三网融合与接入 范兴娟,上次课内容总结,测距：测距是保证PON系统内ONU上行方向不发生时隙冲突的基础,OLT,ONU,发送,接收,发送,接收,时隙授权1,ONU1数据,OLT本地时间=t0,OLT本地时间=t2,课堂练习题（1）,OLT在本地时间为T=80时分别给ONU1和ONU2发送了长度为25和30的授权，并且期望在本地时间为280时接收到ONU1的数据，接收完ONU1数据后，再过长度为5的时间后才开始接收ONU2的数据（即保护带宽度为5）。已知ONU1的RTT为26，ONU2的RTT为18，求ONU1、ONU2发送数据的时间。,课堂练习题（2）,OLT在本地时间为T=100时分别给ONU1和ONU2发送了长度为15和25的授权，并且期望在本地时间为180时接收到ONU1的数据，接收完ONU1数据后，再过长度为5的时间后才开始接收ONU2的数据（即保护带宽度为5）。已知ONU1、ONU2发送数据的时间分别为155和185。求ONU1、ONU2的RTT。,第5章 EPON原理及关键技术,本章内容 5.1 EPON上、下行工作原理 5.2 数据突发发送与接收技术 5.3 MPCP协议 5.4 测距技术 5.5 动态带宽分配技术 5.6 组播技术 5.7 EPON多业务承载,动态带宽分配（DBA）机制,相对于静态带宽分配（SBA），DBA是指OLT基于用户的业务等级协议（SLA），结合ONU的本地队列状态的汇报或者业务预测动态的给ONU发布上行业务授权 优点：实现高效的上行带宽利用率和服务质量保证 DBA是采用轮询ONU的方式，例如每1ms给该PON下所有ONU各分配一次grant（每个ONU的grant的大小可能是不同的）。 DBA的具体要求： 业务透明 低时延和低时延抖动 公平带宽分配 健壮性好 实时性强,动态带宽分配(DBA),静态带宽分配,易于实现,资源利用率低,动态带宽分配,ONU申请带宽,OLT 监测,DBA是一种能在微秒或毫秒级的时间间隔内完成对上行带宽的动态分配的机制,状态报告型DBA,OLT,ONU,OLT根据ONU需求、DBA算法分配带宽,DBA的原理,DBA的工作流程是GateReportGateReport，如此循环 OLT给ONU发布的grant在Gate消息中承载； ONU通过Report消息使OLT了解其本地的队列状态和业务流量 Grant的分配是基于特定算法的。 DBA要按照SLA进行grant分配（包括保证带宽、最大带宽等参数）,典型的DBA算法,两级调度算法 ONU上报队列的总带宽请求 可以设置多个阈值（队列集） OLT基于ONU的REPORT和SLA为每个ONU分配带宽，ONU本地带宽调度 QoS保证能力能够满足Triple-Play的要求,非状态报告型DBA,需要复杂的流量算法和预测算法 现实中很少使用,带宽管理机制,固定带宽（Fixed Bandwidth） 保证带宽（Assured Bandwidth） 尽力而为带宽（Best Effort Bandwidth） 一个ONU可以获得上述3种带宽中的一种或者多种组合。EPON DBA通常支持上述3种带宽类型的组合。,讨论：你该为用户如何分配带宽？,提高最大带宽利用率 无DBA,利用率40% 有DBA,利用率达到80% 减小突发时延 无DBA:100ms 有DBA:10ms,EPON关键技术总结,突发发送、突发接收 上下行数据传输、安全 测距 动态带宽分配,快速AGC（光模块）(动态范围 20dB) 快速时钟恢复（B-CDR SERDES),有快速AGC,阈值线,课堂练习题（1）,1. 根据 的位置，光纤接入网可以分为FTTX，其中FTTC指 ，FTTB指 ，FTTH指 。 2. 无源光网络PON由光线路终端OLT、 和光网络单元ONU组成。 3.在EPON中,下行采用广播，上行采用 。 4.EPON采用 复用技术实现单根光纤上双向传输。,课堂练习题（2）,5.在EPON系统中，MAC地址完全由LLID决定，LLID是在注册过程中动态分配的，其中文名称是 。 6. DBA的含义是 ， MPCP的中文含义是 ，PON的中文含义是 。 7.保证PON系统内ONU上行方向不发生时隙冲突的基础的一种技术是 。,课堂练习题（3）,8.判断：动态带宽分配需要动态调整下行带宽。 9.判断：在EPON网络中，OLT使用LLID协议控制ONU的工作。 10.判断：PON网络中，各个ONU都能直接访问其他ONU的上行传输。 11.判断：PON支持DBA，对新加入的ONU测距并连续修正测距值以补偿环路时延的变化。,课堂练习题（4）,12.下列关于EPON网络结构和工作原理的描述中，不正确的是 （ ） A.EPON的网络结构主要分成三部分，分别是光线路终端、光配线网络和光网络单元。 B.EPON中的上行方向指的是从OLT到ONU的方向，反之为下行方向。 C.EPON中OLT具有很多接口，与核心网侧的接口有与PSTN的接口、以太网接口、ATM接口等。 D.EPON中，一个OLT可以分接多个ONU，中间可通过分路器分路。,课堂练习题（5）,13.下列对于光接入网的说法中，不正确的是 （ ） A.与双绞线和同轴电缆相比，光纤有传输容量大，传输距离远等优势。 B.光接入网按照ODN设备是否有源来划分，可以分为有源光网络和无源光网络。 C.APON和EPON都属于无源光网络。 D.FTTC近期很难实现，但它是光纤接入网发展的归宿,课堂练习题（6）,14.下列关于EPON的描述中，不正确的是 （ ） A.EPON是指采用PON的拓扑结构以实现以太网接入的系统。 B.EPON传送的是固定长度的以太帧。 C.EPON上下行都采用时分复用传输技术。 D.EPON成本低廉是最大的优势，前景非常被看好。,课堂练习题（7）,15.典型光纤接入网络结构如下图所示：图中标注处分别是什么？并简述其功能。,课堂练习题（8）,16.EPON下行数据安全是如何保证的。 17.请画图说明EPON网络中的测距原理。,第5章 EPON原理及关键技术,本章内容 5.1 EPON上、下行工作原理 5.2 数据突发发送与接收技术 5.3 MPCP协议 5.4 测距技术 5.5 动态带宽分配技术 5.6 组播技术 5.7 EPON多业务承载,组播概念,多媒体数据流可以以以下几种方式通过网络： 1：单点传送（unicast），即单播 2：广播（broadcast） 3：多点广播（multicast），即组播 每一种传输方法对网络带宽都有着不同的影响。,单播数据流Unicast Traffic,1.5 Mb x 3 = 4.5 Mb,1.5 Mb x 2 = 3 Mb,1.5 Mb x 1 = 1.5 Mb,1.5 Mb x 1 = 1.5 Mb,1.5 Mb x 1 = 1.5 Mb,1.5 Mb x 1 = 1.5 Mb,VideoServer,单播数据流Unicast Traffic,. . .,1.5 Mb x 100 = 150 Mb,1.5 Mb x 100 = 150 Mb,1.5 Mb x 100 = 150 Mb,Receiver 1,Receiver 100,1.5 Mb x 100 = 150 Mb,VideoServer,广播数据流Broadcast Traffic,1.5 Mb,1.5 Mb,1.5 Mb,1.5 Mb,1.5 Mb,1.5 Mb,1.5 Mb,VideoServer,没有使用多媒体应用程序的主机还是必须要处理这些广播数据流。,组播数据流Multicast Traffic,1.5 Mb,1.5 Mb,1.5 Mb,1.5 Mb,1.5 Mb,1.5 Mb,VideoServer,一个组播服务器，利用一个特殊的广播地址，可以向多个客户端只发送一份数据流。,组播系统示意图,组播系统组成： 视频组播业务系统 IP城域网 接入网络 家庭网络,IP 组播的特征IP Multicast Characteristics,发送给一个 “主机组” “尽力而为”的进行传送 支持动态的组成员 支持不同的数量和位置 支持成员可以属于多个组 支持多数据流的主机,组播 IP 地址结构Multicast IP Address Structure,D 类地址前面 4-bit 为“1110”，后面 28-bit 位是 “组地址” D 类地址的范围：224.0.0.0 239.255.255.255。（注意：这个范围是如何计算而来？）,Multicast Group ID,1,1,0,1,Class D,28 bits,预留的组播地址,预留的组播地址： 224.0.0.0224.0.0.255（公用组播地址） 224.0.0.1所有主机 224.0.0.2所有组播路由器 etc 224.0.1.0238.255.255.255 （全局范围地址） 239.0.0.0239.255.255.255（私有组播地址）,IP 组播地址和 MAC 地址之间的映射,00000001,00000000,0,01011110,Class D IP Address,48-Bit Ethernet Address,1110,0,7,8,15,16,23,24,31,Not,Used,Low-Order 23 Bits of Multi-cast,Group ID Copied to Ethernet Address,01,00,5E,224,注意：只有 23-bit IP 组播地址被映射到 MAC 地址上！,0 0 0 0 1 0 10,0 0 0 0 1 0 00,0 0 0 0 0 1 01,224,10,8,5,-,-,-,1 1 1 0 0 0 0 0,01,00,-,-,Multicast Address:,Ethernet Address:,IP 组播地址和 MAC 地址之间的映射示例 1,5E,0A,-,08,-,05,-,0 0 0 0 0 0 0 1,0 0 0 0 0 0 0 0,0 1 0 1 1 1 1 0,0 0 0 0 1 0 1 0,0 0 0 0 1 0 0 0,0 0 0 0 0 1 0 1,IP 组播地址和 MAC 地址之间的映射示例 2,1 0 0 0 1 0 10,0 0 0 0 1 0 00,0 0 0 0 0 1 01,232,138,8,5,-,-,-,1 1 1 0 1 0 0 0,01,00,-,-,Multicast Address:,Ethernet Address:,5E,0A,-,08,-,05,-,0 0 0 0 0 0 0 1,0 0 0 0 0 0 0 0,1 1 0 1 1 1 1 0,0 0 0 0 1 0 1 0,0 0 0 0 1 0 0 0,0 0 0 0 0 1 0 1,管理组播数据流,管理组播数据流 建立和维护组 IGMPv1 IGMPv2,管理多媒体数据流,协调网络设备的多媒体运作 在源头和目的之间建立路径 通过网络转发组播数据流,Source,Destination,组的成员,Host A,Host B,Host C,Host D,我不是属于“XYZ”组的，所以我不会回答,我是属于“XYZ”组的，所以我会回答,我是属于“XYZ”组的，所以我会回答,我是属于“XYZ”组的，所以我会回答,有谁是属于“XYZ”组的？,组播使用“询问” （ query ）和“报告” （ report ）消息来建立和维护组成员,IGMP v1 包格