19-EPON配置指导

1 EPON简介

IEEE 802.3ah-2004 EPON（ ，以太网无源光网络）用于在无源光网络中传输 802.3以太网帧。

1.1 EPON网络模型

如所示，EPON典型网络模型包括如下几部分：

·OLT（ Line ，光线路终端）：EPON系统的核心设备，一般放置在中心机房，用于统一管理ONU，并将接入业务汇聚和传递到IP网。

·ONU（ Unit，光网络单元）：EPON系统的用户端设备，用于连接用户PC、机顶盒、交换机等，通常放置在用户家中、楼道或道路两侧，负责响应OLT发出的管理命令，并将用户数据转发到OLT。

·ODN（ ，光分配网络）：由光纤和一到多个POS（ ，无源光纤分支器）等无源光器件组成，在OLT和ONU间提供光信号传输通道。其中，POS用于将上行数据汇聚到一根光纤上，并将下行数据分发到各个ONU。

EPON系统采用单纤波分复用技术（下行中心波长为，上行中心波长为）实现单纤双向传输，最大可支持20km的传输距离。

图1-1 EPON典型网络模型示意图

系统工作机制

EPON系统的工作过程包括ONU注册、扩展OAM连接、带宽分配和数据传输。EPON特性使用中国电信和我司共同定制的扩展OAM 协议。

注册

ONU的注册过程使用MPCP（ ，多点控制协议）消息，包括：

·授权（GATE）消息，包括：

¡发现GATE消息：由OLT以广播方式发送，用于进行ONU发现。

¡普通GATE消息：由OLT以单播方式发送给ONU，用于进行带宽分配。

·注册请求（）消息

·注册（）消息

·注册确认（）消息

这些消息中都包含有时间标签字段，用于记录报文发送时的本地时钟。

OLT支持ONU使用MAC地址、LOID（ ONU ，逻辑ONU标识符）或LOID+LOID密码进行注册。以ONU使用MAC地址为例，ONU注册过程如下：

(1)在T0时刻，OLT向所有ONU广播一个发现GATE消息，该消息中的时间标签值为T0。

(2)未注册的ONU收到该消息后，修改本地时间为发现GATE中的时间标签值T0，并等待一段时间，在T1时刻发送消息给OLT，该消息中的时间标签值为T1。

(3)OLT在T2时刻收到ONU的消息，获得该ONU的MAC地址并计算出RTT（Round Trip Time，往返时间）值。

RTT=(T2-T0)-(T1-T0)=T2-T1，主要用于ONU与OLT之间的时间同步。

(4)OLT根据消息中的MAC地址，先后向ONU发送一个消息和一个普通GATE消息。消息中包含为ONU分配的唯一的LLID（ Link ID，逻辑链路标志），用于标识ONU的身份。

(5)ONU收到和普通GATE消息后，在普通GATE消息所授权的时隙中向OLT发送一个消息，完成注册。

连接

以太网OAM（, and ，操作、管理和维护）是一种监控网络故障的工具。它工作在数据链路层，利用设备之间定时交互（OAM Data Unit，OAM协议数据单元）来报告网络的状态，使网络管理员能够更有效地管理网络。扩展OAM在以太网OAM技术的基础上，增加了的种类。通过扩展的，OLT和ONU设备间可以完成连接的请求和应答，以及完成OLT对ONU设备的远程管理。

扩展OAM连接的建立过程如下：

(1)完成标准OAM连接。

(2)ONU向OLT上报所支持的OUI（ ，全球统一标识）及扩展OAM版本号。

(3)OLT确认该ONU上报的OUI及扩展OAM版本号是否在本地支持的OUI及扩展OAM版本号列表中。如果存在，则该ONU的扩展OAM连接建立成功。

3. 带宽分配

扩展OAM连接建立完成后，OLT可以向ONU传输数据，而ONU需要OLT为其分配带宽之后，才能发送上行数据。

OLT为ONU分配上行带宽的过程如下：

(1)OLT发送普通GATE消息，告知ONU发送消息的时隙。

(2)ONU在所分配的时隙内发送消息，向OLT报告自己的本地状况（如缓存占用量），以帮助OLT智能分配时隙。

(3)OLT收到ONU的消息，根据当前带宽状况，为ONU分配数据传输时隙。

(4)ONU收到授权GATE消息后，在OLT分配的传输时隙到达时，开始发送数据。

数据传输过程分为下行数据传输和上行数据传输。

·下行数据传输：如所示，OLT将下行数据以广播方式发送给各个ONU，各ONU根据下行数据的LLID接收属于自己的数据，丢弃其他用户的数据。

图1-2 EPON系统下行数据传输示意图

·上行数据传输：如所示，各ONU把从用户侧收到的数据帧缓存起来，等待OLT为自身分配的发送时隙到来时，以全线速发送所有缓存的数据帧。

上行方向数据采用TDMA（Time ，时分多址接入）技术，保证了OLT与POS间一条光纤线路能传送多个ONU到OLT的数据信号，并且信号之间互不干扰。

图1-3 EPON系统上行数据传输示意图

系统的接口类型和编号方式

如所示，OLT设备上主要有如下接口类型：

·OLT端口：位于EPON业务板，每个OLT端口可以连接一个EPON网络。

OLT端口采用三维编号方式：单板的槽位号/单板上的子卡号/端口编号。例如Olt3/0/1。

·ONU接口：OLT端口上用于连接ONU设备的逻辑接口。

ONU接口的编号方式为：OLT端口编号:ONU接口编号，例如Onu3/0/1:1。

ONU接口视图下所进行的配置都是对接入OLT的ONU设备的配置。仅当ONU设备绑定到指定ONU接口后，该ONU接口才具有实际意义。

·UNI（User ，用户网络接口）：ONU设备上连接用户的端口。

在OLT设备上进入ONU接口后，可以通过带UNI端口号的命令（例如uni uni- auto-）远程配置ONU设备上的UNI端口。

图1-4 EPON系统端口编号示意图

冗余备份

为了保证EPON系统中OLT的高可靠性，可将两个OLT端口加入OLT冗余接口或OLT光纤备份组，形成OLT端口之间的冗余备份。

OLT光纤备份组和OLT冗余接口特性不能同时配置。

冗余接口1. 冗余接口类型和编号方式

如所示，EPON冗余接口包括以下两种类型：

·OLT冗余接口（ OLT，ROLT）：OLT设备上由两个OLT端口捆绑而成的二层逻辑接口，可实现两个OLT端口之间的冗余备份，提高链路可靠性。

OLT冗余接口使用一维编号方式，例如Rolt1。

·ONU冗余接口（ ONU，RONU）：OLT冗余接口下创建的用于连接ONU设备的二层逻辑接口。

ONU冗余接口的编号方式为“OLT冗余接口编号:ONU冗余接口编号”，例如Ronu1:1。

ONU冗余接口视图下所进行的配置都是对接入OLT的ONU设备的配置。仅当ONU设备绑定到ONU冗余接口后，该接口才具有实际意义。

图1-5 EPON冗余备份模型示意图

2. 成员端口的状态

OLT冗余接口内的成员端口有以下两种状态：

·激活状态：能够收发报文。此状态的成员端口称为激活端口。

·非激活状态：不能收发报文。

3. 确定成员端口的状态

任意时刻，同一个OLT冗余接口内只有一个成员端口处于激活状态。

·当两个成员端口的物理状态均为up时，优先级较高的成员端口处于激活状态，优先级较低的成员端口处于非激活状态。优先级可通过命令行配置。

·当激活端口的物理状态变为down时，处于非激活状态的端口会自动激活，接替原激活端口收发报文，实现端口间的备份。

光纤备份组

一个光纤备份组包含两个OLT端口，平常只有主用端口处于转发状态。当系统出现异常（例如主干光纤断路、OLT端口down掉）时，备份组内的两个OLT端口会自动进行主备倒换。

光纤备份组有两种形式：普通光纤备份组和跨设备光纤备份组。

1. 普通光纤备份组

如所示，互为备份的两个OLT端口属于同一OLT设备。

普通光纤备份组支持手动对加入该备份组的两个OLT端口进行主备切换。

图1-6 普通光纤备份组网图

2. 跨设备光纤备份组

如所示，互为备份的两个OLT端口分别属于两台OLT设备。两台OLT设备之间通过TCP连接来同步数据。

图1-7 跨设备光纤备份组网图