【行业标准】 接入网技术要求EPON/GPON系统承载TDM业务

ICS 33.040.50
中华人民共和国通信行业标准
YD/T2276-2011
接入网技术要求
EPON/GPON系统承载TDM业务
Technical reguirements for access networkEPON/GPON systems bearing TDM service2011-06-01发布
2011-06-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布前言·
１范围
2规范性引用文件·
3 术语与定义
4缩略语：
5系统参考模型..
6EPON/GPON 系统承载 TDM 业务的协议要求·6.1概述
6.2基于PWE3的TDMoVerEPON/GPON协议要求.6.3基于MEF8的TDMOVerEPON/GPON协议要求6.4基于 GEM 的 TDM 0VeI GPON 协议要求7EPON/GPON系统承裁TDM业务相关接口要求·7.1概述
7.2EPON 接口·
7.3GPON接口-
7.4E1接口..
7.S STM-N 接口...
BEPON/GPON系统承载 TDM 业务功能要求*+8.1系统时钟定时方式
8.2TDM业务定时要求
8.3QoS功能要求
8.4EPON/GPON系统承载TDM业务的保护功能要求9EPON/GPON承载TDM业务的性能要求9.1传输性能
9.2时钟同步性能
10 EPON/GPON 系统承载 TDM 业务相关网络管理要求-10.1
配置管理
性能管理
故障管理
远程管理
TTKNTKACA
YD/T 2276-2011
YD/T2276-2011
本标准参考了MEF8《基T城域以太网络的PDH电路仿真实现规定》、LETFRFC45533岁基于分组的
非结构化TDM仿真（SATaP）》和IETFRFC5086《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、华为技术有限公司、中兴通讯股份有限公司。
本标主要起草人：王成嫩、王波、杨武、牛乐宏、张徽、沈成彬、何苑凌、何岩、李三中。TTTKAONTKACA
1范围
接入网技术要求
EPON/GPON系统承载TDM业务
YD/T 2276-2011
本标准规定了EPON/GPON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、n×64kbit/s类型的TDM业务，且应用场景为ONU发起，OLT终结TDM电路仿真的EPON/GPON系统。ONU发起、OLT透传TDM电路仿真，ONU透传、OLT终结TDM电路仿真，ONU、OLT均透传TDM电路仿真和GPONONU发起NativeTDM、OLr做NativeTDM到CES的转换4种应用场景也可参期使用。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本标准，然而，鼓励根据本标准达戚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/T7611
GB/T20185
YD/T1420
YD/T1475
YD/T 1949.1
YD/T 1949.2
YD/T 1949.3-2010
YD/T 1949.4-2010
TETF RFC3550
IETF RFC3985
1ETF RFC4197
IETF RFC4553
IETF RFC5086
数学网系列比特率电接口特性
同步数字体系设备和系统的光接口技术要求基于2048kbit/s系列的数字网抖动和漂移技术要求接入网技术要求一—基于以太网方式的无源光网络（EPON）接入网技术要求一一吉比特的无源光网络（GPON）第1部分：总体要求
接入网技术要求一吉比特的无源光网络（GPON）第2部分：物理媒质相关（PMLD）层要求
接入网技术要求一一告比特的无源光网络（GPON）第3部分：转输会聚（TC）层要求
接入网技术要求一一吉比特的无源光网络（GPON）第4部分：ONT管理控制接口（OMCI）要求
基于城域以太网络的PDH电路仿寡实现规定实时传输协议（RTP)
边缘到边缘的伪线仿真（PWE3）架构基于分组交换网络的边缘到边缘TDM电路仿真要求基于分组的非结构化TDM仿真（SAToP）基于分组交换网络的结构化TDM电路仿真业务（CESoPSN）ITU-TG8261/Y.1361<2008）信息包网络定时和同步概貌TTTKAONTKACA
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3 术语与定义
下列术语和定义适用本标准。
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（IWF）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MEF8和IETFPWE3等实现方式。3.2
边缘到边缘的伪线仿真PseudoWireEmulationEdge-to-EdgePWE3是一种在分组交换网（PSN）上仿真传统电信专线业务（E1/T1租用线或者中继等）的实现方法。其基本原理包括在入端口将特定业务的比特流、信元或者协议数据单元封装到P或者MPLS包中，并通过P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。3.3
城域以太网论坛定义的一一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），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)。3.4
GEM顿承载TDM业务TDMoVerGEM
GPON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恢来封装TDM业务赖，GEM赖长度根据TDM业务赖率偏移情况进行变化，完成业务速率和线露速率的适配。又称为NativeTDM
4缩略语
下列缩略语适用于本标准。
CESoPSN
Asynchronous Transfer Mode
Channel Associated SignalingCincuit Emulation Service
Circuit Ermulation Service over Packet SwitchedNetwork
Class of Service
Customer Premises Equipment
Dynamio Bandwidth AssigrurnentEmulated Circuit Identifier
Ethernet Passive Opticl NetworksGPON Encapsulation Method
GPON Physical Media (Dependent)TTIKANYKACA
异步传输模式
随路信令
电路仿真业务
基于分组交换网络的电路仿真业务业务类型
用户驻地设备
动态带宽分配
仿真电路标识符bzxZ.net
以太网无源光网络
GPON封装方法
GPON物理介质
T-CONT
5系统参考模型
Gigabit-capable Passive Optical NetworkeGenericRoutingEncapsulation
Irnternet Protocol
Interworking Function
Layer 2 Tunneling Protocol
Logical Link Identifier
Metro Ethernet Forum
Multi-Protocol Label SwitchingOptical Distribution NetworkOptical Line Termination
ONTMaagementand Control InterfaceOptical Network Termination
Optical Network Unit
Physical Layer
Physical Medium Dependent
Primery Reference Source
Packet Switched Network
Pseudo Wire
Pseudo Wire Emulation Edge-to-EdgeQuality of Service
Structure-Agnostic TDM over PacketSynchronous Digital HierarchyService Level Agreement
Service Node Interface
Transmission Containers
Time Division Multiplexing
TDM Service Processor
User Datagram Protocol
User Network Interface
VLAN Identifier
Virtuel Local Area Network
Voice over IP
吉比特无源光网络
通用路由封装
因特网协议
互通功能
二层隧道协议
逻辑链路标识
城城以太网论坛
多协议标签交换
光分配网络
光线路终端
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ONT管理控制接口
光网络终端
光网络单元
物理层
物理媒质相关
基本塞考源
分组交换网络
边缘到边缘的伤线仿真
服务质量
基于分组的非结构化TDM仿真
同步数字体系
服务等级协议
业务节点接口
传输容器
分复用
TDM业务处理器
用户数据报协议
用户网络接口
VLAN标识符
虚拟局域网
IP电话
TDM业务主要包括E1，HX64kbit/类型的专线业务。EPON/GPON系统感支持采用CES方式实现对TDM业务的可靠接入。GPON系统可采用TDMoVerGEM方式承载TDM业务。CES互通功能（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TDM电路点到点连接的技术。3
TTTKANTKACA
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在EPON/GPON系统中，依据OLT、ONU在TDM电路仿真过程中所起的作用，TDM业务承载方式主要分为以下几种。第1～4种承裁方式适用于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CESIWF或NaiveTDM功能，对TDM业务数据进行封装或解封装，如图1所示。y
DM信号
(TWFoF
[Native TDM)]
NntiveTDM)
图 1ONU 发起、OLT 终结 TDM 电路仿真2）ONU发起、OLT遥传TDM电路仿真U
TDM信号
ONU实现CES功能，对TDM业务进行封装/解封装，OLT对CES业务进行透明传送，在对端设备上对CES终结后恢复TDM业务，如图2所示。y
CES信号
围 2 CNU 发起、OLT 避传 TDM 电路仿真3）ONU透传，OLT终结TDM电路仿真u
TDM信号
由用户侧设备发起CES，ONU对CES进行透明传送，OLT对CES终结后恢复TDM业务，如图3所示。V
TDM信号
ONU遥传，OLT终结 TDM 电路仿真图3
4）ONU和OLT均透传TDM电路仿真ONU和OLT均对CES进行透明传送，如图4所示。V
CES信号
图 4 ONU、OLT 均透传 TDM 电路伤真5） GPONONU发起Native TDM，OLT做Native TDM到CES的转换u
ES信号
CES信号
GPONONU发起Native TDM电路仿真，OLT做NativeTDM到CES的转换，在对端设备上对CES终结后恢复TDM业务，如图5所示。
ces信号
NetiveTDM
toCES)
(NativeTDM
TDM借号
图 5GPON ONU 发起 Native TDM, OLT 做 Native TDM到 CES 的转摸4
TKNYKACA
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为简化表述，本标准主要规范两个CES互通功能（IWF）模块或NativeTDM模块分别位于PONOLT和ONU设备中（见图1），提供EPON和GPON系统对TDM业务的承载，其他情况系统结构要求参照此标准。在EPON/GPON系统中ONU发起、OLT然结TDM电路仿真的网络架构如图6所示，ONU
(IDM封装
解封猫)
EISTM-1
(IDM装）
解封萄)
TDM装
TOM梦
解刻装）
PBX/略由暨
E1/NX64kbit/s
DDN终渊
动基站
图6EPON/GPON系统中ONU发起、OLT终结TLM电路仿真的网络架构示离围6EPON/GPON系统承载TDM业务的协议要求6.1概述
EPON/GPON系统承载TDM主要有3种方式，IETF制定的PWE3、城域以太网论运制定的MEF8、GPON系统特有的NativeTDM方式。EPON/GPONOLT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，GPONOLT和ONU可选支持NetiveTDM方式，其体实现方式应可配置。配置完成后，对于同一电路仿真，OLT和ONU应工作在同种方式下。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TDM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慎结构，直接承载由TDM接口输入的所有数据估息。结构化TDM电路仿真方式具有顺结构和TDM恢内信令的识别处理和传送功能，能识别TDM数据流中定顿符号，对于顿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。6.2基于 PWE3 的 TDM over EPON/GPON 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IETFRFC398S、IETFRFC4197等相关规范。PWE3仿真TDM业务有两种方式：SAToP（见IETFRFC4553）和CESoPSN（见IETFRFC5086）。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顿结构：CESoPSN是一种给构化的TTM电路仿真模式，根据TDM慎结构封装TDM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?所示，TTKNYKAcA
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封装发
(a)PWE3逻辑办议层次模型
(d) 通过 UDP 实现的 PW 复用
(b)、(c)通过MPLSPW实现的PW复用(e）通过L2TPv3实现的PW复用
图7SATOP/CESOPSN实现协议栈
P可选
ATOPCESOPSN
P4/IP6
图7中TDM数据域用丁承裁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封装层。CESIWF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&为PSN承载在EPONMAC懒或GEM恢中。PW封装/解封装、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。y
TIDM信号
（IWF)
PW封装！
解封装
PW复用
IDMPHY
解复用
EPONMACI
GPONTC
(rWF）
PW封装
解复月
TDM信号
TDMPHY
LPONMAC
GPONIC
图8EPON/GPON承载PWE3臻道（PSN减载在EPONMAC械或GEM顺中）PW复用层通过MPLSPW实现时，PONOLT和ONU可选支持MPLSPW协议报文直接承裁在EPONMAC慎或GEM顿中，如图9所示。PW封装/解封装采用图7(b)中的PW封装层：GPONOLT和ONU对PWE3隧道的承载，可选支持增功以太网装。图1O为PSN通过以太网过装承载在GEM顿中，PW封装/解封装、PW复用/解复用和IPSN分别采用图7(b)~图7(e)中的PW封装层、PW复用层和PSN。
TTKANTKACA
TDM信号
PW射装！
操封装
TDMPHY
MPLSPW
EPON MAC
GPONTC
PW封装
解封装
MPLSPW
EPONMACA
GPONTC
TDM信号
TDMPHY
图9PON承载PWE3隧道（MPLSPW承嫩在EPONMAC顿或GEM赖中）v
TDM信号
PW封装
PW京用
解复用
TPM PHY
Etheraet
PW封装
Pw莫用
解复用
Ethemet
IDM幢号
TDM PHY
图10GPON承载PWE3隧道（PSN通过以太网封装承载在GEM顿中）6.3基于MEF8的TDMoVBrEPON/GPON协议要求YD/T 2276-2011
MEF8为城域以太网论坛制定的TDM电路仿真标准。MEF8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
源MAC地址
电略伤真应用数据
功能适配层
以术州业务易
（a）MEFB功能层划分
以太网业务层一
功能适配层
电路仿真
应用量据
VLAN标签
以太物类型
仿电略标识符(ECID)
以太网电略伤真业务控制学
RTA可选)
TDM净截
（b）MEF8封装结构示意
图11MEF8功能层的划分及映射示意基于MEF8的电路仿真功能懒结构如图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方式的电路伤真IWF应支持非结构化仿真，可选支持结构化的封装方式。
TTKANTKACA
YD/T2276-2011
目的B14C胞址(6byna)
MACE止(6bye)
VLAN(4byte)
蝶头人
长度/类型城（D元88D8）
BCID(4byle)
控制字(4brta)
字节！
米自非结均化残
的字卡数落
宇节2
学态填充以润足以太障
最小随长要求
以C(10)
(a》非随构化模式时的幅结构
TDM1数书
TDMm2双（据-
TDM净费TUM机数势
目的MAC地(abya)
源MAC地(6hye)
VTLANbE(4bye)
长度/类型激(Ux8SL)
BCID(4by)
控制了(4bync)
李节1
字节2
学书x
宇节1
学节x
学节1
学节2
字节x
钟态填克（以满足以上网
最小长婴求
TDM净药
A网FCS(4b)
[%）婚构化慎式对的咳结构（元CAS基于MEF8方式的电路仿真顿结构图12
基于MEF8的TDMOVerEPON/GPON协议参考模型如图13所示V
TTM信号
功能适配
Ethermet
EPONMAC
GPONOTC
时球1赔会
时障2信含
时解借令
的MAC地址(6byte)
源MAC地址(Gbye）
VLAN(4byle)
长度资孕域(0x88D8)
FCy4byte)
控制字(4byte)
CAS(4bye)
CAS(sbyte)
CAS(4byte)
带惠填充（以调足以太网最
小赋长要求
以太网FCS(4byte)
（e）酷购化模式时信争的的构（有CAS）U
功能适配
Ethermet
EPONMAC
GPONGTC
图13基于MEFB的TDMoVerEPON/GPON协议参考模型6.4基于GEM的TDMoverGPON协议要求GPONOLT与ONU之间通过TDMOVerGEM方式传输TDM业务，如图14所示。TDM信号
TDM信号
TDM over GEM
图 14 GPON Nathve TDM
TDM佰号
YD/T 2276-2011
YD/T1949.3接入网技术要求一吉比特的光源光网络（GPON）第3部分：传输会聚（TC）层要求附录E.3中描述的TDMoYexGEM机制，是利用可变长度的GEM顿来封装TDM业务顿，GEM顿长度根据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YD/T1949.3接入网技术要求一一吉比特的无源光网络（GPON）第3部分：传输会聚（TC）层婴求。7EPON/GPON系统承载TDM业务相关接口要求7.1概述
PON系统采用电路仿真方式或NativeTDM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个耽多个STM-N接口：ONU设备应提供1个或多个E1接口与用户侧TDM网络设备连接，可选支持V.35接口。7.2EPON接口
EPON接口应符合YD/T1475的规定。7.3GPON 接口
GPON接口应符合YD/T1949.1、YD/T1949.2，YD/T1949.4《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、YD/T1949.4接入网技术要求一一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。7.4E1接口
E1接口应符合GBT7611的规定。
7.5STM-N接口
STM-N接口应符合GB/T20185的规定。8EPONGPON系统承就TDM业务功能要求8.1系统时钟定时方式
PON系统承载TDM业务时，OLT设备应选抒外部输入时钟（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、商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OLT线路的下行发送时钟。本地时钟建议为3级节点时钟及以上等缎。OLT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，OLT应自动切换到自由报模式。OLT设备在定时源倒换过程中，应不引起业务伤，ONU设备应支持从PON线路上恢复时钟，作为ONU设备的定时源。
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