GPON系统的组网模式和当前设备的组网能力-

1、GPON系统的组网模式和当前设备的组网能力一.GPON技术分析与EPON相比,GPON最大的优势就是其基于GEM Port和T-Cont 的业务流的隔离和调度机制:在下行方向,GPON使用GEM Port作为业务流的标识,ONU基于GEM Port对属于自己的报文进行接收,对不属于自己的报文丢弃。OLT负责所有ONU的所有用户的所有业务流的统一调度,也就是说下行业务的QoS完全有OLT负责。从下行方向而言,GPON与EPON在机制上没有区别(GEM Port可以作为针对业务流的标识,EPON系统的LLID是针对ONU的标识,因此GEM Port是比EPON的LLID更精细的业务标识,但在下行方

2、向并不会体现出相对于LLID更大的价值。注意:在下行方向是没有T-Cont这个概念的。在上行方向,GPON使用GEM Port作为业务流的标识,并利用T-Cont作为上行调度的单元。OLT针对每个T-Cont进行上行调度。为保证各种业务的上行QoS,一般的思路是把业务流先映射到GEM Port,然后再把所有的GEM Port映射到不同的T-Cont。这样可以针对不同的业务流进行上行带宽的保证。在EPON系统中,上行业务的调度只有LLID的概念(LLID等同于GPON系统的T-Cont,OLT针对每个LLID进行上行带宽的分配。对于ONU内各种业务,由ONU根据OLT分配的总带宽,进行本地的业务

3、流调度,实现QoS保证。也就是说,GPON的上行业务调度比EPON更精细、更灵活。从上面分析可以看出,就业务承载能力而言,GPON的优势在于上行业务的承载。结合支撑GPON现场试验的相关工作,我们根据“光进铜退”的总体思路,重点针对FTTB/C的组网模式进行了分析。参考目前EPON系统中每个PON口接入512个用户(实际上GPON 下行带宽比EPON高1.3倍左右,可以接入1000个用户的规划,规划每个GPON OLT也覆盖512个用户。对于GPON系统的而言,有如下几种业务流承载方式:模式一:每用户的每种业务都映射一个独立的GEM Port,并映射到一个独立的T-Cont。OLT可以针对每个

4、用户的每个业务进行上行业务调度。这种模式能最充分的发挥其灵活的业务流隔离和完善的基于T-Cont的上行业务QoS保证能力。其原理如下图所示:PON 这种模式下,由于每个用户的每个业务都映射到独立的GEM Port,所以OLT对用户业务的定位、控制和管理易于实现。目前的主流设备在GEM Port和T-Cont的支持能力上还不能满足这种模式的需求。模式二:每用户的上网(HSI业务都映射一个独立的GEM Port,并映射到一个独立的T-Cont;每个用户的IPTV业务都映射到一个独立的GEM Port,但所有用户的IPTV GEM Port映射到同一个IPTV T-Cont;每个用户的VoIP业务都

5、映射到一个独立的GEM Port,但所有用户的VoIP GEM Port映射到同一个VoIP T-Cont;其他业务也可以采取与IPTV或VoIP相同的映射方式。OLT可以针对每个用户的上网业务和所有用户的IPTV、VoIP业等务进行上行业务调度。这种模式能够保证OLT对每个用户的上网业务带宽进行精确调度,而对于相对可控制的自营业务(IPTV和VoIP,OLT仅对所有用户共享的IPTV/VoIP业务上行带宽进行调度。其原理如下图所示:PON 对于FTTB/C场景,按照每个PON口覆盖512个用户、每个用户至少4个业务类型计算,需要OLT的每个PON口至少支持2048个GEM Port和512+

6、3×64=704个T-Cont;对于FTTH ONU需要支持至少4个GEM Port和4个T-Cont;对于FTTB ONU需要支持至少“端口数×4”个GEM Port和“端口数+3”个T-Cont(典型的16个FE口的MDU需要支持64个GEM Port和19个T-Cont。这种模式下,由于每个用户的每个业务都映射到独立的GEM Port,所以OLT对用户业务的定位、控制和管理易于实现。目前的主流设备在GEM Port和T-Cont的支持能力上还不能满足这种模式的需求。模式三:每用户的每种业务(上网、IPTV、VoIP及其他都映射到一个独立的GEM Port,每个ONU上

7、的所有用户的相同类型的业务流映射到同一个T-Cont。这种模式下每个ONU上最少只有4个T-Cont,即HIS T-Cont、IPTV T-Cont、VoIP T-Cont、other T-Cont。OLT仅对所有用户共享的HIS/IPTV/VoIP业务上行带宽进行调度,而无法保证OLT对每个用户的上网业务带宽进行精确调度。对特定业务类型(特别是上网业务中各个用户的带宽分配只能ONU 的本地调度(如采用WRR算法,业务调度的颗粒度与EPON系统没有明显区别。其原理如下图所示:PON 这种模式无法对用户的每条业务流做到精细化的管理。 对于FTTB/C 场景,按照每个PON 口覆盖512个用户、每

8、个用户至少4个业务类型计算,需要OLT 的每个PON 口至少支持2048个GEM Port 和4×64=256个T-Cont;对于FTTH ONU 需要支持至少4个GEM Port 和4个T-Cont ;对于FTTB ONU 需要支持至少“端口数×4”个GEM Port 和4个T-Cont (典型的16个FE 口的MDU 需要支持64个GEM Port 和4个T-Cont 。目前的部分主流厂商的OLT 设备或ONU 设备在GEM Port 和T-Cont 的支持能力上能够满足这种模式的需求,但没有厂商能够OLT 和ONU 均满足上述要求。模式四:各用户的上网业务映射到各自独

9、立的GEM Port,所有用户的上网GEM Port映射到同一个HIS T-Cont。一个ONU上所有用户的IPTV 业务流映射同一个IPTV GEM Port并映射到同一个IPTV T-Cont;VoIP 和其他自营业务的映射模式与IPTV业务相同。这种模式下每个ONU 上最少只有4个T-Cont和“端口数+3”个GEM Port。OLT仅对所有用户共享的HSI/IPTV/VoIP业务上行带宽进行调度,而无法保证OLT对每个用户的HIS/IPTV/VoIP/其他自营业务带宽进行精确调度,也不能对每个用户的IPTV/VoIP/其他自营业务进行精确标识。对特定业务类型(特别是上网业务中各个用户的

10、带宽分配只能ONU的本地调度(如采用WRR算法,业务调度的颗粒度与EPON系统没有明显区别。其原理如下图所示: 这种模式无法对用户的每条业务流做到精细化的管理。对于FTTB/C场景,按照每个PON口覆盖512个用户、每个用户至少4个业务类型计算,需要OLT的每个PON口至少支持512+3×64=704个GEM Port和4×64=256个T-Cont;对于FTTH ONU需要支持至少4个GEM Port和4个T-Cont;对于FTTB ONU需要支持至少“端口数+3”个GEM Port和4个T-Cont(典型的16个FE口的MDU需要支持19个GEM Port和4个T-Co

11、nt。目前的部分主流厂商的OLT设备和ONU设备在GEM Port和T-Cont 的支持能力上能够满足这种模式的需求,部分厂商的OLT不能满足上述要求。不支持的厂商计划在下一个版本达到上述要求。模式五:ONU上所有用户的特定业务映射到一个GEM Port并映射到一个T-Cont,即:所有用户的上网业务映射到一个HIS GEM Port并映射到同一个HIS T-Cont。所有用户的IPTV业务流映射同一个IPTV GEM Port并映射到同一个IPTV T-Cont;VoIP和其他自营业务的映射模式与HIS和IPTV业务相同。这种模式下每个ONU上最少只有4个T-Cont和4个GEM Port。

12、OLT仅对所有用户共享的HSI/IPTV/VoIP业务上行带宽进行调度,而无法保证OLT对每个用户的HSI/IPTV/VoIP/其他自营业务带宽进行精确调度,也不能对每个用户的HIS/IPTV/VoIP/其他自营业务进行精确标识。对特定业务类型(特别是上网业务中各个用户的带宽分配只能ONU的本地调度(如采用WRR算法,业务调度的颗粒度与多LLID的EPON系统没有区别。其原理如下图所示: 这种模式无法对用户的每条业务流做到精细化的管理。对于FTTB/C场景,按照每个PON口覆盖512个用户(1:64分光、每个用户至少4个业务类型计算,需要OLT的每个PON口至少支持4×64=256个

13、GEM Port和4×64=256个T-Cont;对于FTTH ONU 和FTTB ONU的GEM Port和T-Cont的支持能力均较低,仅需要支持至少4个GEM Port和4个T-Cont。目前的所有主流厂商的OLT设备和ONU设备在GEM Port和T-Cont的支持能力上均能够满足这种模式的需求(参见后面的表格。但这种模式使得GPON在业务流隔离和上行QoS调度方面的优势完全丧失。属最差的模式。模式六:ONU上每个用户(也就是每个以太网UNI端口对应于一个T-Cont。每个用户的每种业务映射到一个GEM Port,每个用户的所有业务都映射到一个T-Cont,即:每个用户的上网业务、IPTV业务、VoIP业务和其他自营业务分别映射到各自独立的GEM Port,该用户的所有业务GEM Port映射到同一个T-Cont(用户n。OLT仅对每个用户的包括HSI/IPTV/VoIP等所有业务的总上行带宽进行调度,而无法保证OLT对每个用户的HSI/IPTV/VoIP/其他自营业务带宽进行精确调度,但不能对每个用户的HIS/IPTV/VoIP/其他自营业务进行精确标识。同一个用户内上行多业务之间的QoS 由ONU的本地调度(如采用WRR算法解决。其原理如下图所示:PON 目前 GPON 设备厂商对产品的设计主要面向的是 FTTH 场景下的 业务应用，对于