1. 前言1.1 读者开通产品研发人员,交付人员以及方案人员 1.2 编写目的使读者能了解简单GPON组网,GPON业务开通在OSS中的解决方案,开通指令中的参数说明,以及GPON业务开通整体解决方案(包含U2000、OSS)。 2. PON网络2.1 PON网络PON是一种点到多点(P2MP)结构的无源光网络;PON由光线路终端OLT(OpticalLine Terminal)、光网络单元 ONU(OpticalNetwork Unit),和光分配网络ODN(OpticalDistribution Network)组成。 PON网络主要分为GPON和EPON两种。 EPON,即Ethernet-PON,沿用了简单的以太网数据格式,只是在以太网包头增加了64字节的MPCP点到多点控制协议来实现EPON系统中的带宽分配,带宽轮讯,自动发现,测距等工作。对于数据业务以外的业务(如TDM同步业务)的支持没有作过多研究。很多EPON厂家开发了一些非标准的产品来解决这个问题,但是都不理想,很难满足电信级的QoS要求。 GPON,即Gigabit-CapablePON,重新定义了GFP封装(通用成帧协议)。 对比来说,GPON重新定义了帧协议,传输效率更高。现在GPON应用更广。 PON网络中的主要设备是OLT、POS、ONU/ONT。 2.2 OLT设备 SmartAX MA5680T设备照片 OLT,是光接入网的核心部件,相当于传统通信网中的交换机或路由器,同时也是一个多业务提供平台。一般放置在局端,提供面向用户的无源光纤网络的光纤接口。它主要实现的功能是: l 上联上层网络,完成PON(PassiveOptical Network , 无源光网络)网络的上行接入。 l 通过ODN网络(由光纤和无源分光器组成)下连用户端设备ONU。实现对用户端设备ONU的控制、管理和测距等功能。 2.3 分光器 分光器是一种无源器件,又称光分路器,它们不需要外部能量,只要有输入光即可,一般是一进多出。常见分光比有: 1:8/1:16/1:32/2:8等。 分光器通常在一个“大盒子”里面放着,称为FDT或FAT。 如上图所示,左侧有一个分光器,分光器还没有在FDT上成端。分光器在FDT成端后的图见下: 2.4 ONU/ONT ONU: Optical networkunit ONT: Optical networkterminal. ONT(光网络终端),是PON网络接入方案中的产品。 通常来说,ONT就是ONU,是一种用于用户端的光网络终端。ONT可以理解为只有一个口的ONU。 ONT和ONU的区别在于ONT是光网终端,直接位于用户端,而ONU是光网单元,与用户间还可能有其它的网络,比如以太网。 ONU下面可以接入xDSL(adsl,vdsl)或者以太网接入口的网关设备,之后再接入到网络终端。 ONT分类: a. 纯桥接型:只支持OSI七层协议中的二层协议,只能将数据报文透传,不能作为路由器用,一般需要额外接一个HGW。 b. 桥接+语音型:透传数据报文,内置IAD,可以支持语音,一般需要额外接HGW。 c. 网关型:支持OSI七层协议中的三层协议,可以作为路由器。 d. 三网融合型: 与网关型的区别在于对TV业务的支持方式不同,网关型的TV业务走TCP/IP,三网融合型的TV业务是广电的TV业务(同轴电缆Coax Cable)。 3. FTTH开通(OSS部分) PON网络组网见上图。其中,从OLT—光交接箱—光配线箱一般提前施工布好线,光配线箱到楼道也会预埋光纤;客户开通业务时,由施工人员(FME)从楼道的光纤接到用户家里的ONT(光猫)上,进行配置完成开通。 OSS开通流程见上图。 1. OM接单后,启动流程,依次调用IM、AM、WFM进行工单处理; 2. IM自动分配开通业务使用的资源,主要包含: POS和POS端口,OLT PON端口,VLAN(SVLAN、CVLAN)等。 3. AM自动生成指令,激活资源,常见指令实例: 添加ONT: ADD-ONT:EV=172.30.227.17,FN=0,SN=2,PN=0,ONTID=0:200:INEPROF=gpon,SRVPROF=GPON_Service_Profile,SERIALNUM=485754430F795E2C,AUTH=SN; 创建宽带业务的Service-Port: CRT-SERVICEPORT:EV=172.30.227.17,FN=0,SN=2,PN=0:200::VLANID=100,ONTID=0,GEMPORTID=3,TX=ip-traffic-table_6,RX=ip-traffic-table_6,INNERVLANID=1002,UV=1002,TAGTRANSFORM=3; 4. WFM派单给FME,到客户家里施工,安装ONT调试。 注意: 当前AM版本,下发指令只支持基于TCP的TL1协议,默认往U2000发送指令会失败。因为U2000的北向TL1接口默认提供的是基于SSL/TCP的连接方式。 需要先更改U2000上的配置。修改方式如下: 4. GPON网络原理问题:为什么AM系统发送了上述指令后,FME接好ONT到OLT,用户就可以上网了呢?指令里面出现的LINEPROF、GEMPORTID等都是什么? 这就需要了解GPON网络背后的原理。 4.1 数据传输方式问题1:一个用户的数据既有上行,也需要接受下行,那是有几根纤芯给这个用户提供业务? 答案:一根纤芯。PON采用WDM(密集波分复用)技术,实现单纤双向传输。同一个纤芯上传输的信号,上下行使用的光的波长不同。 问题2:POS上行的光纤,一个光纤承载多个用户的数据,PON网络是如何实现的? 答案: 对于上下行信号,对多用户的支持方式不同。 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: ●下行数据流采用广播技术 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。 ●上行数据流采用TDMA技术。 各ONU上行数据分时发送,各ONU的发送时间与长度由OLT集中控制。 每PON口可以实现最大上行1.25G,下行2.5G传输速度。 注:TDMA,时分多址,time division multiple access,把时间分割成互不重叠的时段(帧),再把帧分割成互不重叠的时隙(信道)与用户具有一一对应关系,依据时隙区分来自不同地址的用户信号。 4.2 详细解释OSS AM系统中,开通FTTH业务的指令: ADD-ONT:EV=172.30.227.17,FN=0,SN=2,PN=0,ONTID=0:200:INEPROF=gpon,SRVPROF=GPON_Service_Profile,SERIALNUM=485754430F795E2C,AUTH=SN; CRT-SERVICEPORT:EV=172.30.227.17,FN=0,SN=2,PN=0:200::VLANID=100,ONTID=0,GEMPORTID=3,TX=ip-traffic-table_6,RX=ip-traffic-table_6,INNERVLANID=1002,UV=1002,TAGTRANSFORM=3; 指令中出现的概念: 概念 | | | | DEV=172.30.227.17,FN=0,SN=2,PN=0 | | | | | | | | | | [url=] ONT[/url] 设备的业务属性配置[B1] | | | OLT PON Port, ONT, Gem Port, VLAN, 速率模板 | | | | | | | | | |
PON网络中的基本概念 概念 | | | 控制PON口下ONU/ONT到OLT之间上行数据的速率,与下行速率无关 | | 区分用户的不同数据,可以实现业务汇聚,是上行业务流最基本的控制单元。 是ONT/ONU上的物理资源。 | | OLT PON口与ONT侧TCONT之间的业务通道。 | | 数据流,PON口、GEM Port index、ONTID、VLAN、速率模板(可选)组成 |
PON网络中,为什么会定义出上表中的这些概念呢? 4.2.1 DBA问题1:PON网络上行采用TDMA技术,OLT如何集中控制各ONU的发送时间与时长? 答案: DBA。Dynamically BandwidthAssignment。 DBA主要是控制PON口下ONU/ONT到OLT之间上行数据的速率,与下行速率无关。对于上行速率DBA高的ONU,分配的时隙多;反之,分配的时隙少。 DBA模板示例: dba-profile add profile-id 20profile-name 20M type3 assure 20480 max 40960 上条语句中DBA模板的保证带宽是20M,表示该PON口下的每一个ONU的上行速率保证为20M,而不是该PON口下所有ONU的上行带宽总和为20M。 如果该PON口下所有ONU的保证(或固定)带宽总和大于1G,再增加新ONU时,则会提示无可用带宽,所以要计算该PON口下每一个ONU应分配的带宽。 DBA索引号的取值范围: 10-512之间,1-9已由系统定义。 4.2.2 TCONT问题2:ONT需要等到它的发送时间窗口才能上传,当不在发送窗口时,上传的数据如何处理? 答案: TCONT。TransmissionContainers. TCONT 相当于缓存,是ONU/ONT上的物理资源。 TCONT 只有与DBA模板绑定,才能承载业务数据,由DBA动态分配上行带宽。 TCONT 实现业务汇聚,是GPON 系统中上行业务流最基本的控制单元。 一个ONT可以支持语音、宽带、IPTV不同业务,不同业务的数据一般缓存到不同的TCONT中。即,TCONT 主要用于区分用户的不同数据,如TCONT 1缓存管理数据,TCONT 2缓存话音数据,TCONT 3缓存视频数据,TCONT 4缓存宽带网络数据。 4.2.3 GEM Port问题3:两端分别是OLT PONPort和ONT的TCONT,中间的逻辑业务传输通道是什么? 答案: GEM Port。 GEMport 是ONU/ONT侧 TCONT与 OLT侧PON口间的业务通道 。 GEM port必须与TCONT绑定,才能传输数据。一个TCONT可以绑定多个GEMPort。 GEM port 还可以再细分数据流,一个GEM port 可分为8条数据流,即gemportindex。GEM port下的gemport index可以映射vlan,区分不同的用户或业务,也可以映射优先级,优先处理某种业务。 GEM port 编号取值范围:0-127;映射索引号(数据流索引号): 0-7(即一个GEMPort能分为8条数据流)。 一般实际使用中,使用不同的TCONT缓存不同的业务数据,每个TCONT绑定一个GEM Port,每个GEM Port只使用一条数据流,即只指定一个VLAN映射到某个GEM Port的一条数据流中。 ONU, TCONT, GEM port, DBA, GPON端口,OLT的关系如下图: 4.2.4 Service Port问题4:DBA、TCONT、GEM Port与具体的设备没有关系,只是定义了一些模板。开通一个业务的时候,从哪里体现使用具体哪个OLT设备、ONT呢? 答案: Service Port。 service-port vlan 3999 gpon 0/2/1 ont 1gemport 126 multi-service user-vlan 3999 rx-cttr 6 tx-cttr 6 service-port 通过GPON端口,GEM PORT 编号,ONTID,OLT侧VLAN,inner vlan(可选),用户VLAN来唯一定义一条数据流。同时,在SERVICE-PORT中还定义的流量模板。 注:流量模板rx-cttr 6, tx-cttr 6 :6表示不限速 有了GEM Port为什么还需要Service Port? 因为GEM Port只绑定了TCONT,只是一个模板定义,没有关联具体的ONT、OLT设备。创建了Service Port后,才会真正的建立两个设备之间的传输通道。这也是创建Service-Port是在开通的时候,由OSS下发;而DBA、TCONT、GEM Port是预配置的原因。 注: SVLAN、CVLAN、User VLAN如何理解? 对于OLT来说,如果是两层VLAN的方案,OLT往上的报文中带有SVLAN和CVLAN,SVLAN作为外层VLAN,CVLAN作为内层VLAN。到达OLT的报文中带有的VLAN是User VLAN,即ONT上行报文中带有的VLAN是OLT的User VLAN。 ONT的报文到达OLT后,会进行标签切换:UserVLAN(ONT上行vlan)<->SVLAN + CVLAN。 4.2.5 线路模板GEM Port必须绑定到TCONT,TCONT必须绑定DBA。在华为U2000中,称为上述绑定关系称为线路模板。即,在U2000上定义线路模板(line profile)时,需要: 1) 创建TCONT,并绑定DBA模板; 2) 创建GEM Port,并绑定TCONT; 3) 为GEM Port映射VLAN,即创建GEM Port数据流。
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