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1、1 PON 标准及中国电信 PON 技术与网络的发展 ON 标准及中国电信 PON 技术与网络的发展 1 PON 相关标准的新进展 1 PON 相关标准的新进展 1 1 EPON 相关标准相关标准 EPON 国际标准 IEEE802 3 2008 Section 5 原 IEEE802 3ah 2004 行业标准 YD T 1475 2006 接入网技术要求 基于以太网方式的无源光网络 EPON YD T 1531 2006 接入网设备测试方法 基于以太网方式的无源光网络 EPON YD T 1771 2008 接入网技术要求 EPON 系统互通性 牵头起草单位 中国电信 YD T 1809
2、2008 接入网设备测试方法 以太网无源光网络 EPON 系 统互通性 牵头起草单位 中国电信 1 2 EPON 协议的层次结构协议的层次结构 1 3 10G EPON 标准标准 2009 年 9 发布了 IEEE 802 3av 2009 新增了 10G 速率相关的 PMD 对 2 RS PCS PMA 多点控制进行微小的修改 还对部分相关章节做了修订 名词 1G 1G EPON 对称 称为 1G EPON 10G 1G 非对称 EPON 和 10G 10G 对称 EPON 统称为 10G EPON 1G EPON 和 10G EPON 统称为 EPON 1 4 10G EPON 协议的层次
3、结构协议的层次结构 10G EPON 协议的层次结构见下图 3 1 5 GPON 相关标准相关标准 与第一代 GPON 有关的国际标准如下 G 984 x Gigabit capable Passive Optical Networks GPON G 984 1 General characteristics G 984 2 Physical Media Dependent PMD layer specification G 984 3 Transmission convergence TC layer specification G 984 4 ONT management and cont
4、rol interface OMCI specification G 984 5 Enhancement band G 984 6 Reach extension 在国外传输距离要求达到 60 公里 传输线路中间必须加有源的发大设备 1 6 GPON 协议的层次结构协议的层次结构 GPON 协议的层次结构见下图 1 7 GPON 相关标准相关标准 工信部也发布了与 GPON G 984 各部分对应的通信行业标准 YD T 1949 2009 接入网技术要求 吉比特的无源光网络 GPON 第 1 部分 总体要求 第 2 部分 物理媒质相关 PMD 层要求 第 3 部分 传输汇聚 TC 层要求 待
5、审批 第 4 部分 ONT 管理控制接口 OMCI 要求 接入网技术要求 GPON 系统互通性 4 1 8 XG PON 相关标准相关标准 XG GPON 系列标准结构与 G 984 类似 但没有第 4 部分 为了与 2 5G 的 OMCI 统一 增加了 G 988 有关的国际标准如下 G 987 系列 10 Gigabit capable passive optical network XG PON systems G 987 Definitions abbreviations and acronyms 2010 1 发布 G 987 1 General Requirements 2010
6、1 发布 G 987 2 Physical media dependent PMD layer specification 2010 1 发布 G 987 3 Transmission Convergence TC layer specification 2010 6 通过 尚未正式发布 G 988 ONU management and control interface specification OMCI 2010 6 通过 尚未正式发布 1 9 XG PON 协议的层次结构协议的层次结构 XG PON 协议的层次结构见下图 1 10 PON 相关标准相关标准 基于 PON 技术的接入网络
7、架构 1 国际组织 Broadband Forum 宽带论坛 发布以下标准 中国电信作为编 辑人参与了相关工作 基于 TR 101 Migration to Ethernet Based DSL Aggregation 为适应 PON 的网络做了一系列更新 内容如下 5 TR 156 Using GPON Access in the context of TR 101 TR 167 GPON fed TR 101 Ethernet Access Node WT 200 Using EPON Access in the context of TR 101 TR 156 与 TR 167 是互补的
8、关系 WT 200 正在编辑中 是由中国电信和 Broadcom 共同提出的提案 通过后也是系列标准之一 2 IEEE P1904 1 Standard for Service Interoperability in Ethernet Passive Optical Networks SIEPON 主要解决 1G EPON 10G EPON 的系统级要 求和传送 业务 控制等方面的互通 2 PON 系统应用的关键技术 2 PON 系统应用的关键技术 2 1 光接口光接口 2 1 1 速率速率 1G EPON 信息速率 1Gb s对称 信号速率 1 25GBd 8B 10B编码 10G EPON
9、 对称模式 信息速率 10Gb s对称 信号速率 10 3125GBd 64B 66B编码 非对称模式 信息速率 下行10Gb s 上行1Gb s GPON 信息速率 下行2 5 严格数据 2 48832 Gb s 上行1 25 严格数据1 24416 Gb s 2 5Gbit s对称不常用 NRZ编码XG PON XG PON1 非对称模式 信息速率 下行10 9 95328 Gb s 上行2 5 2 48832 Gb s NRZ编码 XG PON2 对称模式 尚未标准化 2 1 2 工作波长工作波长 EPON 单纤双向 上行 1260 1360nm 1310nm 下行 1480 1500n
10、m 1490nm 10G EPON 10Gb s下行 1575 1580nm 1577nm 10Gb s上行 1260 1280nm 1270nm 1Gb s上行 1260 1360nm 1310nm GPON 单纤 下行 1480 1500 nm 上行 1260 1360nm G 984 2 1290 1330nm G 984 5 Reduced wavelength band 双纤 1260 1360 nm 不常用 XG PON 10Gb s下行 1575 1580nm 1577nm 2 5Gb s上行 1260 1280nm 1270nm 2 1 3 链路预算链路预算 相关定义及概念 6
11、 光功率预算 Power budget 下行 OLT 最小平均发射光功率 ONU 接收灵敏度 上行 ONU 最小平均发射光功率 OLT 接收灵敏度 光功率代价 Optical path penalty 链路预算 Link budget Channel insertion loss Loss budget 链路预算 光功率预算 光功率代价 工程 链路预算 光纤损耗 光分路器插损 活接头损耗 线路余量 由公式 此可计算传输距离 光分路比 见下图 1 1G EPON 链路预算 1000BASE PX10 在 IEEE802 3 中进行了规定 1000BASE PX20 在 IEEE802 3 中进行
12、了规定 1000BASE PX20 中国电信增补 2 10G EPON 链路预算 7 3 GPON XG PON 链路预算 2 2 带宽调度与分配带宽调度与分配 EPON 封装 以太网 不定长帧 上行带宽调度 DBA 基于LLID调度 能力增强机制 Service SLA 单LLID 多 业务队 列 多LLID GPON 封装 GEM 125 s定长帧 上行带宽调度 DBA 基于T CONT调度 ONU T CONT GEM port三级复用 2 3 动态带宽分配 动态带宽分配 DBA DBA OLT 根据 ONU 的 SLA 和上行流量情况 为 ONU 动态分配上行带宽 提 高上行带宽利用率
13、 8 EPON 基于 MPCP 协议 ONU 定期报告带宽需求 Report OLT为不同ONU动态分配上行带宽 Gate 保持 OLT 与 ONU 之间的连接状态 Gate Report GPON 两种方式 状态报告 SR ONU 上报带宽需求 流量监测 TM OLT 监测上行流量 不 需 ONU 上报 采用嵌入式 OAM 在上行 下行帧结构中 的特定字段报告带宽需求 分配带宽 2 4 逻辑链路标识 逻辑链路标识 LLID LLID Logical Link ID 在点对多点物理结构上的点对点逻辑链路 OLT 在每个 ONU 注册成动后为其分配一个唯一的 LLID 在 PON 接口上采用 L
14、LID 标识 ONU 有多个 LLID 方案 一个 LLID 标识一个 逻辑 ONU 在每一个分组开始之前添加一个 LLID 替代以太网前导符的最后两个字节 单播通道 单播 LLID 广播通道 广播 LLID 2 5 GPON 封装及复用方式封装及复用方式 封装方式 GEM GPON Encapsulation Method 复用结构 GEM Port T CONT 只在上行方向存在 2 6 控制管理机制控制管理机制 EPON MPCP IEEE802 3规定的OAM 扩展OAM GPON 嵌入式 embedded OAM PLOAM OMCI 2 7 多点控制协议多点控制协议 MPCP MP
15、CP Multi Point Control Protocol 主要作用是在 OLT 与每个 ONU 之间 9 建立一个逻辑的点对点链路 使点对多点网络中的 MAC 客户端能够像在独享链路 中一样收发数据帧 并在点对多点的物理网络中建立了点对点的逻辑链路 主要机制包括 ONU 的发现和注册 测距和定时 上行动态带宽分配 DBA 2 8 MPCP 消息消息 5 种 MPCP 消息 PDU 协议数据单元 Gate 消息 Discovery Gate 发现选通 OLT 为 ONU 提供发现窗口 Normal Gate 普通选通 OLT 为 ONU 提供普通数据传输窗口 OLT 可以通过发送 Norm
16、al Gate 消息 保持 OLT 到 ONU 的连接状态 Report 消息 OLT 通过 Report 消息的时间戳 Timestamp 对 ONU 进行测距 ONU通过Report消息向OLT报告ONU上每一个802 1Q优先级队列需要的 带宽 通过 ONU 周期性发送 Report 消息 保持 ONU 到 OLT 的连接状态 Register Req Register Register Ack 用于 ONU 的发现和注册 2 9 IEEE 标准规定的标准规定的 OAM 的主要功能的主要功能 在 IEEE82 3 中的规定比较简单 只包括链路级的功能的远端故障指示 远 端 OAM 层环回 链路监视 MIB 变量的查询 不包括不属于单链路的功能 如设 备级管理 保护倒换 对 MIB 变量的配置 需协商和配置的功能 其它高层功 能 2 10 OAM 消息消息 6 种 OAM 消息 OAMPDU OAM 协议数据单元 包括 Information 消息 用于 OAM 层传送基本信息 以实现 OAM 发现 Variable Request Variable Response 消息 用于实
