我学到了了很多知识，加深自己对通信系统的更好理解，同时也段练了我的的动手能力，在此次课程设计程中遇到了一些问题，通过查询资料和问同学老师来来解决问题，同时在以后遇到问题时，知道分析和解决问题，使我所学得到了全面的理论综合和实践应用。
通过为期两周的EPON宽带业务配置实训，使我充分了EPON中VLAN数据规划，理解宽带数据业务流程并且可以根据数据规划完成基本业务配置并且能够使得测试电脑成功登陆校内网。
老师的讲解让我们了接入网的基本设备，接入网的网络拓扑，接入网的布线。
EPON-MA5680T能够满足光纤到户、光纤到楼、基站传输、IP专线互联、批发等组网需求，并且提供高宽带长距离接入，解决大规模光纤接入问题。
EPON终端HG813e采用FTTH方式进行组网，用户可将各种终端（电脑、电视、电话等）连接到HG813e，经分光器与主控机房的OLT设备相连，经IP网络与Internet和PSTN进行数据通信，可以采用分光器的级联来增加用户容量。
见到了MA5680T和HG813e的实物，这使我们加深了对这些设备印象，对其设配置也有了进一步的了解。
实验室中有5个大柜子，但其他4个的线都已经引至配线柜中，所以我们只要对配线柜操作就能实现所有的配线工作。
通过这次课程设计，我认识到理论与实际相结合的重要性，只有理论知识是远远不够的，得用理论知识与实际相结合起来，才能真正提高自己的动手操作能力。
在课设实践，让我认识到团队合作的重要性，体会到了团队精神。
在分析问题时分析要全面，处理要严谨。
这次课程设计也让我感受到思维的乐趣，让我体验到动手的快乐。
九、评分表
计算机与通信学院课程设计评分表
项目
评价
设计方案的合理性与创造性
设计与调试结果
设计说明书的质量
答辩陈述与回答问题情况
课程设计周表现情况
综合成绩
课题名称：
现代通信系统之EPON光接入实训
教师签名：
日期：
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