有线电视信息技术GPON实训指导说明.docx
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1、GPON实训指导书GPON实训指导书11.实训专业22.实训目的23.实训要求24.实训场地25.指导教师36.实训设备及配件37.实训项目37.1 无源光网络pon概述3、PON的定义32、PON的组成33、PON的单纤双向传输机制54、PON的优势55、三大PON技术67.2主要设备介绍7、GPON-MA5683T E72、MA5626183、ONT设备(GPON终端:HG850a)系统介绍207.3 实验系统组网24、知识准备252、实验步骤261. 实训专业 电子信息工程2. 实训目的进入21世纪,在新一代的广义通信网络中,接入网作为一个独立的网络,与核心网并列成为网络的两大构件。现在
2、接入网的主流趋势是 “光进铜退”,实现综合业务承载(传统的以太网业务、VOIP业务、IPTV业务等)是其发展目标。目前,PON技术是主流的光接入技术,各大通信运营商都在大力建设自己的PON网络。为适应社会对接入网人才的需求,目前我校已购置了华为的GPON产品,为学生提供GPON宽带接入实训平台。学生通过对GPON业务的配置,能了解接入网基本结构,熟悉PON的基本原理,掌握GPON的业务配置方法,为将来走上工作岗位奠定一定的基础。由于本次实训器材原因,仅做以太网业务配置类实训项目3. 实训要求1、 分组 :分成四组每组两台PC:一台用作管理PC,需将其网线插入操作台下方的网口上另一台作用户PC,
3、需将其接入贴有标签“GPON 用户线”的网线2、 按照实训项目完成任务,并记录实训过程中的问题3、 分组考核4、 编写实训报告并提交4. 实训场地逸夫楼软交换实验室YF3145. 指导教师杨晓波 李季碧 6. 实训设备及配件序号设备名称设备型号(规格)数量备注1宽带接入认证服务器BASXF-BAS12GPON-OLTGPON-MA5683T E13GPON-MDUMA562634GPON-ONTHG850a15分光器1:816二层数据交换机TP-link27PC/若干8网线/若干7. 实训项目7.1 无源光网络pon概述、PON的定义l PON,Passive Optical Network,
4、无源光网络l PON是一种应用于接入网,由局端设备(OLT)与多个用户端设备(ONU/ONT)之间通过无源的光缆、光分/合路器等组成的光分配网(ODN)连接的光接入网络。l 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。 2、PON的组成如图,PON由光线路终端(OLT)、光合/分路器(spliter)和光网络单元(onu组成,主要采用树形拓扑结构。OLT放置在中心端局,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和ONU之间通过无源光合/分路器连接。技术缩略语Onu主要分为两类,具有多个以太网口、
5、实现FTTB接入的onu称作MDU;只具有少量以太网口、实现FTTH接入的称作ONT。在本实验中,OLT是GPON-MA5683T E,onu是MA5626和HG850a,其中MA5626是MDU,HG850a是ONT3、PON的单纤双向传输机制1) PON采用波分复用(WDM)技术,在一根光纤中同时处理双向信号传输。OLT到ONU的方向为下行方向,反之为上行方向。上、下行信号分别用不同的波长,下行方向采用1490nm,上行方向则采用1310nm,如图所示。1490nm1310nm1490nm1490nm1490nm2) 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
6、数据流采用广播技术;上行数据流采用TDMA技术4、PON的优势1) 相对成本低,维护简单,容易扩展,易于升级。PON结构在传输途中不需电源,没有电子部件,因此容易铺设,基本不用维护,长期运营成本和管理成本的节省很大2) 无源光网络是纯介质网络,彻底避免了电磁干扰和雷电影响,极适合在自然条件恶劣的地区使用。 3) PON系统对局端资源占用很少,系统初期投入低,扩展容易,投资回报率高4) 提供非常高的带宽。EPON目前可以提供上下行对称的1.25Gb/s的带宽,并且随着以太技术的发展可以升级到10Gb/s。GPON则是高达2.5Gb/s的带宽。5) 服务范围大。PON作为一种点到多点网络,以一种扇
7、出的结构来节省CO的资源,服务大量用户。用户共享局端设备和光纤的方式更是节省了用户投资。6) 带宽分配灵活,服务有保证。G/EPON系统对带宽的分配和保证都有一套完整的体系。可以实现用户级的SLA。5、三大PON技术1987年英国电信公司的研究人员最早提出了PON的概念。1995年,全业务网络联盟成立,旨在共同定义一个通用的PON标准。1998年,国际电信联盟ITU-T工作组,以155Mbps的ATM技术为基础,发布了APON(ATM PON)标准。2001年,APON更名为BPON。这种标准在北美、日本和欧洲应用较多。但在中国,ATM本身的推广并不顺利,所以APON/BPON在我国技术没有什
8、么应用。随着以太网技术在城域网中的普及以及宽带接入技术的发展,人们提出了1Gbit/s以上的宽带PON技术,主要包括EPON和GPON技术:“E”是指Ethernet,“G”指吉比特级。这两种PON技术由于其具有高传输速率、适宜IP业务承载同时具有综合业务接入能力,被市场所认可,成为当前世界主流的两大PON技术。下面通过表格对这三种技术进行一个比较。7.2主要设备介绍【背景描述】现在我国各大电信运营商都在大力建设自己的pon网络,争夺接入网市场份额。本实训项目选用在市场上有大量应用的华为GPON产品作为实验设备,旨在让学生与最主流的接入技术接触,加深对网络理论知识的理解,提高实践操作能力。在构
9、建一个GPON 网络时,需要对设备及设备的接口进行了解,特别是作为GPON系统的初学者,为了尽快掌握相关设备的操作和使用,首先应该了解这些设备的接口及硬件连接,下面对实验中涉及的OLT、MDU以及ONT设备进行介绍。、GPON-MA5683T E 1) GPON-MA5683T产品介绍SmartAX MA5683T 光接入设备是华为技术有限公司推出的EPON/GPON 一体化中规格接入产品。GPON-MA5683T 系列产品定位:(1)可以作为EPON/GPON 系统中OLT(Optical Line Terminal)设备,和终端ONU(Optical Network Unit)/ONT(O
10、ptical Network Terminal)设备配合使用。(2)满足FTTH(Fiber To The Home)光纤到户、FTTB(Fiber To The Building)光纤到楼、FTTC(Fiber To The Curb)光纤到路边、基站传输、IP 专线互联、批发等组网需求。(3)支持P2P FE 光接入和以太网级联等宽带接入业务,通过与光接入终端配合,为用户提供点对点的FTTH接入。2) GPON-MA5683T网络地位与应用BRAS:宽带接入服务器 MDU:高性能多住户单元ONT:光网络终端 STB:机顶盒 TG:中继网关图为GPON-MA5683T在全网解决方案中的应用3
11、) GPON-MA5683T硬件结构硬件结构包括MA5683T 使用的机箱、单板等相关硬件的规格和设备配置。(1) 设备外观、结构图规格及尺寸:MA5683T设备尺寸规格说明(2) 设备配置:相关槽位支持的单板如下:(3) 供电原理:MA5683T 机箱使用直流供电,由PRTE电源板接入一路-48V 电源,将电源引入到背板,再由背板对各单板供电。PRTE双配实现冗余备份功能,某一路电源断开,另一路电源能对机箱继续供电,不会影响系统工作。(4) 单板分类:(5) 功能模块:MA5683T 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。业务接口模块由业务板以及相关软件组成。
12、包括:(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。以太网交换模块:主控板提供以太网交换模块,完成基于 10GE Bus 架构的以太网汇聚和交换功能。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。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4) GPON-MA5683T管理方式用户可以
13、采用串口或者Telnet(网口)方式登录MA5683T系统,对系统进行管理与维护(登陆用户名:root 密码:admin)。(1) 串口方式用串口线与GPON-MA5683T设备进行通信,通信软件可使用Windows操作系统下的超级终端工具进行。串口终端环境的建立操作步骤如下:a) 将PC机串口通过标准的RS-232串口线与GPON-MA5683T的超级控制板上的串行配置口CON口相连接,如下图所示。b) 在PC上选择开始/程序/附件/通讯/超级终端菜单,打开超级终端,建立相应的串口连接,如下图所示。 c) 任意取名后点击确认,进入下一步设置,选择与GPON-MA5683T实际连接的标准字符终
14、端或PC的串口号,如下图所示。 d) 单击确定后会出现COM属性配置框,设置波特率为9600bit/s(波特率的设置和设备的串口参数的配置一致,系统默认设置为9600 bit/s),数据位为8,奇偶校验为无,停止位为1,流量控制为无,如下图所示。e) 单击确认后会出现超级终端界面,如下图所示。f) 在超级终端界面中选择文件/属性菜单,在设置菜单中应选择终端仿真类型为VT100或自动检测,如下图所示。然后单击ASCII码设置(C).设置ASCII码属性,如下图所示(注:可不做此项)。 说明:当向超级终端粘贴文本时“字符延迟”将控制每个字符的发送速度。“行延迟”将控制每行的间隔时间。延迟时间太短将
15、会造成缺漏字符的现象,若粘贴文本指令时不正常,请注意修改此项值。g) 点击确认, 进入GPON-MA5683T系统操作界面,根据提示输入用户名和密码进行用户注册(系统缺省的超级用户名为:root,密码为:admin),直到出现命令行提示符(如MA5683T)。若无用户名和密码提示,点击操作界面上的挂断后再拨号按回车,若还无法登录,请返回检查参数设置或物理连接,然后重新登录。如下图所示。(2) 带外网管方式首先,通过超级终端成功登陆GPON-MA5683T,在GPON-MA5683T上配置SCUL板上的带外网口地址 (默认为meth 0)主要命令及含义:命令“MA5683T(config)#in
16、terface meth 0 (进入网管ETH口)MA5683T(config-if-meth0)#ip address 172.24.3.36 255.255.255.0 (配置带外网管IP172.24.3.36;注意:本实验的带外IP地址为172.24.15.36,老师已做好配置)。然后,用网线将PC机网口与GPON-MA5683T的超级控制板上的带外网管接口eth口相连接,并将PC的IP地址设成与带外网管地址在同一网段,在pc上ping带外网管地址,ping通后即可用telnet登陆2、MA5626MA5626在GPON接入系统中作为MDU(Multi-Dwelling Unit)设备,
17、上行方向与OLT配合提供高速率和高质量的数据、语音和视频业务,实现FTTB接入。MA5626可以支持以下业务接入方式: 基于VoIP的POTS(Plain Old Telephone Service)接入。基于以太网的LAN接入。1) MA5626外观及接口2) 工作原理MA5626通过GPON子系统、汇聚子系统和语音子系统的交互完成所有业务的处理。工作原理如图所示。MA5626的工作原理:1、 OLT通过光纤连接到MA5626的GPON接口,完成业务通道的对接。2、 GPON子系统实现光电与电光转换和MAC协议处理等功能,与汇聚和接口子系统进行对接3、 汇聚子系统完成以太网数据的交换汇聚以及
18、高层协议处理,实现以太网用户的接入,并与语音子系统进行对接。3) 管理方式用户可以采用串口或者Telnet(网口)方式登录MA5626系统,对系统进行管理与维护(登陆用户名:root 密码:mduadmin)。注:MA5626不提供单独的维护网口;可根据需要将FE口配置为维护网口(系统缺省维护网口为0/1/1),配置后其IP地址为固定值10.11.104.2/24,IP地址不可修改。3、ONT设备(GPON终端:HG850a)系统介绍1) 产品简介 HG850位于GPON用户接入层, 是面向家庭和SOHO用户设计的一款ONT设备。它应用GPON(Gigabit-capable Passive
19、Optical Network)技术,通过光纤上行接口将家庭和SOHO用户接入到Internet网络。 HG850在LAN(Local Area Network)侧提供丰富的硬件接口,可以满足家庭、SOHO用户的多种组网需求。同时,HG850可提供基于IP网络的高质量、低成本的VoIP(Voice over IP)电话服务,以及FoIP(Fax over IP)数据传真服务,让您尽享优质的语音和视频服务,以及高速的数据服务。 HG850通过OMCI(ONT Management and Control Interface)技术,便于服务提供商实现远程业务自动发放,以及网络维护人员对设备进行远程
20、维护和管理。HG850的功能如下: (1)上行方向通过PON(Passive Optical Network)光口(即后面板上的Optical光口)与网络侧的OLT设备对接提供综合接入服务。 (2)下行方向通过以太网接口连接 PC、STB等,实现数据、视频业务的接入;通过POTS(Plain Old Telephone Service)接口(即后面板上的Tel接口)连接电话或传真机,实现VoIP语音或IP传真业务的接入。 HG850的特性如下: (1)可作为GPON终端设备实现宽带连接。 (2)提供最高2.488Gbit/s的下行速率和1.244Gbit/s的上行速率。 (3)提供4个100
21、Base-TX全双工以太网接口,使局域网内所有计算机都可更高效的访问Interent。 (4)提供2个POTS接口,提供VoIP语音服务。 (5)支持远程Telnet管理和远程FTP(File Transfer Protocol)加载升级,以及在线OMCI软件自动升级。2) 典型组网HG850a的典型组网方式是FTTH(Fiber To The Home)组网,是指将光网络单元安装在住家用户或企业用户处。OLT(Optical Line Terminal)设备放置于中心机房,HG850a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HG850a之间通过分光器以点对多点
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