《EPON技术及测试.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《EPON技术及测试.ppt（97页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、EPON技术及测试,PON技术,PON（Passive Optical Network）无源光网络的定义PON是一种应用于接入网，局端设备（OLT）与多个用户端设备（ONU/ONT）之间通过无源的光缆、光分/合路器等组成的光分配网（ODN）连接的网络。OLT（Optical Line Terminal）光线路终端ONU（Optical Network Unit）光网络单元ONT（Optical Network Terminal）光网络终端ODN（Optical Distribution Network）光分配网下行数据广播发送，每个ONU根据下行数据的标识信息接收属于自己的数据，丢弃其他用户的
2、数据上行数据分时发送，各ONU的发送时间与长度由OLT集中控制TDMA的接入机制,PON的原理信号复用,PON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：下行数据流采用TDM技术；上行数据流采用TDMA技术。,1490nm,1310nm,PON基本原理下行传输,下行数据广播发送，每个ONU根据下行数据的标识信息接收属于自己的数据，丢弃其他用户的数据,下行数据的安全？,PON基本原理上行传输,上行数据分时发送，各ONU的发送时间与长度由OLT集中控制TDMA的接入机制,上行数据的同步？,EPON技术,EPON,基本特点OLT与
3、ONU之间信号传输基于IEEE 802.3以太网帧传输线路速率下行/上行：1250 Mbit/s/1250 Mbit/s以MAC控制子层的MPCP（multi point control protocol）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P2P仿真子层是EPON/MPCP协议中的关键组件逻辑分光比1：32（1：64）支持A、B类ODN网络,OLT功能模块示意图,ONU功能模块示意图,EPON的关键技术,突发模式光收发器技术帧结构测距动态带宽分配（DBA）机制下行数据安全性技术业务QoS处理TDM业务的承载运行维护管理（OAM）功能的实现,突发模式光收发器
4、技术,OLT光接收机的快速功率恢复要求OLT在每个接收时隙的开始处迅速调整0-1判决门限ONU光发射机的突发发射和关断为抑制自发散射噪声，要求ONU的激光器能够快速的冷却和回暖OLT光接收机的突发同步技术上行接收数据相位的突变要求OLT的接收机工作在突发模式接收状态OLT的接收机和ONU的发射器工作在突发模式,EPON协议栈,物理媒质相关（PMD）子层,1000BASE-PX10和1000BASE-PX20具有以下基本特征：点到多点的光纤传输；在单模光纤上，以1000Mbps速率，分路比为1:32，传输距离达到10km；在单模光纤上，以1000Mbps速率，分路比为1:16，传输距离达到20k
5、m；在物理层业务接口上，误码率小于等于10-12。,RS子层对点到点仿真的扩展,对IEEE 802.3规范的RS子层的扩展，以便多种数据链路层能够使用统一的物理层接口。系统具体支持的MAC数仅仅受实现手段限制，但在某一时刻只能有唯一的MAC能与RS子层连接。实现原理：注册过程完成后，MAC层的MODE和LLID变量被赋值，该MAC可以是OLT多个MAC中的一个或ONU的唯一MAC。LLID和MODE用来标识一个数据包是由哪个MAC发送和接收。OLT的PCS工作模式为单向模式。扩展后的RS子层数据的前导码由以下部分构成：SLD（LLID定界符）、LLID和CRC8。SLD用来定界LLID和CRC
6、8，LLID域识别源MAC或目的MAC。CRC8用于校验。,PCS子层对数据监测和前向纠错的扩展,对IEEE 802.3定义的PCS层的扩展，以支持在点对多点物理介质中的突发模式操作。突发模式操作：为了避免近端ONU的发射噪声造成远端ONU的信号衰减，ONU的激光器在信号发送间隔必须能够关闭。为了控制激光器，PCS必须进行扩展以便能根据信号状态产生tx_enable信号，在正确的时刻开/关激光器。标准定义了可选择的前向纠错机制（FEC），用于提高光连接可靠性和传输距离。1000BASE-X设备可使用自协商机制进行连接，但在1000BASE-PX的P2MP网络中，禁止使用自协商协议。FEC具有以
7、下基本特性：保证帧格式符合1000BASE-X PCS；支持功能可选；向后兼容1000BASE-X设备；支持PCS子层10-12误码特性；支持FEC子层10-4误码特性。,采用光介质的点到多点以太网络特征,支持规范定义的点到点仿真（P2PE）；OLT支持多个LLID和MAC客户端；每个ONU至少支持一个LLID；支持单拷贝广播机制；支持动态带宽分配的灵活体系结构；使用32比特时间戳来发布定时信息；基于MAC控制的体系结构；对已发现设备进行测距来提高网络性能；进行连续测距以补偿往返时间的变化。,EPON的关键技术MPCP控制帧,GATE（OLT发出）允许接收到GATE帧的ONU立即或者在指定的时
8、间段发送数据REPORT（ONU发出）向OLT报告ONU的状态，包括该ONU同步于哪一个时间戳、以及是否有数据需要发送。REGISTER_REQ（ONU发出）在注册规程处理过程中请求注册。REGISTER（OLT发出）在注册规程处理过程中通知ONU已经识别了注册请求。REGISTER_ACK（ONU发出）在注册规程处理过程中表示注册确认。,五种类型的MPCP帧,MPCP在OLT和ONU之间规定了一种控制机制来协调数据的发送和接收,通用MPCPDU,目的地址(DA)：MPCPDU中的DA为MAC控制组播地址，或者是MPCPDU的目的端口关联的单独MAC地址。源地址(SA)：MPCPDU中的SA是
9、和发送MPCPDU的端口相关联的单独的MAC地址。对于源于OLT端的MPCPDU，源地址可以是任意一个单独MAC的地址。Length/Type：MPCPDU都进行类型编码，并且承载MAC_Control_Type域值。Opcode：操作码指示所封装的特定MPCPDUTimestamp：在MPCPDU发送时刻，时间戳域传递localTime寄存器中的内容。该域长度为32比特，对16比特发送进行计数。时间戳计时步进值为16比特。Data/Reserved/PAD：这40个八位字节用于MPCPDU的有效载荷。当不使用这些字节时，在发送时填充为0，并在接收时忽略。FCS：该域为帧校验序列，一般由下层M
10、AC产生。,选通（GATE）,GATE消息的目的在于给ONU分配发送窗口，使得ONU可以进行发现消息的发送以及正常的数据发送。一个GATE消息可包括4个授权。为了将GATE消息作为MPCP从而使得OLT到ONU保持激活状态，授权的个数可以被设置为0。,REPORT,报告(REPORT)消息有几个功能。每个报告消息中的时间戳用于计算RTT。ONU在每个报告消息中指明针对每个802.1Q优先级队列所需的上行带宽。报告消息用于保持ONU到OLT的激活状态。为了保持OLT端的链路，ONU将周期性地发布报告消息。OLT可以明确的请求一个报告消息。,REGISTER_REQ,REGISTER_REQ MP
11、CPDU由某个未发现ONU的MAC控制实体产生。该MPCPDU被标记为广播类型的LLID。,REGISTER_REQ MPCPDU的标志域,REGISTER,REGISTER MPCPDU由对应于所有ONU的MAC控制实体产生，并被标记为广播LLID。,REGISTER MPCPDU的标志域,REGISTER_ACK,REGISTER_ACK MPCPDU由对应于某个激活的ONU的MAC控制实体产生，该MPCPDU被标记为单播类型的LLID。,REGISTER_ACK MPCPDU的标志域,EPON技术研究下行帧结构,前导码8Bytes,DA6Bytes,SA6Bytes,长度/类型2Byte
12、s,数据461500Bytes,填充不定,FCS4Bytes,以太网MAC帧,EPON MAC帧,EPON技术研究上行帧结构,行帧由突发的以太网帧MPCP上行控制帧物理层的突发开销组成,MPCP发现过程,进程由OLT发起，它周期性地产生合法的发现时间窗口(Discovery Time Windows)，使OLT有机会检测到非在线的ONU。发现进程的下一步是OLT向新发现的ONU发送注册(Register)消息，该消息包含ONU的LLID以及OLT要求的同步时间。OLT可以要求ONU重新执行发现进程并重新注册。同样，ONU也可以通知OLT请求注销，然后通过发现进程进行重注册。,测距,OLT与各O
13、NU间的环路时延不同：各 ONU距 OLT的光纤路径不同各ONU元器件的不一致性环境温度的变化和器件老化，环路延时也会发生不断的变化测距包括静态测距和动态测距：静态测距：用在新的ONU安装调试阶段、停机的ONU重新投入运行时，通过开窗测距技术获得往返时延，并对时延差异进行补偿动态测距：应用于系统运行过程中，通过检测往返时延的变化对温度、光电器件老化等因素的影响进行补偿测距要求测距精度高，一般要求在全 12bit内测距过程对运行中的其它ONU的影响最小，保证运行业务的QOS测距范围大，即能提供的均衡延时大,EPON测距,RTT=Tdownstream+Tupstream=TresponseTwa
14、it=（t2-t0）-（t1-t0）=t2-t1,动态带宽分配（DBA）机制,相对于静态带宽分配（SBA），DBA是指实时地（ms级）改变PON中各ONU上行带宽的机制优点：实现高效的上行带宽利用率和服务质量保证重点：DBA算法具体要求：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,下行数据的安全性,因为PON的多点广播特性，所有的下行数据都会被广播到PON系统中所有的ONU上。如果有一个匿名用户将它的ONU接收限制功能去掉，那么它就可以监听到所有用户的下行数据，这在PON系统中称为“监听威胁”PON网络的另一个特点是，网络中ONU不可能监测到其它ONU的上行数据在PON上解决安全性
15、的措施是ONU通过上行信道传送一些保密信息（如数据加密密钥），OLT使用该密钥对下行信息加密，因为其它ONU无法获知该密钥，接收到下行广播数据后，仍然无法解密获得原始数据,下行数据安全性,加密算法：AES-128加密机制：每1秒更新一次密钥,Churning,为提高用户数据的保密性，下行方向应支持三重搅动（Triple Churning）功能。系统针对每个LLID的搅动功能，每个LLID有独立的密钥。搅动由OLT提出密钥更新要求，ONU提供3字节搅动密钥，OLT使用此密钥完成搅动功能。在启用搅动功能后，对所有的数据帧和OAM帧进行搅动。搅动密钥是ONU由上行用户数据中提取的3字节数据与3字节随
16、机数Exclusive OR(XOR)异或相加的结果。这24位码，分别定义为（MSB）X1X8,P1P16(LSB)。,Churning-密钥更新同步过程,Triple Churning-加密,三重搅动采用3个级联的搅动器，每个搅动器均执行上述规定的单重搅动操作，每次搅动使用的密钥不同。第一级搅动功能采用原始的24比特密钥（X1-X8,P1-P16,）第二级搅动所采用的密钥由原始24比特密钥右循环移位一字节后获得（P9-P16,X1-X8,P1-P8）第三级搅动所采用的密钥由将原始24比特密钥右循环移位二字节时移获得(P1-P16,X1-X8)。,Triple Churning-解密,三重解搅
17、动的实现为三重搅动功能的简单镜像,业务QoS处理,EPON支持IEEE802.1p支持IP TOS队列调度算法：SP、WRR、SP+WRR支持端口限速GPONGPON提供四种服务质量的传送业务，按优先级顺序依次为：fixed bandwidth（固定带宽）、assured bandwidth（保证带宽）、non-assured bandwidth（非保证带宽）和best effort bandwidth（尽力而为带宽）。定义了5中T-CONT类型通过OLT与ONU之间的信息交换，OLT获得ONU中T-CONT的种类和数量，并为其分配Alloc-ID，在DBA（动态带宽分配）机制的控制下，实现不
18、同T-CONT的有服务质量差异的传送。,EPON-业务QoS处理与带宽控制,采用IEEE802.1p或IP TOS机制，实现业务优先级区分,业务拥塞发生在交换芯片上,PON系统上下行基本不会拥塞，但须进行更精确的带宽控制和管理,无连接、只能简单的控制带宽（根据LLID1个ONU）一个PON口相当于交换芯片的一个逻辑端口,对TDM业务的承载,从IEEE802.3工作组制定EPON标准的原则来看，具体的业务封装由高层协议支持，因此，对于TDM业务在EPON中的传送，目前由私有协议解决（如PWE3等）需重点解决如下问题：TDM信号与以太网之间高效合理的适配封装；TDM信号的严格同步定时；电路业务的Q
19、oS的保证：时延、时延抖动,单拷贝广播,充分发挥EPON网络点到多点结构的特点，实现在EPON系统中高效视频组播，使同一个组播组的用户共享一条流，从而提高下行带宽的利用率。,光纤保护倒换：骨干光纤冗余,OLT：采用单个PON端口，PON口处内置12光开关，由OLT检测线路状态光分路器：使用1:N光分路器；ONU：无特殊要求。,光纤保护倒换：OLT PON口冗余,OLT：备用的OLT PON端口处于冷备用状态，由OLT检测线路状态、OLT PON端口状态，倒换应由OLT完成。光分路器：使用2:N光分路器；ONU：无特殊要求。,光纤保护倒换：全保护,OLT：主、备用的OLT PON端口均处于工作状
20、态；光分路器：使用2个1:N光分路器；ONU：在PON端口前内置光开关装置，由ONU检测线路状态，并决定决定主用线路，倒换应由ONU完成。,运行维护管理（OAM）功能,不需要人工干预，PON系统自动完成对新ONU的发现和注册（包括初始测距）在系统开通运行后，随业务发展需要增加新ONU，或故障修复后的ONU要重新加入到系统，都要求这些ONU能够自动地加入而不影响正常工作的ONU在线的性能监测、各种故障告警和远端故障指示、远端近端环回等OLT对ONU进行远程管理的交互通道及通信协议，要求有一定的开放性和扩展性,EPONOAM功能,支持功能：Remote Failure Indication（远端故
21、障指示）Remote Loopbak（远端环回）Link Monitoring（链路监视）不支持功能和单条链路不相关的管理功能，比如保护倒换和设备管理业务提供和协商功能，比如带宽分配，速率适配和速度/双工协商等功能OAM数据的安全性保证和OAM实体的认证不在标准定义的范畴不支持设置/写远端MIB变量的能力特点OAM的实现和使能是可选的。提供一种实现OAM能力发现的机制。提供一种扩展机制使高层管理功能的应用成为可能,EPON技术特点总结,与以太网系列标准兼容适合承载基于以太网的业务以太网技术成熟且已大规模应用，设备成本低实现电信级可运营的应用，需解决ONU的互通和可管理问题，包括如下技术细节：对
22、TDM业务承载方式的标准化动态带宽分配（DBA）机制的标准化下行带宽分配和控制机制的完善下行数据加密算法与密钥交换机制的标准化OAM功能的进一步扩充以满足运营商需求,EPON设备、试验网测试,EPON系统参考模型,TP1：PMA子层与PMD子层下行差分信号测试点TP4：PMA子层与PMD子层上行差分信号测试点TP2：发送参考点，所有发射机性能和参数的测量和测试均在此进行 TP3：接收参考点，所有接收机性能和参数的测量和测试均在此进行,PMD业务接口测试点,主要测试项目,ODN测试设备光接口测试系统功能测试测距与激活测试 以太网业务基本测试组播测试VLAN功能测试QoS测试带宽控制测试环回功能冗
23、余保护测试 PON系统业务传送性能测试多模光纤验证网络管理系统测试,ODN测试,分光器插损 50dBm分光器方向性 55dBm,最大光通路代价 1.3dBm,传输能力测试,最大光纤传输距离:10km/20km 最大支持的分光比:1:32,光接口测试-突发模式光收发器,OLT的接收机和ONU的发射器工作在突发模式OLT光接收机的快速功率恢复要求OLT在每个接收时隙的开始处迅速调整0-1判决门限ONU光发射机的突发发射和关断为抑制自发散射噪声，要求ONU的激光器能够快速的冷却和回暖OLT光接收机的突发同步技术上行接收数据相位的突变要求OLT的接收机工作在突发模式接收状态,光接口测试-功率指标,发光
24、模块发送光功率和收光模块接收灵敏度,OLT PON口：发送光功率：PX10：-3+2dBm PX20：+2+7dBm 接收灵敏度：-24dBm ONU PON口：发送光功率：-1+4dBm 接收灵敏度：-27dBm,设备光接口测试-其他光指标,MLM激光器 均方根谱宽 3.5nm,OLT PON口：发射机中心波长 1480nm1500nm-20dB谱宽 1nm 最小边模抑制比 30dB 发送眼图 X1,X2,Y1,Y2,Y3 满足0.22,0.375,0.20,0.20,0.30 消光比 6dB 接收机过载光功率-3dBmONU PON口：,SLM激光器 发射机中心波长 12601360nm-
25、20dB谱宽 30dB,发送眼图 X1,X2,Y1,Y2,Y3 满足0.22,0.375,0.20,0.20,0.30 消光比 9dB 接收机过载光功率-3dBm,系统功能测试-测距技术,OLT在时隙T1发送GATE,ONU在时隙T2收到GATE，把本地计数器设为T1,ONU在时隙T3发送REPORT，带时间标签T4,OLT在时隙T5收到REPORT,OLT与各ONU间的环路时延不同：各 ONU距 OLT的光纤路径不同各ONU元器件的不一致性环境温度的变化和器件老化，环路延时也会发生不断的变化,系统功能测试-测距与激活指标,测距范围 10km/20km 测距精度 3m 动态测距能力 不影响其他
26、ONU业务 单ONU激活时间 5s 新ONU自动加入 授权的新ONU能自动注册 拒绝非授权的用户接入 掉线ONU重新加入 30s,系统功能测试-以太网业务基本测试,最大最小帧长度 异常包检测 流量控制 FE端口自动协商 以太网帧格式 MAC地址动态学习 MAC地址学习速度 MAC地址静态配置 MAC地址过滤 MAC地址老化时间 MAC地址表容量 广播包抑制 生成树（STP、RSTP）,系统功能测试-组播,堆积（Accumulated）分发（Distributed）组播容量（Group Capacity）组加入/离开时延（Group Join/Leave Delay）转发延迟（Forwardin
27、g Latency）,系统功能测试-VLAN,测试项：VLAN ID范围VLAN隔离的实现以太网端口VLAN Trunk功能,带有802.1Q标签的以太网帧,802.1Q标签头,测试项：业务优先级划分 优先级队列数量 高优先级业务的保证,系统功能测试-QoS,采用IEEE802.1p或IP TOS机制，实现业务优先级区分,支持IEEE802.1p支持IP TOS队列调度算法：SP、WRR、SP+WRR支持端口限速,系统功能测试-DBA,测试项（上/下行）带宽控制机制带宽控制颗粒带宽控制精度,无连接、只能简单的控制带宽（根据 LLID1个ONU）一个PON口相当于交换芯片的一个逻辑 端口由REP
28、ORT和GATE信息进行带宽控制,冗余保护测试,主控单元 电源单元OLT电源模块冗余ONU备用电池 业务板卡插拔 线路保护,PON系统业务传送性能,系统吞吐量 FE-GE（ONU-OLT）长时间测试 单个ONU吞吐量,PON系统承载E1业务性能,无背景流量时，测试以下性能：峰峰值输出抖动时延有双向1000M背景流量时，将E1业务设置为最高等级业务，测试以上性能。使用SDH分析仪，测试24小时，记录是否有误码,输入最大允许频偏输出抖动容限,EPON系统业务验证,业务验证话音业务与软交换对接与PSTN对接（通过TG）业务QoS保证测试,数据业务上网、收发email、FTP、BT下载视频业务VoD、
29、BTV,网管测试,通用功能验证 故障管理 性能管理 配置管理拓扑管理配置数据管理网元配置管理 安全管理,结合设备的特点以及广东电信对宽带接入网管理的要求，研究制定了完善的网络管理测试方案,端到端以太网测试方法,管理通道,业务通道,单模-多模光纤混合测试,1、多模光纤不超过300m 2、ONU发光模块采用SLM激光器,单拷贝组播（SCB）,OLT,仪表,A:单播900M,单播：900M,ONU,组1：100M,分光器,B:加入组1，100M,C:加入组1，100M,OLT,仪表,A:单播900M,单播：100M,ONU,组1：100M,分光器,B:加入组1，100M,C:加入组2，100M,组2
30、：100M,EPON互通关键技术,互通含义及其意义,EPON互通的含义在IEEE802.3ah范围内，不同厂商的OLT与ONU设备互通,具体的就是：采用同一芯片厂家的互通：A厂家的OLT同B厂家的ONU互通采用不同芯片厂家的互通：A厂家的OLT同B厂家的ONU互通EPON系统实现互通的意义降低设备的制造成本；增加竞争性，形成供应链的生态系统；便于大规模推广，形成规模经济；便于优化业务模式；便于添加增值业务；网络的布线成本降低（一致性提高）。,EPON系统互通面临的问题与挑战,应用模式不同设备用于不同的业务模式，如业务种类不同，QoS提供能力不同。还有语音业务提供、TDM专线承载、保护、ONU认
31、证等因素。系统结构的不同MPCP(对EPON协议的理解不同)DBA/QOS不同ONU认证的不同专有的OAM的定义不同加密算法的选用加密方法存在不一致。物理层中标准中的选项10公里/20公里FEC的支持（有开销,达不到线速）,EPON互通性的层次,实现EPON系统设备层次的业务及管理的互通分以下几个层次物理层互连互通，是互通的基础：使用同一物理编码及介质提供同一种接口传输协议层互连互通，需采用完全符合802.3ah-2004定义的芯片：使用可以互连的芯片，或同一芯片以太网业务互通不同厂商设备管理互通，即OAM或管理层协议互通使用能够互通的控制协议，或同一种协议对网络进行管理，如SNMP、Ethe
32、rnet OAM等,互通问题在协议层次上的体现,EPON系统互通性问题根源,IEEE 802.3ah协议的可选项，如传输距离、FEC等IEEE 802.3ah协议的范围有限，管理和业务未规范IEEE 802.3ah协议发布晚于芯片发布不同芯片商，不同系统视图，不同协议实现，定义不同扩展协议，芯片兼容性问题不同设备商，不同系统视图，选用不同芯片，定义私有协议，设备兼容性问题,EPON系统互通性现状,OLT设备兼容性问题系统主设备，系统内的协商机制或控制机制，OLT设备兼容问题不突出IEEE 802.3ah协议不同版本私有协议，如多LLID，扩展OAM协议，业务在线配置，VLAN，等上联业务接口，
33、可能导致与运营商网络的兼容性问题ONU设备兼容性问题采用不同芯片和私有协议，物理互连互通存在问题加密协议私有，或受国家进口管制私有协议，如多LLID，扩展OAM协议，VLAN，远程加载，远程配置，等TDM业务实现，如TDMoIP，TDMoEthernet 等语音业务实现，TDM，VoIP，等,EPON系统的互通性障碍,EPON系统的互通性障碍,EPON系统的协议分层以及与ISO/IEC OSI参考模型之间的关系,EPON技术研究数据帧结构,前导码8Bytes,DA6Bytes,SA6Bytes,长度/类型2Bytes,数据461500Bytes,填充不定,FCS4Bytes,以太网MAC帧,E
34、PON MAC帧,RS子层互通技术要求,具体格式应符合IEEE Std 802.3ah中Clause 65.1.3.2的规定，对于前导码中的第4、第5字节，应作为保留字节。对于接收端，如果接收到的以太网帧前导码中第4、第5字节为非“0 x55”的值或其值为OLT无法识别，应做忽略处理。在EPON系统中，要求帧起始定界符SPD必须位于偶字节位置。EPON系统应该支持前向纠错（FEC）功能，且FEC功能可配置。,MPCP控制帧,GATE（OLT发出）允许接收到GATE帧的ONU立即或者在指定的时间段发送数据REPORT（ONU发出）向OLT报告ONU的状态，包括该ONU同步于哪一个时间戳、以及是否
35、有数据需要发送。REGISTER_REQ（ONU发出）在注册规程处理过程中请求注册。REGISTER（OLT发出）在注册规程处理过程中通知ONU已经识别了注册请求。REGISTER_ACK（ONU发出）在注册规程处理过程中表示注册确认。,五种类型的MPCP帧,MPCP在OLT和ONU之间规定了一种控制机制来协调数据的发送和接收,MPCP发现握手消息交换,MPCPDU格式与参数要求,REPORT消息应符合IEEE Std 802.3ah中64.3.6节的规定。在REPORT MPCPDU中，队列集（Queue Set）用于表示多阈值（Threshold）下队列中完整以太网帧的总长度及其所需的开销
36、。多个Queue Set中的同一Queue#n Report的值采取增量（Incremental）方式，各Queue#n Report分别描述不同阈值下的完整以太网帧的总长度及其所需要的开销；对于最后一个Queue Set，Queue#n Report应描述该队列的全部队列长度。单个Queue Set中的Queue#n Report的值应描述该队列的全部队列长度。,EPONOAM功能,支持功能：Remote Failure Indication（远端故障指示）Remote Loopbak（远端环回）Link Monitoring（链路监视）不支持功能和单条链路不相关的管理功能，比如保护倒换和设
37、备管理业务提供和协商功能，比如带宽分配，速率适配和速度/双工协商等功能OAM数据的安全性保证和OAM实体的认证不在标准定义的范畴不支持设置/写远端MIB变量的能力特点OAM的实现和使能是可选的。提供一种实现OAM能力发现的机制。提供一种扩展机制使高层管理功能的应用成为可能,OAM discovery流程,OAM互操作问题：OLT（或者ONU）发送任何Loopback、Event Notification、Variable Request，ONU（或者OLT）应该有正常的响应OAM中的vendor-specific部分：利用该域定义一些OAM功能,动态带宽分配（DBA）机制,相对于静态带宽分配（
38、SBA），DBA是指实时地（ms级）改变PON中各ONU上行带宽的机制优点：实现高效的上行带宽利用率和服务质量保证重点：DBA算法具体要求：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,DBA总体要求,应能根据LLID和ONU所报告的队列状态信息进行分配带宽授权。DBA应支持基于LLID的保证带宽、最大带宽、最大突发等参数的配置。DBA机制应限制ONU的流量不超过SLA中的最大带宽。当ONU的实际业务流量未达到保证带宽时，OLT应能够将其剩余带宽分配给其他ONU。EPON系统的DBA算法应支持公平性机制；DBA算法的参数应可配置，并应具备根据业务需要进行在线算法升级或者在线参数调整的
39、能力。为了支持在多业务接入环境下的QoS，OLT应基于ONU对其本地队列状态信息的汇报进行ONU的上行带宽分配，ONU应能够基于本地的队列状态进行上行业务的调度。,OLT的DBA功能要求,OLT的DBA机制应能根据LLID内多个队列的状态信息（Report PDU中至少2个Queue Set内的全部队列的长度）和优先级约定进行该LLID的上行带宽分配。OLT应能够支持对REPORT帧中至少2个Queue Set的全部8个队列的状态信息的解析，以用于ONU上行带宽的动态分配。同时，OLT也应该支持静态带宽分配，即在固定的轮询周期内向每个ONU发送固定大小的授权。,ONU的DBA功能要求,ONU应
40、支持8个队列，并以每个Report帧包含1个或多个Queue Set的形式向OLT上报本地队列状态。建议ONU支持2个或2个以上Queue Sets。ONU应具有根据OLT的带宽授权进行本地调度的功能，其调度算法应支持SP、WRR和SP+WRR算法并可配置。SP+WRR时定义清楚何时用SP，何时用WRR。ONU队列的阈值应可配置。,下行数据的安全性,因为PON的多点广播特性，所有的下行数据都会被广播到PON系统中所有的ONU上。如果有一个匿名用户将它的ONU接收限制功能去掉，那么它就可以监听到所有用户的下行数据，这在PON系统中称为“监听威胁”PON网络的另一个特点是，网络中ONU不可能监测到
41、其它ONU的上行数据在PON上解决安全性的措施是ONU通过上行信道传送一些保密信息（如数据加密密钥），OLT使用该密钥对下行信息加密，因为其它ONU无法获知该密钥，接收到下行广播数据后，仍然无法解密获得原始数据,安全性技术要求,下行方向应支持Churning功能。搅动由OLT提出密钥更新要求，ONU提供3字节搅动密钥，OLT使用此密钥完成搅动功能。兼顾安全性、开销和实现代价而设定密钥更新周期为1秒。,EPON-业务QoS处理与带宽控制,采用IEEE802.1p或IP TOS机制，实现业务优先级区分,业务拥塞发生在交换芯片上,PON系统上下行基本不会拥塞，但须进行更精确的带宽控制和管理,无连接、
42、只能简单的控制带宽（根据LLID1个ONU）一个PON口相当于交换芯片的一个逻辑端口,QoS互通技术要求,业务等级协定（SLA）下行业务流分类 上行业务流分类优先级标记 优先级队列机制 优先级调度流限速 流缓冲,VLAN互通技术要求,OLT的VLAN功能OLT应支持IEEE 802.1Q协议，应支持按照ONU的LLID和业务类型划分VLAN，可选支持按照MAC地址划分VLAN。OLT的网络侧接口应支持VLAN Trunk功能。ONU的VLAN功能对于单端口ONU，ONU应支持针对LLID和业务类型划分VLAN。对于多端口ONU，ONU应能针对用户物理端口和业务类型划分VLAN。ONU的用户侧接
43、口应支持VLAN Trunk功能。,互通测试OLT,对OLT simulator的认证符合EPON的国标要求物理层PON光接口指标协议层Preamble格式注册过程的消息交互Gate消息（DBA）OAM消息,互通测试ONU,ONU互通测试符合EPON国标要求物理层PON接口物理指标协议层注册过程业务层标准以太网业务VLAN组播,互通测试模式标准一致性测试,PC（TESTER）,OLT,ONU,OPT(MU),OPT(SC),CONTROL(RJ45),UNI(RJ45),SNI(RJ45),1,2,3,4,Test ONU,B-PONTESTER,Optical Splitter,In,1,2,3,4,5,6,7,8,(SC),Optical Power Meter,Optical Power Meter,Smart Bit,PC（Smart Bit）,OnlyUpstreamSignal,Variable Optical Attenuator,OnlyDownstreamSignal,Cat5 UTP,SMF fiber,Optical Coupler,Optical Coupler,
