PON技术及维护教案.docx
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PON技术及维护教案
《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：
PassiveOpticalNetwork，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，20XX年6月电气电子工程师协会（IEEE）正式颁布EPON标准IEEE802.3ah。
（2）GPON:
Gigabit-CapablePON,吉比特PON技术，由全业务网络联盟（FSAN）于20XX年9月提出,20XX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.TG.984.x
IEEE802.3ah
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
Ethernet
QOS
非常好
一般
OAM
ITU-TG.984（强）
EthernetOAM（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：
接入电话机；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ZXA10F460：
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
ZXA10F460B
4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
LAN1LAN2LAN3LAN4
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
闪烁
有数据传输
VoIP1VoIP2
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
闪烁
有业务流传输
电源指示灯
蓝灯常亮
系统正常上电
灭
系统未上电
WLAN指示灯
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
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
PON状态指示灯（仅仅对EPON接入设备）
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
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
LAN1LAN2LAN3LAN4
RJ-45LAN网络接口，通过RJ-45网线连接至本地网络
POTS1POTS2
RJ-11电话接口，通过RJ-11电话线连接至电话机，POTS接口仅能连接到电话，不能连接到PSTN
PON
SC/UPC单模光纤插口,用于接入光纤
USB
USBHOST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，DC12V
WPS
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ZXA10F822：
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：
ZXA10F822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
HOOK
绿灯亮
有语音用户摘机
灭
无语音用户使用业务
L1
绿灯常亮
PON口的光链路都正常
灭
PON口的光链路不正常
PWR
蓝灯常亮
系统正常上电
灭
系统未上电
RUN
绿灯常亮
单板自检通过，但还未从主控板
闪烁
单板的一切功能运行正常
讲课要点：
中兴ZXA10F822主要用于小区宽带语音接入，讲解时可对比中兴ZXR102826S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（VoiceoverInternetProtocol）电话服务和TDM专线接入、以太网专线接入、基站传输和FTTB（FiberToTheBuilding）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：
Ø1个GPON上行接口，提供光纤高速接入。
Ø8个E1/T1接口，用于上行提供TDM专线和基站接入。
Ø1个GE接口，用于连接到局域网交换机、路由器等设备。
Ø4个FE接口，用于连接到计算机或者交换机等设备。
Ø8个POTS接口，提供电话机接入和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
红色
常亮
设备温度达到告警阈值。
（系统告警灯）
熄灭
设备无告警。
PWR
绿色
常亮
系统正常上电。
（电源指示灯）
熄灭
系统掉电。
VoIP指示灯
绿色
常亮
VoIP电话服务正常。
熄灭
VoIP电话服务中断。
POTS指示灯
绿色
常亮
POTS电话拿起。
熄灭
POTS电话挂断。
AUTH（认证状态指示灯）
绿色
常亮
认证通过。
闪亮
正在认证过程中。
熄灭
认证没有通过。
LINK
（链路指示灯）
绿色
常亮
PON线路正常。
熄灭
PON线路信号丢失。
FE、GE指示灯
LINK
绿色
常亮
链路正常连接。
熄灭
链路中断或未连接。
ACT
黄色
常亮或闪亮
正在进行数据传输。
熄灭
无数据收发。
E1/T1指示灯
红色/
绿色
熄灭
E1/T1端口未使用。
红色常亮
E1/T1通道发生E1/T1_LOS告警。
红色闪亮
E1/T1通道发生严重告警，但不包括E1/T1_LOS告警。
绿色常亮
E1/T1通道使用，且无任何告警。
5）.接口说明：
接口
数量
说明
接地点
1
藉由导线与地壳有良好的导通。
电源接口
1
通过电源线连接电源接口。
INIT口
1
用于复位设备，或将设备恢复默认设置。
POTS接口
8
提供8路RJ-11接口，用于连接POTS电话设备。
PON接口
1
提供1路PON上行端口，用于光信号输入。
FE接口
4
提供4路FE接口，用于连接到计算机或者交换机等设备。
GE接口
1
提供1路GE接口，用于连接到局域网交换机、路由器等设备。
E1/T1接口
8
提供8路E1/T1接口，用于连接PBX、无线基站、节点机等设备。
讲课要点：
可对比中兴PON终端，讲解相关接口及指示灯，尤其突出说明线路指示灯不同设备的指示灯名称。
[课程小结]
通过本次课程，我们主要学习了PON技术基本原理、华为中兴典型ONU接口类型及指示灯功能。
[课后习题]
（1）PON网络由哪些部分组成，其中PON网络的无源特性指的是什么？
（2）PON的上行和下行各采用多少nm的波长进行传输？
（3）中兴ZXA10F460、中兴ZXA10F822、华为OT928G线路指示灯各是什么，有什么功能？
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