MA5300宽带接入设备系统与硬件详述

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,MA5300宽带接入设备 系统及硬件介绍,课程内容,第一章 系统概述,第二章 硬件结构,第三章 功能特性,第四章 组网应用,多元化的接入技术,我该选哪种？,有线接入,xDSL,（,ADSL,、,VDSL,、,SHDSL,）,LAN,HFC,APON/EPON/PON,WLAN,LMDS,MMDS .,无线接入,多元化的接入技术ADSL,非对称用户数字环线,ADSL业务接入完成ADSL信号与POTS信号的同时接入,能够提供上下行不对称的数据传输业务，在3KM范围内，传输速率能够达到上行896K，下行8M。,Asymmetrical Digital Subscriber Loop,多元化的接入技术ADSL,Hz,26K,POTS,138K,1104K,4K,上行,下行,传输频带：上行：,26K,Hz,138KHz,下行,138KHz,1104KHz,传输速率：上行：,896K,下行：,1.5-8M,传输距离：,3,5KM,多元化的接入技术ADSL,DMT是一种多载波的调制方式，可以在所有子信道上提供最优化的性能，即便当某些频段被噪声严重影响，DMT方式就可以根据实际信道的情况灵活地在不同子信道分配比特，从而达到最大的利用效率。,ADSL采用DTM调制,多元化的接入技术ADSL,ADSL,接入逐步从,ATM DSLAM,向,IP DSLAM,演进；,ATM骨干,IP骨干,ATM汇聚,IP汇聚,BAS,ATM-DSLAM,IP骨干,IP汇聚,BAS,IP-DSLAM,问题：,用户在,ATM,层，业务在,ATM/IP,层；,ADSL,用户需穿越两个汇聚层和,BAS,，,造成成本增加、网络瓶颈；,趋势：,多元化的接入技术VDSL,甚高速数字用户线,VDSL业务接入完成VDSL信号与POTS信号的同时接入,能够提供上下行对称的数据传输业务，在1.2KM内传输速率能够达到12M。,Very high speed Digital Subscriber Line,多元化的接入技术VDSL,Hz,0.9M,POTS,3.5M,7.9M,4K,下行,上行,ADSL,保护带,4.5M,传输频带：上行,4.5MHz,7.9MHz,下行,900KHz,3MHz,传输速率：上行：,0.78-25M,下行：,0.78-16.67M,传输距离：,1,1.2KM,多元化的接入技术VDSL,技术成熟，音频,Modem,的调制规范的基础,使用带有相同频率成分的一条正弦和一条余弦波传递信息，所有波动同时通过一个单信道传递，每个波形代表当前发送的数据,VDSL采用QAM调制,多元化的接入技术VDSL,TPS-TC：以太网帧的传输会聚层,PMD：VDSL物理层，完成QAM调制的核心,PMS-TC：VDSL成帧器，完成从VDSL帧到以太网帧的适配,多元化的接入技术SHDSL,SHDSL是双向对称传输最大速率2312Kb/s。传输距离约在2到6公里，在6公里时约可传输64Kb/s3+8Kb/s200Kb/s，其中8Kb/s是通道管理开销。SHDSL频带要占用POTS，所以线路上不能接电话业务。,Single-pair High-speed Digital Subscriber Line,单线对高速数字用户线,多元化的接入技术SHDSL,Hz,0K,384K,上/下行,传输频带：上行：,0K,Hz,384KHz,下行,0KHz,384KHz,传输速率：上行：,2312K,下行：,2312K,传输距离：,2,6KM,多元化的接入技术SHDSL,基于TDM方式的SHDSL，实现E1/T1/V.35接口的拉远，解决长距离的专线接入，延伸FR/CES组网距离。,基于ATM方式的SHDSL，实现对称宽带用户接入，满足SOHO用户需求，与ADSL的应用类似，二者互为补充。,SHDSL采用TC-PAM调制,ADSL/VDSL/SHDSL参数对照,ADSL,VDSL,SHDSL,标准,G.992.1(G.Dmt),G.992.2(G.Line),ANSI T1.413,Issue2,ITU-T G.993.1(for consent),ITU-T G.991.2,编码方式,DMT,QAM/DMT,TCPAM,传输速率,非对称，下行6-8M，上行640k-1M,对称12M,对称,192k-2312k,线对数,1,1,1 or 2,传输距离,3km5km,1.5km,3km6km,速率自适应,是,是,是,中继支持,是,是,是,MA5300产品定位,MA5300宽带接入设备（以下简称MA5300）,是华为技术有限公司自主开发的L2/L3 IP DSLAM设备 ，产品定位于：,可运行、可管理的网络接入设备,网络边缘接入层,标准的IP-DSLAM设备,MA5300业务功能,作为IP DSLAM设备，提供ADSL接入业务。,作为IP DSLAM设备，提供VDSL接入业务。,作为IP DSLAM设备，提供SHDSL接入业务。,提供Ethernet接入业务。,提供组播和可控组播业务，实现组播业务的运营管理。,提供802.1X认证、PPPoE认证、VLAN认证等多种认证功能。,提供宽带接入用户计费功能。,提供华为组管理（HGMP）功能。,服务器,MA5300,MA5300典型组网应用,PSTN,IP,IP骨干层,IP汇聚层,用户接入层,S2403F,VDSL,ADSL,LAN,MA5300产品主要特点,多种网络接口,L2/L3,线速交换,丰富的接入方式,完善的用户管理,灵活的组播业务,高,QoS,保证,大容量和高集成度,课程内容,第一章 系统概述,第二章 硬件结构,第三章 功能特性,第四章 组网应用,机柜描述MA5300,MA5300机框,19英寸标准机柜结构,电源,风扇,一体化机柜描述MA5300,MA5300,业务框,单板分布图,MA5300,Splitter,单板分布图,业务框：,7,、,8,槽位：系统主控板,ESM,0-6,9-15槽位：业务板，,EAD/EVD/ESH/ETH,14,15,槽位：可混插,ISU/EIU,板,MA5300,插框由一个,业务框,和一个,Splitter,框,组成，均为,16,槽位（,0-15,）。,业务框：,0-6，9-15,：分离板ESP,E,S,M,E,S,M,E,V,D,/,E,A,D,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15,E,V,D,/,E,A,D,/,I,S,U,E,V,D,/,E,A,D,E,V,D,/,E,A,D,E,V,D,/,E,A,D,E,V,D,/,E,A,D,E,V,D,/,E,A,D,E,V,D,/,E,A,D,E,V,D,/,E,A,D,E,V,D,/,E,A,D,E,V,D,/,E,A,D,E,V,D,/,E,A,D,E,V,D,/,E,A,D,E,V,D,/,E,A,D,/,I,S,U,MA5300系统功能框图,8FE,8FE,E,V,D,48VDSL,主控板ESM,主要功能,实现设备的配置、管理、运行监控,提供,L2/L3,交换功能,提供上行,GE,、,FE,内部接口,系统时钟,提供的接口,维护接口：,ETH,，,CON,，,MON,提供丰富的,FE/GE,接口，,8FE,或,1/2GE + 4FE,主要作用：,分离话音信号和,xDSL,数据信号,提供的接口：,48,路,Line,电缆接口,48,路,PSTN,电缆接口,48,路,xDSL,电缆接口,xDSL分离器板ESP,ADSL业务板EAD,主要作用,支持,G.DMT,、,G.lite,、及,T1.413,调制解调方式,支持,1483B,协议,终结,ADSL,线路承载的,ATM,信元流,完成,ATM,到,FE,方向的协议处理和,帧格式转换,支持端口和,IP,地址绑定功能,提供的接口,48,路,ADSL,电缆接口通过电缆连接到分离器板,VDSL业务板EVD,主要功能,完成以太网帧到,VDSL,帧的适配,VDSL,帧的接收与发送,VDSL,线路侧调制解调，实现数据的,DA,与,AD,转换功能、线路状态机的激活与去激活,可实现本地,24,路,VDSL,端口的二层交换，完成以太网二层转发的所有功能。,提供的接口,24,路,VDSL,电缆接口直接用户外线,SHDSL业务板ESH,主要功能,符合,ITU-T G.991.2 Annex A,和,Annex B,支持,1483B,协议,终结,SHDSL,线路承载的,ATM,信元流,完成,ATM,到,FE,方向的协议处理和帧格式转换,提供的接口,24,路,SHDSL,电缆接口直接用户外线,xDSL业务单板连线,xDSL,LINE,PSTN,VDSL,xDSL,LINE,PSTN,ADSL,EVD,ESP,EAD,ESP,VDSL,EVD,VDSL业务单板连线,ADSL业务单板连线,xDSL用户跳线,IP网络,PSTN,VDSL Modem,X,外线,用户端配线架,局端配线架,数据信号,VDSL,虚线为跳线前的物理连线,实线为跳线后的物理连线,E,S,P,E,V,D,背板,MA5300,数据信号,分离器,E,S,P,E,A,D,ADSL,宽带接入业务板ISU,主要功能,并通过背板,GE,总线完成主控板到,ISU,板业务的接入,高层协议处理和业务流的首包处理,本板的维护、监测、控制和告警管理，网络管理,完成数据包的线速处理和交换,完成整个系统时钟的产生及分配,提供接口,提供丰富的FE/GE接口，8FE或1/2GE + 4FE,MA5300V100R003新增单板,EADB,单板：支持,ADSL2+,，,48,端口,EVDB,单板：支持,4BAND VDSL,，,24,端口,ESHA,单板：支持,SHDSL,业务，,24,端口,ETH,单板：可以选配,8/12,路,100M ETH,端口,BTSB,单板：提供,DMM,测试、,CO,仿真、,CQT,测试,EIU,单板：,ESM,主备时，可用,EIU,为,MA5300,提供上行接口。,EIU,板位于,14,、,15,槽位,ADSL2特点（1）,传输速率与距离的提高：,相同的传输距离下，,ADSL2,可以获得,50Kbps,的速率提高；在相同的传输速率下，,ADSL2,可以使传输距离延长,183,米,智能化功率管理：,根据系统的工作状态,(,高速连接、低速连接、离线等,),，灵活、快速地转换工作功率,多线对绑定的高速数据传输,ADSL2,支持绑定二条甚至更多线对的物理端口，以形成一条,ADSL,逻辑链路，从而实现光纤级的高速数据接入,信道化的业务提供,ADSL2,能根据不同业务、应用为客户提供信道化的线路连接，即：,ADSL2,能根据具体业务对时延、误码率等性能指标要求的不同，把带宽分割为不同类型的信道，以便于灵活、有效地开展多样化的业务。,ADSL2特点（2）,实时的故障诊断,ADSL2,系统实时地对线路噪声、回波损耗、回路阻抗、信噪比进行采集、上报,精密的速率自适应技术,引入无缝速率适配技术,SRA(Seam,-less Rate Adaptation),是,ADSL2,在提高线路抗噪声性能方面的一大革新,ADSL2,还具有互操作性好,(,多厂商互连互通性好,),、链路建立时间短,(,由原来的,10,秒减低为,3,秒,),等优点。不过，,ADSL2,在技术上的进步主要体现在接入速率与覆盖范围的提高上，而,ADSL2+,在此问题的解决上更进一步，使传输频带、速率得到进一步拓展。,ADSL2特点,在,ADSL2,技术的基础上，,ADSL2+,标准,(ITU G.992.5),的核心内容是拓展了线路的使用频宽：,ADSL2,定义的下行传输频带的最高频点为,1.1MHz(G .992.3/G.,dmt.bis,),或,552KHz(G .992.4/G.,lite,.,bis,),，而,ADSL2+,技术标准将高频段的最高调制频点扩展至,2.2MHz,，可支持,512,个载频点进行数据调制。通过此项技术改进，,ADSL2+,提高了上下行的接入速率，尤其是在短距离,(3Km),情况下，其下行接入能力能够达到最大,16Mbps,以上的接入速率，从而填充了在第一代,ADSL,和,VDSL,之间接入速率的空白区间。,VDSL Standard Requirements & Definitions,Band Allocation Plans,Plan 998,ETSI regional plan for asymmetric optimized services,ANSI band allocation plan,FTTEx,extension,3.75 MHz,8.5 MHz,12 MHz,DS 1,US 1,DS 2,US 2,F MHz,5.2 MHz,0.138 MHz,0.9 MHz,Plan 997,ETSI main plan for symmetric optimized services,FTTEx,extension,0.9 MHz,3.0 MHz,7.05 MHz,12 MHz,DS 1,US 1,DS 2,US 2,F MHz,5.1 MHz,0.138 MHz,MA5300的级联扩容链形级联,链形级联,E,S,M,E,S,M,E,S,M,E,S,M,GE,GE,MA5300,MA5300,MA5300,MA5300,级联一（不配置ISU）,MA5300,MA5300,MA5300,MA5300,E,S,M,E,S,M,E,S,M,E,S,M,GE,GE,I,S,U,级联一（配置ISU）,MA5300的级联扩容星形级联,星形级联,MA5300,MA5300,MA5300,FE,GE/FE,E,S,M,MA5300,MA5300,FE,GE/FE,I,S,U,MA5300,MA5300,MA5300,E,S,M,级联一（不配置ISU）,级联一（配置ISU）,课程内容,第一章 系统概述,第二章 硬件结构,第三章 功能特性,第四章 组网应用,第三章 软件系统,XDSL业务,VLAN业务,组播业务,终端管理,集中管理,XDSL业务ADSL接入,PPPoA,到,PPPoE,的转换、,IPoA,到,IPoE,的转换,报文类型：,1483b,、,pppoa-llc,、,pppoa-vcmux,、,ipoa-llc,多,PVC,、,CAR,、优先级,IP,地址与端口绑定,端口出线测试,ADSL,端口环回,MAC,地址学习,。,XDSL业务 VDSL接入,VDSL,远端设备管理：绑定远端设备、终端自动升级,端口汇聚：基于,DA,，,DA&SA,方式的链路聚合,广播风暴抑制、端口优先级,端口出线测试,端口环回,MAC,地址学习,。,XDSL业务 SHDSL接入,CAR,、优先级,IP,地址与端口绑定,ADSL,端口环回,MAC,地址学习,。,VLAN业务,VLAN（Virtual Local Area Network）,即虚拟局域网，是一种通,过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个网段从,而实现虚拟工作组的新兴技术。,支持基于端口的VLAN,支持基于IEEE 802.1Q VLAN,支持VLAN trunk、VLAN trunk剪枝,支持华为公司独有的Smart VLAN、MUX VLAN、MVLAN业务,P,DA,SA,T/L,802.1Q以太网帧格式,802.1Q帧格式,P,DA,SA,T/L,DATA FIELD,CRC,TPID,Pri,CFI,VLAN ID,以太网帧格式,4Bytes,Tag Protocal Identifier,：2bytes，取值为0x8100,Priority,：3bits，定义802.1Q帧的优先级，共8种,Canonical Format Indicator,：1bit，用于总线型以太网和FDDI、,令牌环网交换数据时,VLAN ID,：12bits，,其中VLAN ID占用12个bit,VLAN业务 SmartVLAN,SmartVLAN：,将多个用户（即下行端口）以及一个上行端口划入同一个SmartVLAN，由系统自动创建上行端口和下行端口内部映射关系，实现用户之间二层报文的隔离。,Smart VLAN的作用：,一个SmartVlan下面的所有端口二层隔离，简化了配置，节省了VLAN资源和IP网段。,Eth1,1,2,3,VLAN10,SmartVLAN,VLAN1,VLAN2,VLAN业务 SmartVLAN特性,V100R003B01及之前版本：,系统只支持一个,Smart VLAN,支持,TAGGED/UNTAGGED,上行,V100R003B02,及以后版本 ：,支持,253,个,SVLAN,下行端口可以是,XDSL,、,FE,和,GE,端口,可以在,SVLAN,上配置三层接口,V100R005,版本 ：,支持多上行口,VLAN业务 MUX VLAN,MUX VLAN：,将每个用户（即下行端口）划分在不同的VLAN里，上行均为TAGGED方式，系统设置时只需要设定MUX VLAN的上行口、本地VLAN群等数据，系统将自动下发配置，减少工作量。系统使用MUX VLAN时，支持4K VLAN。,MUX VLAN起源原因：,对某些局点，为了方便管理，所有用户均需要隔离，而且用户数目较多，此时MA5300普通vlan模式支持256个VLAN的特性不能满足需要，需要开发支持VLAN数量较多且配置简单的特性。,VLAN业务 MUX VLAN原理,VLAN业务 MUX VLAN特性,V100R003B01及之前版本：,起始,VLAN,为,128,，粒度为,64,V100R003B02D051,版本 ：,起始,VLAN,为,256,，粒度为,48,V100R003B02D061,版本 ：,起始,VLAN,为,128,，粒度为,48,V100R003B02D063,及以后版本 ：,起始,VLAN,为可配置，粒度为,24/48/64,可配置,组播业务概念,组播是指信源将信息发向所有网络节点的某个确定子集的点到多点的通信形式。,IGMP Snooping,IGMP Snooping（IGMP侦听）和IGMP协议一样都是用于组播组的管理和控制，它们使用的都是相同的IGMP报文。IGMP协议运行在网络层，而IGMP Snooping则运行在链路层。,由于多播地址不可能作为源地址，所以通过源地址学习是不能建立多播MAC地址表的，当二层设备收到多播报文时，由于在地址表中没有多播地址，所以就会向所有端口广播，为此要引入二层组播管理协议，IGMP Snooping截获主机和 路由器之间传送的IGMP报文，以此在二层维护二层多播地址表，以防止组播泛滥。,IGMP Snooping,IGMP Proxy,IGMP Proxy :从组播用户的角度看，MA5300是一台组播路由器，需要完成IGMP协议中路由器部分的功能，即通过接收下行口用户的加入和离开请求，以及周期性地查询下行口是否仍有属于某个组播组的成员，以实现下行口的组成员关系信息的收集与维护；从组播路由器来看，MA5300是一台组播主机，通过发送IGMP加入和离开请求通知多播路由器希望加入和离开到某个特定的组播组。,目前MA5300提供的组播代理功能只实现组播报文的单向转发，即只能由组播路由器和组播源发送数据到组播用户，组播用户暂不允许发送组播数据。,IGMP Proxy,MVLAN,MVLAN：MA5300与上层设备,(如MA5200),组网，当MA5200发送给MA5300的组播报文为不带VLAN标签的报文时，MA5300接收到这个没有标记的报文后，接收端口将此报文发往该端口所属的VLAN，根据该VLAN的组播地址表，找不到对应组播端口，设备就会将应答报文丢弃，导致组播失败。,实现组播VLAN 后，当上行设备发送给MA5300的组播报文为不带有指定VLAN标签的报文，由于接收端口为组播VLAN的上行端口，端口会将此报文发往组播VLAN，根据该组播VLAN组播地址表，查找到对应组播端口，设备就会将应答报文发送给该端口，成功实现组播。,IGMP Snooping,MA5200,终端管理,终端配置信息查询,终端与用户PC连接状态检测,终端数据自动配置、批量配置,终端测试、故障定位,下载速率测试,终端软件在线升级,终端管理方案不需要额外的硬件成本和硬件资源，现有设备升级软件即可。,终端管理协议模型,Clear EOC,HDLC,SNMP proxy,Bit Transmission,Clear EOC,HDLC,SNMP,UDP,IP,MAC,UDP,IP,MAC,SNMP,N2000,MA5300,ATU-R,终端管理系统协议模型,Bit Transmission,集群管理的概念,202.10.90.26,IP网,集群,集群管理就是允许网络管理员通过一个主交换机的公网IP地址，实现对多个交换机的管理，这些交换机的集合称为集群。通过此功能，可以对S3026V等设备进行集中管理。,S3026V,MA5300,S3026V,S3026V,S3026V,S3026V,集群的角色,命令交换机,配置有公网IP地址，为集群内所有的交换机提供管理接口的交换机。管理命令首先发送到命令交换机上由命令交换机处理，如果发现目的是某成员交换机，则转发到成员交换机上处理。,成员交换机,集群中的成员，对成员交换机的管理是通过命令交换机重定向来完成的，一般不设置公网 IP地址。,备份交换机,当命令交换机失效时成为命令交换机。,集群管理的功能,节省,IP,地址资源；,远程设备自动发现；,实现一组设备的集中维护管理；,网络拓扑信息自动收集、维护，动态更新；,实现对一组设备统一、集中、批量配置的途径。,课程内容,第一章 系统概述,第二章 硬件结构,第三章 功能特性,第四章 组网应用,配合BAS设备组网应用,内置ISU组网,多种宽带接入组网,智能小区接入应用,IP HOTEL酒店接入应用,