华为MA5600T GPON线路保护白皮书

    资料编码     MA5600T GPON线路保护 技术白皮书     文档版本 V1.0 发布日期 2018-09-21 华为技术有限公司             版权所有 ? 华为技术有限公司 2009。 保留一切权利。 非经本公司书面许可，任何单位和个人不得擅自摘抄、复制本文档内容的部分或全部，并不得以任何形式传播。 商标声明 和其他华为商标均为华为技术有限公司的商标。 本文档提及的其他所有商标或注册商标，由各自的所有人拥有。 注意 您购买的产品、服务或特性等应受华为公司商业和条款的约束，本文档中描述的全部或部分产品、服务或特性可能不在您的购买或使用范围之内。除非合同另有约定，华为公司对本文档内容不做任何明示或默示的声明或保证。 由于产品版本升级或其他原因，本文档内容会不定期进行更新。除非另有约定，本文档仅作为使用指导，本文档中的所有陈述、信息和建议不构成任何明示或暗示的担保。   华为技术有限公司 地址： 深圳市龙岗区坂田华为总部办公楼 邮编：518129 网址： 客户服务邮箱： support@huawei.com 客户服务电话： 0755-******** 4008302118 客户服务传真： 0755-********             修订 日期 修订版本 描述 作者 2009-12-8 1.00 初稿完成 陈悦、王小亮、李大伟 2012-04-13 1.01 根据新的测试数据进行刷新 陈悦                                                                                 资料问题反馈渠道 ? 您在阅读本资料过程中，发现有任何问题（如错误、表述不清，重要内容遗漏等），或对资料改进有建议等，请及时向邮箱public ZLHOTLINE@notemail.huawei.com反馈；（该邮箱是网络MKTG为收集资料问题专门设立的邮箱，由专人处理，并保证在2个工作日内给出答复；） ? 为使您的意见得到更快速的响应，请您在反馈意见时注意以下几点： 1. 请保证您的资料是从3MS而非其他渠道获取的； 2. 请给出资料的准确名称和作者，以便能快速找到资料及责任人； 3. 请给出有问题的地方在本资料中的位置；（如标识出页码，或拷贝有问题的段落等） 目  录 1 执行摘要/Executive Summary    6 2 简介/Introduction    7 3 GPON线路保护解决    9 3.1 GPON线路保护机制来源    9 3.2 Type B保护方案    11 3.3 Type C保护方案    13 3.4 Type C双归保护方案    16 3.5 GPON线路保护方案的约束    17 3.6 线路保护方案的比较    18 3.7 线路保护方案的可商用情况说明    19 4    21 5 推广/Experience    22 6 结论/Conclution    23 7 缩略语表/Acronyms and Abbreviations    24 1 执行摘要/Executive Summary 在利用GPON网络进行FTTB或者移动承载组网时，可靠性是运营商普遍关注的问题。目前系统支持的线路保护方案包括GPON TYPE B、GPON TYPE C、GPON TYPE C双归属。本文主要从GPON线路保护的机制和应用场景出发，说明了华为GPON系统的支持能力和给客户带来的价值。 2 简介/Introduction 近年来，GPON已经被众多运营商选择作为下一代接入网的主流承载技术。在商业用户接入和移动承载领域，GPON承载由于其具备长距离传输、高QoS保证和高带宽性能等优势而逐渐成为主流承载方案。为了保证企业客户或者移动用户的业务可靠性，除了设备本身具有的保护特性外，ODN部分的可靠性也是运营商非常关注的地方。ITU颁布的GPON规定了Type B，Type C及最新的OLT双归属等保护方案。 从目前的全球应用情况来看，华为在全球最大的GPON商用局阿联酋Etisalat已经在现网开始部署Type B保护方式进行商业承载和移动基站承载业务。 图2-1 商业客户和移动承载场景 上图是针对商业用户和移动承载的GPON解决方案，从OLT到分光器存在备份路由，当主用接口出现断纤、误码率过高、硬件故障或者接口复位等故障时，系统将自动切换到备用接口，保证业务不中断。 GPON线路保护方案给客户带来的价值如下： ◆ 可以利用GPON替代之前的承载方式，如SDH、G.SHDSL等传统承载模式 ◆ 所有业务在同一个网络上传输，方便运维，节约成本 ◆ 提高业务承载的可靠性，在成本有限的情况下确保业务不中断 3 GPON线路保护解决方案 3.1 GPON线路保护机制来源 ITU-T G.984.1（2008版本）标准中定义了Type B和Type C两种GPON线路保护模式，废除了Type A和Type D两种保护模式。原因是Type A方式采用的是备份光纤方式，和设备无任何关系，没有实际使用价值。 Type D采用的是混合组网方式非常复杂，成本很高。不过在标准中同时又增加了OLT双归属的组网保护模式。 Type B和Type C的保护机制如下： 图3-1 Type B保护机制 此种方式的保护范围从OLT到分光器的主干光纤。需要提供2：N的分光器，OLT上也必须提供冗余GPON接口。 图3-2 Type C保护机制 此种方式支持全网范围的保护。需要提供两个1：N的分光器，OLT和ONT上都必须提供冗余GPON接口。可靠性高，但是建网成本也较TYPE B要高。 图3-3 OLT双归属保护机制 在2008年最新颁布的GPON标准中新增加了OLT的双归属保护机制，主要是解决OLT的故障保护，要求每个ONT要双归属到不同的两台OLT设备上，两台OLT通过网管系统建立两台OLT的通信信道，完成保护倒换。出发保护条件包括连接到OLT侧的主干光纤中断，连路上的误码率过高，GPON接口或者单板故障及OLT设备故障。 无论是TYPE B还是TYPE C理论上都可以支持OLT双归属，不过目前产品只支持了TYPE B双归属方案（仅供测试，不再推广），TYPE C双归属在V8R10支持。 3.2 Type B保护方案 3.2.1 TYPE B保护机制实现 MA5600T V8R62版本上就已经实现了基于端口的GPON Type B保护方案，同一个OLT上的任何端口可以互为备份，不受槽位限制。终端上主要和MA5616/MA5612/MA5628等MDU配套。由于成本原因暂时不在ONT（FTTH组网模式）上支持。 Type B保护机制实现过程如下： 图3-1 Type B实现原理 Type B保护倒换触发条件如下： ? 主干光纤中断 ? 线路误码率过高 ? 主用GPON端口故障 ? 单板复位或掉电 当主干光纤出现断纤等故障时，所有的ONT上就会接收到LOSi或者LOFi告警，此时ONT将从正常状态（O5）跳转到POPUP状态（O6）。当ONT进入POPUP状态后，ONT就会停止上行数据发送，此时OLT上就会检测到LOS\LOF\SD告警，此时OLT将触发GPON端口切换。当系统切换至备用端口后，备用GPON接口启动下行发光状态并广播下发POPUP消息，通知所有ONT进入测距状态（O4），在规定的时间完成测距并顺利跳转到正常工作状态（O5）。OLT会在ONT测距完成后进行数据校验，备用接口的数据库和主用端口的数据库如果是一致的，该ONT上的所有业务将恢复正常。 3.2.2 Type B保护的关键技术 Type B保护特性可以保证300ms切换完成并保证不断业务，主要体现在下面两种关键技术： 1．    ONT的状态迁移机制 G．984.3标准中详细定义了ONT的状态迁移图，其核心在于定义了ONT的不同工作状态，从O2到O6。具体的ONT状态迁移图如下： 图3-1 ONT状态迁移图 在Type B保护倒换过程中，要确保快速切换，就必须避免ONT的重新注册，因此OLT控制ONT只按照O5-O6-O4-O5的状态路线迁移，这样就能保证所有的ONT能快速返回正常状态。因此就要求所有的ONT要在O6的TO2超时之前进入O4状态，所有的ONT也必须在TO1超时之前完成测距过程顺利进入O5状态，否则ONT将会跳入O2状态进行重新注册，这样的话业务恢复时间将会大大增加。 2．    ONT的快速测距技术 当ONT进入O4测距状态后，按照流程规定必须在10秒之内完成测距过程，OLT下发EQD参数给ONT。否则TO1计数器将超时并使ONT进入standby状态。华为采用快速测距技术保证所有ONT能在规定的时间内完成测距过程。 下图是快速测距原理图： 图3-2 快速测距原理 在Type B保护方案中，所有ONT距离OLT的物理距离差异仅仅体现在主干光纤的路由长度差异上，因此只要通过测试一个ONT的距离和保护倒换前的物理距离差异即可，这个差异就通过△EQD来体现。其他的ONT就直接按照△EQD来调整新的EQD参数即可。这样ONT的测距时间将大大较少，提高了切换效率。 具体过程如上图所示，当ONT进入O4状态后，OLT只进行ONT1的测距，根据新的EQD参数算出△EQD，然后OLT上直接按照△EQD进行所有ONT EQD的调整，完成后直接下发给所有ONT，中间减少了N-1个ONT的测距时间。 3.2.3 Type B保护时间 二层业务： 分光比1:16的情况下：<200ms; 分光比1:64的情况下：<300ms 三层业务：800ms IPTV业务：1s-10s 3.3 Type C保护方案 3.3.1 Type C保护机制实现 MA5600T V8R10版本上实现了基于端口的GPON Type C保护方案，同一个OLT上的任何GPON端口可以互为备份，不受槽位限制。终端上主要是和MXU产品（MA5616/MA5628/MA5612）进行配套， 继续阅读