本书全面介绍了EPON的关键技术及其应用。全书共8章,分为理论基础篇、业务配置篇及故障处理篇。理论基础篇为第1章和第2章,内容包括数据网络基础以及EPON系统的关键技术与安全保障。业务配置篇为第3章至第7章,内容包括EPON设备认知、OLT设备基本操作、宽带业务开通及配置、组播业务开通及配置、语音业务开通及配置。故障处理篇为第8章,内容主要是EPON网络故障处理。本书可作为高职高专通信技术等专业的教材,也可作为接入网维护人员的参考资料。
本书是为适应高职高专院校通信工程等专业的教学需求,培养零距离上岗的企业前端技术人员而编写的。以太网无源光网络(EPON)是在以太网及无源光网络的基础上产生的。其中,无源光网络(PON)的概念由来已久,它具有节省光纤资源、对网络协议透明的特点,在光接入网中扮演着越来越重要的角色。同时,以太网(Ethernet)技术经过多年的发展,以其简便实用、价格低廉的特性,几乎已经完全统治了局域网领域,并在事实中被证明是承载IP数据包的最佳载体。随着IP业务在城域和干线传输中所占的比例不断攀升,以太网在通过传输速率、可管理性等方面的改进,也逐渐向接入网、城域网甚至骨干网渗透。EPON同时具备了以太网和无源光网络的优点,正成为光接入网领域中的热门技术。随着EPON技术的成熟,业界主流的运营商已经开始大规模应用EPON系统,展开FTTX应用,并在此基础上实现Triple Play(三重播放,提供语音、数据和视频业务),构建三网合一的接入平台。本书密切结合理实一体的教学方法,分为理论基础篇、业务配置篇及故障处理篇三大模块。本书的理论基础篇主要对企业接入网工作岗位所需要的理论知识进行提炼,其知识难度循序渐进地加深。业务配置篇和故障处理篇主要列举了一些接入网维护工作中出现的案例,其实用性较强。理论基础篇主要是针对IP基础和EPON理论知识的学习,尽量将复杂的文字描述简单化,多采用图表的形式,让学生容易理解,轻松掌握基础知识。业务配置篇主要模拟企业的网络结构,帮助学生掌握业务开通所必须具备的理论知识点,掌握企业宽带、组播、电话业务的配置过程。故障处理篇主要介绍企业实践中频繁出现故障的处理方法,使学生通过学习能基本掌握解决故障的思路、方法及过程。通过对本书的学习和实践应用,可为学生今后到企业从事接入网设备的维护和管理打下良好的基础,实现企业高职高专毕业生零距离上岗的目标。本书在编写的过程中得到了湖南通信职业技术学院领导、同事,中国电信常德分公司技术经理胡冰云,中兴公司胡良稳等大力的支持,并参考了许多专家的论文和专著,在此表示衷心的感谢!
编 者2017年1月
理论基础篇
第1章 数据网络基础 2 1.1 TCP/IP基础 2 1.1.1 OSI参考模型 2 1.1.2 TCP/IP协议参考模型 6 1.1.3 TCP/IP协议栈 8 1.2 IP地址与IP路由 11 1.2.1 IP地址 11 1.2.2 IP路由 14 1.3 VLAN原理 18 1.3.1 VLAN概述 18 1.3.2 VLAN的划分方法 18 1.3.3 VLAN之间的通信 20 1.3.4 802.1Q的帧结构 21 1.4 QinQ 21 1.4.1 QinQ概述 21 1.4.2 QinQ的帧结构与工作原理 22 1.4.3 QinQ实现方式 23 1.4.4 QinQ的组网 24 习题 24第2章 EPON系统的关键技术与安全保障 26 2.1 EPON的基本原理 26 2.2 EPON的关键技术 27 2.2.1 EPON的帧结构 27 2.2.2 EPON的上下行原理 29 2.2.3 EPON的物理层 31 2.2.4 MPCP协议 33 2.2.5 ONU的自动注册 35 2.2.6 测距和时延补偿 36 2.2.7 突发发射技术 38 2.2.8 动态带宽分配 39 2.3 EPON技术与其他PON技术的比较 41 2.3.1 APON技术 41 2.3.2 GPON技术 42 2.3.3 三种PON技术的比较 44 2.4 EPON中的QoS 47 2.4.1 QoS基本概念 47 2.4.2 QoS的指标 47 2.4.3 QoS的三种模型 49 2.4.4 QoS技术综述 50 2.5 EPON的安全保障 58 2.5.1 EPON的线路保护 58 2.5.2 OLT上联口保护 61 2.5.3 ONU设备接入和认证保护 62 2.5.4 用户的认证和绑定 62 2.5.5 业务隔离保护 62 2.5.6 信息安全保护 63 2.5.7 网络安全 63 2.5.8 设备安全 64 2.5.9 系统冗余和备份 64 2.5.10 系统保护 64 2.6 EPON系统典型应用类型 64 2.6.1 EPON系统结构 64 2.6.2 光纤到路边(FTTC) 65 2.6.3 光纤到楼(FTTB) 66 2.6.4 光纤到户(FTTH) 67 2.6.5 光纤到办公室(FTTO) 67 2.7 PON系统的容量测算 68 2.7.1 单PON 口接入用户数的测算 68 2.7.2 OLT上联口带宽的测算 69 习题 69
业务配置篇
第3章 EPON设备认知 72 3.1 OLT设备认知 72 3.1.1 OLT功能 72 3.1.2 中兴OLT设备认识 73 3.1.3 华为OLT设备认知 77 3.2 ODN系列器件 78 3.2.1 MODF 78 3.2.2 光分路器 82 3.2.3 免跳接光缆交接箱 84 3.2.4 光缆接头盒 87 3.2.5 光缆分纤盒 95 3.2.6 光缆分光分纤盒 98 3.2.7 光纤光缆 103 3.2.8 光纤信息面板及适配器 110 3.2.9 综合信息箱 112 3.3 ONU设备认知 114 3.3.1 中兴F420设备认知 114 3.3.2 中兴F822设备认知 115 3.3.3 中兴9806H设备认知 116 习题 118第4章 OLT设备基本操作 120 4.1 OLT的基本配置 120 4.1.1 登录方式 120 4.1.2 硬件添加配置 122 4.1.3 登录账号的参数配置 123 4.2 VLAN参数的配置 123 4.2.1 显示VLAN 123 4.2.2 VLAN配置 124 4.3 ONU的注册 126 4.3.1 ONU模板设置 126 4.3.2 ONU注册认证操作 127 4.3.3 ONU远程下发配置 128 4.4 端口配置 129 4.4.1 上联端口模式设定 129 4.4.2 上联端口链路聚合设置 129 4.4.3 端口隔离 130 习题 131第5章 宽带业务开通及配置 133 5.1 FTTH(C200 F460)宽带业务的配置 133 5.1.1 C200 F460网络拓扑 133 5.1.2 设备的配置 134 5.1.3 业务的验证 138 5.2 FTTH(C220 F420)宽带业务的配置 138 5.2.1 C220 F420网络拓扑 138 5.2.2 设备的配置 139 习题 142第6章 组播业务开通及配置 143 6.1 组播基础理论知识 143 6.1.1 单播/广播/组播对比 143 6.1.2 组播地址 145 6.1.3 组播地址的设置方式 147 6.1.4 组播的协议体系 147 6.1.5 在交换机上处理组播数据流 156 6.1.6 组播的安全性 157 6.2 FTTH(C220 F460)组播业务的配置 158 6.2.1 C220 F460网络拓扑 158 6.2.2 设备的配置 159 习题 165第7章 语音业务开通及配置 168 7.1 VoIP原理 168 7.1.1 VoIP基本概念 168 7.1.2 VoIP的基本传输过程 168 7.2 VoIP的架构 170 7.3 VoIP的编码技术 170 7.3.1 G.711 170 7.3.2 G.723 171 7.3.3 G.729 171 7.3.4 各种编码方式的对比 171 7.4 VoIP传输技术 171 7.4.1 RTP/RTCP概念 171 7.4.2 RTP/RTCP传送机制 172 7.5 VoIP语音封装流程 175 7.5.1 语音封装顺序 175 7.5.2 计算G711/G723/G729线路占用带宽 176 7.6 VoIP协议 177 7.6.1 H.323协议体系 177 7.6.2 SIP协议 200 7.6.3 MGCP协议 226 7.6.4 H.248协议 228 7.7 语音业务的配置 245 7.7.1 C220 F420网络拓扑 245 7.7.2 设备的配置 246 习题 253故障处理篇
第8章 EPON网络故障处理 256 8.1 故障处理流程与方法 256 8.1.1 故障处理流程 256 8.1.2 故障处理常用方法 258 8.2 EPON故障处理 259 8.2.1 EPON常见故障处理 260 8.2.2 EPON典型故障处理 266 习题 270
参考文献 272