接入网技术要求+EPONGPON系统承载TDM业务

1、lCS 3304050M42Y口中华人民共和国通信行业标准YD仃2276201 1接入网技术要求 EPONGPON系统承载TDM业务Technical requirements for access networkEPONGPON systems bearing TDM service2011-06-01发布201 1-06-01实施中华人民共和国工业和信息化部发布目次前言 1范围 l2规范性引用文件 13术语与定义 24缩略语 25系统参考模型 36 EPONGPON系统承载TDM业务的协议要求561概述 562基于PWE3的TDM o、W EPONGPON协议要求 563基于MEF8的TD

2、M ovcr EPONGPON协议要求 764基于GEM的TDM OVCIGPON协议要求8EPONGPON系统承载TDM业务相关接口要求971概述 972EPON接口 973GPON接口 974E1接口975STM-N接口 98 EPONGPON系统承载DM业务功能要求981系统时钟定时方式 982TDM业务定时要求 1083QoS功能要求 1284EP01吣PoN系统承载TDM业务的保护功能要求12EPoN佑PON承载TDM业务的性能要求1291传输性能 1292时钟同步性能 13EPONGPON系统承载TDM业务相关网络管理要求- 13101配置管理 13102性能管理 13103故障管

3、理 14104远程管理 14IYD厂r 2276-2011刖肓 本标准参考了MEF8基于城域以太网络的PDH电路仿真实现规定、IETF RFCA553基于分组的非结构化TDM仿真(SAToP)和IETF RFC5086基于分组交换网络的结构化TDM电路仿真业务(CESoPSN)。 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：中国电信集团公司、武汉邮电科学研究院、华为技术、中兴通讯股份有限公司。本标准主要起草人：王成巍、王波、杨武、牛乐宏、张傲、沈成彬、何苑凌、何岩、李三中。YD厂r 2276_2011接入网技术要求 EPONGPON系统承载TDM业务1范围本标准规定TEPONGPO

4、N系统承载TDM业务的参考模型、协议、接口、功能、性能和网络管理等的技术要求。本标准适用于公众电信网环境下承载E1、nX64kbits类型的TDM业务，且应用场景为ONE发起，OLT 终结TDM电路仿真的EPONGPON系统。ONE发起、Ou透传TDM电路仿真，oNu透传、oLT终结TDM 电路仿真，ONU、OLl均透传TDM电路仿真和GPON ONE发起Native TDM、OLT僦(Native TDM到CES 的转换4种应用场景也可参照使用。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。凡是注日期的引用文件，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

5、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。GB,rr7611 数字网系列比特率电接口特性GB,rI20185同步数字体系设备和系统的光接口技术要求YDT 1420 基于2048kbits系列的数字网抖动和漂移技术要求YDT 1475 接入网技术要求基于以太网方式的无源光网络(EPON)接入网技术要求吉比特的无源光网络(GPON)第l部分：总体YD厂r 19491要求接入网技术要求吉比特的无源光网络(GPON)第2部分：物理YD，r 19492媒质相关(PMD)层要求接入网技术要求吉比特的无源光网络(GPON)第

6、3部分：传输YDT 19493-2010会聚(TC)层要求接入网技术要求吉比特的无源光网络(GPON)第4部分：ONTYn，r 19494_2010管理控制接口(OMCI)要求崛F8基于城域以太网络的PDH电路仿真实现规定IETF RFC3550 实时传输协议(RTP)IE，I下RFC3985 边缘到边缘的伪线仿真(PWE3)架构mTF RFC4197基于分组交换网络的边缘到边缘TDM电路仿真要求IE1下RFC4553 基于分组的非结构化TDM仿真(SAToP)TF RFC5086基于分组交换网络的结构化TDM电路仿真业务(CESoPSN)ITUTG8261Y1361(2008) 信息包网络定

7、时和同步概貌YDT 227620113术语与定义 下列术语和定义适用于本标准。31电路仿真业务Circuit Emulation Service在基于分组的交换网络中提供的在质量上可以同常规TDM电路相比拟的数字电路业务实现技术。在 基于分组的交换网络边缘设置电路仿真相关互通功能WqVF)部件，实现TDM业务在分组网络中的端到 端可靠传输。主要包括加EF8和IETF PWE3等实现方式。32边缘到边缘的伪线仿真Pseudo Wire Emulation Edge-toEdgePWE3是一种在分组交换网(PSN)上仿真传统电信专线业务(ElT1租用线或者帧中继等)的实现 方法。其基本原理包括在入

8、端口将特定业务的比特流、信元或者协议数据单元封装到口或者MPLS包中， 并通过口通路或者MPLS隧道传输到分组网络的出端口，并恢复出比特流、信元或者协议数据单元。33MEF8城域以太网论坛定义的一种基于城域以太网的准同步数据系列(PDH)电路仿真的实现方法。该规 范使用裸以太封装TDM电路仿真报文(直接使用以太网，不用上层协议)，通过不同的ECID(仿真电路 标识符)区分不同的TDM电路仿真数据流。通常也称为以太网承载的电路仿真(CESoETH)。34GEM帧承载TDM业务TDM overGEMGPON系统中规定的一种承载TDM的方式，其原理是利用可变长度的GEM帧来封装TDM业务帧， GEM

9、帧长度根据TDM业务频率偏移情况进行变化，完成业务速率和线路速率的适配。又称为Native TDM。4缩略语下列缩略语适用于本标准。ArMAsynchronous Transfer Mode 异步传输模式CASChannel Associated signalmg随路信令CESCircuit Emulation Service 电路仿真业务CESoPSNCircuit Emulation Service over Packet Switched 基于分组交换网络的电路仿真业务NetworkCoSClass ofService业务类型CPECustomer Premises Equipment

10、用户驻地设备 DBADynamic Bandwidth Assignment动态带宽分配 ECD Emulated Circuit Identifier仿真电路标识符EPONEthcrnct Passive Optical Networks 以太网无源光网络 GEM GPON Encapsulation Method GPON封装方法 GPMGPON Physical Media(Dependent)GPON物理介质2YD厂r 2276-2011GPONOigabibcapable Passive Optical Networks 吉比特无源光网络GREGeneric Routing Enca

11、psulation通用路由封装 IP Interact Protocol 因特网协议 IWF Interworldog Function互通功能L2TP Layer 2 Tunneling Protocol 二层隧道协议 LLID Logical Link Identifier逻辑链路标识 MEFMetro Ethemet Forum 城域以太网论坛 MPLSMulti-Protocol Label Switching 多协议标签交换 ODNOptical Distribution Network 光分配网络OLTOptical Line Termination光线路终端OMCIONT Man

12、agement and Control Interface ONT管理控制接口ONT Optical Network Termination 光网络终端 ONU OpticalNetworkUnit 光网络单元 PHY Physical Layer 物理层PMDPhysical Medium Dependent物理媒质相关 PKSPrimary Reference Somce 基本参考源 PSNPacket Switched Network分组交换网络 PW Pseudowire伪线PWE3Pseudo Wire Emulation Edge-to-Edge 边缘到边缘的伪线仿真QoSQlla

13、l蚵ofService服务质量SAToPStructure-Agnostic TDM over Packet 基于分组的非结构化TDM仿真SDH Synchronous Digital Hierarchy 同步数字体系 SLA Service Level Agreement 服务等级协议 SNI Service Node Interface 业务节点接口 T-CONT Transmission Containers 传输容器TDM Time Division Multiplexing时分复用TSP TDM Service Processor TDM业务处理器 UDP User Datagram

14、 Protocol 用户数据报协议 m皿 User Network Interface 用户网络接口VIDVLAN IdentifierVLAN标识符 VLANVirtual Local AreaNetwork虚拟局域网 VoIP Voice OVer IPIP 5系统参考模型TDM业务主要包括El、H64kbits类型的专线业务。EPONGPON系统应支持采用CES方式实现对)M业务的可靠接入。GPON系统可采用TDM OVer GEM方式承载TDM业务。 CES玎通功能(IWF)提供一种从cEs应用到分组交换网传输层的适配。TDM电路仿真是在两个CES互通功能模块间通过分组交换网络实现TD

15、M电路点到点连接的技术。3YD厂r 22762011在EPONGPON系统中，依据OLT、ONU在TDM电路仿真过程中所起的作用，1I)M业务承载方式主 要分为以下几种。第14种承载方式适用于EPON和GPON系统，第5种承载方式是GPON系统特有的方 式。1)ONU发起、OLT终结TDM电路仿真ONU和OLT实现CES 1wF或Native TDM功能，对TDM业务数据进行封装或解封装，如图1所示。VU图1 ONU发起、OLT终结TDM电路仿真2)ONU发起、OLT透传TDM电路仿真ONU实现CES功能，对1I)M业务进行封巍懈封装，OLl对CES业务进行透明传送，在对端设备上对CES终结后

16、恢复TDM业务，如图2所示。VU图2 ONU发起、OLT透传TDM电路仿真3)ONU透传，OLT终结TDM电路仿真由用户侧设备发起CES，ONU对CES进行透明传送，Ou对CES终结后恢复TDM业务，如图3所示。VU图3 ONU透传，oLT终结TOM电路仿真4)ONu和OLT均透传TDM电路仿真和Ou均对CES进行透明传送，如图4所示。VU图4 ONU、OLT均透传TDM电路仿真5)GPON ONU发起Native TDM，OLT做Native TDM到CES的转换 GPON ONU发起Nl晡ve TDM电路仿真，OLT做Native TDMNCES的转换，在对端设备上对CES终结 后恢复TD

17、M业务，如图5所示。VU围5 GPONONU发起NaUveTDM，OLT做NativeTDM到CES的转换4YD厂r 2276-2011为简化表述，本标准主要规范两个cES互通功能(1wF)模块或Nafive TDM模块分别位于PON OLT 和ONU设备中(见图1)，提供EPON和GPoN系统对T【)M业务的承载，其他情况系统结构要求参照此标 准。在EPONGPON系统中oNu发起、OLT终结TDM电路仿真的网络架构如图6所示。围6 EPONGPON系统中ONU发起、OLT终结TDM电路仿真的网络槊构示意图6 EPON，GPON系统承载TDM业务的协议要求61概述EPONGPON系统承载1I

18、，M主要有3种方式：m邗制定的P、E3、城域以太网论坛制定的M】BF8、GPON 系统特有的Native TDM方式。EPONGPON叫r和ONU设备应支持PWE3的电路仿真方式，可选支持 MEF8的电路仿真方式，GPON叫r和OM呵选支持Nafive TDM方式，具体实现方式应可配置。配置完成后，对于同一电路仿真，OLT和O眺工作在同一种方式下。对TDM载荷的封装有两种方式：非结构化TDM电路仿真方式和结构化TDM电路仿真方式。非结构化)M电路仿真方式将TDM业务按串行数码流进行切分和封装，不识别TDM帧结构，直接 承载由IDM接口输入的所有数据信息。结构化TDM电路仿真方式具有帧结构和TD

19、M帧内信令的识别处理和传送功能，能识别TDM数据流 中定帧符号，对于帧中的时隙以及某些特定时隙携带的信令信息等进行识别和处理，提供结构化的TDM 业务仿真传送，有效节省网络传输带宽。62基于PWE3的TDM over EPONGPON协议要求 PWE3是在PSN实现业务端到端仿真的技术，具体实现应符合IEl限RFC3985、TF RFC4197等相关规范。PWE3仿真TDM业务有两种方式：SAToP(见IETF RfCA553)和CESoPSN(见mTF RFC5086)。 SAToP是一种非结构化TDM电路仿真模式，封装TDM业务时不考虑TDM帧结构；CESoPSN是一种结构 化的TDM电路

20、仿真模式，根据TDM帧结构封装1DM业务。基于PWE3方式的电路仿真IWF应支持SAToP 封装方式，可选支持CESoPSN封装方式。PWE3逻辑协议层次模型与SAToP和CEsoPSN实现协议栈对应如图7所示。YD厂r 22762011(的PWE3逻辑协议层次模型00)、(c)通过MPLS PW实现的PW复用 (曲通过UDP实现的PW复用 (e)通过L2TPv3实现的PW复用图7 SAToPICESOPSN实现协议栈图7中TDM数据域用于承载TDM数据和信令信息，对应PWE3逻辑协议层次模型中的PW净荷层； SAToP和CESoPSN控制字层与RTP层对应PW逻辑协议层次模型中的PWE3封装

21、层。CES IWF模块分别在OLT和ONU设备上实现，OLT和ONU应支持承载图7(b)MPLS+MPLS、图7(d) IP+UDP封装格式的PWE3隧道，可选支持图7(c)IP+MPLS、图7(e)IP+L2TPv3封装格式的PWE3隧道。图8为PSN承载在EPON MAC帧或GEM帧中。PW封装，解封装、PW复用解复用和PSN分别采用图7图7(e)中的Pw封装层、PW复用层和PSN。唑到_回恒产圈8 EPONGPON承救PWE3隧道(PSN承载在EPONMAC帧或GEM帧中)PW复用层通过MPLS PW实现时。PON OLT和ONU可选支持MPLS Pw协议报文直接承载在EPONMAC帧或

22、GEM帧中，如图9所示。PW封装懈封装采用图7(b)中的PW封装层。GPONOLT和ONU对PWE3隧道的承载，可选支持增加以太网封装。图10为PSNJ西过以太网封装承载 在GEM帧中，PW封装懈封装、PW复用解复用和PSN分别采用图7(b)图7(e)中的Pw封装层、PW复用 层和PSN。YD厂r 22762011V U11)M TDMPw封射Pw封装， 龌越羹PW篮鼓菱h心LSPWLSPWrDMPHYTDM唧EP0咐MACEPONMdGPOHTCPMD明皿图9 PON承载PWE3隧道(MPLSPW承载在EPONMAC帧或GEM帧中)VR，SSRUTDMTDMPw封装，PW封装，解封装 PW懈

23、封磐pw复用， pw复用， 解复用 解复用TDM唧PSN PSN TDMPHYElh口MEtheraetGTcGTCPmPMD豳10 GPON承载PWE3隧道(PSN通过以太网封装承载在GEM帧中)63基于MEF8的TDM over EPON，GPON协议要求 IVIF邑F8为城域以太网论坛制定的TDM电路仿真标准。IVlEF8功能层的划分如图11所示，与之对应的是各种封装报头定义。目的MAC地址#tMc地址 电路仿真应用数据以太同业务层 VLAN标签咀太帧类型 仿真电路标识符(ECID)功瞻适配层 功能适配层 以太网电路仿真业务控制字RrP(可选)电路仿真以太两业务层 应用数据 1DM挣荷(

24、a)MEF8功能层划分 (b)MEF8封装结构示意图11 MEF8功能层的划分及映射示意基于ItmF8的电路仿真功能帧结构如图12所示，分别对应非结构化模式、结构化模式(无CAS)的 TDM净荷和结构化模式时的CAS信令帧。基于MEF8方式的电路仿真IWF应支持非结构化仿真，可选支 持结构化的封装方式。7YD厂r2276-2011攀粼鞴(-)#日m*HH#*(b)#*#女H雌*(ics)围12 基于MEF8方式的电路仿真帧结构基于巳F8的TDM ovcrEPONGPON协议参考模型如图13所示j蒌了jEl巨型T。DM高r1。陋到OlPONGTC【竺I竺l图13基于MEF8的TDM overEP

25、ONGPON协议参考模型64基于GEM的TDMoverGPON协议要求 OPONOLT与ON02_间通过TDMovcrGEM方式传输TDM、Jk务，如图14所示。YD厂r 22762011VUiTDM TDMovgfGEMITDMl唧鬯翌卜1翼纠唧IPMDPMD围14 GPON NativeTDMYDT 19493接入网技术要求吉比特的无源光网络(GPON)第3部分：传输会聚(Tc)层要 求附录E3中描述的TDM over GEM机制，是利用可变长度的GEM帧来封装TDM业务帧，GEM帧长度 根据TDM业务频率偏移情况进行变化，完成业务速率和线路速率的适配。具体封装格式参见YDgl19493接

26、入网技术要求吉比特的无源光网络(GPON)第3部分：传输会聚(1)层要求。7 EPONGPON系统承载TDM业务相关接口要求71概述PON系统采用电路仿真方式或Native TDM方式承载TDM业务传送时，在ONU发起、OLT终结TDM 电路仿真的情况下，OLT设备应提供多个E1接口与上游TDM网络设备连接，可选支持1个或多个STM-N 接口；ONU设备应提供1个或多个E1接口与用户便JTDM网络设备连接，可选支持V35接口。72EPON接口EPON接口应符合YDtr 1475的规定。73GPON接口GPON接口应符合YDT 19491、YDT 19492、YI)T 19494接入网技术要求吉

27、比特的无源光 网络(GPON)第3部分：传输会聚(1)层要求、YDT 19494接入网技术要求吉比特的无源光 网络(GPON)第4部分：ONT管理控制接口(OMCI)要求的规定。74E1接口 E1接口应符合GBT7611的规定。75STM-N接口STM-N接口应符合GBT20185的规定。8 EPONGPON系统承载TDM业务功能要求81系统时钟定时方式PON系统承载TDM业务时，OLT设备应选择外部输入时钟(BITS等)、从上游TDM业务提取的时钟、 从上联以太网接口提取的时钟、高精度的本地时钟中的一个时钟为定时源，作为TDM业务定时的参考时 钟，并作为O线路的下行发送时钟。本地时钟建议为3

28、级节点时钟及以上等级。oIT应能配置定时源的 选择。OLT设备的定时功能应支持跟踪与自由振荡两种工作模式。在所有外部定时源均不可用的情况下，OLl应自动切换到自由振荡模式。OLT设备在定时源倒换过程中，应不引起业务损伤。ONU设备应支持从PON线路上恢复时钟，作为ONU设备的定时源。9YD厂r 2276201182TDM业务定时要求821概述 OLT侧电路仿真模块的TDM_业务定时工作模式有以下2种：1)自适应时钟恢复方式；2)差分时钟恢复方式。 OLT设备应支持模式1)，可选支持模式2)。侧电路仿真模块的TDM业务定时工作模式有以下4种：1)自适应时钟恢复方式；2)差分时钟恢复方式；3)网络

29、再定时方式；4)外时钟定时方式。 ONU设备应支持模式1)，可选支持模式2)。在需要ONU为基站提供高精度时钟的场景下，ONU应支持模式3)或4)。 差分时钟恢复方式下，TDM电路仿真数据包应带有RTP头，RTP的格式和字节域定义应符合IETFRFC3550的规定；自适应时钟恢复方式时，TDM电路仿真数据包建议不带RTP头，以节省开销。822自适应时钟恢复方式 自适应时钟恢复方式不需要发送端和接收端具有公共的参考时钟，图15表7示PON系统中下行方向的自适应时钟恢复方式，上行方向的自适应时钟恢复方式原理与图15相同。在接收端，根据到达包所携带 的信息可以恢复出需要的时钟信息，EPONGPON系

30、统应支持此种工作模式。TDM信号I伍。l。_-。哥伫EP0咐MAC，一。蜊LEPONMAdGPONGl GI：ONGTCoLT ONIJ围15 PON系统中下行方向的自适应时钟恢复方式823差分时钟恢复方式差分时钟恢复方式需要在OLT和ONU侧均采用高精度的时钟参考源。Ou采用外部输入时钟、TDM 业务恢复的时钟、从上联以太网接口恢复的时钟、高精度的本地时钟中的一个时钟作为PON下行链路发 送时钟。0Nu侧从PON链路中提取该时钟作为其电路仿真模块时钟恢复的参考时钟源，通过比较包的到 达频率与主参考源的频率之差进行补偿，实现TDM业务的同步。图16表示PON系统中下行方向的差分时 钟恢复方式，

31、上行方向的差分时钟恢复方式原理与图16相同。10YD厂r 2276_2011TDM信号CES J CESIWF 一rwF EPaNM删IEp0NMd1_J OPONOTC0DN G州GTC皂时时钟囤1些璺roLT PRSONU图16 PON系统中下行方向的差分时钟恢复方式824网络再定时方式 网络再定时方式需要在OLT侧采用高精度的时钟参考源。OLT采用外部输入时钟、TDM3ik务恢复时钟、从上联以太网接口恢复时钟、高精度本地时钟中的一个时钟作为PON下行链路发送时钟。网络再定 时方式是指ONU侧)APON链路中提取该时钟直接作为其电路仿真模块的输出高精度时钟，使再定时参考 时钟反映到最终输出

32、的El信号码流中。这样El业务时钟指标将达到再定时参考钟的质量等级。PON系统 中的网络再定时方式如图17所示。信号CEScES1wF|lWF俐MACEPONMACGPONI饿ODN GPONGTc定时源 时钟l 时钟 U。1处理r 处理0U0NU围17 PON系统中舟络再定时方式825外时钟定时方式外时钟定时方式需要在ONU便,J采用高精度的时钟参考源，作为其电路仿真模块的输出时钟，oNU侧 外时钟定时方式如图18所示。1一EPONM耐_E卜 EPC)N MC，掣cEs厂函门_1 lWF lGPONGTc GPONGTCOLTONU图18 PON系统中ONU佣外时钟定时方式826 TDM o

33、ver GEM时钟恢复方式TDM ovci-GEM采用传统SDH的E1业务传输机制，时钟恢复的实现可参考E1支路解映射过程中的时YD厂r 22762011钟恢复方式。1)支持基于业务流的时钟恢复；2)支持基于参考时钟的再定时。83QoS功能要求 在PON系统内，应保证CES业务流作为最高优先级进行处理。可选采用独立的逻辑链路标识(LLID)或者T-CONT承载电路仿真业务。 在同一PON口内，应采用独立于其他业务的VLAN承载电路仿真业务，以实现与其他业务的隔离。 PON系统承载电路仿真业务时应为该业务指配专用的固定带宽。 为了保证电路仿真业务的QoS，EPONGPON系统内所有电路仿真业务的

34、以太网包在oNU和OLl制缺省时应标记为C08=7的VLAN标记包。 GPON系统通过电路仿真方式承载TDM业务时，应支持CES的隔离和业务传输的QoS。为保证CES的隔离，应支持每一条CES通过不同的GEM端口传输。在PSN通过以太网封装承载在GEM帧中时，应按照C-VLAN将CES映射至IGEM端口进行承载，在PSN承载在GEM帧中时，应按照UDP端口号、MPLS PW 标签或者MPLS的EXP值j奇CES映射到GEM端口进行承载。在MPLS vwfft载在GEM帧中时，应按照MPLS Pw标签或者MPLS的EXP值将CES映射到GEM端口进行承载。为了应对PON网络的延时变化，提高网络承

35、载效率，在OLT和ONU设备电路仿真模块接收侧均应提 供独立的抖动缓存和相应的处理机制。具体的抖动缓存容量和处理机制本标准不作规定。84EPONGPON系统承载TDM业务的保护功能要求 OLT可选支持TDM业务保护功能，对于OLT的上联STM-N接口，应至少提供主用和备用端口，主用和备用端口应支持l：l保护方式和1+1保护方式，如图19所示。Ou支持TDM业务从主用端口切换到备用 端口上，业务中断时间应小于50ms。建议支持PON接口的光链路保护。图19 PON系统承载TDM业务保护示意9 EPONGPON承载TDM业务的性能要求91传输性能911通路延时性能 在正常工作条件下，在ONU用户侧接口和OLT网络侧接口之间的nX64kbits数字连接及2Mbits通道的传输时延小于15ms。912长时误码性能 在正常工作条件下，测试时间24h，设备的64kbits数字连接及2Mbits通道的误比特率为0。913抖动传递特性El接口的抖动传递特性应满足图19和表1要求。12YD厂r 22762011uJ，、五J一围19 E1接口抖动传递特性 衰1 E1接口抖动传递参数接口速率 频率f(k)增益G(dB)od，its)五五Xy2048 40 400，O5一195注：“”值由设备