YD T 1475-2006 接入网技术要求.基于以太网方式的无源光网络(EPON).pdf

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1、YD 中华人民共和国通信行业标准YD厅1475-2006接入网技术要求一一基于以太网方式的无源光网络（EPON)Technical Requirements for Access Network 一PassiveOptical Network Based on Ethernet(EPON) 2006-06-08发布200610-01实施中华人民共和国信息产业部发布YD厅1475-2006目次前言. ill I 范围2 规范性引用文件3缩略i吾. . 2 4 系统配置和参考模型.3 4 1 参考模型. 3 42 协议钱.-. 4 5 光网络要求.4 5.1 ODN要求.4 5.2 PMD子层.5

2、5.3 RS子层.55.4 OAM子层.5 5.5 MPCp .5 6业务承载能力. . . . . . . . . . . . . . . . . .5 7 网络侧接口和用户侧接口，.57.1 基本要求.57.2 网络侧和用户侧接口类型. .5 7.3协议要求. .6 8功能要求.6 8.1 动态带宽分配功能（DBA). - .6 8.2业务QoS保证.6 8.3 加密功能. . 6 8.4 ONU认证功能.6 8.5 VLAN .6 8.6帧过滤功能.68.7 广播组播帧抑制功能.688 二层隔离功能.4 . 6 8.9生成树（Sp皿nmgT四）. 6 8.10组播功能.6 8.11 链胳

3、聚集功能.68.12用户认证功能（可选卜.7 8.13 VLAN Stacking （可选）.7 8.14 ONU掉电通知功能（可选卜YD厅1475-20068 15 光纤保护倒换功能（可选）.-. 7 9业务承载方式和性能指标要求. . -.7 9.1 系统传输距离和分路比. . . 7 9.2 TOM业务承载方式. . 8 93 业务性能指标要求.8 9.4 E业务性能指标要求.9 10操作管理维护要求. .9 JO.I 基本要求. . . -. 9 10.2配置管理要求.9 10.3 性能管理要求. -.9 10.4 故障管理要求. -. 10 10 5 安全管理要求. 10 11 其他

4、要求.1011 I 环境要求.10 11.2 电源要求. .11 11.3 电气安全要求.11附录A（规范性附录）物理媒质相关（PMD）子层要求.12 附录B（规范性附录）多点MAC控制.23附录C（规范性附录）RS子层和PCS子层/PMA子层为lOOOBASE-X多点连接和前向纠错所做的扩展.63附录D（规范性附录）操作、管理和维护（OAM）.81 II YD厅1475-2006前言本标准是无源光网络（PON）系列标准之一。该系列标准的名称及结构预计如下：L YD.厅1090-2000接入网技术要求一一基于ATM的无源光网络（A-PON);2. YD.厅1250-2003接入网设备测试方法一

5、一基于ATM的无源光网络（A-PON);3. YD.厅14752006接人网技术要求一基于以太网方式的元源光网络（EPON); 4.接入网测试方法一一基于以太网方式的无源光网络（EPON）。随着技术的发展，还将制定后续的相关标准。本标准和IEEE802.3油2004信息技术系统阅通信和信息交换局域网和城域网特定要求第3部分：CSMNCD接人方式和物理层规范增补文件：用户接人网媒质接人控制参数、物理层和管理参数的一致性程度为非等效，主要差异如下：一一根据我国通信网络的实际情况补充规定了EPON系统的参考模型、业务承载能力、业务接口类型、性能指标以及系统功能、操作维护管理和设备电气安全等方面的要求

6、；一一要求必须支持OAM功能；一一要求PXIO类型的PMD子层应支持IOkm传输、I: 32光分路比，并修改了对应的最大通道插入损耗指标；一一PMD子层增加对S山激光器的光谱特性指标要求：一一采用完全不阔的章节结构。本标准中的附录A、附录B、附录C和附录D为规范性附录。本标准由中国通信标准化协会提出并归口。本标准起草单位：信息产业部电信研究院中兴通讯股份有限公司上海贝尔阿尔卡特股份有限公司盯斯达康（重庆）通讯有限公司武汉邮电科学研究院华为技术有限公司本标准主要起草人：陈洁敖立刘谦谢云鹏张凯宾宋小燕何岩III YD!f 1475-2006 接入网技术要求一一基于以太网方式的无源光网络（EPON)

7、1 范围本标准规定了传输速率为千兆比的基于以太网方式的无源光网络（因吧N）系统的参考模型、业务承载能力和性能指标、业务接口类型、系统功能与协议、操作维护管理以及设备电气安全等方面的要求，并对EPON系统的PMD子层、RS子层以及MPCP、OAM协议进行了详细规范。EPON系统中OLT和ONU间的互通要求不在本标准规定的范围内。本标准适用于公众电信网环境下的EPON设备，专用电信网也可参照使用。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注目期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这

8、些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GBff7611-2001 GB 9254-1998 GBff 17618-1998 YD厅1054-2仪JOYD厅1082-2000YD.厅1128-2001YD.厅1292-2003YDN021-96 YDN 065-1997 ITU-T G652 ( 2000) 数字网系列比特率电接口特性信息技术设备的元线电骚扰限值和测量方法信息技术设备抗扰度限值和测量方法接入网技术要求一一综合数字环路载波（IDLC)接入网设备过电压过电流防护及基本环境适应性技术条件电话交换设备总技术规范（补充件l) 基于日.248的媒体网关控制协议本地

9、数字交换机和接人网之间的V5.2接口技术规范邮电部电话交换设备总技术规范书单模光纤光缆特性U-T G711 ( 1988) 语音频率的脉冲编码调制U-T G723.1 ( 1”的以5.3和6.3协，itfs速率传输的多媒体通信的双速率语音编码器ITU-T G729 ( 1996) 使用共辄结构代数码线形预测激励（CS-ACELP）的8kbi1的语音编码U-T G975 ( 2000) 海底系统的前向纠错U-TY.1730 ( 2阔的以太网OAM功能需求IEEE 802-2001 局域网和城域网的E皿标准：概况和架构IEEE 802. ID ( 2004 ) MAC桥IEEE 802.lp (

10、1999) 局域网二层QoS/CoS协议YD厅1475】2006IEEE 802.3-2002 IEEE 802. 3ae-2002 信息技术系统间通信和信息交换局域网和城域网特定要求一一第3部分：CSMA/CD接入方式和物理层规范信息技术一系统间通信和信息交换局域网和城域网特定要求一一第3部分：CSMA月二D接入方式和物理层规范一增补文件：lOGbit/s业务的媒质接入控制参数、物理层和管理参数IETFR配3435( 2003）媒体网关控制协议（MGCP)3缩略语下列缩略语适用于本标准。DA Destination Address 目的地址OBA Dynamic Bandwidth Allo

11、cation 动态带宽分配DE Data Terminal Equipm 数据终端设备EPD End_of_packet Delimiter 帧结束定界符EPON Ethernet Passive Optical Network 基于以太网方式的无源光网络FCS Frame Check Sequence 帧校验序列FEC Forward Error Correction 前向纠错FTIB Fiber to the Build画g光纤到大楼FTTC Fiber to the Curb 光纤到路边FTTH Fiber to the Home 光纤到户GMII Gigabit Media Indep

12、endent Interface 千兆比媒质元关接口!PG Inter-packet Gap 包间隔Ll.ID Logical Link Identifier 逻罄链路标识MAC M自茧umAccess Control 媒质访问控制MDI Medium Dependent Interfa由媒质相关接口MLM Multi-Longitudinal M创多纵模MPCP Multi-point control protocol 多点控制协议MPcPDU 勤任吃PProtocol Data Unit MPCP协议数据单元NT Network Terminator 网络终端ODN Op世calDistr

13、ibution Netw世光分配网络OLT Optical Line Terminal 光线路终端。如IAOptical Modulation Amplitude 光调制幅度ONT Optical Network Termin目前光网络终端。ONU 句ticalNetwork Unit 光网络单元OSI 句enSys阳tInterconnection 开放系统互联P2MP Point to Multipoint 点到多点2 YD/T 1475-2006 P2PE Point to Point Emulation 点到点仿真PCS Physical Code Sublayer 物理编码子层PMA

14、 Physical Medium Attachment 物理媒质附加（子层）PMD Physical Medium Dependent 物理媒质相关（子层）PON Passive Optical Network 元源光网络SA Source Address 源地址SCB Single Copy Broadcast 单拷贝广播SFD Start of Frame Delimiter 帧起始定界符SLA Service Level Agreement 服务等级协议SLD Start of LUO Delimiter LUO起始定界符SLM Single-Longitudinal Mode 单纵模S

15、NI Service Node Interfa臼业务节点接口DP Transmitter and Dispersion Penalty 发射器色散代价RTT Round Trip Time 往返时间UCT Un-condition transition 元条件转移UNI User Network Interface 用户网络接口VLAN Vutual Local Ar回Network虚拟局域网4 系统配置和参考模型4.1 参考模型以太网元源光网络（EPON）是一种采用点到多点（P2MP）结构的单纤双向光接入网络，其典型拓扑结构为树型。EPON系统由局侧的光线路终端（OLT）、用户侧的光网络单元

16、（ONU）和光分配网络（ODN）组成，为单纤双向系统。在下行方向（OLT到ONU),OLT发送的信号通过ODN到达各个ONU。在上行方向（ONU到OLT),0阳发送的信号只会到达OLT，而不会到达其他ONU。为了避免数据冲突并提高网络利用效率，上行方向采用四MA多址接人方式并对各ONU的数据发送进行仲裁。ODN在OLT和ONU间提供光通道。EPON系统参考结构如图1所示。3 YD厅1475-2006HI!侧mr1ODN E酬手平光分店髓，齐.：IF阳，PQN专用接口注ODN中的无源光分路器可以是一个或多个光分路器的级联。固1EPON参考结构EPON系统的ONU/O盯可放置在用户、大楼和小区等不

17、同的位置，形成町TH、FTfB、阿TC等不同的网络结构。光网络终端（ONT）是指FTIH网络结构中包括用户端口功能的0阳，在本标准中将0阳和ONT统称为ONU。4.2 协议校图2描述了EPON系统的协议分层以及与ISO/IECOSI参考模型之间的关系。OSI盎考模型分层应用层在示层会话层传输层网络层数据链路层物理层LAN分层上层多点MAC控制旺汇前向纠错GMil千兆比媒质独立接口MDI媒质相关接口DAM运行、管理和维护OCT光线路终端MAC 寸PHY _J 主源光介质0阳光网络单元PCS=物理编码于层PMA物理媒质附加PMD=物理媒质相关RS=调和于层LAN分层上层MAC Client DAM

18、 $点MAC控制MAC RS 如IOI”固2EPON协议分层和OSI参考模型间的关系5光网络要求5.1 ODN要求EPON系统应使用符合U-TG.652要求的单模光纤。4 ONU 寸PHY _J YD厅1475-2006EPON系统为单纤双向系统，上、下行应分别使用不同的波长，其中上行应使用1260l360nm波长，下行应使用14801500nm波长，如果采用第二波长方式实现CATV业务承载，则应使用1540J560nm波长。5.2 PMD子层EPON系统可使用两种物理层类型：!OOOBASE-PXIO和IOOOBASE囚犯，分别支持lOkm传输和20km传输。EPON系统的PMD子层应符合附

19、录A的规定。5.3 RS子层EPON系统的RS子层应符合附录C的规定。5.4 OAM子层OAM功能对于EPON系统是必须的，具体实现方式推荐采用附录D的规定。5.5 MPCP 多点控制协议（MPCP）定义了点到多点光网络的MAC控制机制，具体规定见附录B。6业务承载能力EPON系统可能承载的业务类型包括P业务、TDM业务和CATV业务等，其中四M业务包括语音业务和数据专线业务（2048kbit/s或nx 64kbit/s数据业务）。EPON系统应具有承载P业务的能力，可选支持DM业务和CATV业务。7 网络侧接口和用户侧接口7.1 基本要求EPON系统的网络侧必须支持GE接口，可选支持10/l

20、OOBASE-T、lOGBASE-X接口。当EPON提供TOM数据专线业务承载能力时，网络侧应支持El接口，当EPON提供语音业务时网络侧应支持V5.2协议或H.248协议、MGCP协议中的一种。EPON系统的用户侧必须支持10/lOOBASE-T接口，可选支持GE接口。当EPON提供TOM数据专线业务承载能力时，用户侧应支持El接口，当EPON提供语音业务承载能力时用户侧应支持Z接口或:la接口。7.2 网络倒和用户侧接口类型7.2.1 GE接口GE接口可以是lOOOBAS巳LX、lOOOBASE-SX、lOOOBASE-CX和1删iBASE-1接口中的一种或多种，各种接口类型均应符合IEE

21、E802.3-2002的规定。7.2.2 10/100BASE-T接口10/lOOBASE-T接口应符合IEEE802.3-2002的规定。7.2.3 10GBASE-X接口lOGBASE-X接口应符合IEEE802.3缸2002的规定。7.2.4日接口El接口应符合GB7611-2001的规定。7.2.5 z接口Z接口应符合YD厅1054-200010.1.1节的规定。5 YD厅1475-20067.2.6 Za接口Za接口应符合YD厅1054-200010.1.2节的规定。7.3协议要求7.3.1 VS.2协议OLT实现VS.2协议应符合YON021-96的规定。7.3.2 H.248协议

22、OLT或ONU实现H.248协议应符合YD厅12922003的规定。7.3.3 MGCP协议OLT或ONU实现MGCP协议应符合IETF町c3435的规定。8功能要求8.1 动态带宽分配功能（OBAOLT应采用动态带宽分配机制（OBA）来提高系统带宽利用率以及保证业务公平性和QoS，至少应能根据LLID分配带宽授权，最小带宽分配粒度不应大于256kbit/s。8.2业务QoS保证EPON系统应能区分不同类型业务的优先级，上行和下行方向都应能根据SLA协议保证高优先级业务的QoS。8.3加密功能EPON系统采用标准的以太网帧结构，恶意用户很容易截获系统开销信息和其他用户的信息，存在安全隐患，应对

23、用户信息进行加密，其中下行方向应支持加密功能，上行方向可选支持。8.4 ONU认证功能OLT应具有对ONU进行认证的能力，应拒绝非法ONU的接入。8.5 VLAN OLT或0阳应支持IEEE802.IQ协议，应支持按照阳N端口或以太端口划分叽AN，可选支持按照MAC地址划分咀ANo8.6帧过滤功能OLT或ONU应支持基于端口或MAC地址的Ethernet数据帧过滤。8.7广播组播帧抑制功能OLT或0阳应支持对广播帧和组播帧的抑制功能。8.8二层隔离功能OLT应实现各ONU之间的二层隔离，ONU应实现各以太网端口之间的二层隔离。8.9 生成树（Spanning Tree 当OLT的网络侧具有多个

24、GE或10/IOOBaseT接口时，如果可能出现环路则应支持符合IEEE802.!D规定的生成树协议。8.10组播功能在目四网络结构中，OLT应支持IGMPSnooping或IGMPProxy功能。8.11 链路聚集功能当系统网络侧具有多个GE或10/lOOB田e-T接口时，OLT应支持IBEE802.3规定的链路聚集功能。6 YD厅1475-20068.12 用户认证功能（可选）在阿TH网络结构中，ONU可选支持PPPoE或802.lx认证方式。8.13 VLAN Stacking （可选）OLT可选支持VLANStac挝ng功能。8.14 ONU掉电通知功能（可选ONU可具有将自身掉电事件

25、通知OLT的能力。8.15 光纤保护倒换功能可选）为了提高网络可靠性和生存性，可在EPON系统中采用光纤保护倒换机制。光纤保护倒换可分为以下两种方式进行：a）自动倒换：由故障发现触发，如信号丢失或信号劣化等；b）强制倒换：由管理事件触发。主要的光纤保护倒换方式有两种：骨干光纤保护倒换和全光纤保护倒换，分别如图3和图4所示。在全光纤保护倒换方式下，允许有部分不受光纤保护的ONU接入到网络中。ONU 回3EPON系统骨干光纤保护倒换方式ONU#l 9业务承载方式和性能指标要求9.1 系统传输距离和分路比Double M叩组国Isplit田回4EPON系统全保护光纤倒换方式OLT EPON系统支持的

26、最大传输距离和最大分路比应符合以下规定中的一种：a) OLT和ONU之间的最大传输距离不小于10如1，支持的最大分路比至少为I: 32; b) OLT和ONU之间的最大传输距离不小于20阳，支持的最大分路比至少为1：“。7 YD/T 1475-2006 9.2 TDM业务承载方式EPON系统承载数据专线业务（约48kbius豆豆nx 64khit/s数据业务）时，推荐采用TDMover Ethernet方式。EPON系统承载语音业务时，可采用电路交换方式或VoIP方式。9.3业务性能指标要求9.3.1 电路方式的nx64kbit/s数字连接及2048kbit/s通道的佳能指标9.3.1.1 误

27、比特率在正常工作条件下，测试时间24h,EPON系统的nx 64khit/s数字连接及2048kbit/s通道的误比特率为0。9.3.1.2传输肘延在正常工作条件下，从设备的用户侧接口到网络侧接口的nx 64khit/s数字连接及2048k恒的通道的传输时延l.5ms。9.3.1.3抖动传递特性El接口的抖动传递特性应满足图5和表1的规范。G (dB) x 0 if6 n f -Y- - - - . 接口速率( kbit/s) 约48fO 位数一一精品一速通一4传传一动动一一抖抖B一口口j一:1 下1EK一EEH一- 实斗4也可E主制一二J FJ一增益G(dB) x一厂气干* 4D 400 I

28、 0.5 -195 注：“值由设备制造商提供，但fO频率应不大于20Hz。9.3.2 电路交换方式语音业务性能指标当EPON系统采用电路交换方式承载语音业务时，应满足YDN065 1997邮电部电话交换设备总技术规范书和四厅1128-2001电话交换设备总技术规范（补充件川页，f纯电路交换语音质量的要求。9.3.3 VoIP方式语音业务的性能指标当EPON系统采用VoIP方式承载语音业务时，应满足以下性能指标要求。a）语音编码动态切换时间6伽盟。b）应具有8归回缓冲存储能力，以保证不发生语音断续和抖动。c）语音的客观评定 网络条件很好时，PSQM的平均值1.5;. 网络条件较差时（丢包率1%抖

29、动2伽咀，时延100ms), PSQM的平均值1.8:. 网络条件恶劣时（丢包率59岛抖功60ms，时延=400ms) , PSQM的平均值2.0。d）语音的主1见评定8 YDfT 1475-2006 网络条件很好时，MOS4.0; 网络条件较差时（丢包率1%，抖动20阳，时延IOOms),MOS3.5; 网络条件恶劣时（丢包率5%，抖动60ms，时延=400ms), MOS3.0。e ）编码率 G.711，编码率64kbit/s; 对于G.729a，要求编码率18kbit/s; 对于G.723.I，要求G.723.I(5.3) 637四川，并不包含低频抖动和漂移。它们是基于峰峰值的测量。表A

30、10应用于下行方向，表A.11应用于上行方向，所有的值仅仅是参考性定义。对于IOOOBASE-PX的上行抖动预算，式A.2定义了抖动转移函数。通过该函数，接收器（ONU的输入端）应满足当输入正弦抖动（见IEEE802.3 58.8节模板）时图A.4定义的抖动预算值，以及表A.5和表A.8中定义的抖动预算值。表A.II定义了两组上行抖动值，一组对应于下行无抖动的条件下上行链路的测试，另一组对应于下行有最大抖动的条件下上行链路的测试。误比特率BER=1012是表A.11中总抖动值的测试条件。在通用模型中：TJ = 14.1DJ 其中TJ为总抖动，因为确定性抖动。栩栩201gl型旦旦。下行抖动（UI

31、)I 褒A.101000BASE-PX10和1OOOBASE-PX20下行抖动预算参考值总抖动确定性抖动参考，点UI ps UI TPI 0.24 192 0.10 TPlJTP2 0.191 153 0.15 P2 。.431345 。.25P2JTP3 0.)9 7 。P3 0.44 352 0.25 P3JTP4 0.309 247 0.212 TP4 0.749 599 0.462 亵A.111000BASE-PX10和1000BASE-PX20上行抖动预算参考值无抖动输入到ONU有抖动输人到O阳（式A.l)（式A.2)ps 80 120 200 。200 170 370 ，总抖动确定

32、性抖动总抖动确定性抖动参考点UI ps UI ps UI ps UI ps 11 0.19 152 0.06 48 0.24 192 。.1188 TPlJTP2 0.16 128 0.14 112 0.16 128 0.14 112 P2 0.35 280 0.20 160 0.40 320 0.25 200 TP2J型llTP3。72 0.05 40 。”72 0.05 40 13 0.44 352 0.25 200 0.49 392 0.30 24 13JTP4 0.18 144 0.15 120 0.18 144 。15120 P4 0.62 496 0.40 320 0.67 536

33、 0.45 360 21 YD厅14752006 22 抖动增益（dB)p 斜事2阳B/dec颜事固A.41OOOBASE-PX10-U和1OOOBASE-PX20-U抖动增益曲线值AR 褒lh1000BASE-PX10-U和1OOOBASE-PX20-U抖动增益曲线值I 值| 单位| I o.3 I。I 1214 I阳，I B.1 概述B.1.1 基本描述附录B规范性附录多点MAC控制本附录描述了将P2MP拓扑纳入以太网框架所需的机制和控制协议。YD厅14752006 P2MP是基于树状（或者是树及分校）拓扑的非对称媒介。连接在树干上的数据终端设备（DTE）称为光线路终端（OLT），连接在树

34、枝上的DTE称为光网络单元（0阳）。OLT一般置于服务提供商侧，而ONU一般放在用户侧。在下行方向（从OLT到ONU),OLT发送的信号通过一个1:N的无源分路器（或几个分路器的级联）到达各个ONU。在上行方向（从各个ONU到OLT），一个0阳发送的信号只会到达OLT，而不会到达其他O阳。为避免数据冲突并提高用户接人网的利用效率，需要对ONU的传输进行仲裁。这种仲裁是通过给各ONU分配发送窗口（授权）实现的。每个0阳只能等到其授权到达后才可以发送数据。当一个0阳的授权到达后，该0阳在所指配的时间窗口内以线速发送数据帧。图B.l为一个简化的P2MP拓扑示例。分路器、馈线寻i线回日1PON拓扑示例

35、本附录讨论的内容涉及在不同0肌I之间分配上行发送资源，ONU加入网络的发现和注册，以及向上层报告拥塞状态以进行PON系统内的动态带宽分配和统计复用。本附录不涉及具体的带宽分配策略、终端设备认证、服务质量定义、提供以及管理。本附录规定了多点控制协议（MPCP），该协议定义了一个多点MAC控制子层以控制一个光多点网络。每个PON由一个OLT节点和多个ONU节点组成，其中OLT是树的根节点，ONU是树的叶节点。四N网络在任何一个时刻都只允许个ONU在上行方向发送数据。LT中的MPC的各议负责对各传输进行准确定时。各ONU报告的的拥塞状态信息有助于优化PON网络内的带宽资源分配。在0阳的自动发现过程中

36、，通过分配逻辑链路即（且ID）将ONU绑定到OLT的一个端口上，同时将MAC动态绑定到此OLT上，最终实现0阳的注册。实施多点MAC控制功能，要求用户接入设备包含点到多点物理层。23 YO厅1475-2006B.1.2 基本特征一个采用光介质的点到多点以太网络应具有以下特征：a）支持规范定义的点到点仿真（P2PE ); b) OLT支持多个LLID和MAC客户端；c）每个ONU可支持一个或多个LLID;d）支持单拷贝广播机制；e）支持动态带宽分配的灵活体系结构：f)使用32比特时间戳发布定时信息；g ）基于MAC控制的体系结构；h）对已发现设备进行测距来提高网络性能；i）进行连续测距以补偿往返时间的变化。B.1.3 多点MAC控制在IEEE802.3体系中的位置多点MAC控制定义了点到多点光网络的MAC控制。图2给出了多点MAC控制子层和MAC子层、MAC控制客户端的关系。多点MAC控制子层取代并扩展了MAC控制子层以支持多个客户端及其他的MAC控制功能。多点MAC控制的定义延续了MAC控制子层的定义，MAC控制子层定义参见IEEE802.3中第31章。MAC控制子层设置了多种功能来处理实时控制