01-GPON基础配置
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随着信息社会的不断发展,人们对于网络速度和质量的要求越来越高。FTTH(Fiber To The Home,光纤到户)技术作为满足这一需求的重要手段,已经越来越多地应用于全球的宽带网络构建中。其中,GPON(Gigabit-capable Passive Optical Network,千兆比特无源光网络)作为一种高效的FTTH技术,已成为宽带接入网络的主流选择。
GPON是一种点对多点的光纤网络传输技术。它利用光纤和无源光分路器(Splitter)来实现单个光纤网络接口支持多个终端用户的连接。这种网络结构大大减少了网络建设和运营的成本,同时提供了更高的数据传输带宽(达到Gbps级别)。
GPON技术相比于其他宽带接入技术,如ADSL、VDSL、EPON等,具有显著的技术优势。它支持更高的数据传输速率,理论可达10Gbps的上下行速率。GPON还具有优秀的服务质量保证(QoS)、高效的带宽利用和良好的安全性能。此外,GPON网络的建设和维护成本相对较低,因为它使用的是无源光分路器,不需要电源供电,减少了能耗和故障率。
如图1-1所示,GPON可以在同一网络拓扑中同时承载Internet、VoIP以及IPTV三种业务类型,实现“三网合一”,GPON的典型网络模型包括如下几个部分:
· OLT(Optical Line Terminal,光线路终端):GPON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(Optical Network Unit,光网络单元):GPON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(Optical Distribution Network,光分配网络):由光纤和一到多个POS(Passive Optical Splitter,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。通过分光设备,OLT设备使用一个物理接口就可以为多台ONU提供上行数据接入,理论上,GPON网络的最大分光比可以达到1:128,即OLT设备使用一个物理接口就可以为128台ONU提供上行数据接入。
图1-1 GPON典型网络模型示意图
在本文对GPON的介绍中,会使用到如下关键术语:
· WDM:Wavelength Division Multiplexing,波分复用技术,指通过不同波长将多路光信号在单根光纤上复用,显著提高传输容量。
· TDMA :Time Division Multiple Access,时分多址技术,指将时间分割成若干个时隙,每个时隙只分配给一个用户进行通信的技术。TDMA技术可以提高频谱的利用率。
· DBA:dynamic bandwidth assignment,动态带宽分配,是OLT给不同ONU动态分配各自可用的上行流量可用带宽的技术。
· GEM:GPON encapsulation method,GPON封装方式,是GPON系统中使用的数据帧传输方案,是面向连接的,支持将用户数据分段为多个GEM帧。
· GTC:GPON transmission convergence,GPON传输汇聚,用于将GEM帧汇聚为GTC帧,GTC帧是GPON协议传输数据的基本单位。
· T-CONT:Transmission container,传输容器,是GPON网络传输过程中的一组逻辑连接,可以用来标识和区分不同的业务数据。
GPON使用不对称的方式来传输上下行流量。其中上行流量指ONU传输给OLT的流量,下行流量指OLT传输给ONU的流量。GPON的下行流量使用WDM技术进行广播发送,而上行流量使用TDMA进行单播发送。下面将分别对GPON的上下行通信原理、以及它们涉及到的关键技术进行介绍。
如图1-2所示,在下行方向,OLT仅使用GEM端口来区分不同下行逻辑连接的GEM帧,并将这些GEM帧通过波分复用技术在光网络中传输给ONU。ONU会收到OLT广播发送的所有GEM帧,但是会根据其使用的GEM端口ID对下行GEM帧进行过滤,并仅处理ONU使用的GEM端口对应的GEM帧,如图1-3所示。
GPON技术使用的下行流量的波长范围为1480~1500nm,XG(S)-PON技术使用的下行流量波长范围为1575~1580nm。
如图1-4所示,在上行方向,OLT授予ONU上行传输机会(此机制在GPON关键技术-DBA中介绍)后,ONU将上行数据通过GEM端口封装和切分为多个GEM帧,然后将不同的业务数据通过T-CONT划分到不同的逻辑链路中进行传输,不同的T-CONT数据在OLT指定分配的时隙中进行传输,以实现时分多址复用。在上行流量转发过程中,GEM端口ID和Alloc-ID作为关键标识,分别用于区分GEM帧和T-CONT。
GPON技术使用的上行流量波长范围为1290~1330nm,XG(S)-PON技术使用的上行流量波长范围为1260~1280nm。
DBA机制主要负责分配OLT下行到ONU的上行带宽,确保网络资源的高效利用,用户服务质量(QoS)的保障,以及不同服务类型(如语音、视频和数据)之间的公平性。在GPON网络中,由于多个ONU共享向OLT的上行通道,因此需要通过DBA机制合理地调配上行带宽,以避免冲突和提高带宽利用率。
在DBA机制中,OLT通过GTC帧头中的BWmap字段指示ONU何时可以发送数据(即时隙)以及发送上行数据的带宽,每个ONU中的每个T-CONT都有对应时隙,该T-CONT的上行数据只能在为其指定的时隙中发送数据,从而避免了上行冲突,如图1-5所示。
图1-5 GPON网络上行数据传输过程示意图
实际上,OLT给T-CONT分配的时隙与为其分配的带宽存在关联关系。例如,OLT为某个T-CONT分配的上行时隙为250微秒时,如果为其分配的带宽为1.25Gbps,则ONU可以使用该T-CONT在为其分配的250微秒时隙内发送(250×10^(-6))s×(1.25×10^9)bps÷8=39062.5字节的数据。
在实际的带宽分配应用中,为了给不同类型的业务提供不同的服务质量,存在以下几种分配的带宽类型:
· 固定带宽(Fixed Bandwidth,FB):OLT分配给Alloc-ID(即T-CONT)带宽后,它保证有且仅有该Alloc-ID该Alloc-ID能够始终使用这部分带宽,不受其他Alloc-ID带宽需求的影响,可以视为OLT分配给Alloc-ID的“私有”带宽。固定带宽适用于对服务质量有严格要求但占用带宽较小的服务,例如语音或实时视频业务。
· 保证带宽(Assured Bandwidth,AB):OLT确保Alloc-ID在需要时能够获得的最小带宽量,只要Alloc-ID的带宽需求未被满足,且超过了其固定带宽,OLT就应当提供保证带宽。保证带宽可以视为OLT分配给Alloc-ID的“存款”带宽,随用随取,但是保证带宽在Alloc-ID没有需求是可能被分配给其他Alloc-ID使用。保证带宽适用于需要一定的服务质量保证但又比固定带宽需求灵活的服务,例如普通的数据传输业务。
· 非保证带宽(Non-Assured Bandwidth,NAB):超出固定带宽和保证带宽之外,OLT可以分配给Alloc-ID的额外带宽,但是并不能保证Alloc-ID一定可以使用到这部分带宽,可以视为“先占先得”带宽。
· 尽力而为带宽(Best Effort Bandwidth,BE):超出固定带宽、保证带宽以及非保证带宽之外,如果还有剩余的带宽资源,OLT可以分配给Alloc-ID的额外带宽。BE带宽亦没有分配保证,且分配的优先级最低,同样是“先占先得”。BE带宽适用于对带宽几乎没有要求的互联网浏览或电子邮件服务。
如图1-6所示,根据不同的带宽分配类型组合,T-CONT也存在如下几种类型:
· Type 1:此类型的T-CONT可以使用的最大带宽等于为其分配的固定带宽。
· Type 2:此类型的T-CONT可以使用的最大带宽等于为其分配的保证带宽。
· Type 3:此类型的T-CONT可以使用的最大带宽中不仅包含为其分配的保证带宽,还包含非保证带宽。
· Type 4:此类型的T-CONT可以使用的最大带宽仅包含尽力而为带宽。
· Type 5:此类型的T-CONT可以使用所有类型的带宽,即固定带宽+保证带宽+非保证带宽+尽力而为带宽。
图1-6 T-CONT类型和带宽分配类型关系图
由于GPON网络为多台ONU使用同一上行光纤链路,即使OLT通过DBA技术为不同T-CONT分配了上行时隙,且光信号在光纤中的传输速度远高于电信号,但网络中仍存在接口时延问题。且OLT与ONU之间的物理距离较远,各个ONU状态不一,距离各异,种种因素仍可能导致ONU发出的上行数据无法严格按照时隙到达上行光纤,导致上行数据冲突,如图1-7所示。
因此,GPON网络需要精确掌握OLT与ONU之间的物理距离,并物理距离对上行数据的发送时间进行进一步调控,以避免上行数据冲突,这个过程就称为GPON的测距技术。
测距技术的原理是,OLT根据测距的结果,给ONU分配均衡延迟(Equalization Delay,EqD)。ONU在发送上行数据前等待分配的EqD时长,以确保上行信号能够在正确的时隙内到达OLT。OLT为每个ONU分配的EqD不尽相同,目的是为了达到实际物理距离不同的ONU在发送上行数据时在逻辑上的距离相同,从而使得ONU可以严格按照分配的时隙发送上行数据,避免产生冲突,如图1-8所示。
图1-9 GPON网络测距过程
如图1-9所示,GPON测距的具体过程为:
(2) GPON上电并首次向OLT注册。
(3) OLT向ONU发送特定的测距消息。
(4) ONU收到测距消息后立即进行回复。
(5) OLT收到回复后,计算出测距消息的往返时间,并结合光信号在光纤中的传播速度计算出ONU与OLT之间的物理距离。然后OLT根据计算出的物理距离为ONU设置适当的EqD。
(6) OLT通过下行的控制面GTC帧将为ONU设置的EqD通告给ONU。
(7) ONU收到EqD后,后续的上行数据发送均应用该EqD。
GPON网络支持同时承载多种业务(以太网业务、TDM业务等),这些业务的数据结构各异,ODN无法直接在光纤链路上进行传输,GPON势必要将多种业务进行统一化处理。因此,GPON单独定义了一个传输汇聚层(GTC layer),GTC层的主要作用就是将来自上层的数据流(目前主要是以太网帧和TDM帧)适配和映射到GPON的物理层上,使得ODN中的业务流量都统一承载在GTC帧中。GTC层的协议栈如图1-10所示。
图1-10 GPON协议栈
GTC层分为两个子层:GTC适配子层(GTC Adaptation Sublayer)和GTC成帧子层(GTC Framing Sublayer)。
· GTC适配子层主要负责数据的适配工作,将来自不同服务的数据流封装成GEM帧。GEM是GPON网络中使用的封装协议,它支持多种类型的服务和多个服务质量(QoS)级别。在GTC适配子层中,数据会被分配到不同的GEM端口上,每个GEM端口可以关联到不同的业务流和QoS级别。
· GTC成帧子层负责GTC帧的生成和解析。GTC帧是GPON物理层上传输的基本单位,包括了上行和下行的数据。GTC成帧子层将GEM帧和其他控制信息组合成GTC帧。然后这些帧被发送到物理层进行光信号的转换和传输。在下行方向,GTC成帧子层还包括了DBA控制信息,告诉各个ONU它们的上行发送时隙。
上述两个子层相互协作,共同完成数据流从高层协议到GPON物理层的适配和封装过程。GTC适配子层首先将上层数据流封装成GEM帧,并进行适当的处理,以满足不同业务流的需求和QoS要求。随后,GTC成帧子层进一步将GEM帧和必要的控制信息整合到GTC帧中,并将这些帧发送到GPON的物理层进行传输。两者一起确保了GPON网络中数据的高效、可靠传输。
在所示的协议栈中,包含了多种类型的流量:
· PLOAM(Physical Layer Operations, Administrations and Maintenance,物理层OAM):负责传递管理和维护GPON物理层的控制信息,用于OLT和ONU之间的通信以及网络的管理和维护。
· OMCI(ONU Management and Control Interface,ONU管理和控制接口):用于管理和控制ONU设备的接口。OMCI定义了一套机制,可以允许OLT远程对ONU端口和服务、性能和状态能进行配置。
· GEM client:GEM客户端,主要作用是将不同的业务数据均封装成GEM帧,并满足QoS要求。
目前,GPON主要支持以太网业务和TDM业务,两种业务映射到GTC层的方式如图1-11和图1-12所示。
图1-12 TDM帧映射方式
对于以太网业务,GPON系统仅保留以太网帧的数据部分,并将数据部映射到GEM Payload中,由GTC层封装GEM帧头以及GTC帧头后,在物理层中进行传输。
对于TDM业务,GPON系统不感知TDM帧的具体内容,直接将TDM数据映射到GEM Payload中,由GTC层封装GEM帧头以及GTC帧头后,在物理层中进行传输。相当于透传TDM业务数据。
如图1-13所示,GPON的下行GTC帧为固定长度为125微秒的报文,包含PCBd(
Physical control block downstream,下行物理控制块)和负载两部分。
图1-13 GPON下行报文结构-PCBd部分
其中,PCBd携带了下行传输的控制信息,为下行通信提供必要的控制和管理信息。PCBd包含如下字段:
· Psync:用于标识一个PCBd的开头。
· Ident:用于指示较大的成帧结构。
· PLOAM:用于携带OLT管理、操作和维护ONU的控制信息。包含如下几个部分:
¡ ONU ID:OLT给ONU分配的标识,用于区分ONU的管理。
¡ Message ID:PLOAM消息类型。
¡ Data:OAM控制信息。
¡ CRC:校验和。
· BIP(Bit Interleaved Parity):位交错奇偶校验和。
· Plend:GTC payload的长度,单位为字节。为了防止错误,PCBd中可能会携带两个本字段。
· Upstream BWmap:上行带宽映射,用于指示各个Alloc-ID对应的T-CONT在上行方向的发送时隙。其中包含若干个分配结构,每个分配结构都对应一个T-CONT。分配结构中包含如下几个部分:
¡ Alloc-ID:用于标识T-CONT。
¡ Flags:标记位,用于控制上行传输的一些功能。
¡ StartTime:表示分配给T-CONT可以开始发送上行数据的起始时间。这个时间是以字节为单位的,从上行GTC帧的帧头开始计算。
¡ StopTime:表示分配给T-CONT可以发送上行数据的最晚时间。这个时间是以字节为单位的,从上行GTC帧的帧头开始计算。
¡ CRC:校验和。
图1-14 GPON下行报文结构-Payload部分
如图1-14所示,下行GTC帧中的负载(Payload)部分包含多个GEM帧,用于传输具体的业务数据,每个GEM帧包含GEM头部和GEM负载两个部分,其中GEM头包含如下字段:
· PLI(Payload length indicator,负载长度指示):用于指示GEM负载长度。
· Port-ID:GEM端口标识,是区分不同GEM端口的关键信息。
· PTI(Payload type indicator,负载类型指示):用于指示GEM负载的类型。
· HEC(Header error control,头错误控制):用于在数据传输中检测和纠正GEM帧头错误。
如图1-15所示,上行GTC帧的长度与下行GTC帧相同,都为固定的125微秒,但是上行GTC帧的结构与下行GTC帧不同。上行GTC帧是由多个上行突发(burst)组成的,这些上行突发可能是由多个ONU按照OLT给其分配的发送带宽和时隙,在属于它们的时间窗口内按时发出的,但由于它们是按照时间上的连续顺序发送的,因此多个上行突发被视为一个GTC帧。实际上一个GTC帧中的每个burst传输的数据或实现的功能都是独立的。
图1-15 GTC上下行帧对比
如图1-16所示,每个上行突发包括上行物理层开销(PLOu)部分和一个或多个与Alloc-ID相关联的带宽分配间隔,即每个Allocation interval代表给一个T-CONT分配的可发送上行数据的时间间隔。每个Burst都与一个ONU相对应,PLOu部分包含了ONU的标识。
上行突发报文包含如下字段:
· Guard time:表示上行突发之间的间隔时间,用来防止上行突发产生冲突。
· Preamble:前导码,用于OLT实现接收同步。
· Delimeter:定界符,标识一个Burst的开始。
· BIP:位交错奇偶校验。
· ONU-ID:ONU的唯一标识,由OLT分配给ONU。ONU-ID字段长8位,因此ONU-ID的最大取值为255。
· Ind:指示字段,用于向OLT发送ONU的实时状态报告。
· PLOAMu:用于携带管理、操作和维护ONU的控制信息。本字段与下行GTC帧中的PLOAM字段结构相同,如图1-17所示。需要注意的是,本字段只有ONU的缺省Alloc-ID对应的Allocation interval中会携带。
图1-17 PLOAM字段结构
· DBRu(Dynamic Bandwidth Report Upstream,上行动态带宽报告):本字段存在与T-CONT关联的信息,用于ONU向OLT报告自己的带宽需求、QoS需求以及授权的带宽使用情况。这有助于OLT调整未来的带宽分配。
· Payload:上行GTC帧数据负载。包含了多个GEM帧,用于承载业务数据,结构与下行GEM帧相同,如图1-18所示。
图1-18 Payload字段结构
在GPON网络中,添加新的ONU到已存在的GPON系统是一个标准化的流程,称为ONU的注册流程,这个流程涉及到ONU和OLT之间的一系列消息交换,以确保新ONU被正确识别、认证、并分配所需的通信资源。
ONU在注册时,存在以下几种认证方式:
· SN认证:此方式下,ONU只需要向OLT提供自身的序列号(Serial Number)就可以完成注册。
· SN+Password认证:此方式下,ONU不仅要向OLT提供自身的序列号,还需要提供对应的密码给OLT进行验证才可以完成注册。
· Password认证:此方式下,ONU只需要向OLT提供自身的密码就可以完成注册。
图1-19 ONU注册过程
如图1-19所示,新ONU注册的具体过程如下(下述过程的消息交互均发生在GTC层中):
(2) ONU上电,并初始化软硬件。
(3) OLT向ONU发送PLOAM消息,用于向ONU通告物理层传输参数。
(4) (SN/SN+Password认证方式需要)ONU向OLT通告自身的序列号。
(5) (SN+Password/Password认证方式需要)OLT向ONU发送密码请求消息,要求ONU提供密码。
(6) (SN+Password/Password认证方式需要)ONU响应OLT的密码发送请求,向OLT发送其配置的密码。
(7) (SN+Password/Password认证方式需要)OLT对收到的密码进行验证。如果密码错误,OLT可能会拒绝注册,或者根据配置采取其他措施。
(8) 新ONU认证通过后,OLT会为ONU分配唯一的ONU-ID和若干个Alloc-ID。
(9) 测距。测距的具体过程请参见GPON关键技术-测距,本节不再赘述。
(10) OLT通过DBA机制为ONU分配上行带宽和时隙。DBA机制的介绍请参见GPON关键技术-DBA,本节不再赘述。
(11) OLT和ONU之间开始进行正常通信。
此外,ONU还存在两种添加方式——自动发现方式和手动添加方式,这两种方式影响注册流程中的认证步骤:
· 自动添加方式:相当于设置一个策略,将满足条件的新ONU都视为可信任的,OLT收到序列号和密码后,会自动认证ONU。此方式可以简化操作,适用于GPON网络开局时大规模ONU注册的场景。
· 手动添加方式:网络管理员需要预先在OLT上设置指定的序列号或序列号+密码,ONU进行注册时,只有提供的序列号或序列号+密码与手动配置的相匹配才能完成注册。此方式提供了更高的安全性和灵活性,但是增加了配置的复杂度。
如图1-20所示,GPON系统主要有如下接口类型:
· OLT端口:位于OLT设备,每个OLT端口可以连接一个GPON网络。
OLT端口采用三维编号方式:单板的槽位号/子卡号/端口编号,例如Olt1/0/1。
OLT端口采用三维编号方式:设备的成员编号/子卡号/端口编号,例如Olt1/0/1。
· 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Onu1/0/1:1。
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。
ONU接口下可以创建多个子接口,每个子接口对应一个T-CONT,用于区分不同类型的业务数据。ONU子接口的编号方式为:ONU接口编号.子接口标号,例如Onu1/0/1:1.1。
· UNI(User Network Interface,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-number auto-negotiation)远程配置ONU设备上的UNI端口。
图1-20 GPON系统端口编号示意图
在GPON实际的配置过程中,OLT对ONU的管理参数大都被记录模板中,通过以下几类模板进行配置的批量下发:
(1) 线路模板:向ONU下发配置的顶层模板。大部分向ONU下发的配置都要应用到线路模板中,然后网络管理员将线路模板应用到ONU接口下,OLT根据ONU接口下应用的线路模板将相应的配置下发给ONU。
(2) DBA模板:定义了上行流量的带宽分配策略和参数。
(3) 配置模板:定义了ONU的UNI端口相关配置、GPON组播配置以及部分GPON QoS配置。
(4) 业务模板:定义了VLAN相关业务配置以及部分GPON QoS配置。
几类模板的配置顺序如下:
(1) 创建线路模板,并在其中创建子接口。
(2) 创建DBA模板,并在其中进行配置。
(3) 在线路模板下创建T-CONT,并为T-CONT关联DBA模板。
(4) 创建配置模板,并在其中进行配置。
(5) 创建业务模板,并在其中进行配置。
(6) 将T-CONT应用到线路模板子接口中,将业务模板应用到线路模板子接口中,将配置模板应用到线路模板中。
(7) 将线路模板应用到ONU接口中。存在子接口配置时,ONU接口会自动创建与线路模板中编号相同的ONU子接口。ONU子接口是逻辑的,用于区分为不同T-CONT规划的业务配置。
(8) OLT根据ONU接口应用的线路模板,为该ONU接口连接的ONU下发配置。
各类模板之间的关联关系如图1-21所示。
图1-21 ONU配置下发时各类模板的关联关系
本章节所有配置均在OLT上执行,与ONU相关的配置在ONU完成注册上线后,会自动下发给ONU。
GPON特性仅在缺省MDC上支持。有关MDC的介绍,请参见“虚拟化技术配置指导”。
(1) OLT基础配置
(2) ONU连接与认证配置
¡ (可选)配置OLT认证模式
¡ 创建ONU接口
¡ 绑定ONU
¡ (可选)配置ONU黑名单
(3) 激活ONU
(4) ONU配置下发
¡ 创建DBA模板
¡ 创建业务模板
¡ 创建配置模板
¡ 配置线路模板
¡ 应用线路模板
¡ (可选)快速配置各类模板
¡ (可选)通过ONU接口直接下发配置
多次执行本命令,且指定的flow-id相同时,最后一次执行的命令生效。
(4) (可选)GPON扩展配置
本功能用于配置OLT的分光比,即每个OLT端口下最多可以接入多少个ONU设备(或创建多少个ONU接口)。现支持以下几种工作模式:
· 64-ONU模式:每个OLT端口支持创建的ONU接口数量上限为64。
· 128-ONU模式:每个OLT端口支持创建的ONU接口数量上限为128。
· 256-ONU模式:每个OLT端口支持创建的ONU接口数量上限为256。
切换slot的OLT工作模式后,需要重启该slot或者重启设备才能使OLT工作模式生效。
· 如果重启slot,则该slot上的OLT端口都恢复为缺省配置,这些OLT端口上创建的ONU接口也会被删除。
· 从128-ONU模式或256-ONU模式切换到64-ONU模式时,编号大于64的ONU接口会被删除。从256-ONU模式切换到128-ONU模式时,编号大于128的ONU接口会被删除。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 进入FTTH视图。
ftth
(3) 配置指定slot的OLT工作模式。
(独立运行模式)
olt-mode slot slot-number { 64-onu | 128-onu | 256-onu }
(IRF模式)
olt-mode chassis chassis-number slot slot-number { 64-onu | 128-onu | 256-onu }
缺省情况下,OLT工作模式为64-ONU。
在ONU注册过程中,OLT需要对ONU进行测距。为了尽快获得测距结果,可以预先设置OLT与ONU之间的逻辑距离。
最大逻辑距离定义了OLT和ONU之间可接受的最大距离,这个距离决定了OLT发送信号到接收ONU回复的最长等待时间。如果实际物理距离超过这个距离,OLT将认为ONU无法达到,因此无法建立连接。
最小逻辑距离定义了OLT和ONU之间可接受的最小距离,这个距离决定了OLT发送信号到接收ONU回复的最短等待时间。如果实际物理距离低于这个距离,OLT将认为ONU过于接近,可能会导致信号干扰,因此也无法建立连接。
最小逻辑距离越小,OLT越可能更快地收到ONU的回复消息,最大逻辑距离越大,OLT便可以与越远距离的ONU建立连接,因此,适当地调整这两个参数,可以尽快地精准测量出OLT与ONU之间的距离。
请在具有一定PON网络部署知识的情况下再通过本命令修改测距时的逻辑距离,否则推荐使用缺省配置,以免配置错误的参数取值反而造成测距过程耗时变长。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 进入OLT端口视图。
interface olt interface-number
(3) 在OLT测距过程中设置OLT与ONU之间的最大和最小逻辑距离。
onu-distance { max distance | min distance } *
缺省情况下,OLT与ONU之间的最大逻辑距离为20千米,最小逻辑距离为0千米。
本功能用于配置ONU在注册时,OLT对其进行认证的方式。目前有以下三种认证方式:
· sn:使用序列号进行认证。
· sn-password:使用序列号和密码进行认证。
· password:使用密码进行认证。
当前设备仅支持使用序列号进行认证。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 进入FTTH视图或OLT端口视图。请至少选择其中一项进行配置。
¡ 进入FTTH视图。
ftth
¡ 进入OLT端口视图。
interface olt interface-number
(3) 配置OLT认证模式。
authentication-mode sn
缺省情况下,OLT基于ONU的序列号进行认证。
ONU接口用于远程配置接入OLT端口的ONU设备。
批量绑定ONU或自动绑定ONU时,本配置不是必须的,设备根据需要绑定的ONU数量,可以自动创建ONU接口。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 进入OLT端口视图。
interface olt interface-number
(3) 创建ONU接口。
using onu onu-number-list
只有将ONU绑定到ONU接口,该ONU才能进行认证并完成注册。ONU完成注册后,OLT上对应的ONU接口将变为up状态,此时称为该ONU已“在线”。
可以通过以下方式绑定ONU:
· 手动绑定ONU:OLT将符合指定认证条件的ONU绑定到指定的ONU接口上。此方式配置灵活,但需要对ONU接口进行单独配置,适合ONU数量较少时的初次绑定或者对批量绑定方式进行补充绑定。
· 批量绑定ONU:OLT自动将当前满足认证条件的所有未注册的ONU设备绑定到ONU接口上,但对于之后新加入的ONU设备不再进行绑定。
批量绑定方式适用于网络环境最初建立时已确定ONU都是合法的,可以省去大量繁琐的绑定操作。为防止非法ONU自动注册,对于新加入的ONU,可以使用手工绑定方式单独绑定。
· 自动绑定ONU:OLT自动将当前满足认证条件的所有未注册的ONU设备绑定到ONU接口上,并且对于之后新加入的ONU设备也进行自动绑定。
自动绑定方式适用于对OLT下面连接的ONU设备完全信任的情况。但如果要解除某个ONU的绑定,需要先使用undo onu bind auto命令关闭ONU自动绑定功能,然后在使用undo bind onu-id命令手工解除ONU的绑定。
手动绑定ONU时使用的认证媒介不受OLT认证模式(authentication-mode)的限制,其他两种方式绑定ONU时使用的媒介需要和OLT认证模式保持一致。
使用undo bind onu-id命令解除当前接口和ONU设备的绑定后,将导致该ONU设备下线。
每个ONU接口只能绑定一台ONU。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 进入ONU接口视图。
interface onu interface-number
(3) 将当前ONU接口和ONU设备进行绑定。
bind onu-id sn serial-number
缺省情况下,ONU接口未绑定任何ONU设备。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 进入FTTH视图。
ftth
(3) 配置批量绑定ONU。
(独立运行模式)
onu bind batch [ slot slot-number ] [ bind-type sn ]
(IRF模式)
onu bind batch [ chassis chassis-number slot slot-number ] [ bind-type sn ]
缺省情况下,设备不会批量绑定ONU。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 进入FTTH视图。
ftth
(3) 开启ONU自动绑定功能。
(独立运行模式)
onu bind auto [ slot slot-number ] [ bind-type { mac | sn }* ]
undo onu bind auto [ slot slot-number ] [ bind-type { mac | sn }* ]
(IRF模式)
onu bind auto [ chassis chassis-number slot slot-number ] [ bind-type { mac | sn }* ]
undo onu bind auto [ chassis chassis-number slot slot-number ] [ bind-type { mac | sn }* ]
缺省情况下,ONU自动绑定功能处于关闭状态。
通过配置ONU黑名单,网络管理员可以禁止满足指定特征(SN)的ONU设备注册到OLT。
配置ONU黑名单后,ONU每次注册时,OLT都会检测其是否在黑名单中。
最多可以添加256台ONU到黑名单表项中。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 进入FTTH视图。
ftth
(3) 添加ONU黑名单表项。
blacklist onu-id sn serial-number
缺省情况下,不存在ONU黑名单表项。
完成ONU注册后,需要激活ONU才能使得ONU开始正常工作。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 进入ONU接口视图。
interface onu interface-number
(3) 激活ONU。
activate onu
缺省情况下,ONU在线后处于激活状态。
在DBA模板中,仅可以配置T-CONT的带宽分配类型。
在同一DBA模板下多次执行dba type1、dba type2、dba type3、dba type4和dba type5命令时,以最后一次执行的命令为准。
DBA模板应用到T-CONT后,如果要删除该DBA模板,必须先解除该DBA模板在T-CONT中的应用关系。
最多支持同时存在512个DBA模板。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 创建DBA模板,并进入DBA模板视图。如果指定的DBA模板已存在,则直接进入其视图。
onu dba-profile profile-name
缺省情况下,存在缺省的DBA模板dba_profile_default。
(3) 在DBA模板中,选择其中一项进行配置。
¡ dba type1
¡ dba type2
¡ dba type3
¡ dba type4
¡ dba type5
缺省情况下,缺省DBA模板dba_profile_default中存在预配置dba type4 ratio max 1000,新建DBA模板中不存在配置。
目前支持创建两种业务模板:
· 实时下发配置的业务模板:在此类型的业务在模板中执行的配置,会实时下发给该模板应用到的所有ONU子接口。
· 非实时下发配置的业务模板:如果业务模板已经被应用,则模板中下发的配置无法修改,如果想要修改,只能先取消应用线路模板后重新应用线路模板。
业务模板被应用到线路模板子接口后,如果要删除该业务模板,必须先解除该业务模板在子接口下的应用关系。
修改了实时下发配置的业务模板中的配置后,该配置会实时下发给该业务模板所有应用到的ONU子接口,在应用的子接口较多时,此同步下发操作可能占用较长时间,在此过程中不允许执行以下操作:
· 创建或删除线路模板子接口。
· 删除正在下发配置的业务模板。
· 删除正在下发配置的业务模板应用到的线路模板和ONU接口。
· 修改其他实时下发配置的业务模板的配置。
最多支持同时存在1024个业务模板。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 创建业务模板,并进入业务模板视图。如果指定的业务模板已存在,则直接进入其视图。
onu service-profile profile-name [ realtime ]
缺省情况下,存在缺省的业务模板service_profile_default。
(3) 在业务模板中,可以配置的命令如下。
¡ port access vlan(二层技术-以太网交换命令参考/VLAN)
¡ port hybrid pvid(二层技术-以太网交换命令参考/VLAN)
¡ port hybrid vlan(二层技术-以太网交换命令参考/VLAN)
¡ port link-type(二层技术-以太网交换命令参考/VLAN)
¡ port trunk permit vlan(二层技术-以太网交换命令参考/VLAN)
¡ port trunk pvid(二层技术-以太网交换命令参考/VLAN)
¡ vlan mapping(二层技术-以太网交换命令参考/VLAN映射)
缺省情况下,缺省业务模板service_profile_default中存在上述所有命令的预配置,这些命令的参数取值均为缺省值。新建业务模板中不存在配置。
配置模板被应用到线路模板后,如果要删除该ONU配置模板,必须先取消该ONU配置模板在线路模板中的应用关系。
最多支持同时存在1024个配置模板。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 创建配置模板,并进入配置模板视图。如果指定的业务模板已存在,则直接进入其视图。
onu config-profile profile-name
缺省情况下,存在缺省的配置模板config_profile_default。
(3) 在配置模板中,可以配置的命令如下。
¡ onu multicast fast-leave enable(GPON命令参考/GPON组播)
¡ onu port-isolate enable
¡ onu protocol transparent-multicast(GPON命令参考/GPON组播)
¡ onu statistics enable
¡ uni auto-negotiation
¡ uni description
¡ uni duplex
¡ uni flow-control
¡ uni igmp-snooping fast-leave(GPON命令参考/GPON组播)
¡ uni multicast vlan(GPON命令参考/GPON组播)
¡ uni multicast-group-number(GPON命令参考/GPON组播)
¡ uni multicast-strip-tag enable(GPON命令参考/GPON组播)
¡ uni multicast-translate-tag(GPON命令参考/GPON组播)
¡ uni port-isolate
¡ uni speed
¡ uni statistics enable
¡ uni vlan-mode
缺省情况下,缺省配置模板config_profile_default中存在上述所有命令的预配置,这些命令的参数取值均为缺省值。新建业务模板中不存在配置。
在线路模板中,可以为OLT与ONU之间的业务传输配置如下功能。
· 下行流量加密功能:开启此功能后,从OLT发往ONU的下行流量会被OLT加密,以保障用户的数据安全。
· ONU的FEC功能:FEC(Forward Error Correction,前向错误更正)是一种数据传输的错误控制方法,它通过在发送端添加冗余数据,使得在接收端可以检测并更正一定数量的错误。开启FEC功能后,ONU在接收到来自OLT(Optical Line Terminal)的数据时,可以利用冗余信息来检测数据中的错误,并进行更正,以保证高速数据传输的质量和稳定性。
· ONU的流量映射方式:本功能决定了线路模板子接口可以使用的流量映射方式。在线路模板子接口中,流量映射方式决定了符合那些特征(UNI端口号、报文优先级、VLAN Tag等)的上行流量可以通过该子接口被OLT接收。如果上行流量不符合任何子接口的流量映射规则,则无法被OLT接收。
线路模板被应用到ONU接口后,如果要删除该线路模板,必须先解除该线路模板在ONU接口上的应用关系。
T-CONT被应用到线路模板子接口后,如果要删除该T-CONT,必须先解除该T-CONT在线路模板子接口中的应用关系。
在线路模板或线路模板子接口下重复执行apply onu-config-profile、apply onu-service-profile或apply tcont命令时,以最后一次执行的命令为准。
最多支持同时存在1024个线路模板。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 创建线路模板,并进入线路模板视图。如果指定的线路模板已存在,则直接进入其视图。
onu line-profile profile-name
缺省情况下,存在缺省的线路模板line_profile_default。
(3) 将配置模板应用到线路模板。
apply onu-config-profile profile-name
缺省情况下,缺省配置模板config_profile_default会被应用到线路模板中。
(4) (可选)开启ONU的下行流量加密功能。
encryption enable
缺省情况下,ONU的下行流量加密功能处于开启状态。
(5) (可选)开启ONU的FEC功能。
forward-error-correction enable
缺省情况下,ONU的FEC功能处于开启状态。
(6) 配置ONU的流量映射方式。
mapping-mode { priority | uni | vlan }
缺省情况下,ONU的流量映射方式为UNI端口号映射。
(7) 创建T-CONT,并指定该T-CONT应用的DBA模板。
tcont tcont-name [ onu-dba-profile profile-name ]
缺省情况下,ONU线路模板中存在名为tcont_default的缺省T-CONT,该T-CONT应用了缺省DBA模板dba_profile_default。
(8) 创建线路模板子接口,并进入线路模板子接口视图。如果指定的线路模板子接口已存在,则直接进入其视图。
subinterface subnumber
缺省情况下,存在子接口subinterface 1。
(9) 配置ONU子接口的流量映射规则。
onu-mapping { [ uni [ all | { uni-number [ to uni-number ] }&<1-32> ] ] [vlan [ untag | { vlan-id [ to vlan-id ] }&<1-12> ] ] [ priority [ all | { priority [ to priority ] }&<1-8> ] ] }
缺省情况下,允许所有UNI端口的流量映射到子接口。
(10) 将业务模板应用到线路模板子接口。
apply onu-service-profile profile-name
缺省情况下,线路模板子接口应用了缺省业务模板service_profile_default。
(11) 将T-CONT应用到线路模板子接口。
apply tcont tcont-name
缺省情况下,线路模板子接口应用了缺省T-CONT tcont_default。
使用不同的ONU绑定方式时,需要使用不同的线路模板应用方式。
· 手动绑定ONU:此方式下,需要通过bind onu-line-profile命令为ONU接口应用线路模板,后续在同一ONU接口下通过bind onu-id命令手动绑定ONU时,OLT会自动将该ONU接口下应用的线路模板中的配置下发给ONU。
· 批量绑定ONU&自动绑定ONU:此方式下,需要通过onu bind type命令按ONU类型为ONU批量应用线路模板。符合onu bind type命令指定类型的ONU会被OLT下发指定线路模板中的配置,未符合onu bind type命令指定类型的ONU会被OLT下发缺省线路模板中的配置。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 进入ONU接口视图。
interface onu interface-number
(3) 为ONU接口应用线路模板。
bind onu-line-profile profile-name
缺省情况下,ONU接口未应用线路模板。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 进入FTTH视图。
ftth
(3) 按ONU类型批量应用线路模板。
onu bind type onu-type [ onu-line-profile profile-name ]
缺省情况下,批量应用的线路模板为缺省线路模板line_profile_default。
GPON的模板类型和模板内的配置内容都较多,为了帮助用户快速使用和创建各类模板,现提供如下增强功能。
· 显示指定模板之间的配置差异:在同一类别的不同模板之间,OLT这些模板的配置差异,以帮助用户决定选用哪些模板。
· 模板复制:OLT可以选择将制定源模板内的配置复制到新创建的目的模板中,以实现各类模板的快速新增。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 显示指定模板之间的配置差异。
gpon compare-profile { onu-config-profile | onu-dba-profile | onu-line-profile | onu-service-profile } source-profile-name profile-name destination-profile-name profile-name
(3) 快速新增GPON模板,并从源模板复制配置到这些模板。
gpon copy-profile { onu-config-profile | onu-dba-profile | onu-line-profile | onu-service-profile } source-profile-name profile-name { destination-profile-name profile-name } &<1-15>
网络管理员可以通过在ONU接口视图下直接配置功能命令,来将配置下发给ONU,其效果与应用模板相同。区别在于应用模板的方式对配置下发的控制粒度更细,且可以被重复应用,ONU接口下的配置仅对该接口对应的ONU生效,且在多个ONU接口下需要下发同样配置时,需要多次执行配置命令。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 进入ONU接口视图。
interface onu interface-number
(3) 配置UNI端口的VLAN操作模式。请选择其中一项进行配置。
¡ VLAN透传模式:
uni uni-number vlan-mode transparent
¡ VLAN标记模式:
uni uni-number vlan-mode tag pvid pvid [ priority priority ]
¡ VLAN Translation模式:
uni uni-number vlan-mode translation pvid pvid [ priority priority ] { original-vlan-id to translated-vlan-id } &<1-15>
¡ VLAN Trunk模式:
uni uni-number vlan-mode trunk pvid pvid [ priority priority ] trunk-vlan-list
¡ VLAN N:1聚合模式:
uni uni-number vlan-mode aggregation pvid pvid [ priority priority ] { vlan-id1 to vlan-id2 aggregated-vlan aggregated-vlan }&<1-15>
缺省情况下,UNI端口的VLAN操作模式为VLAN透传模式。
使用本功能可以实现灵活的二层跨VLAN转发。当OLT设备从指定VLAN中收到来自ONU的、目的MAC地址/目的IP地址为指定地址、目的端口为指定端口号的报文时,设备会将这样的报文直接在指定目标VLAN中转发。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 配置ONU组播/广播报文的多VLAN转发。
onu flow flow-id vlan vlan-id { destination-ip ipv4-address { mask-length | mask } | destination-mac mac-address } [ udp-port port-number ] forward-vlan vlan-list
缺省情况下,未配置ONU组播/广播报文的多VLAN转发。
多次执行本命令,且指定的flow-id相同时,最后一次执行的命令生效。
如果要通过Telnet对ONU进行远程管理,则需要在ONU的管理VLAN对应的VLAN接口上配置IP地址。
ONU的管理VLAN接口可以通过以下任意一种配置方式来获取IP地址:
· 通过手工指定IP地址;
· 通过DHCP获取IP地址(需要ONU作为DHCP客户端)。
通过新的配置方式获取的IP地址会覆盖通过原有方式获取的IP地址。
ONU绑定线路模板后,再配置ONU的管理VLAN的IP地址功能才能生效。
ONU接口配置管理VLAN的IP地址时,设备不提示与其他接口配置的IP地址是否重复。当多个端口配置相同IP地址时,仅最先配置的IP地址有效。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 进入ONU接口视图。
interface onu interface-number
(3) 配置ONU的管理VLAN。
management-vlan vlan-id
缺省情况下,管理VLAN为VLAN 1。
如果改变ONU的管理VLAN,原管理VLAN接口的IP地址将被清除。
(4) 开启管理VLAN接口。
undo shutdown management-vlan-interface
缺省情况下,管理VLAN接口处于Shutdown状态。
(5) 配置IP地址。
(IPv4网络)
ip address { dhcp-alloc | ip-address { mask-length | mask } gateway gateway }
缺省情况下,未配置管理VLAN的IPv4地址。
(IPv6网络)
ipv6 address { dhcp-alloc | { ipv6-address prefix-length | ipv6-address/prefix-length } gateway gateway }
缺省情况下,未配置管理VLAN的IPv6地址。
在DBA机制中,给ONU分配带宽的多少受带宽分配模式影响。DBA带宽分配模式涉及到DBA计算周期的概念,是指OLT重新计算并分配带宽给各个ONU的时间间隔。这个周期是DBA算法执行的基础,决定了带宽分配的灵活性和响应速度。根据DBA计算周期的不同,DBA带宽分配模式分为以下三类。
· 最小时延模式:此模式的目标是尽量较少数据传输的延迟,选择此模式时,OLT会优先尽快为延迟敏感的业务分配带宽资源,例如VoIP或实时视频会议。
· 最大带宽模式:此模式的目标是让ONU获得尽可能大的带宽,选择此模式时,ONU可以传输更多的数据。
· 手动模式:上述两种方式的DBA计算周期都是OLT动态分配的,如果要实现更大程度的控制,网络管理员可以手动设置固定的DBA计算周期,以获得更准确的带宽分配效果。需要注意的是,较短的DBA计算周期意味着OLT可以更快地响应网络条件的变化,但会增加OLT的处理负担;较长的DBA计算周期减少了OLT的处理负担,但可能导致OLT的带宽分配对网络变化的反应不够及时,从而影响服务质量。因此,在手动模式下,请综合考虑实际的网络状况和业务需求来设定合理的DBA计算周期。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 进入FTTH视图。
ftth
(3) 配置DBA带宽分配模式。
(独立运行模式)
dba bandwidth-assignment-mode slot slot-number min-delay
undo dba bandwidth-assignment-mode slot slot-number
(IRF模式)
dba bandwidth-assignment-mode chassis chassis-number slot slot-number min-delay
undo dba bandwidth-assignment-mode chassis chassis-number slot slot-number
缺省情况下,DBA带宽分配模式为最小时延模式。
本功能专用于AD-Campus(应用驱动园区网)组网,用于在OLT上远程配置ONU的AS-Campus服务器连接参数,以便于ONU与服务器建立连接。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 进入FTTH视图。
ftth
(3) 配置ONU的AD-Campus服务器连接参数。
management server source-ip ip-address [ port port-number ] [ keepalive interval ] password { cipher | simple } string
缺省情况下,未配置ONU的AD-Campus服务器连接参数。
在完成上述配置后,在任意视图下执行以下display命令可以显示配置后GPON的运行情况,通过查看显示信息验证配置的效果。
表2-1 OLT配置显示和维护
操作 |
命令 |
显示ONU作为DHCPv4客户端时的地址分配信息 |
display dhcp-client |
显示OLT端口、ONU接口的相关信息 |
display interface [ interface-type [ interface-number ] ] [ brief [ description | down ] ] |
显示ONU信息 |
(独立运行模式) display onu [ silent [ sn] | status [ keep-time keep-time ] ] { interface interface-type interface-number | slot slot-number } (IRF模式) display onu [ silent [ sn ] | status [ keep-time keep-time ] ] { interface interface-type interface-number | chassis chassis-number slot slot-number } |
显示ONU上指定UNI端口的信息 |
display uni uni-number |
显示ONU的详细信息 |
display vendor-specific information |
显示指定序列号的合法ONU信息 |
display onu sn serial-number |
显示OLT的认证模式 |
display pon authentication-mode [ interface interface-type interface-number ] |
显示GPON的DBA诊断信息 |
(独立运行模式) display pon diagnostic dba slot slot-number display pon diagnostic dba chassis chassis-number slot slot-number |
显示ONU子接口的模板状态信息 |
display pon diagnostic config interface interface-type interface-number |
显示GPON配置下发失败信息 |
(独立运行模式) display pon diagnostic config-error { slot slot-number | interface interface-type interface-number } (IRF模式) display pon diagnostic config-error { chassis chassis-number slot slot-number | interface interface-type interface-number } |
显示ONU接口的链接状态 |
display pon diagnostic status interface interface-type interface-number |
显示ONU的注册和注销记录 |
display pon onu-event interface interface-type interface-number |
显示ONU的UNI端口环路信息 |
(独立运行模式) display pon onu-loop-status { interface interface-type interface-number | slot slot-number } (IRF模式) display pon onu-loop-status { interface interface-type interface-number | chassis chassis-number slot slot-number } |
显示ONU升级信息 |
(独立运行模式) display pon onu-update { interface interface-type interface-number | slot slot-number } (IRF模式) display pon onu-update { interface interface-type interface-number | chassis chassis-number slot slot-number } |
显示OLT端口的光参数信息 |
display pon optics-parameters interface interface-type interface-number |
显示OLT或ONU的版本信息 |
display pon version interface interface-type interface-number |
显示ONU配置模板的信息 |
display onu-config-profile [ profile-name profile-name ] |
显示ONU DBA模板的信息 |
display onu-dba-profile [ profile-name profile-name ] |
显示ONU线路模板的信息 |
display onu-line-profile [ profile-name profile-name ] |
显示ONU子接口业务模板的信息 |
display onu-service-profile [ profile-name profile-name ] |
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