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1、HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTDHUAWEI Confidential InternalxPON原理介绍HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 对比到现网的接入“瓶颈”，光纤是今为止最好的传输媒介。本胶片主要分析PON技术的产生背景、应用、基本概念和特点，并分别介绍GPON、EPON基本原理及差异。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 学习完此课程，您将会：掌握PON的概念及发展背景理解光接入网络架构掌握PON的关键技术掌握GPON的主要协议掌握EPON的主要
2、协议了解GPON、EPON提供的基本业务HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 第第第第1 1章章章章光接入网概述光接入网概述光接入网概述光接入网概述第第第第2 2章章章章 PON PON基本概念基本概念基本概念基本概念第第第第3 3章章章章 PONPON关键技术关键技术关键技术关键技术第第第第4 4章章章章 GPONGPON协议分析协议分析协议分析协议分析第第第第5 5章章章章 EPONEPON协议分析协议分析协议分析协议分析第第第第6 6章章章章 PON PON承载的基本业务承载的基本业务承载的基本业务承载的基本业务第第第第7 7章章
3、章章 GPON PK EPON GPON PK EPONHUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential ServiceAccessCoreX.25ADSLEthernetPSTNIPATMFRGSM/GPRSCDMACablePDHSDHWireless VoiceWireless DataHigh SpeedInternet VoiceStreamingDial-upVoIPMessageFTTH GPONDSLWirelessEth/IP/MPLSAggregation NetworkLocation&PresenceMessageOnlin
4、e GamingVoiceDataVideoStorageDirectory接入网的发展趋势接入网的发展趋势All over IPHUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 如何解决如何解决“距离与带宽距离与带宽”的矛的矛盾盾xDSL技术技术xDSL技术很难解决距离与距离与带宽带宽的矛盾问：怎么办？答：“光进铜退”！采用光纤接入网是光纤接入网是不错的不错的方案！HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 光纤接入网的接入方案光纤接入网的接入方案(a)点到点的网络点到点的网络 (b)路边交换网
5、络路边交换网络 (c)无源光网络无源光网络即即:PON Curb switchCOCOCON subscribersL kmL kmL kmPassiveopticalsplitterN subscribersHUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential ADSL2+PONADSL2+VDSL2Centre officeHomeVDSL2ONTADSL2+10/100Base-T1 km2 kmIP DSLAMGECurbBuildingGESplitterFTTCFTTBFTTBFTTHADSL2+VDSL2GEFTTBDSLFTTX场景分析
6、场景分析HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 第第第第1 1章章章章光接入网概述光接入网概述光接入网概述光接入网概述第第第第2 2章章章章 PON PON基本概念基本概念基本概念基本概念第第第第3 3章章章章 PONPON关键技术关键技术关键技术关键技术第第第第4 4章章章章 GPONGPON协议分析协议分析协议分析协议分析第第第第5 5章章章章 EPONEPON协议分析协议分析协议分析协议分析第第第第5 5章章章章 PON PON承载的基本业务承载的基本业务承载的基本业务承载的基本业务第第第第6 6章章章章 GPON PK EPON
7、GPON PK EPONHUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential lPassive Optical Network 无源光网络无源光网络OLTONUOptical Line Terminal 光线路终端Optical Network Unit 光网络单元 Passive Optical Splitter 无源分光器PSTNInternetCATVONUONU PON是一种点到多点（是一种点到多点（P2MP）结构的无源光网络；）结构的无源光网络；PON由由光线路终端光线路终端OLT（Optical Line Terminal）、光网络单元光网
8、络单元 ONU（Optical Network Unit）和无源分光器和无源分光器POS（Passive Optical Splitter）组成；）组成；Passive Optical Splitter 无源分光器什么是什么是PON?HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential ONU/ONTOLTService node分光器T参考点V参考点R/SS/RODNUNISNIIFponIFponONU Optical Network Unit 光网络单元光网络单元ONT Optical Network Terminal 光网络终端光网络终端ODN
9、 Optical Distribution Network 光分配网络光分配网络OLT Optical Line Terminal 光线路终端光线路终端SNI Service Node Interface 业务节点业务节点UNI User Network Interface 用户网络接口用户网络接口PON网络参考模型网络参考模型HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential PON的的三大优势：三大优势：1、更远的传输距离，采用光纤传输，覆盖半径、更远的传输距离，采用光纤传输，覆盖半径20KM；2、更高的带宽，达、更高的带宽，达1.25G或或2.
10、5G.3、分光特性、分光特性,，节省光纤资源。，节省光纤资源。1Mbps3M8M25M100MADSL/ADSL2+Copper BasedVDSL/ADSL2+Copper BasedPONFiber Based2002200320062010时间时间带宽带宽互联网视频会议远程控制接入技术业务需求VoD标清电视视频会议Game实况TVVoDHDTV3km2km1km20km覆盖半径为什么选择为什么选择PON?HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential APON:ATM Passive Optical Networks EPON:Ethern
11、et Passive Optical NetworksGE-PON:Giga-bit Ethernet Passive Optical NetworksGPON:Gigabit-capable Passive Optical NetworksEPONGEPONGPONATMAPONBPONEthernetEPONGPON几种几种PON标准标准HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential ITU-T G.983.xITU-T G.984.xIEEE 802.3ah国际标准国际标准国际标准国际标准国际标准国际标准国家标准国家标准Q3/2000国家标
12、准国家标准国家标准国家标准Q4/2004Q3/2004PON技术标准化进展技术标准化进展HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential lPON系统采用WDM技术，实现单纤双向传输（强制）。采用不同光波分别传上、下行数据；下行数据流采用广播技术（分光器上物理层复制）；上行数据流采用TDMA技术。1490nm1310nmPON原理原理-数据复用数据复用HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 第第第第1 1章章章章光接入网概述光接入网概述光接入网概述光接入网概述第第第第2 2章章章章 PON P
13、ON基本概念基本概念基本概念基本概念第第第第3 3章章章章 PONPON关键技术关键技术关键技术关键技术第第第第4 4章章章章 GPONGPON协议分析协议分析协议分析协议分析第第第第5 5章章章章 EPONEPON协议分析协议分析协议分析协议分析第第第第5 5章章章章 PON PON承载的基本业务承载的基本业务承载的基本业务承载的基本业务第第第第6 6章章章章 GPON PK EPON GPON PK EPONHUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential l什么是DBA?-DBA,Dynamically Bandwidth Assignmen
14、t(-DBA,Dynamically Bandwidth Assignment(动态带宽分配动态带宽分配)-DBA -DBA是一种能在微秒或毫秒级的时间间隔内完成对上行带宽的动态分是一种能在微秒或毫秒级的时间间隔内完成对上行带宽的动态分配的机制配的机制l为什么需要DBA？-可以提高可以提高PONPON端口的上行线路带宽利用率端口的上行线路带宽利用率 -可以在可以在PONPON口上增加更多的用户口上增加更多的用户 -用户可以享受到更高带宽的服务，特别是那些对带宽突变比较大的业用户可以享受到更高带宽的服务，特别是那些对带宽突变比较大的业务务PON关键技术关键技术-DBADBA概念概念HUAWEI
15、TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential l提高最大带宽利用率无无DBA,DBA,利用率利用率40%40%有有DBA,DBA,利用率达到利用率达到80%80%l减小突发时延无无DBA:100msDBA:100ms有有DBA:10msDBA:10msDBA带来的优势带来的优势HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential End UserEnd User1 1End UserEnd User3 3End UserEnd User2 23 33 31 13 33 32 21 11 11 11 12 21 1 3
16、 33 32 21 11 11 1 3 33 32 21 11 1加密加密解密解密解密解密解密解密1 11 1 3 33 32 21 11 1l由于下行数据在分光器上为广播复制，每个由于下行数据在分光器上为广播复制，每个ONUONU都可以收到同样的数据。在都可以收到同样的数据。在OLTOLT上需要采用上需要采用加密处理，提高线路数据的可靠性。加密处理，提高线路数据的可靠性。lGPONGPON与与EPONEPON支持的加密算不同，支持的加密算不同，GPONGPON采用采用AES128AES128加密处理，加密处理，EPONEPON采用三重搅动算法。采用三重搅动算法。PON系统的数据安全系统的数据
17、安全HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential IFponIFponIFpon1：N分光器OLTONU#1ONU#N备用光纤Type A 光纤备份IFponIFponIFpon2：N分光器OLTONU#1ONU#NType B OLT端口备份IFpon l设备没有任何备份措施.l主干光纤故障后，由人工切换至备用光纤.l业务肯定中断，中断时间取决于线路恢复时间.l如果到用户的线路故障，业务就会中断，无法备份。lOLT设备上有两个PON接口.l此种保护方式仅限于主干光纤出现故障时，系统会自动切换到备用系统，实现了对骨干光纤的保护。l保护对象仅限于
18、OLT与ODN之间的光纤故障和OLT单板硬件故障，对其他类型的故障没有涉及，可能存在严重安全隐患，无法满足客户需求。PON网络基本保护方式网络基本保护方式HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 第第第第1 1章章章章光接入网概述光接入网概述光接入网概述光接入网概述第第第第2 2章章章章 PON PON基本概念基本概念基本概念基本概念第第第第3 3章章章章 PONPON关键技术关键技术关键技术关键技术第第第第4 4章章章章 GPONGPON协议分析协议分析协议分析协议分析第第第第5 5章章章章 EPONEPON协议分析协议分析协议分析协议分
19、析第第第第5 5章章章章 PON PON承载的基本业务承载的基本业务承载的基本业务承载的基本业务第第第第6 6章章章章 GPON PK EPON GPON PK EPONHUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential ITU-T G.984.3GPON TC层规格要求GTC复用结构及协议栈介绍GTC帧结构介绍ONU注册激活流程DBA规格要求告警和性能ITU-T G-984.1/2/3/4产品开发简单产品开发简单产品兼容性强产品兼容性强ITU-T G.984.1GPON网络参数说明保护倒换组网要求ITU-T G.984.4OMCI消息结构介绍OMC
20、I设备管理框架OMCI实现原理简述ITU-T G.984.2PMD层规格要求2.488Gbps下行光接口参数规格要求1.244Gbps上行光接口参数规格要求物理层开销分配GPON标准协议标准协议HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential GPONGPON提供以下几种异步传输速率：提供以下几种异步传输速率：1.24416 1.24416 Gbit/sGbit/s up,2.48832 up,2.48832 Gbit/sGbit/s down down（目前的主流支持速率）（目前的主流支持速率）支持最大逻辑距离为：支持最大逻辑距离为：60km60
21、km 支持最大物理距离为：支持最大物理距离为：20km20km 支持最大距离差为：支持最大距离差为：20km20km 分光比为分光比为1 1：6464，可升级为，可升级为1 1：128128GPON网络基本性能参数网络基本性能参数 ONU OLT ONU 距离差:20km 逻辑距离:60 km 逻辑分光比:128 UNI SNI HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 广播方式：广播方式：GPONGPON的下行帧长为固定的的下行帧长为固定的125us125us，下行为广播方式，所有的，下行为广播方式，所有的ONUONU都能收到相同的数据，
22、但是通过都能收到相同的数据，但是通过GEMPORT IDGEMPORT ID来区分不同的业务的数据，来区分不同的业务的数据，ONU ONU 通过过滤来接收属于自己的数据。通过过滤来接收属于自己的数据。GPON原理原理-下行数据下行数据HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential TDMATDMA方式：方式：GPONGPON的上行是通过的上行是通过TDMATDMA（时分复用）的方式传输数据，上行链路（时分复用）的方式传输数据，上行链路被分成不同的时隙，根据下行帧的被分成不同的时隙，根据下行帧的upstream bandwidth mapupstr
23、eam bandwidth map字段来给每个字段来给每个ONUONU分配上行时隙，这样所有的分配上行时隙，这样所有的ONUONU就可以按照一定的秩序发送自己的数据了，不会就可以按照一定的秩序发送自己的数据了，不会产生为了争夺时隙而冲突。每帧共有产生为了争夺时隙而冲突。每帧共有91209120个时隙。个时隙。GPON原理原理-上行数据上行数据HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential GPON 协议栈协议栈IPDATADATAMACGEMGTC01010111010101000010101HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD
24、.HUAWEI Confidential 一个一个OLT与多个与多个ONTONUONUONUT-CONTGEM PortT-CONTGEM PortGEM PortT-CONTT-CONT GEM PortGEM PortGEM PortGEM PortGEM Port不同的ONU用ONU-ID标识不同的T-CONT用Alloc-ID标识不同的GEM-PORT用Port-ID标识PON光口u每个GPON 端口，支持1：64 分光比，即可提供64路ONT 接入。u每个ONU上可以有多个T-CONT,每个TCONT可以绑多个GEMPORT.uT-CONT就相当于一个物理的缓存，只有绑定了DBA模板
25、才能限速。DBA123OLT我司简化做法：Alloc ID=T-CONT ID*256+ONU IDHUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Physical Control Block Downstream(PCBd)PayloadAllocIDStartEndAllocIDStartEnd1100200 x300500T-CONT1(ONT 1)T-CONT x(ONT 2)Slot 100Slot 200Slot 300Slot 500PLOuPLOAMuPLSu DBRu x Payload xDBRu YPayload yUpst
26、ream Bandwidth Map125usDownstream FramingUpstream FramingOLT ONT 1ONT 64GPON帧结构帧结构AllocIDStartEndy501650 ONT 21xyT-CONT y(ONT 2)Slot 650Slot 501T-CONT x xT-CONT yHUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential GEM PayloadHEC 13bitsPTI 3bitsPort ID 12bitsPLI 12bitsGEM FrameEthernet PacketDASFDPreambl
27、eInter packet gapSALengthTypeMAC client dataFECEOF5 byteslGPON系统对以太网帧进行解析，将数据部分直接映射到GEM Payload中去进行传输。lGEM帧会自动封装头信息。l映射的格式清晰，设备很好实现，兼容性好。以太网业务在以太网业务在GPON中的映射方式中的映射方式HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential TDMTDM dataPayloadTDM fragmentHECPTIPort IDPLIGEM FrameIngress bufferTDM BufferlTDM业务先导
28、入缓存中进行排队，并且按照固定的字节数复用到GEM帧中进行传输。l这种方式不对具体的TDM业务进行感知，只进行透传处理。TDM业务在业务在GPON中的映射方式中的映射方式HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential ONU3ONU2ONU1OLTlOLT通过Ranging测距过程获取ONU的往返延迟RTD（Round Trip Delay），从而指定合适的均衡延时参数EqD（Equalization Delay），保证每个ONU发送数据时不会在分光器上产生冲突。lRanging的过程需要开窗，即Quiet Zone，暂停其他ONU的上行发送通道
29、。OLT开窗通过将BWmap设置为空，不授权任何时隙来实现。GPON测距方式测距方式ONTOLT(in CO)20 km3 km12 kmHUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential lOLTOLT内部内部DBADBA模块不断收集模块不断收集DBADBA报告信息，进行相关计算，并将计算结果以报告信息，进行相关计算，并将计算结果以BW MapBW Map的形式下发给各的形式下发给各ONUONU。l各各ONUONU根据根据BW MapBW Map信息在各自的时隙内发送上行突发数据，占用上行带宽。信息在各自的时隙内发送上行突发数据，占用上行带宽。DB
30、A算法算法逻辑逻辑DBA报报告告BW MapTime slotT-CONTT-CONTT-CONTONU的的调调度器度器ONUOLT控制平面数据平面GPON DBA的实现过程的实现过程HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential PayloadUS BWMapDataReportPCBdD/S DirectionU/S DirectionOLTONTlOLT根据上次计算的结果在下行帧头中下发BW Map。lONU根据带宽分配信息在规定的时隙上发送目前T-CONT中等待发送的数据状态报告。lOLT收到ONU的状态报告后，经过DBA计算并更新BW
31、Map，在下一帧进行下发。lONU收到OLT下发的BW Map消息后，在指定的时隙上发送数据。DBA的实现的实现HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential uT-CONTs(Transmission Containers)T-CONTs(Transmission Containers)：动态接收：动态接收OLTOLT下发的授权下发的授权 ，用于管理，用于管理PONPON系统传输汇聚层的上行带宽分配，改善系统传输汇聚层的上行带宽分配，改善PONPON系统中的上行带宽。系统中的上行带宽。uT-CONTT-CONT的带宽类型分为的带宽类型分为FB,
32、AB,NAB,BEFB,AB,NAB,BE。uT-CONTT-CONT的的5 5种类型，种类型，Type1,Type2,Type3,Type4,Type5Type1,Type2,Type3,Type4,Type5。T-CONT带宽术语带宽术语HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential l根据业务的优先级，系统对每个根据业务的优先级，系统对每个ONUONU设置设置SLASLA，对业务的带宽进行限制，对业务的带宽进行限制。l最大带宽和最小带宽是对每个最大带宽和最小带宽是对每个ONUONU的带宽进行极限限制，保证带宽根据业务的优先级不同而不同，一的
33、带宽进行极限限制，保证带宽根据业务的优先级不同而不同，一般语音业务的优先级最高，视频业务优先级次之，数据业务的优先级最低。般语音业务的优先级最高，视频业务优先级次之，数据业务的优先级最低。lOLTOLT根据业务和根据业务和SLASLA及及ONUONU的实际情况进行带宽许可，优先级高的可以得到更高的带宽，满足业务需求。的实际情况进行带宽许可，优先级高的可以得到更高的带宽，满足业务需求。T-CONT类型和带宽类型之间的关系类型和带宽类型之间的关系HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential GTCGTC PON PON系统架构是下行方向为广播方式，
34、上行方向为系统架构是下行方向为广播方式，上行方向为TDMATDMA方式，所以只对上行方向的业务流提供方式，所以只对上行方向的业务流提供QoSQoS处理。处理。QoS QoS处理的最小单元是处理的最小单元是T-CONTT-CONT，T-CONTT-CONT可以看作是可以看作是ONUONU业务流的承载容器，调度机制是业务流的承载容器，调度机制是DBADBA（动态带宽分配）。（动态带宽分配）。DBA DBA的算法是的算法是GTCGTC的的QoSQoS处理性能的关键。处理性能的关键。GEMGEM 在在GEMGEM层主要是针对每个层主要是针对每个GEM PortGEM Port进行业务流分类，类似于进行
35、业务流分类，类似于DSLAMDSLAM的单的单PVCPVC多业务的处理方式。多业务的处理方式。针对流分类后的业务分别进行优先级修改、流量监管和转发处理。针对流分类后的业务分别进行优先级修改、流量监管和转发处理。ETH/TDMETH/TDM TDM TDM业务（非电路仿真方式）为面向连接，系统可以通过静态配置带宽严格保证面向连接的业务（非电路仿真方式）为面向连接，系统可以通过静态配置带宽严格保证面向连接的QoSQoS。ETH ETH业务（包括电路仿真方式的业务（包括电路仿真方式的TDMTDM业务）主要是基于二层业务）主要是基于二层VLANVLAN、COSCOS等标识进行业务的等标识进行业务的Qo
36、SQoS处理，处理，QoS QoS主要处理机制分为流分类、监管、队列调度、拥塞处理、整形，它们的实现复杂度是影响主要处理机制分为流分类、监管、队列调度、拥塞处理、整形，它们的实现复杂度是影响QoSQoS处理性能的关键处理性能的关键GPON中的中的QoS处理处理ETH/TDMGEMGTCFlow control/ClassificationGPON 业务承载层GPON QoS处理机制T-CONT/DBAVLAN/COS/PQ/GTS/POLICINGHUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 第第第第1 1章章章章光接入网概述光接入网概述光接入
37、网概述光接入网概述第第第第2 2章章章章 PON PON基本概念基本概念基本概念基本概念第第第第3 3章章章章 PONPON关键技术关键技术关键技术关键技术第第第第4 4章章章章 GPONGPON协议分析协议分析协议分析协议分析第第第第5 5章章章章 EPONEPON协议分析协议分析协议分析协议分析第第第第5 5章章章章 PON PON承载的基本业务承载的基本业务承载的基本业务承载的基本业务第第第第6 6章章章章 GPON PK EPON GPON PK EPONHUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 广播方式：广播方式：EPONEPON
38、下行为广播方式，所有的下行为广播方式，所有的ONUONU都能收到相同的数据，但是通都能收到相同的数据，但是通过过 LL IDLL ID来区分不同的业务的数据，来区分不同的业务的数据，ONU ONU 通过过滤来接收属于自己的数据。通过过滤来接收属于自己的数据。这里需要注意：这里需要注意：EPONEPON数据包是变长的。数据包是变长的。GPONGPON下行帧是定长的。下行帧是定长的。EPON原理原理-下行数据下行数据EPON是基于以太网方式的无源光网络，EPON在传送过程中不处进原有以太网帧结构，所以相对较简单。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confiden
39、tial TDMATDMA方式：方式：EPONEPON的上行是通过的上行是通过TDMATDMA（时分复用）的方式传输数据，每个（时分复用）的方式传输数据，每个ONUONU收到数据报文后都还会收到收到数据报文后都还会收到OLTOLT发给它的发给它的grant消息，每个消息，每个ONUONU按按OLTOLT告知的时间告知的时间点发送点发送OLTOLT指定的报文数量，这样所有的指定的报文数量，这样所有的ONUONU就可以按照一定的秩序发送自己的数就可以按照一定的秩序发送自己的数据了，不会在上行光路上冲突了。据了，不会在上行光路上冲突了。EPON原理原理-上行数据上行数据HUAWEI TECHNOLO
40、GIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential EPON与Ethernet帧比较IPGDASAFCS.IPGCRCEPONIPGPreambleDASAFCS.IPGEthernetSLD LLIDRsvd0 x55SLD0 x550 x55Enc0 x50 x55搅动信息表示字段Flag01101Key-Index0Start_of_packet delimitersmode1bitLLID15bitsLogical_link_idmode0P2P模式mode1广播模式LLID0 x7FFF广播IDHUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Con
41、fidential EPON协议栈应用层传输IP链路层物理层RS子层物理层IPDATADATAMAC01010111010101000010101MACLLID前导码业务数据流HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 多点MAC控制层功能MACMAC数据链路层数据链路层物理层物理层多点多点MACMAC控制层控制层物理层物理层MACMAC数据链路层数据链路层物理层物理层多点多点MACMAC控制层控制层物理层物理层MPCPMPCP协议协议OLTOLTONU_iONU_iOLT和多个ONU通过MPCP协议对话，实现实现：l 控制MAC帧的发送和接
42、收；l Gate Processing；l Discovery Processing；l Report Processing。从而完成“多点MAC控制层”的功能。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 多点MAC控制层MPCP消息格式l MODE:标记是P2P模式还是Broadcast模式；l LLID：逻辑链路标记，max num32767；l 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；l 源地址(SA)：MPCPDU中的SA是和发送MPCPDU的端口相关联的单独的MA
43、C地址；l 长度/类型：MPCPDU都进行类型编码，并且承载MAC_Control_Type域值；l 操作码：操作码指示所封装的特定MPCPDU；l 时间戳：在MPCPDU发送时刻，时间戳域传递localTime寄存器中的内容；l 数据/填充：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；l 校验码：该域为帧校验序列，一般由下层MAC产生。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 控制消息lMPCP在MAC控制层实现，引入了5条新的控制消息 GATE（Opcode0002）（OLT发出）：
44、允许接收到允许接收到GATE帧的帧的ONU立即或者立即或者在指定的时间段发送数据；在指定的时间段发送数据；REPORT（Opcode0003）（ONU发出）：向向OLT报告报告ONU的状态，包括的状态，包括该该ONU同步于哪一个时间戳、以及是否有数据需要发送；同步于哪一个时间戳、以及是否有数据需要发送；REGISTER_REQ（Opcode0004）（ONU发出）：在注册规程处理过程中在注册规程处理过程中请求注册；请求注册；REGISTER（Opcode0005）（OLT发出）：在注册规程处理过程中通知在注册规程处理过程中通知ONU已经识别了注册请求；已经识别了注册请求；REGISTER_AC
45、K（Opcode0006）（ONU发出）：在注册规程处理过程中在注册规程处理过程中表示注册确认。表示注册确认。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential EPON协议栈-业务数据流转发(下行)OLT链路层物理层RS子层多点MAC控制MAC物理层链路层物理层RS子层多点MAC控制MAC物理层ONTMACDadaLLIDOAMOAMMACDataEPON系统中OLT、ONT可以被视为二层转发设备。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential EPON协议栈-控制数据流转发(下行)OLT链路层物理层
46、RS子层多点MAC控制MAC物理层链路层物理层RS子层多点MAC控制MAC物理层ONTOAMOAMMACdata控制流业务流MACMPCPMACMPCPLLIDMPCPMPCPHUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential EPON协议栈-业务数据流转发(上行)OLT链路层物理层RS子层多点MAC控制MAC物理层链路层物理层RS子层多点MAC控制MAC物理层ONTMACDadaOAMOAMMACData上行数据不能立即发送，必必须先放到缓存里，何时发送由多点多点MAC控制控制决定等我收到了OLT发给我的“授权”，数据才能向OLT发送MPCP授权：
47、你发800吧！800字节Go！LLID最后，我还要报告一下：我仓库里还有1100呢！MPCP 我还有1100要发呢，下次多关照一下！这次我发完了关断上行光HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 发现时间窗口随机延迟时间开始REGISTER_REQREGISTERGATEREGISTER_ACK广播通道单播通道OLTONTGateONU注册l步骤1：OLT通过广播一个发现GATE消息来通知ONU发现窗口的周期。l步骤2：ONU发送含MAC地址的注册请求消息。l步骤3：注册ONU，分配和制定LLID。绑定MAC和LLID目的目的MAC:组播M
48、AC授权内容：授权内容：如果你是已注册的，不要发数据，如果你还没注册，请在某时间内注册！目的目的MAC:OLT的MAC源源MAC:ONT的MAC内容：内容：我要注册 _！我要注册！我要注册！我已经注册 过！我会保持沉默的。OLT学到学到ONT的的MAC,分配分配一个一个LLID,并并做相关绑定后做相关绑定后给给ONT发送发送LLID目的目的MAC:组播MAC源源MAC:OLT的MAC内容：内容：MACA:LLID=10MACB:LLID=11MACC:LLID=12我LLID=10！存起来！我LLID=11！存起来！目的目的MAC:ONTA的MAC源源MAC:OLT的MAC内容：内容：MACA
49、的 LLID=10，如果正确，收到请回答。我是MACALLID=10！我来回答！目的目的MAC:OLT的MAC源源MAC:ONTA的MAC内容：内容：我是MACA，我的 LLID=10，完全正确,Over!ABHUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential GATE和REPORT交互过程lGATE消息指示消息指示ONU的发送窗口，包括窗的发送窗口，包括窗口的开始时间和长度。当口的开始时间和长度。当ONU的的LocalTime计数器和计数器和GATE消息中的消息中的StartTime相同时，相同时，ONU开始发送。开始发送。ONU将给结束发送留有足
50、够的余量，从而保证将给结束发送留有足够的余量，从而保证在授权长度间隔用完前关闭激光器。在授权长度间隔用完前关闭激光器。lREPORT用于上报带宽的需求，也可用来用于上报带宽的需求，也可用来为为OLT安装看门狗定时器（安装看门狗定时器（watchdog Timer）。即使没有带宽请求，也应该周）。即使没有带宽请求，也应该周期性的产生报告，这将保证期性的产生报告，这将保证OLT的看门狗的看门狗定时器不会因超时注销定时器不会因超时注销ONU。为了保证该。为了保证该机制正常运转，机制正常运转，OLT将周期性地向将周期性地向ONU授授权。权。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUA