三网融合技术 实验报告Word格式文档下载.docx
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下行信号：
OLT连续广播发送，ONU选择性接收（根据LLID）
PON基本技术——上行
上行信号：
TDMA突发发送，采用测距技术保证上行数据不发生冲突
2、PON的原理
1）EPON组成
随着以太网技术在城域网中的普及以及宽带接入及技术的发展，人们提出了速率高达1Gbit/s以上的宽带PON技术，主要包括EPON技术和GPON技术。
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。
PON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。
PON的优势：
相对成本低，维护简单，容易扩展，易于升级。
提供非常高的带宽，服务范围大。
EPON在现有IEEE802.3协议基础上，通过较小的修改实现在用户接入网络中传输以太网帧，是一种采用点到多点网络结构、无源光纤传输方式、基于高速以太网平台和TDM时分MAC媒体访问控制方式提供多种中综和业务的宽带接入技术。
EPON系统由OLT、ONU、ODU组成。
OLT：
作为EPON的核心，其功能有
（1）向ONU以广播方式发送以太网数据
（2）发起并发控制测距过程，并记录测距信息
（3）发起并控制ONU功率控制
（4）为ONU分配带宽，即控制ONU发送数据的起始时间和发送窗口大小
（5）其他相关的以太网功能
ODU：
有无源光分路器和光纤构成
ONU/ONT：
为用户提供EPON接入的功能
（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
（4）其他相关的以太网功能
PON技术的比较：
Tech.
BPON
EPON
GPON
WDM-PON
Bandwidth/Wavelength（Mbps/nm）
US
155/1310
1250/1310
2488/1310
125~1250/-
DS
622/1490
1250/1490
2488/1490
Protocol
Line
NRZ/DSS
NRZ,8B/10B
NRZ/FSS
Any
Link
ATM
Ethernet
ATM/GEM
ServiceSupporting
Data
AAL5
TransparentTransfer
GFP
Voice
TDM/VoIP/AAL2
VoIP
TDM/VoIP
Video
AAL5--IPTV
IPTV
GEM--IPTV
TDM
AAL1
TDMOverIP（futurePWE3）
GEM
BandwidthEfficiency
稍高
稍低
高
－
Reach/Splitter
20km/16
10km/32
20km/32
20km/64
Above20km/32
StandardCommittee
ITU-T（FSAN）
IEEE
-
2）EPON协议栈
EPON以MAC控制子层的MPCP机制为基础，MPCP通过消息、状态机和定时器来控制访问P2MP的拓扑结构。
MPCP是一种管理P2MP的协议。
3）GPON的原理及介绍
GPON三大优势：
1、更远的传输距离：
采用光纤传输，接入层的覆盖半径20KM；
2、更高的带宽：
对每用户下行2.5G/上行1.25G（物理层）；
3、分光特性：
局端单根光纤经分光后引出多路到户光纤，节省光纤资源。
GPON原理----数据复用
GPON系统采用WDM技术，实现单纤双向传输（强制）。
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：
1.下行数据流采用广播技术；
2.上行数据流采用TDMA技术。
GPON标准协议:
ITU-TG.984.1、ITU-TG.984.2、ITU-TG.984.3、
ITU-TG.984.4
GPON原理：
下行数据：
广播方式：
GPON的下行帧长为固定的125us，下行为广播方式，所有的ONU都能收到相同的数据，但是通过GEMPORTID来区分不同的业务的数据，ONU通过过滤来接收属于自己的数据。
上行数据：
TDMA方式：
GPON的上行是通过TDMA（时分复用）的方式传输数据，上行链路被分成不同的时隙，根据下行帧的upstreambandwidthmap字段来给每个ONU分配上行时隙，这样所有的ONU就可以按照一定的秩序发送自己的数据了，不会产生为了争夺时隙而冲突。
每帧共有9120个时隙。
4）多MAC控制简介
（1）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
（2）在IEEE802.3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。
•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MAC
•EPON终端在注册过程中分配的LLID唯一标识了MAC
5）MPCP协议介绍
（1）、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
EPON原理——自动发现和测距
•自动发现是少量的，尽量不占用有效带宽
•何时启动：
可以静态设置Discovery操作频率，可以按照DBA算法指定
•多个ONU避免注册冲突
–ONU采用随机算法，保证ONU尽量在不同的时刻响应，提高成功率。
–随机延迟法：
ONU自行延时一段时间
–随机跳过窗口：
ONU自行决定是否响应
•OLT广播Discovery窗口：
按照最大窗口20km，按照软件设置的最大窗口参数
（2）、报告处理
1.报告处理负责对网络中报告的产生和终止进行排队。
报告有较高层产生，通过MAC控制的客户端送入MAC控制子层。
状态报告用于带宽需求和OLT的watchdog时钟。
2.即使没有带宽需求，也需要周期性地产生报告。
3.报告处理功能模块和它的MPCP协议被设计成与802.1P桥接
（3）、门限处理
1.多点MAC控制的关键概念是公平裁决多个ONU进行传输的能力。
2.OLT通过许可分配的方式控制ONU的传输
3.ONU通过GATE消息设置传输窗口
4.产生周期性的许可（发送GATE消息）以防止watchdog超时
5.ONU注册以后，如果设置了Discovery标志，则忽略所有的GATE消息
6）EPON和GPON的比较
四、EPON业务规划与配置
1.EPON数据业务配置
①通用组网图
②数据规划
4种业务流
1）CommonVLAN多业务流配置。
可作为普通的二层VLAN使用
2）StackingVLAN多业务流的配置。
包含内外两层VLAN标签，用户CVLAN、服务提供商SVLAN
3）QinQVLAN多业务流的配置。
包含用户私网的内层VLAN和外层VLAN，在VLAN里嵌套一个VLAN
4）各种VLAN单业务流的建立
③多业务流配置
Commonvlan：
建立多业务流时网络侧vlan必须不同，用户侧vlan和网络侧vlan一一对应
stacking和QinQ：
基于同一个ONT建立多业务流时，外层vlan必须一样，网络侧vlan唯一，多个用户侧vlan对应一个网络侧vlan
1、CommonVLAN——用户侧数据为untag
配置命令：
huawei（config）#vlan3000smart（建立网络侧vlan）
huawei（config）#portvlan30000/200（将上行口添加到VLAN）
huawei（config）#service-portvlan3000epon0/1/0ont0multi-serviceuser-vlanuntagged
huawei（config）#interfaceepon0/1
huawei（config-if-epon-0/1）#ontportvlan00fe13000（将网络侧vlan添加到指定的端口）
huawei（config-if-epon-0/1）#ontportnative-vlan00fe1vlan3000（设定端口的nativevlan）
1）当数据流为untagged业务流时，需要配置端口的nativevlan；
2）基于一个ont建立commonvlan多条业务流时，使用不同的网络侧VLAN；
3）每个ont最多可以建立8条业务流。
2、CommonVLAN——用户侧数据为带vlan的报文
huawei（config）#vlan3000smart
huawei（config）#portvlan30000/180（将上行口添加到VLAN）
huawei（config）#vlan35（建立用户侧vlan）
huawei（config）#service-portvlan3000epon0/1/0ont0multi-serviceuser-vlan35
huawei（config-if-epon-0/1）#ontportvlan00fe135（将用户侧vlan添加到指定的端口）
1网络侧的数据报文只带有网络侧VLAN；
2用户侧VLAN在ONT侧终结；
3）StackingVLAN——用户侧数据为untag：
huawei（config）#vlanattrib3000Stacking
huawei（config）#portvlan30000/180
huawei（config）#service-portvlan3000epon0/1/0ont0multi-serviceuser-vlanuntagged
huawei（config）#displayvlan3000（查询该stacking业务流的lable值）
huawei（config-if-epon-0/1）#ontportvlan00fe11002（将ont端口添加到label）
huawei（config-if-epon-0/1）#ontportnative-vlan00fe1vlan1002（将ont端口的nativevlan设置为label）
1系统给业务流分配lable值，然后作为内层VLAN打包在数据流；
2网络侧的数据报文包含网络侧VLAN和内层VLAN；
4）StackingVLAN——用户侧数据带vlan：
huawei（config）#vlan35
huawei（config）#service-portvlan3000epon0/1/0ont0multi-serviceuser-vlan35
huawei（config-if-epon-0/1）#ontportvlan00fe135
5）QinQVLAN——用户侧数据带vlan：
huawei（config）#vlanattrib3000QinQ
1用户侧VLAN保留，直接在外层加上网络侧VLAN；
3目前QinQVLAN不支持untag数据；
4单业务流建立
1、common、qinq、stackingvlan的单业务流的建立都是相同的命令行，不需要ontportvlan、ontportnative-vlan等命令配合。
例：
huawei（config）#service-portvlan3000epon0/6/3ont0rx-cttr6tx-cttr6
2、建立单业务流的常用模板：
huawei（config）#vlan3000smart
huawei（config）#vlanattrib3000....[根据需要修改vlan属性]
huawei（config）#portvlan30000/63
2.添加和配置ONT
1）创建ONT模板
huawei（config）#ont-profileaddeponprofile-id20
Press'
Q'
or'
q'
toquitinput
>
IsUNIconfigurationconcerned?
<
1-notconcern,2-concern>
[2]:
ONTFEportslist（fomat:
1,3-5,7）<
S>
0-100>
[-]:
1-2
ONTGEportslist（fomat:
1
NumberofPOTSports<
0-16>
[0]:
TDMporttype<
1-E1>
[1]:
NumberofTDMports<
0-8>
AddinganONTprofilesucceeded
Profile-ID:
20
Profile-Name:
ont-profile_20
2）添加ONT
●在线添加：
单板模式下使用命令ontconfirm进行ont的添加，该命令只能添加已经自动发现的ont。
huawei（config）#interfaceepon0/3
huawei（config-if-epon-0/3）#port0ont-auto-findenable（打开PON口的自动发现功能）
huawei（config-if-epon-0/3）#ontconfirm0allprofile-id20（批量添加）
huawei（config-if-epon-0/3）#ontconfirm00018-0237-B303ontid0profile-id20（逐一添加）
●离线添加：
不管ont是否被自动发现，都可以通过ontadd的命令来进行添加。
huawei（config-if-epon-0/3）#ontadd000018-0237-B303profile-id20
3）检查添加ont的状态
huawei（config-if-epon-0/3）#displayontinfo23
Controlflag:
activeont处于激活状态，如果是非激活状态则为deactive
Runstate:
upont已经上线，不在线时显示down
Configstate:
normalont配置恢复正常
Matchstate:
matchont的实际能力级和绑定的模板相匹配
OntProfileID:
五、组播业务
主播业务就是传送数据的一个拷贝到多个接收者，主机发送数据的一个拷贝，网络在每个接收者的最后可能存在的一跳复制它，主机可同时发送数据到多个接收者。
1.IGMP协议
IGMPV2格式
2.组播业务的基本配置
1）IGMPPROXY
IGMPproxy功能主要包括IGMP协议报文的处理，节目组成员关系的维护（加入、离开、老化）。
IGMP协议报文的处理包括系统同时作为IGMP查询器和主机功能分别与用户侧和网络侧设备交互。
仅当用户是加入节目的第一个用户时，才向相应的上行口转发用户的Report报文；
同样的，当用户是离开该节目的最后一个用户时，才向相应的上行口转发用户的Leave报文
2）IGMPSNOOPING
IGMPsnooping功能主要是窥探用户上报的IGMP加入/离开报文，直接向相应的上行口转发，并接收上行口的组播流，转发到用户端口；
除了对用户IGMP报文和上层查询报文的处理过程有差别外，其它处理过程与PROXY的实现完全相同
3）受控组播
4）EPON组播配置
1、创建VLAN并加入上行端口
MA5600T（config）#vlan10smart
MA5600T（config）#vlan1001smart
MA5600T（config）#portvlan10010/90
2、设置上行口的Native-VLAN
MA5600T（config-if-giu-0/19）#native-vlan0vlan1001
3、建立业务虚端口
MA5600T（config）#service-portvlan1epon0/1/0ont0multi-serviceuser-vlan10
4、将ONT上的端口加入USER-VLAN
MA5600T（config-if-epon-0/12）ontportvlan00ge101
5、设置业务流的多播抑制开关
MA5600T（config-btv）#multicastpolicyservice-port0normal
6、添加EPON组播用户
MA5600T（config-btv）#igmpuseraddservice-port0no-auth
7、设置组播VLAN模式
MA5600T（config-mvlan1001）#igmpmodeproxy
8、添加节目
MA5600T（config-mvlan1001）#igmpprogramaddip239.1.1.1sourceip10.11.104.1
9、添加上行口
MA5600T（config-mvlan1001）#igmpuplink-port0/9/0
10、将用户加入组播VLAN
MA5600T（config-mvlan1001）#igmpmulticast-vlanmemberservice-port0
六、实验总结
通过这三周的学习和实验，我们对三网融合有了进一步更加深入的了解，以前总以为所谓的“三网”就是电信网、互联网和电视网，现在看来我们以前的认为是错误的。
准确的说三网融合是将传统意义上的数据、语音和视频三个业务合三为一，这才是真正的三网融合。
不仅如此，我们还知道了什么是ＰＯＮ技术，和ＥＰＯＮ组播
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