探討GPON互通的關(guān)鍵技術(shù)

　編者按：近期，由于中國電信在全國13個點開展GPON技術(shù)規(guī)模試驗、業(yè)內(nèi)一些專家發(fā)表言論支持GPON，GPON技術(shù)在國內(nèi)市場的應(yīng)用前景急劇升溫，同時關(guān)于GPON與EPON技術(shù)的爭論也達(dá)到高潮。毋庸置疑，單純從理論上看，GPON技術(shù)的一些指標(biāo)優(yōu)于EPON，但EPON在國內(nèi)市場應(yīng)用較早，經(jīng)過了技術(shù)試驗、設(shè)備互通性測試和規(guī)模部署，市場成熟度高于GPON，具有先發(fā)優(yōu)勢。隨著時間的推移，GPON在全球市場的支持者越來越多，使得人們對于GPON的認(rèn)識逐漸改變。為此，本期我們邀請業(yè)內(nèi)相關(guān)專家、機構(gòu)以及廠商，就GPON的相關(guān)情況組織了專題報道，以便讀者加深對GPON的了解。我們認(rèn)為，一項技術(shù)能否獲得大發(fā)展，還需綜合考慮技術(shù)、市場、成本、經(jīng)濟性等各種因素。GPON的發(fā)展前景，最終要取決于市場的選擇。

　　隨著中國三大基礎(chǔ)電信運營商把大力發(fā)展光進(jìn)銅退、規(guī)模部署寬帶光纖接入網(wǎng)提升到發(fā)展戰(zhàn)略的高度，GPON（吉比特?zé)o源光網(wǎng)絡(luò)）技術(shù)因其較大的系統(tǒng)容量、較高的光鏈路預(yù)算、良好的多業(yè)務(wù)承載能力和完善的QoS保障等特點成為主要的FTTx應(yīng)用技術(shù)之一。經(jīng)過近兩年的快速發(fā)展，GPON產(chǎn)品的功能和性能得以完善，產(chǎn)業(yè)鏈也日趨成熟，何時能實現(xiàn)不同廠商OLT（光線路終端）設(shè)備和ONU（光網(wǎng)絡(luò)單元）設(shè)備之間的互通成為業(yè)界關(guān)注的重點，也成為GPON設(shè)備能否得到進(jìn)一步規(guī)模商用的關(guān)鍵。從國內(nèi)外組織的多次GPON設(shè)備互通測試情況來看，影響異廠商 GPON設(shè)備之間互通的原因主要有兩方面。一方面是GPON技術(shù)協(xié)議非常復(fù)雜，I－TU-TG.984系列標(biāo)準(zhǔn)在某些技術(shù)細(xì)節(jié)上描述模糊，導(dǎo)致各廠商對標(biāo)準(zhǔn)要求理解存在偏差。另一方面是各廠商出于各種原因在實現(xiàn)GPON系統(tǒng)時對標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了一定的擴展，這些擴展標(biāo)準(zhǔn)的實現(xiàn)阻礙了與其他廠商設(shè)備的對接。針對以上兩個影響互通的主要原因，需要重點從細(xì)化標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和明確協(xié)議流程等方面著手，才能逐步解決GPON互通的問題。接下來我們分析GPON互通關(guān)鍵技術(shù)。

　　GPON系統(tǒng)互通參考模型

　　GPON系統(tǒng)的協(xié)議棧主要由PMD層（物理媒質(zhì)相關(guān)層）和GTC層（GPON傳輸匯聚層）組成。從協(xié)議分層的角度，GPON系統(tǒng)的互通性可分為用戶數(shù)據(jù)平面互通和控制管理平面互通，用戶數(shù)據(jù)平面互通包括PMD層互通、TC層互通，控制管理平面互通包括OAM功能互通和OMCI協(xié)議互通，具體見圖。其中控制管理平面的互通是GPON系統(tǒng)互通的關(guān)鍵。

　　保證GPON良好互通的關(guān)鍵技術(shù)

　　OAM功能互通

　　OAM功能模塊主要用于管理PMD和GTC層，其互通主要包括嵌入式OAM功能的互通和PLOAM功能的互通，具體包括下行物理控制塊（PCBd）、上行突發(fā)模式開銷、ONT激活、測距、PLOAM消息、DBA功能互通等。從國內(nèi)組織的幾次GPON互通測試情況來看，GPONOAM功能互通在上行突發(fā)開銷中的前導(dǎo)碼長度設(shè)置、測距次數(shù)、上行PLOAM（PLOAMu）所用上行帶寬的分配方式以及緊急停止?fàn)顟B(tài)的處理方式等方面存在問題。通過明確規(guī)定消息中使用的參數(shù)值、消息發(fā)送次數(shù)及方式、狀態(tài)轉(zhuǎn)移流程，上述問題已經(jīng)得到解決。

　　OMCI協(xié)議互通

　　OMCI協(xié)議互通主要包括OMCI通用流程互通、業(yè)務(wù)承載相關(guān)的OMCI配置管理/性能管理功能互通等。

　　第一包括OMCI通用流程互通。OMCI通用流程是用于保證OLT和ONU兩端OMCI協(xié)議執(zhí)行一致的一組消息交互流程。在OMCI通用流程中，MIB審計與同步、告警同步、軟件鏡像下載是關(guān)鍵的幾個流程，也是最容易出錯的流程。通過細(xì)化并明確規(guī)定各種正常、異常情況下的消息交互流程，不同廠商設(shè)備之間可實現(xiàn)互通。

　　第二是OMCI協(xié)議中的GEM連接方式。在GPON系統(tǒng)中，OLT和ONU之間交互的用戶數(shù)據(jù)流必須通過GEMPort承載，上層業(yè)務(wù)主要是以太網(wǎng)業(yè)務(wù)以何種分類方式進(jìn)入GEMPort并傳送到對端成為關(guān)鍵。因此以太網(wǎng)業(yè)務(wù)與GPON承載通道GEMPort之間的業(yè)務(wù)流連接方式是OMCI協(xié)議的核心基礎(chǔ)，在不同的連接方式下，OMCI協(xié)議MIB使用不同的ME（受管實體）。由于GPON系統(tǒng)是個點到多點的系統(tǒng)，因此業(yè)務(wù)流與GEM的連接方式主要影響上行方向的數(shù)據(jù)傳輸。根據(jù)是否支持橋接、分類標(biāo)志是VID或Pbit，ITU-T984.4 標(biāo)準(zhǔn)共規(guī)定了7種不同的GEM連接方式。由于OLT和ONU對GEM連接方式的支持能力不同，支持的初始連接方式也不同，所以O(shè)LT在不知道ONU能力和初始狀態(tài)的情況下直接下發(fā)OMCI配置參數(shù)會導(dǎo)致ONU返回配置參數(shù)錯誤的信息，從而導(dǎo)致配置流程回退甚至失敗。因此，ONU在上電初始化時主動向OLT 上報自身的GEM連接能力和初始連接方式，OLT根據(jù)ONU上報的信息改變其工作狀態(tài)并下發(fā)配置參數(shù)是一個非常高效的方式。