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GPON网络OLT与ONU异厂家互通测试
李建荣 （中国移动通信集团广东有限公司，广州 510623）
【摘 要】本文从阐述GPON系统互通原理出发，搭建互通测试平台，在现网中组织主流的OLT设备厂家及ONU设备厂家进行互通测试，从中总结出互通存在的突出问题，从而指导互通问题的解决。 【期刊名称】电信工程技术与标准化 【年(卷),期】2016(029)007 【总页数】5
【关键词】GPON；互通原理；互通测试
1 引言
GPON（Gigabit-Capable Passive Optical Network，吉比特无源光网络）技术是目前实现FTTx的最佳技术之一。基于GPON技术的FTTx网络能为用户提供真正的100 Mbit/s带宽和全业务接入，能向集团客户及家庭用户提供下行速率2.5 Gbit/s、上行速率1.2 Gbit/s的带宽，通过高效的IP和以太网业务承载能力，满足HD IPTV、网络游戏、VoIP和TDM等高带宽业务和传统业务的需要。
GPON由ONU（光网络单元）、 OLT（光线路终端）和无源光分配网组成。OLT为接入网提供网络侧与核心网之间的接口，作为PON系统的核心功能设备，OLT具有集中带宽分配、控制各ONU、实时监控、运行维护管理PON系统的功能。ONU为接入网提供用户侧的接口，提供话音、数据、视频等多业务流，受OLT集中控制。
主流的OLT和ONU设备厂商包含华为、中兴、阿尔卡特和烽火，设备间的互
通［1～4］，已经导致采购议价有限、快速业务接入受限以及维护难度大等问题。从国内外组织的多次GPON设备互通测试情况来看，影响异厂商GPON设备之间互通的原因主要有两方面。一方面是GPON技术协议非常复杂，I-TU-TG.984系列标准在某些技术细节上描述模糊，导致各厂商对标准要求理解存在偏差。另一方面是各厂商出于各种原因在实现GPON系统时对标准进行了一定的扩展，这些扩展标准的实现阻碍了与其他厂商设备的对接。
2 互通测试原理
GPON系统的协议栈主要由PMD层（物理媒质相关层）和GTC层（GPON传输汇聚层）组成。从协议分层的角度，GPON系统的互通性可分为用户数据平面互通和控制管理平面互通，用户数据平面互通包括PMD层互通、TC层互通，控制管理平面互通包括OAM功能互通和OMCI协议互通，GPON系统互通参考模型如图1所示。其中控制管理平面的互通是GPON系统互通的关键。 2.1 GPON协议栈
GPON系统的协议栈如图2所示，主要由物理媒质相关（PMD）层和GPON传输汇聚（GTC）层组成。GTC层包括两个子层：GTC成帧子层和TC适配子层。GTC层可分为两种封装模式：ATM模式和GEM模式，目前GPON设备基本都采用GEM模式。GEM模式的GTC层可为其客户层提供3种类型的接口：ATM客户接口、GEM客户接口和ONT管理和控制接口（OMCI）。 2.2 PMD层
GPON的PMD层对应于OLT和ONU之间的光传输接口（也称为PON接口），其具体参数值决定了GPON系统的最大传输距离和最大分路比。OLT和ONU的发送光功率、接收机灵敏度等关键参数主要根据系统支持的ONU类型来进
行划分。根据允许衰减范围的不同，ONU类型主要分为A、B、C三大类，结合目前实际应用需求和光收发模块的实际能力工业界还定义了B+类，扩展了GPON系统支持的最大分路比。ONU分类如表1所示，目前B+类ONU是主流。
目前，主流厂家的GPON产品均支持2 488.32 Mbit/s /1244.16 Mbit/s，并且在20 km传输距离下支持1：64分路比。 2.3 TC层
TC层（也称为GTC层）是GPON的核心层，主要完成上行业务流的媒质接入控制和ONU注册这两个关键功能。GTC层协议栈如图3所示。GTC层包括两个子层：GTC成帧子层和GTC适配子层。 2.4 OMCI
OLT通过OMCI（ONU管理控制接口）来控制ONU。协议允许OLT进行下列动作：建立和释放与ONT之间的连接；管理ONU上的UNI；请求配置信息和性能统计；向系统管理员自动上报事件，如链路故障。
OMCI协议在OLT控制器和ONU控制器之间的GEM连接上运行，该连接在ONU初始化时建立。OMCI协议是异步的：OLT上的控制器是“主”，ONU上的控制器是“从”。一个OLT控制器通过在不同的控制信道上使用多个协议实例来控制多个ONU。OMCI在配置管理、故障管理、性能管理、安全管理等方面对ONU进行管理。 2.5 ONU激活注册
在ONU能正常工作前必须完成激活注册过程。GPON协议基于ONU的序列号来识别和配置ONU，有些运营商会通过运维系统根据ONU的序列号对其进