现代通信系统设计Word格式.docx
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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4
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9
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。
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
认证正常
认证失败
LINK
EPON连接正常
EPON无连接
LAN1~LAN4
以太网接口连接正常
闪烁
以太网接口有数据传输
以太网接口未建立连接
表二接口按钮说明
接口/按钮
功能
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
电源接口,用于连接电源适配器
O
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