GPON業(yè)務(wù)復(fù)用原理及應(yīng)用分析

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1 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的迅猛前進(jìn)，用戶對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的質(zhì)量和速度提出更高的要求，傳統(tǒng)的XDSL技術(shù)很難解決距離和帶寬的矛盾。GPON（Passive Optical Networks）是一種點(diǎn)到多點(diǎn)（P2MP）結(jié)構(gòu)的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，采用光纖傳輸數(shù)據(jù)，具有覆蓋用戶數(shù)量多、傳輸距離遠(yuǎn)、傳輸速率快和可靠性高等特點(diǎn)，因此，pon網(wǎng)絡(luò)取代XDSL成為必然的趨勢(shì)。主流的PON技術(shù)包括 BPON(Broadband Passive Optical Network)、EPON（Ethernet Passive Optical Network）和GPON（Gigabit Passive Optical Network）等，其中GPON是目前使用最廣泛的光接入主流技術(shù)。本文介紹了GPON系統(tǒng)業(yè)務(wù)復(fù)用原理，并通過(guò)一個(gè)ONU故障進(jìn)行進(jìn)一步的應(yīng)用闡述。

2 GPON系統(tǒng)介紹

2.1 組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

GPON支持1.25Gbit/s的上行帶寬和2.5Gbit/s的下行帶寬。GPON網(wǎng)絡(luò)主要由三部分組成，即位于機(jī)房終端的終結(jié)PON協(xié)議的匯聚設(shè)備OLT（Optical Line Terminal）、位于客戶端為用戶提供應(yīng)用接口的用戶側(cè)終端ONU（Optical Network Unit）以及連接OLT和ONU的ODN（Optical Distribution Network）組成，其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖1所示。

2.2 業(yè)務(wù)復(fù)用原理

圖1 GPON網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

GEM幀（GPON Encapsulation Mode） 是 GPON技術(shù)中最小的業(yè)務(wù)承載單元。業(yè)務(wù)通過(guò)封裝在GEM幀中在GPON線路上傳輸，不用的業(yè)務(wù)由不同的GEM port標(biāo)識(shí)，每個(gè)GEM port可以承載一種或者多種業(yè)務(wù)，而GEM port通過(guò)唯一的port-ID標(biāo)識(shí)[1]。

T-CONT承載著GPON上行方向的業(yè)務(wù)，所有的GEM port都要映射到T-CONT中，由OLT通過(guò)DBA（Dynamically Bandwidth Assignment）對(duì)上行帶寬進(jìn)行分配。每個(gè)T-CONT可以根據(jù)用戶需求配置一個(gè)或者多個(gè)GEM port，并且通過(guò)唯一的Alloc-ID進(jìn)行標(biāo)識(shí)。

DBA包括五種不同的類型，如表1所示，每種類型的QoS不一樣，主要體現(xiàn)在固定帶寬、保證帶寬、最大帶寬及其混合模式方面。我們要根據(jù)不同業(yè)務(wù)的需求選擇相應(yīng)類型的T-CONT。

圖2為GEM port和T-CONT實(shí)現(xiàn)ONU業(yè)務(wù)復(fù)用的原理。在上行方向，不同的業(yè)務(wù)先在ONU上映射到不同的GEM port中，GEM port根據(jù)業(yè)務(wù)需求再映射到相應(yīng)類型的T-CONT中進(jìn)行上傳。在OLT端，T-CONT首先解調(diào)GEM port單元，對(duì)解調(diào)出的業(yè)務(wù)進(jìn)行識(shí)別匹配后，送入相應(yīng)的業(yè)務(wù)處理單元進(jìn)行處理。而在下行方向，OLT上所有的業(yè)務(wù)在業(yè)務(wù)處理單元中被封裝到GEM port中，然后廣播到該OLT下所有ONU上，ONU根據(jù)GEM port ID對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，選出屬于該ONU的GEM port，從而將業(yè)務(wù)送入用戶設(shè)備中[1]

表1 T-CONT類型

圖2 GPON系統(tǒng)業(yè)務(wù)復(fù)用原理

3 ONU故障分析及處理

區(qū)域維護(hù)人員反映，有一光貓為華為MA5672的用戶報(bào)故，說(shuō)上網(wǎng)時(shí)電話有雜音，電話通話正常時(shí)網(wǎng)速卻慢，同時(shí)用戶的使用習(xí)慣是經(jīng)常上傳文件，對(duì)上行速率有一定的要求。

通過(guò)對(duì)該MA5672進(jìn)行查詢，我發(fā)現(xiàn)在對(duì)用戶ONU進(jìn)行配置時(shí)，語(yǔ)音和寬帶的優(yōu)先級(jí)配置相同，都為0，如圖3所示。根據(jù)實(shí)際使用需求，語(yǔ)音的優(yōu)先級(jí)配置得更高一點(diǎn)，用戶的使用感會(huì)有所提升。

圖3 優(yōu)先級(jí)配置

同時(shí)，我發(fā)現(xiàn)，該MA5672的語(yǔ)音業(yè)務(wù)和寬帶業(yè)務(wù)共用一個(gè)模板ID為75的DBA帶寬，該帶寬類型為type2，保證帶寬5M，如圖4所示。由于用戶的業(yè)務(wù)要求全天上傳文件，對(duì)上行速率的需求比較大，我排查用戶實(shí)時(shí)上行流量，發(fā)現(xiàn)寬帶業(yè)務(wù)流上行帶寬過(guò)大，接近5M帶寬，如圖5所示。可以推測(cè)，用戶語(yǔ)音和網(wǎng)速無(wú)法同時(shí)正常使用的原因是DBA帶寬受限所致。

針對(duì)上述情況，我首先在業(yè)務(wù)模板里新建了一個(gè)T-CONT，綁定一個(gè)為語(yǔ)音業(yè)務(wù)單獨(dú)設(shè)置的DBA，該DBA模板ID為15，帶寬類型為type1，上行帶寬為2M固定帶寬，保證語(yǔ)音業(yè)務(wù)的高質(zhì)量，然后讓寬帶業(yè)務(wù)和語(yǔ)音業(yè)務(wù)分別綁定不同的T-CONT，將業(yè)務(wù)進(jìn)行隔離，如圖6所示。

圖4 語(yǔ)音業(yè)務(wù)和寬帶業(yè)務(wù)共用一個(gè)DBA帶寬

圖5 用戶實(shí)時(shí)上行帶寬

為解決故障，將寬帶業(yè)務(wù)映射到gemport 0，gemport 0映射到T-CONT 1，T-CONT 1的DBA是類型為type2的5M保證帶寬，寬帶業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)為0；語(yǔ)音業(yè)務(wù)映射到gemport 1，gemport 1映射到T-CONT 2，T-CONT 2的DBA是類型為type1的2M固定帶寬，語(yǔ)音業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)為1。在對(duì)用戶的ONU進(jìn)行重新配置后，用戶寬帶業(yè)務(wù)和語(yǔ)音業(yè)務(wù)可以正常使用，故障得以解除。

圖6 故障處理命令

4 結(jié)論

隨著GPON技術(shù)的不斷發(fā)展完善，針對(duì)用戶需求，技術(shù)人員開(kāi)發(fā)出的GPON設(shè)備種類也越來(lái)越多，我們不能只熟悉常用設(shè)備的應(yīng)用，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)GPON的學(xué)習(xí)，從技術(shù)層面理解設(shè)備的應(yīng)用原理，這樣才能根據(jù)用戶的需求對(duì)設(shè)備進(jìn)行最適當(dāng)?shù)呐渲茫拍芨玫胤?wù)客戶。