广域网宽带接入技术五EPON技术
- 3.2.2、ONU测距和时延补偿
- 3.2.3、以太网OAM工作流程
- 3.2.４、带宽分配
- 4.EPON设备基本配置
- 4.1、OLT常用配置
- 4.1.1、OLT配置
3.2.2、ONU测距和时延补偿
当ONU注册成功后，OLT会根据指定的带宽分配策略和各个ONU的状态报告，动态的给每一ONU分配带宽(时隙)。在一个OLT端口(PON端口)出接口，所有的ONU与OLT的PON端口之间时钟是严格同步的，每一个ONU只能够以OLT给它分配的时刻开始，用分配给它的时隙长度传输数据。
一句话讲清楚以OLT的时间作为标准时间，规定间隔多少时间发送数据，这样各ONU发数据包不会冲突。
每一个ONU距离OLT不一样，就会产生不同的时延。如果没有时延补偿机制，那会产生各ONU传输的冲突。所以EPON采用测距和延补偿机制，让上行数据不会互相干扰。
注册过程，第一步ONU发送GATE(注册授权)，这个有开始时间、时间窗口的长度、时间戳字段的OLT本地时钟信息。以OLT时钟为参考时钟，并对ONU进行空闲时隙授权(Grant)。可以这样理解：
ONU收到OLT的数据调整为本地时钟为OLT参考时钟。这时的时间已经有一个传输过程的延时，这时调整到OLT的参考时钟是有时延的。
时间到以OLT所给的时间窗口的长度后发送REGISTER_REQ 注册请求消息。OLT接收到注册请求信息比较自己的发送时间，计算出往返时延(RTT)。
引入测距和时延补偿技术，就是准确测量各个ONU到OLT的距离，并精确调整ONU的发送时延。
RTT(Round Trip Time，往返时延),指上行传输时延+下行传输时延，RTT的单位为TQ(Time Quantum，时间量子)，1TQ=16ns,指以1Gbps的速率传送2B数据所花费的时间。RTT和Distance(OLT到ONU的距离，单位为米)计算公式为：
RTT=(Distance+157)/1.6393
一般情况，1km的光纤长度能够形成大约630的RTT值。
RTT的计算：
1、OLT发出GATE消息，消息中有OLT的本地时间T1;
2、ONU收到GATE后，调整本地时钟为OLT参考时钟T1，并按照时隙授权(Grant)的延迟时间到T2时刻发送REGISTER_REQ 注册请求消息;
3、OLT收到REGISTER_REQ 注册请求消息的时间是T3;
4、OLT计算出下行和上行一去一回的RTT(往返时延)=T3-T2。
RTT补偿，在OLT侧进行延时补偿，发送给ONU的授权反映出由于RTT补偿的到达时间。例如，如果OLT在T时刻接收数据，OLT发送包括时隙开始的GATE＝T-RTT。在时戳和开始时间之间所定义的最小延时，实际上就是允许处理时间。在时戳和开始时间之间所定义的最大延时，是保持网络同步。
通过设置较大RTT，扩大EPON系统的覆盖范围，尽可能多的让ONU注册成功。
3.2.3、以太网OAM工作流程
OAM（Operation Administration and Maintenance，操作维护管理）是指根据运营商网络运营的实际需要，通常将网络的管理工作划分为3大类：操作（Operation）、管理（Administration）、维护（Maintenance），简称OAM。操作主要完成日常网络和业务进行的分析、预测、规划和配置工作；维护主要是对网络及其业务的测试和故障管理等进行的日常操作活动。
功能：OAM发现、链路监视、远端故障指示、远端环回测试、可扩展性；
监测和侦测范围：对丢包、时延、抖动、链路的连通性。
以太网OAM工作在数据链路层，其协议报文被称为OAMPDU（OAM Protocol Data Units，OAM协议数据单元）。以太网OAM就是通过设备之间定时交互OAMPDU来报告链路状态，使网络管理员能够对网络进行有效的管理。
以太网OAM连接的建立过程也称为Discovery阶段，即本端OAM实体发现远端OAM实体、并与之建立稳定对话的过程。当OAM实体收到对端的配置参数后，决定是否建立OAM连接。当两端OAM实体对Loopback功能、单向链路检测及链路事件等配置信息的检查都通过之后，以太网OAM协议开始正常工作。
1、标准OAM发现建立完成。
2、上报所支持的OUI(Organizationally Unique Identifier，全球统一标识)和扩展OAM版本号。
3、OLT确认ONU上报的OUI和扩展OAM版本号是否在OLT所支持列表里，存在，建立成功；不存在，建立失败。
3.2.４、带宽分配
带宽分配分为静态和动态两种，静态带宽由打开的窗口尺寸决定，动态带宽则根据ONU的需要，由OLT分配。
DBA(Dynamic Bandwidth Allocation,动态带宽分配)是一种基于轮询的带宽分配方案。采用DBA可以提高上行带宽的利用率，在带宽相同的情况下可以承载更多的终端用户，从而降低用户成本。ONU实时地向OLT汇报当前的业务需求（Request）（如：各类业务的在ONU的缓存量级），OLT根据优先级和时延控制要求分配（Grant）给ONU一个或多个时隙，各个ONU在分配的时隙中按业务优先级算法发送数据帧。由此可见，由于OLT分配带宽的对象是ONU的各类业务而非终端用户，对于QoS这样一个基于端到端的服务，必须有高层协议介入才能保障。
动态时隙分配的上行帧。MPCP协议的Report Processing报告处理，OLT根据ONU的Report申请信息，实现对各个ONU的带宽动态分配和实时状态的监控。
1、从OLT以单播方式单独发送一个GATE(注册授权)用于分配传输时时隙的消息。
2、ONU收到GATE后，Report消息把本地缓存占用量传递给OLT，用于帮助OLT智能分配时隙。
4.EPON设备基本配置
OLT设备是一种重要的局端设备，可以与前端（汇聚层）交换机用网线相连，转化成光信号，用单根光纤与用户端的分光器互联。实现对用户端设备ONU的控制、管理、测距。
OPEN系统由OLT端口、ONU端口、UNI(User Network Interface,用户网络接口)端口组成。
每个OLT端口都对应64个逻辑的ONU端口。
管理OLT的途径
系统主要提供以下几个管理途径：
· 通过超级终端访问OLT的命令行接口（CLI）
· 通过telnet管理系统
· 通过SNMP管理软件管理系统
· 通过Web浏览器，如Internet Explorer管理系统
1、 使用超级终端登录:
PC连接到OLT/ONU的Console口，从而通过超级终端来访问系统的命令行接口（CLI）。
OLT上电，待系统成功启动后，就可以看到登录提示信息；
输入正确的用户名，按回车，在提示下再输入相应密码。如果是首次登录OLT，就应该使用缺省的用户名admin登录，此时输入登录密码admin，以系统管理员的身份进行操作。如果已经分配了自己的用户名和密码，那么就可以用自己的用户名和密码登录。
2、使用Telnet登录
将计算机通过网络与OLT/ONU的端口连接；
在计算机上运行Telnet程序，一种是DOS下运行telnet x.x.x.x，另一种是使用SecureCRT(进入界面后输入OLT管理IP地址，端口号是1023)；
给OLT上电，在计算机上键入OLT的IP地址，与OLT建立连接，根据提示输入已设置的登录口令。
4.1、OLT常用配置
符号 | 描述 |
竖直线I | 竖直线表示并列的关系，该符号与 [ ] 或 { } 配合使用 |
中括号 [ ] | 中括号括起来的部分表示这部分命令您可以选择输入其中一项，也可以不输入 |
{ x I y I … } | 表示从多个选项中仅选取一个 |
{ x I y I … } | 表示从多个选项中仅选取一个 |
[ x I y I … ] | 表示从多个选项中选取一个或者不选 |
{ x I y I … } * | 表示从多个选项中至少选取一个 |
[ x I y I … ]* | 表示从多个选项中选取一个、多个或者不选 |
&<1-n> | 表示符号&前面的参数可以重复输入1～n次 |
# | 由“#”号开始的行表示为注释行 |
OLT配置以国内常见的H3C为例，基本配置端口配置： |
4.1.1、OLT配置
1、配置OLT端口
操作 | 命令 | 说明 |
进入OLT端口视图 | interface olt interface-number | |
OLT端口的链路类型 | port link-type hybrid | 缺省情况下为Hybrid |
允许通过当前OLT端口的VLAN | port hybrid vlan vlan-id-list{ tagged I untagged } | 允许通过的VLAN必须已经创建 |
设置OLT端口的缺省VLAN | port hybrid pvid vlan vlan-id | 缺省情况下，OLT端口的缺省VLAN为VLAN1 |
将当前接口切换为GE接口 | port-type gigabitethernet | 切换后的GE接口缺省情况下工作在二层模式 |
2、配置OLT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。
操作 | 命令 | 说明 |
配置指定slot的OLT工作模式 | olt-mode slot slot-number{ 64-onu I 128-onu } | 缺省为64-ONU |
3、配置ONU到OLT的最大往返时间
- 当 ONU 设备的 RTT 大于 OLT 端配置的 RTT 时，该 ONU 将不能成功注册;
- 设置较小的 RTT值可以将一些由于距离较远而导致光功率衰减过多的 ONU 排除在 EPON 系统之外。
RTT 的单位为 TQ（Time Quantum，时间量子）。1TQ=16ns，相当于以 1Gbps 的速率传送 2 字节数据所花费的时间。
操作 | 命令 | 说明 |
进入OLT端口视图 | interface olt interface-number | 缺省为64-ONU |
配置ONU到OLT的最大往返时间 | max-rtt value | 缺省情况下，最大RTT值为15000TQ |
4、OLT显示和维护
