接收机需要能灵活快速地调整接手电平,迅速地接收和恢复数据。
3.24 上行动态带宽分配
在上行方向,任意时刻不同ONU对带宽的需求不一样的,这就涉及到带宽分配及其算法问题。带宽分配要求提供一套最有效的在尽可能保证每个ONU需求的同时高效利用网络资源的手段。带宽分配算法既要考虑连接业务的性能特点和其服务质量的要求,又要考虑接入控制的实时性。通常的算法分为两大类:一是建立连接时采用了缓冲存储,但为了满足实时性要求很难有效地对系统资源进行统计复用,只在业务量较大时获取较好的性能;二是建立连接时无缓冲存储,它既可满足实时性要求又能很好地对系统资源进行统计复用,但在业务量较大时会产生信元丢失。
动态带宽分配(DBA)可以通过包括消息和状态机等技术来实现。DBA能在微秒或毫秒级的时间内完成对上行带宽的动态分配。利用DBA可以提高PON端口的上行线路带宽利用率;可以在PON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务。
3.25 下行AES加密
GPON下行采用广播技术,同一PON口下的主干线和分光后的数据都是一样的,所以需要保证ONU的数据不被其他ONU所获取解析。GPON支持下行广播数据进行AES128加密处理,这是一种国际通用的加密算法,只对GEM帧中的Payload进行加密处理,GPON系统定期的进行AES弥月交换更新,提高了线路数据的可靠性。
GPON系统的AES加密处理如下图:
图 3-1 GPON系统的AES加密处理示意图
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密钥更换由OLT发起密钥更换请求,ONU响应并将生成的新的密钥,并分两部分给OLT,并且重复发送三次,OLT收到新的密钥后,就要开始进行密钥切换,将所有新的密钥的帧号通过相关的命令通知ONU(也是三次),ONU在相应的数据帧上切换检验密钥。
3.26 PON终端认证
GPON认证是指OLT基于ONU的SN或Password对ONU合法性进行认证,拒绝非法ONU的接入。在GPON系统中,只有通过认证的合法ONU才能接入PON系统,这样可以满足运营商实现灵活的、便于维护的管理方式。
GPON ONU的认证方式支持一下三种: 1、SN认证(常见认证方式) 2、SN+Password认证 3、Password认证
ONU认证上线后就可以传输数据了,ONU对下行数据是根据gemport进行接收的。各个ONU检测接收到的数据帧的gemport,以决定是否接手该帧,如果该帧所包含的gemport与ONU自身的gemport相同或者为组播gemport(默认为4095,支持修改,设置范围为4000-4095),则接收该数据帧;否则做丢弃处理。ONU的认证部分主要是针对OLT上已经预配置的ONU而言,对于在OLT上未预配置ONU的注册流程图,如下。
图3-2
3.27 GPON终端管理模型
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GPON系统的ONU管理主要通过OMCI消息进行管理:
1、OCI消息主要用于业务层次的管理维护,如设备的硬件能力发现、各种告警维
护信息的业务能力配置等。
2、OMCI是主从式管理协议。OLT是主设备,ONU是从设备。OLT通过OMCI通道
控制下面连接的多个ONU。
3、ONU完成注册过程后,建立起OMCI通道,OLT通过OMCI通道控制OLT下面连
接的多个ONU设备。
4、OMCI支持对ONU的离线配置,由于ONU本地不需要保存配置信息,所以便于
业务发送。
常见GPON终端管理方式:
ONT管理方式1:上网业务、组播业务都通过OMCI下发;语音雨雾配置方式有所
区别,全OMCI模式下,语音业务全部通过OMCI下发,OMCI+配置文件方式,语音业务通过FTP从网管下载XML配置文件。
示意图如下,
图3-3
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图3-4
ONT管理方式2:ONT的上网业务、组播业务、TLS业务和语音业务全部由EMS配置或
者TELNET登录配置;但管理VLAN、管理IP可以通过OMCI下发,所以此类ONT也可以作到远程配置、调测或者免现场调测。如图,
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GPON的发展趋势:
未来两三年,GPON仍是FTTX的主要建设模式,现有GPON OLT和MDU已具备向
10G GPON平滑演进的能力,GPON网络向10G GPON升级时,ODN网络可重用,需要增加WDM不见,将10G GPON和原来的GPON信号通过合波的方式在同一个ODN上传输。
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光纤到户(FTTH)的原理和实现方式资料
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