1、 ICS 33.180.01 M 33 YD 中华人民共和国通信行业标准 YD/T XXXX201X 接入网技术要求 10Gbit/s 无源光网络 （ XG-PON）系统互通性 Technical requirements for access network-Interoperability of 10- Gigabit-capable passive optical networks (XG-PON) （报批稿） XXXX - XX - XX发布 XXXX - XX - XX实施 中 华 人 民 共 和 国 工 业 和 信 息 化 部 发 布 YD/T XXXXXXXX 1 目 次 前 言
2、 .3 1 范围 .4 2 规范性引用文件 .4 3 缩略语 .4 4 XG-PON系统参考模型 .6 4.1 参考配置 .6 4.2 XG-PON网络分层结构 .6 4.3 XG-PON系统互通性参考模型 .7 5 PMD层互通要求 .7 6 传输汇聚层互通要求 .8 6.1 基本要求 .8 6.2 ONU激活流程 .8 6.3 XG-PON上行突发模式开销 .10 6.4 测距 .12 6.5 PLOAM消息 .12 6.6 XG-PON PLOAMu消息的带宽分配方式 .12 6.7 DBA互通功能要求 .14 7 OMCI协议互通要求 .14 7.1 基本要求 .14 7.2 ME创建
3、 /删除 /配置流程的基本规则 .15 7.3 ONU初始创建的 ME最小集 .16 7.4 OMCI通用流程互通要求 .16 7.5 承载 OMCI消息的 T-CONT分配 .19 7.6 基础 OMCI消息与扩展 OMCI消息互通要求 .20 8 基于 OMCI配置的业务相关功能互通要求 .20 8.1 XGEM 连接模式的要求 .20 8.2 多业务桥接 ME模型 .23 8.3 OMCI和 BBF TR069管理的 HGU多业务 ME模型 .23 8.4 下行广播帧的处理 .24 8.5 VLAN功能 .24 8.6 QoS功能 .30 8.7 可控组播功能 .31 8.8 VoIP业
4、务功能 .34 8.9 业务安全功能 .35 8.10 ONU功耗管理（可选） .35 9 基于 OMCI的性能管理功能互通要求 .35 9.1 基本要求 .35 YD/T XXXXXXXX 2 9.2 以太网性能统计 .36 9.3 XGEM 帧性能统计 .36 9.4 FEC 性能统计 .36 9.5 MAC 桥性能统计 .36 10 基于 OMCI 的故障管理功能互通要求 .36 10.1 接口诊断 .36 10.2 告警功能 .38 10.3 远程重启 .41 10.4 长发光 ONU的检测与控制 .41 10.5 ONU基本信息查询 .42 YD/T XXXXXXXX 3 前 言 本
5、标准按照 GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 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 ： 中国联合网络通信集团有限公司、中国信息通信科技集团有限公司、中国电信集 团有限公司、中国移动通信集团有限公司、上海诺基亚贝尔股份有限公司。 本标准主要起草人：邵岩、孙越、徐永国、张德智、李俊玮、张西利。 YD/T XXXXXXXX 4 接入网技术要求 10Gbit/s 无源光网络（ XG-PON）系统互通性 1 范围 本标准规定了 10Gbit/s 无源光网络 (以下简称 XG-PON)系统的物理媒质
6、相关（ PMD）层互通要求、 传输汇聚（ TC）层互通要求、操作管理维护（ OAM）功能互通要求、光网络终端管理控制接口（ OMCI） 协议互通要求和业务相关功能互通要求。 本标准适用于公用 电信网的 XG-PON设备，其它专用电信网也可参考使用。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。 凡是注日期的引用文件 ， 仅注日期的版本适用于本文件 。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 YD/T 2402.2-2012接入网技术要求 10Gbit/s无源光网络（ XG-PON） 第 2部分：物理层要求 YD/T 2402.3-2012接入网技术
7、要求 10Gbit/s无源光网络（ XG-PON） 第 3部分： XGTC层要求 YD/T 2793-2015 接入网技术要求 GPON/XG-PON ONU管理和控制接口 (OMCI) ITU-T G.987.3 （ 2014 ） 10-Gigabit-capable Passive Optical Networks (XG-PON): Transmission Convergence layer Specification ITU-T G.988（ 2018） ONU management and control interface specification (OMCI) ITU-T T
8、.30 Procedures for document facsimile transmission in the general switched telephone network ITU-T T.38 Procedures for real-time Group 3 facsimile communication over IP networks IEEE 802.1ad 局域网和城域网虚拟桥接局域网增补文件 4： 供应商桥 （ Virtual Bridge Local Area Networks Amendment 4: Provider Bridges） IEEE 802.1D 局域
9、网和城域网媒体接入控制 (MAC)桥（ IEEE Standard for Local and metropolitan area networksMedia access control (MAC) Bridges） IEEE 802.1Q 局域网和城域网 虚拟桥接局域网（ IEEE Standard for Local and metropolitan area networks） BBF TR-069 CPE WAN管理协议（ CPE WAN Management Protocol） 3 缩略语 下列缩略语适用于本文件。 AF:适配功能 (Adaptation Function) ARC
10、:告警报告控制（ Alarm Report Control） AVC:属性值变化 (Attribute Value Change) YD/T XXXXXXXX 5 BER:误比特率 (Bit Error Ratio) BIP:比特间插奇偶校验 (Bit Interleaved Parity) BW: 带宽 (Bandwidth) BWmap: 带宽映射 (Bandwidth Map) CESoP:分组网电路仿真业务 (Circuit Emulation Service over Packet) CRC:循环冗余校验 (Cyclic Redundancy Check) C-VID:用户 VLAN
11、标识 (Customer VLAN ID) DBA:动态带宽分配 (Dynamic Bandwidth Assignment) DBRu:上行动态带宽报告 (Dynamic Bandwidth Report upstream) FWI：强制唤醒指示（ Forced Wakeup Indication） GEM:GPON封装模式 (GPON Encapsulation Method) GPON:吉比特无源光网络 (Gigabit-Capable Passive Optical Network) HEC：混合差错纠正（ Hybrid Error Correction） HGU:家庭网关单元 (Ho
12、me Gateway Unit) IFPON:PON接口 (Interface of PON) Ind: 指示（ Indication） IGMP:互联网组管理协议 (Internet Group Management Protocol) LOID:逻辑 ONU标识 (Logical ONU ID) MIB:管理信息库 (Management Information Base) NE:网络单元 (Network Element) OAM:操作管理维护 (Operation Administration and Maintenance) ODN:光分配网络 (Optical Distributi
13、on Network) OLT:光线路终端 (Optical Line Terminal) ONU:光网络单元 (Optical Network Unit) OMCC:ONU管理控制通道 (ONU Management and Control Channel) OMCI:ONU管理控制接口 (ONU Management and Control Interface) PLOAM:物理层操作管理维护 (Physical Layer OAM) PM:性能监测 (Performance Monitoring) PMD:物理媒质相关（子层） (Physical Medium Dependent) PO
14、N:无源光网络 (Passive Optical Network) POTS: 传统电话业务（ Plain Old Telephone Service） PSBu：上行物理同步块（ Upstream Physical Synchronization Block） SCB:单拷贝广播 (Single Copy Broadcast) SFU:单住户单元 (Single Family Unit) SN:序列号 (Serial Number) SNI:业务节点接口 (Service Node Interface) SP:绝对优先级 (Strict priority) SR:状态报告 (Status R
15、eport) SUF:启动失败（ Start-up failure） T-CONT:传输容器 (Transmission Container) TC:传输汇聚（层） (Transmission Convergence) TLS:透明 LAN 业务 (Transparent LAN Service) UNI:用户网络接口 (User Network Interface) YD/T XXXXXXXX 6 VID： VLAN 标识（ VLAN ID） VLAN:虚拟局域网 (Virtual Local Area Network) VoIP:IP 语音 (Voice over IP) XGEM: XG
16、-PON封装模式（ XG-PON Encapsulation Method） XG-PON:10吉比特无源光网络 (10Gigabit-Capable Passive Optical Network) XGTC： XG-PON传输汇聚（层）（ XG-PON Transmission Convergence） 4 XG-PON 系统 参考模型 4.1 参考配置 XG-PON系统参考配置见 图 1。 图 1 XG-PON系统参考配置 XG-PON系统通常由局侧的 OLT、 用户侧的 ONU和 ODN组成 ， 通常采用点到多点的网络结构 。 ODN由单模 光纤和光分路器、光连接器等无源光器件组成，为
17、 OLT和 ONU之间的物理连接提供光传输媒质。 4.2 XG-PON 网络分层结构 XG-PON的协议参考模型分为物理媒质层和传输汇聚层， 图 2给出了 XG-PON的协议分层示例。 YD/T XXXXXXXX 7 分层 功能说明 业务适配子 层 X-GEM 封装 成帧子层 XGTC帧 动态带宽分配（ QoS处理和 T-CONT管理） 隐私和安全 测距 XGTC 层 物理适配子 层 帧对齐 突发同步 比特 /字节同步 FEC操作 物理媒质层 电 /光适配 波分复用 光纤连接 图 2 XG-PON 网络分层结构 XGTC 包括三个子层： XGTC 业务适配子层，成帧子层和物理适配子层。 在 X
18、G-PON 系统中， XGTC 层 既出现在 OLT 侧， 也出现在 ONU 侧。下行方向上， XGTC 层和 PMD 层间的接口表现为一个连续比特流， 被分成 125s 的帧。上行方向上， XGTC层和 PMD层间的接口表现为一序列时间突发。 4.3 XG-PON 系统互通性参考模型 从协议分层的角度 ， XG-PON系统的互通性包括 PMD层互通 、 TC层互通和 OMCI协议互通 3个层面 ， 具体 见 图 3所示。 图 3 XG-PON 系统互通性参考模型 PMD层互通主要包括 OLT和 ONU光收发模块之间的互通。 传输汇聚层 互通主要包括 ONU启动、 PLOAM功 能互通、 DB
19、A功能互通等。 OMCI协议互通主要包括 OMCI通用流程互通、业务承载相关的 OMCI协议配置管 理功能互通等。 5 PMD 层互通要求 XG-PON系统 PMD层符合 YD/T 2402.2-2012和 ITU-T G.987.2的规定。 PMD 层互通 传输汇聚层 互通 OMCI 协议互通 YD/T XXXXXXXX 8 6 传输汇聚层互通要求 6.1 基本要求 XG-PON系统 XGTC层应符合 YD/T 2402.3-2012和 ITU-T G.987.3的规定。 XG-PON空闲 XGEM帧的 PLI域值可以是 4的倍数，包括为零； OLT应能正常处理净荷为零的空闲帧。具 体要求见
20、 ITU-T G.987.3 (2014) 9.1.4规定。 6.2 ONU 激活流程 6.2.1 ONU 状态定义 XG-PON ONU的 7个状态定义为： a) O1：初始状态； b) O203：序列号状态； c) O4：测距状态； d) O5：运行状态； e) O6：间断 LODS(Loss of downstream synchronization)状态； f) O7：紧急停止状态。 各状态具体定义和状态转移方式见 YD/T 2402.3-2012的规定。 6.2.2 ONU 激活流程 OLT应支持基于序列号 （ SN） 方式 、 密码 （ Registration_ID） 方式和逻辑
21、 ONU ID方式 （ LOID） 对 ONU 进行合法性认证 。 其中密码认证方式采用 Registration消息中的 Registration_ID字段 （以下 简称注册 ID） 携带认证信息。 序列号认证方式和密码认证方式均通过 TC层激活流程实现 ； LOID认证通过 OMCI交互实现， OLT在 TC 层的 ONU激活过程中，不对 ONU上报的 SN或注册 ID进行检验。 XG-PON OLT基于 SN对 ONU进行合法性认证时， ONU上报了 SN和注册 ID，但 OLT忽略 ONU上报的注册 ID， 只对 SN的合法性进行验证。 当 XG-PON OLT基于 SN对 ONU进行
22、合法性认证时， ONU的激活流程见 图 4。 XG-PON OLT采用密码认证方式对 ONU进行合法性认证时 ， ONU上报了 SN和注册 ID， 但 OLT忽略 ONU上报 的 SN， 只对注册 ID的合法性进行验证 。 当 XG-PON OLT基于注册 ID对 ONU进行合法性认证时 ， ONU的激活流 程见 图 5。 YD/T XXXXXXXX 9 图 4 基于 SN 认证方式的 XG-PON ONU 激活流程 OLT ONU Serial _ Number grant Burst profiles Serial _ Number _ ONU O 1 O 2 - 3 Assign O N
23、U - ID Ranging _ Tim e O 4 O 5 SN 合法 Range grant s Registrat ion PLOA M 建立 OMCC ， 下发业务配置 Downs t ream synchronizat ion Acknowledgment message YD/T XXXXXXXX 10 图 5 基于密码 认证方式的 XG-PON ONU 激活流程 6.3 XG-PON 上行突发模式开销 6.3.1 XG-PON 上行物理同步块 XG-PON上行物理同步块主要包括前导码和定界符两部分，主要由 OLT通过 Profile消息配置给 ONU， 此消息包含前导码和定界符内
24、容等参数 ， OLT通过设置 BWmap的 BurstProfile字段指示某上行突发报文应 采用的配置模板。 XG-PON上行物理同步块格式见 图 6。 OLT ONU Serial _ Number grant Burst profiles Serial _ Number _ ONU O 1 O 2 - 3 Assign O NU - ID Ranging _ Tim e O 4 O 5 注册 ID 合法 Range grant s Registrat ion PLOA M 建立 OMCC ， 下发业务配置 Downs t ream synchronizat ion Acknowledgm
25、ent message YD/T XXXXXXXX 11 图 6 XG-PON 上行物理同步块格式 前导码和定界符建议的长度和内容见 表 1。 0 x AAAA AAAA是传统的前导码格式， 可以支持最大的转换密度和平均的光功率 ； 0 x BB52 1E26一种 是数据型的前导码格式，包含平衡直流、平坦的功率谱等信息。 定界符建议的长度为 32位 ， 但考虑到更高误码率的情况下 ， 可以采用 64位的定界符 。 同时考虑上行 是否开启 FEC功能， 表 1提供了不同的定界符建议值。 表 1 前导码和定界符建议值 Preamble 32-bit delimiter 64-bit delimit
26、er 0 x A376 70C9 0 x B9D4 3E68 462B C197 0 x 4BDE 1B90 (FEC on) 0 x B9D4 3E68 462B C197 (FEC on) 0 x BB52 1E26 0 x A376 70C9 (FEC off) 0 x B752 1F06 48AD E879 (FEC off) 0 x AD4C C30F 0 x B3BD D310 B2C5 0FA1 0 x A566 79E0 (FEC on) 0 x B3BD D310 B2C5 0FA1 (FEC on) 0 x AAAA AAAA 0 x AD4C C30F (FEC off)
27、 0 x CE99 CE5E 5028 B41F (FEC off) 6.3.2 上行突发模式开销时间 XG-PON上行突发模式开销时间由保护时间 、 前导时间和定界时间三部分组成 。 OLT通过 BWmap对不同 ONU的突发报文之间设置合适的保护时间，保护时间建议最小应为 64bits，保护时间过后，上行物理突 发的上行物理同步块部分开始发送。 前导时间建议 160bits，定界符建议 32bits。整个开销时间目标为 256bits,最坏情况下不应超过 2048bits，具体开销时间推荐见 表 2。 表 2 用于 XG-PON OLT 功能的突发模式开销时间的推荐分配 Tx 使能 Tx
28、禁止 总时间 保护时间 前导时间 定界时间 最坏情况 (单位： bits) 32 32 2048 128 1856 64 目标 (单位： bits) 32 32 256 64 160 32 YD/T XXXXXXXX 12 6.4 测距 XG-PON系统的测距流程应遵循 YD/T 2402.3-2012和 ITU-T G.987.3的规定。 OLT在测距完成后应通过 ranging_time消息通知 ONU设置均衡延时值， ONU在 O4状态接收到 ranging_Time消息后 ， 应进入 O5状态 。 如果 OLT检测到测距失败 ， 则应下发 deactive_ONU-ID消息通知 ONU
29、 返回 序列号状态（ O2-3） 重新开始激活流程 , 并上报 SUFi告警。如果 ONU一直没有收到 ranging_Time消 息 ， 则在 TO1(见行标 YD/T 2402.3-2012)定时器超时后 ， 该 ONU的已分配 ONU-ID、 默认的 Alloc-ID和默认 的 OMCI XGEM port-ID均作废， ONU进入序列号状态（ O2 03），已学习的突发参数集信息则保留。 ONU在 O5运行状态时， OLT可对该 ONU发送任意的授权，对环路延时进行测量和调整均衡延时值。 6.5 PLOAM 消息 6.5.1 基本要求 XG-PON系统应支持 YD/T 2402.3-2
30、012规定的 PLOAM消息。 6.5.2 Disable_serial_number 消息 ONU在 O2、 O3、 O4和 O5状态下接收到 Disable_serial_number（ disable） 消息后应进入 O7状态 ， ONU 应保证下行同步状态机的正常运作和处理 PlOAM消息 ， 不再响应除 Disable_serial_number（ enable） 消 息外的任何下行 PLOAM消息 ， 并停止转发下行和上行业务流量 。 ONU掉电重启时应自动检测自身掉电前是 否处于 O7状态，如果是，则应自动进入 O7状态，否则 ONU应进入 O1状态。 ONU在 O7状态下接收到
31、 Disable_serial_number（ enable） 消息后， ONU应进入 O1状态重新开始激活 流程 。 如果 ONU在其他状态下接收到 Disable_serial_number（ enable） 消息 ， 应忽略该消息 ， 不应发生 任何状态转移行为。 OLT在发送 Disable_serial_number（ disable）消息后应能记录 ONU处于 O7状态，并停止转发该 ONU 下行和上行业务流量 。 当掉电前处于 O7状态的 ONU在掉电后处理错误重新开始激活流程时 ， OLT应在收到 该 ONU上报的序列号后再次发送 Disable_serial_number（
32、disable）消息，强制 XG-PON ONU从 O23状态 进入 O7状态。 OLT向处于 O7状态的 ONU发送 Disable_serial_number（ enable） 消息后 ， 应删除 ONU处于 O7状态的记 录，并允许接收该消息的 ONU进入 O1状态，并重新开始激活流程。 6.6 XG-PON PLOAMu 消息的带宽分配方式 XG-PON PLOAM 消息在默认的 Alloc-ID 传送， 该 Alloc-ID 等于 ONU-ID。 上行带宽分配通过 XGTC 下行帧中的 BWmap域来指示， BWmap格式见 图 7。 当 BWmap域中的 Alloc-ID=ONU-
33、ID， Flags域 PLOAMu 标志位 在一个突发分配系列的第一个分配结构中被设置 为 1 时， 该 ONU 的这个上行 XGTC 突发帧头长度 为 52字节并包含一个 PLOAM消息 ； 当 PLOAMu标志位 在一个突发分配系列的第一个分配结构中被 设置为 0 时， 该 ONU 的这个上行 XGTC 突发帧头长度为 4 字节， 不包含一个 PLOAM 消息。 对于同一个突发序列 的后续分配结构， PLOAMu标志位应当在发送方被设置为 0并被接收方所忽略。 YD/T XXXXXXXX 13 图 7 XGTC 带宽映射（ BWmap）分配结构 下行 PLOAM 消息有两类， 即给所有 O
34、NU 的广播和给指定 ONU 的单播， 在指定的 125us 帧中， OLT 最多可以给每个 ONU传输一个广播 PLOAM消息和一个单播 PLOAM消息。 ONU应可以存储 8个未处理的单播和广播下行 PLOAM消息 ， PLOAM处理模型是单线程的 ， 标准 PLOAM 消息处理时间是 750us。基于以上要求， OLT 能够确定传送给特定 ONU 的未响应的广播和单播 PLOAM 的 最大消息数量， 以及对任何下行 PLOAM消息的预期响应时间。 ONU在 OLT的控制下发送上行 PLOAM消息 ， OLT应能对每个 ONU分配常规的 PLOAM消息授权 ， 也可 以根据一些信息对单个
35、ONU的 PLOAMu传输速率进行调整。 ONU 在工作状态（ O5）时， ONU 应能通过发送上行 PLOAM 消息来响应单播方式的下行 PLOAM 消息。 此类响应消息包括特定的 PLOAM 协议和通用的 “Acknowledgement”类型。 广播方式的下行 PLOAM 消息 （密钥控制消息即使是广播也要响应） 不需要响应和完整性检验失败的下行 PLOAM 消息也不需要响应。 OLT发现 ONU连续对下行 PLOAM消息响应失败 ， 则上报 LOPCi（ Loss of PLOAM channel with ONU i） 告警 。 XGTC上行突发帧格式见 图 8。 图 8 XGTC
36、上行突发帧格式 6.7 DBA 互通功能要求 YD/T XXXXXXXX 14 XG-PON系统应支持 SR方式（状态报告方式）的 DBA功能。 XG-PON系统应同时支持固定带宽（ Fixed）、保证带宽（ Assured）、非保证带宽（ Non-assured） 和尽力而为带宽（ Best-effort）控制参数。 XG-PON OLT在 BWMap消息中为每个 Alloc-ID分配的上行时隙长度 GrantSize的最小非零取值为 1，对 应着仅 1个字长（即 4字节）的 DBRu传送带宽分配；对 XGTC净荷， GrantSize的最小分配值（未设置 DBRu） 是 4个字长 （ 16
37、个字节 ） （对应 512kbit/s） ， XG-PON ONU应有能力识别并正确执行上述的上行时隙分配 。 7 OMCI 协议互通要求 7.1 基本要求 XG-PON的 OMCI协议具体要求见 ITU-T G.988(2018)。 XG-PON系统至少应支持的受管实体和预留受管 实体类型值分配情况如 表 3所示。 表 3 XG-PON 系统支持的受管实体 受管实体 类型值 受管实体名称 OLT 要求 SFU 要求 HGU 要求 2 ONU data 必选 必选 必选 5 Cardholder 必选 必选 必选 6 Circuit pack 必选 必选 必选 7 Software image
38、 必选 必选 必选 11 PPTP Ethernet UNI 必选 必选 可选 24 Ethernet performance monitoring history data 必选 可选 可选 45 MAC bridge service profile 必选 必选 必选 46 MAC bridge configuration Data 必选 必选 必选 47 MAC bridge port Configuration Data 必选 必选 必选 49 MAC bridge port filter table 必选 必选 必选 50 MAC bridge port bridge table da
39、ta 必选 必选 必选 51 MAC bridge performance monitoring history data 必选 可选 可选 52 MAC bridge port performance monitoring history data 必选 可选 可选 84 VLAN tagging filter data 必选 必选 必选 89 Ethernet performance monitoring history data 2 必选 必选 必选 131 OLT-G 必选 必选 必选 133 ONU power shedding 必选 有备电的 ONU必选 ， 否则不要 求 有备电的 ONU必选 ， 否则不要 求 134 IP host config data 必选 可选 必选 136 TCP/UDP config data 必选 可选 必选 157 Lar
