GB/T 43699-2024 接入网技术要求 10Gbit+s对称无源光网络（XGS-PON）

　　ICS 33. 040.50 CCS M 42

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 43699—2024

　　接入网技术要求 10Gbit/s对称无源光

　　网络(XGS-PON)

　　Technicalrequirementsforaccessnetwork—10Gbit/s symmetricpassiveoptical

　　networks(XGS-PON)

　　2024-03-15发布 2024-07-01实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 43699—2024

　　目 次

　　前言 Ⅰ

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语和定义 2

　　4 缩略语 3

　　5 10Gbit/s对称无源光网络系统概述 4

　　6 业务要求 10

　　7 光网络要求 12

　　8 PMD层要求 12

　　9 TC层要求 13

　　10 功能要求 13

　　11 管理维护要求 15

　　12 其他要求 17

　　参考文献 19

　　GB/T 43699—2024

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1. 1—2020《标准化工作导则 第 1部分 :标准化文件的结构和起草规则》的规定起草 。

　　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专利的责任 。

　　本文件由中华人民共和国工业和信息化部提出 。

　　本文件由全国通信标准化技术委员会(SAC/TC485)归 口 。

　　本文件起草单位 : 中国信息通信研究院 、中国联合网络通信集团有限公司 、中国电信集团有限公司 、华为技术有限公司 、中兴通讯股份有限公司 、中国信息通信科技集团有限公司 、上海诺基亚贝尔股份有限公司 、四川天邑康和通信股份有限公司 。

　　本文件主要起草人 :苟书智 、程强 、张晨 、贾武 、张德智 、章发太 、袁立权 、常宇光 、卢海军 、唐兴刚 。

　　Ⅰ

　　GB/T 43699—2024

　　接入网技术要求 10Gbit/s对称无源光

　　网络(XGS-PON)

　　1 范围

　　本文件规定了 10Gbit/s对称无源光网络系统的参考模型 、业务要求 、光网络要求 、PMD 层要求 、 TC层要求 、功能要求 、管理维护要求等 。

　　本文件适用于公众电信 网 环 境 下 的 XGS-PON 设 备 的 设 计 、开 发 、生 产 和 制 造 , 专 用 电 信 网 参 考使用 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。其中 , 注 日期的引用文件 ,仅该日期对应的版本适用于本文件 ;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 。

　　GB/T 7611 数字网系列比特率电接口特性

　　GB/T 9254. 1 信息技术设备 、多媒体设备和接收机 电磁兼容 第 1部分 :发射要求

　　GB/T 9254. 2 信息技术设备 、多媒体设备和接收机 电磁兼容 第 2部分 :抗扰度要求

　　GB/T 9771. 1 通信用单模光纤 第 1部分 :非色散位移单模光纤特性

　　GB/T 20185 同步数字体系设备和系统的光接口技术要求

　　GB/T 33845—2017 接入网技术要求 吉比特的无源光网络(GPON)

　　YD/T 1054 接入网技术要求 — 综合数字环路载波(IDLC)

　　YD/T 1082 接入网设备过电压过电流防护及基本环境适应性技术要求和试验方法

　　YD/T 1420 基于 2048kbit/s系列的数字网抖动和漂移技术要求

　　YD/T 1619 宽带光接入网总貌

　　YD/T 1954 弯曲损耗不敏感单模光纤特性

　　YD/T 1996. 2 接入网技术要求 第二代甚高速数字用户线 (VDSL2) 第 2部分 :收发器YD/T 2276 接入网技术要求 EPON/GPON 系统承载 TDM业务

　　YD/T 2375 高精度时间同步技术要求

　　YD/T 3623 接入网技术要求 超高速数字用户线(FAST)设备功能及管理接 口

　　YD/T 3691. 2 接入网技术要求 10 Gbit/s对称无源光网络(XGS-PON) 第 2 部分 : 物理媒质相关(PMD)层要求

　　YD/T 3691. 3 接入网技术要求 10 Gbit/s对称无源光网络(XGS-PON) 第 3 部分 : 传输汇聚(TC)层要求

　　YD/T 3757 接入网技术要求 支持网络切片的光线路终端(OLT)

　　IEC 60825-2 激光产品的安全 第 2 部分 : 光纤通信系统的安全(OFCSs)[Safety of laser prod- ucts—Part2:Safety ofopticalfibre communication systems(OFCSs)]

　　ITU-T G. 711 话音频率的脉冲编码调制(Speech Coder forTMS320C6201 Overview Guide)

　　ITU-T G. 723. 1 以 5. 3 kbit/s 和 6. 3 kbit/s速率传输的多媒体 通 信 的 双 速 率 语 音 编 码 器(Dual rate speech coder for multimedia communications transmitting at5. 3 and 6. 3 kbit/s)

　　1

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　　ITU-T G. 729—2012 使 用 共 轭 结 构 代 数 码 线 形 预 测 激 励 (CS-ACELP) 的 8 kbit/s 语 音 编 码 [Coding of speech at8 kbit/s using conjugate-structure algebraic-code-excited linear prediction (CS- ACELP)]

　　ITU-T G. 982—1996 支 持 ISDN 基 群 速 率 或 具 有 相 同 比 特 率 业 务 的 光 纤 接 入 网 ( Optical access networks to supportservices up to the ISDN primary rate or equivalentbitrates)

　　ITU-T G. 984. 5 Amd. 1 吉比特无源光网络(G-PON) : 增强 波 段 修 正 1[Gigabit-capable Passive OpticalNetworks(G-PON) :Enhancementband,plus Amendment1]

　　ITU-T G. 988 ONU管理控制接口规范[ONU managementand controlinterface (OMCI) speci- fication]

　　ITU-T Y. 1291 分 组 网 络 支 持 QoS 的 结 构 框 架 (An architectural framework for support of quality of service in packetnetworks)

　　ITU-T Y. 2201 NGN 版本 1要求(NGN release 1 requirements)

　　IEEE 802. 1D 局域网和城域网 媒质访问控制(MAC) 桥[IEEE Standard for Local and metro- politan area networks—Media Access Control (MAC) Bridges]

　　IEEE 802. 1X 局域网和城 域 网 IEEE 标 准-基 于 端 口 的 网 络 访 问 控 制 (IEEE Standard for Local and metropolitan area networks—Port-Based Network Access Control)

　　IEEE 802. 3 信息技术-系统间通信和信息交换-局域网和城域网特定要求 第 3 部分 : 冲突检测的载波监听多路访问(CSMA/CD) 接入方式和物理层规范[IEEE standard for information technology telecommunications and information exchange between systems local and metropolitan area networks specific requirements—Part 3: Carrier sense multiple access with collision detection (CSMA/CD) access method and physical]

　　IEEE 802. 11n LAN/MAN特 定 要 求 第 11部 分 : 无 线 LAN 媒 质 访 问 控 制(MAC) 和 物 理 层(PHY)规范修正案 5:更高吞吐量的增强[IEEE Standard for Information technology—Local and met- ropolitan area networks—Specific requirements—Part11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and PhysicalLayer(PHY) SpecificationsAmendment5:Enhancementsfor HigherThroughput]

　　IEEE 802. 11ac LAN/MAN特定要 求 第 11部 分 : 无 线 LAN 媒 质 访 问 控 制(MAC) 和 物 理 层(PHY)规范修正案 4:6 GHz以下频带的甚高吞吐量的增强[IEEE Standard for Information technolo- gy—Telecommunications and information exchange between systems—Local and metropolitan are- a networks—Specific requirements—Part 11: Wireless LAN Medium Access Control ( MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications Amendment 4: Enhancements for Very High Throughput for Operation in Bands below 6 GHz]

　　IEEE 802. 11ax LAN/MAN 特定要求 第 11部分 :无线 LAN 媒质访问控制(MAC) 和 物 理 层(PHY)规范修正案 1:高效 WLAN 的增强[IEEE Standard for Information Technology—Telecommu- nications and Information Exchange between Systems—Local and metropolitan area networks— Specific requirements—Part11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer

　　(PHY) Specifications Amendment1:Enhancements for High Efficiency WLAN]

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义用于本文件 。

　　3. 1

　　10Gbit/s对称无源光网络 10Gbit/s symmetricpassiveopticalnetworks;XGS-PON

　　在下行方向支持标称传输速率为 10Gbit/s,上行方向支持标称传输速率 10Gbit/s 的 PON 系统 。

　　2

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　　3.2

　　光分配网 opticaldistribution network;ODN

　　点到多点的光纤基础设施 。

　　注 : 光分配网分为简单光分配网和复合光分配网 。简单 光 分 配 网 的 光 纤 拓 扑 是 单 一 根 节 点 的 点 到 多 点 结 构 , 由 光纤 、光分路器 、滤波器和其他无源光器件构成 。复合光分配网是通过有源设备连接两个或以上的无源网络段构成 ,这些无源网络段可是光中继线路或光分配段 。不同根节点的光分配网可共享部分公共的光线路设施 。

　　3.3

　　光分配段 opticaldistribution segment;ODS

　　一种由光分路器 、滤波器及其他无源光器件构成的单一根节点的点到多点无源光纤设施 。 3.4

　　动态带宽分配 dynamicbandwidth assignment;DBA

　　OLT 向 ONU 中的业务承载实体分配 PON 的上行传输能力的过程 。

　　注 : 该分配过程基于业务活动的动态指示和预先配置的业务合同 。

　　3.5

　　状态报告的动态带宽分配 statusreportingDBA;SR-DBA

　　ONU通过嵌入的 OAM通道显式报告缓存的占用情况 , 以此推断 ONU 中业务承载实体活动状态的动态带宽分配方法 。

　　3.6

　　流量监测动态带宽分配 traffic-monitoringDBA;TM-DBA

　　OLT通过观测上行突发中的空闲 XGEM 帧传输情况推断出 ONU 中业务承载实体活动状态的动态带宽分配方法 。

　　4 缩略语

　　下列缩略语适用于本文件 。

　　10GE:10吉比特以太网(10GigabitEthernet)

　　AF:适配功能(Adaptation Function)

　　CO:端局(Central Office)

　　EVC: 以太网虚连接(EthernetVirtualConnection)

　　FEC:前向纠错(Forward Error Correction)

　　FTTB:光纤到楼(Fibre To The Building)

　　FTTH :光纤到户(Fibre To The Home)

　　GE:吉比特以太网(GigabitEthernet)

　　G-PON:吉比特无源光网络(Gigabit-capable Passive OpticalNetworks)

　　HGU :家庭网关单元(Home Gateway Unit)

　　IAD:综合接入设备(Integrated Access Device)

　　ID:标识(IDentity)

　　IFG-PON :G-PON 接 口 (G-PON Interface)

　　IFXG-PON :XG-PON 接 口 (XG-PON Interface)

　　IFXGS-PON :XGS-PON 接 口 (XGS-PON Interface)

　　IP:互联网协议(InternetProtocol)

　　L2:2层(Layer2)

　　L3:3层(Layer3)

　　3

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　　MDU :多住户单元(Multiple Dwelling Unit)

　　MoCA: 同轴电缆多媒体联盟(Multimedia over Coax Alliance)

　　MOS:平均意见评分(Mean Opinion Score)

　　MTU :多租户单元(Multi-TenantUnit)

　　OLT:光线路终端(Optical Line Terminal)

　　OMCI:ONU管理控制接 口 (ONU Managementand ControlInterface)

　　ONU :光网络单元(OpticalNetwork Unit)

　　OTL:光中继线路(OpticalTrunk Line)

　　PIR:峰值信息速率(Peak Information Rate)

　　PMD:物理媒质相关(Physical media dependent)

　　PON:无源光网络(Passive OpticalNetworks)

　　POTS:普通老式电话业务(Plain OldTelephone Service)

　　PSQM :质量测量(PerceptualSpeech Quality Measurement)

　　QoS:服务质量(Quality of Service)

　　RE:距离扩展设备(Reach Extender)

　　RF:射频(Radio Frequency)

　　Rx:接收(Receive)

　　SBU :单个商业用户单元(Single Business Unit)

　　SFU :单个家庭用户单元(Single Family Unit)

　　SNI:业务节点接 口 (Service Node Interface)

　　T-CONT:传输容器(Transmission container)

　　Tx:发送(Transmit)

　　UNI:用户网络接 口 (User Network Interface)

　　USB:通用串行总线(UniveralSerialBus)

　　VBES:商业以太网业务 VLAN(VLAN forBusiness EthernetService)

　　VDSL2:第二代甚高速数字用户线(Very high speed DigitalSubscriber Line2)

　　VLAN:虚拟局域网(Virtual LocalArea Network)

　　VoIP: 网络语音电话业务(Voiceover InternetPhone)

　　WBF:波长阻断滤波器(Wavelength Blocking Filter)

　　WDM :波分复用(Wavelength Division Multiplex)

　　WLAN:无线局域网(Wireless LocalArea Network)

　　XGEM :XG-PON封装方法(XG-PON Encapsulation Method)

　　XG-PON:10Gbit/s无源光网络(10Gbit/s Passive OpticalNetworks)

　　XGS-PON TC:XGS-PON传输汇聚层(XGS-PON Transmission Convergence)

　　XGTC:XG-PON传输汇聚层(XG-PON Transmission Convergence)

　　5 10Gbit/s对称无源光网络系统概述

　　5. 1 10Gbit/s对称无源光网络参考配置

　　XGS-PON 系统的参考配置如图 1 所示 。XGS-PON 系统由 OLT、ONU 和 ODN 组 成 , 通 常 采 用点到多点的网络结构 。 ODN是点到多点的光纤基础设施 , 由单模光纤 、光分路器和光连接器等无源光器件组成 ,为 OLT 和 ONU之间的物理连接提供传输媒质 。

　　4

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　　图 1 XGS-PON 系统参考配置

　　图 2 给出了一个 XGS-PON 系统常用的网络参考结构 ,包括 OLT、ONU 和 ODN 三部分 。 ODN分为简单 ODN 和复合 ODN。复合 ODN 可包括一个或多个光分配段(ODS) , 当存在多个光分配段时 , 中间通过有源的距离扩展装置(RE)进行连接 。

　　图 2 XGS-PON 系统网络参考结构

　　当 XGS-PON业务与 RF视频业务在 ODN 中重叠部署时 ,ODN 可使用 WDM器件或光耦合/分路器进行 XGS-PON 和 RF视频信号的混合 。这种结构的参考配置见图 3 和图 4。

　　5.2 共存环境下 ODN 结构

　　有几种不同的 ODN结构可实现 XGS-PON、XG-PON 或 G-PON 和/或 RF视频信号在同 一 ODN中共存 ,分别 见 图 3、图 4 和 图 5。 在 图 3 和 图 5 中 , 是 需 要 波 长 阻 断 滤 波 器(WBF) 的 , XG-PON 和XGS-PON 的 ONU 通过 TDM/TDMA 机制适配在 OLT 的 XGS-PON 端口 上 , 在 图 4 中 , G-PON 和

　　XGS-PON 的 ONU 通过 TDM/TDMA机制适配在 OLT 的内置式 WDM端口上 。

　　图 3、图 4 和图 5 中各种用于波长过滤的器件的名称和功能如下 :

　　—Tx:发射机 ;

　　—Rx:接收机 ;

　　—V-Tx:视频信号发射机 ;

　　5

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　　—V-Rx:视频信号接收机 ;

　　—WBF:用于隔离对 Rx 的干扰信号的波长阻断滤波器 ;

　　—WBF-V:用于隔离对 V-Rx 的干扰信号的波长阻断滤波器 :

　　—WDM-X:XGS-PON/XG-PON ONU 中 的 WDM 滤 波 器 , 用 于 复 用/解 复 用 XGS-PON/XG- PON 的上下行波长 ;

　　—WDM-X’:XGS-PON/XG-PON ONU 中的 WDM 滤波器 ,用于复用/解复用 XGS-PON/XG- PON 的上下行波长以及隔离视频信号 ;

　　—WDM-G:G-PON ONU 中的 WDM滤波器 ,用于复用/解复用 G-PON 的上下行波长 ;

　　—WDM-G’:G-PON ONU 中的 WDM滤波器 ,用于复用/解复用 G-PON 的上下行波长以及隔离视频信号 ;

　　—WDM-X-L:XGS-PON/XG-PON OLT 中的 WDM滤波器 ,用于复用/解复用 XGS-PON/XG- PON 的上下行波长 ;

　　—WDM-G-L:G-PON OLT 中的 WDM滤波器 ,用于复用/解复用 G-PON 的上下行波长 ;

　　—WDMlr:可置于 CO 端的 WDM滤波器 ,用于复用/解复用 XGS-PON/XG-PON 和 G-PON 信号 ,也可用于复用视频信号 ;

　　— 内置式 WDM :可置于 CO 端的 WDM滤波器 ,用于复用/解复用 XGS-PON/XG-PON/G-PON上行和下行方向所用的 1 575 nm~ 1 580 nm、1 260 nm~ 1 280 nm、1 480 nm~ 1 500 nm、 1 290 nm~ 1 330 nm 等符合 ITU-T G. 984. 5 Amd. 1相关规定的波长 。

　　图 3 XGS-PON通过 WDM1r与其他业务共存时的参考光网络配置

　　6

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　　图 4 XGS-PON通过内置式 WDM 与其他业务共存时的参考光网络配置

　　图 5 XGS-PON通过光分路器与其他业务共存时的参考光网络配置

　　在与 XGS-PON基于光分路器共存时 ,应在 OLT侧使用更严格的滤波器或新增滤波器(如图 5 所示) , 以提供应用 WDM-X-L和 WDM-G-L时所需的隔离度 。

　　5.3 XGS-PON 的波长分配

　　XGS-PON工作的波段范围为 :

　　— 上行 :1 260 nm~ 1 280 nm;

　　— 下行 :1 575 nm~ 1 580 nm(室外应用时可扩展为 1 575 nm~ 1 581 nm) 。

　　7

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　　5.4 UNI和 SNI

　　5.4. 1 业务与接口类型的匹配

　　根据支持的业务类型的不同 ,XGS-PON 系统应提供相应的网络侧和用户侧接 口 。

　　对于以太网/IP业务 ,OLT 的网络侧应支持 GE、10GE 以太网接 口 ;ONU 的用户侧应支持以下接口中的一种或多种 :

　　— 10/100Base-T接口或 10/100/1000Base-T接 口 ;

　　—G. fast接 口 ;

　　—WLAN 接 口 ;

　　—VDSL2接口(可选) 。

　　对于 TDM数据专线业务和移动回传业务 , OLT 的网络侧应可选支持 STM-1接口或 E1接 口 , 以及外定时输入接 口 ,ONU 的用户侧应可选支持 E1接 口 。

　　对于 VoIP语 音 业 务 , ONU 的 用 户 侧 应 支 持 Z 接 口 或 Za接 口 , ONU 应 支 持 SIP 协 议 或 H. 248协议 。

　　对于时钟同步业务 ,OLT 的网络侧应支持外时钟同步输入 、输出接 口 , ONU 的用户侧应支持外时钟输出接 口 。

　　对于时间同步业务 ,OLT 的网络侧应支持时间同步输入 、输出接 口 , ONU 的用户侧应支持时间同步输出接 口 。

　　5.4.2 SNI和 UNI接口类型和协议

　　5.4.2. 1 GE接口

　　GE接口可是 1000Base-LX、1000Base-SX、1000Base-CX和 1000Base-T接口中的一种或多种 ,各种接口类型均应符合 IEEE 802. 3 的规定 。

　　5.4.2.2 10/100Base-T接口

　　10/100Base-T接口应符合 IEEE 802. 3 的规定 。

　　5.4.2.3 10GBase-X接口

　　10GBase-X接口应符合 IEEE 802. 3 的规定 。

　　5.4.2.4 100GBase-LR接口

　　100GBase-LR接口应符合 IEEE 802. 3 的规定 。

　　5.4.2.5 STM-1接口

　　STM-1接口应符合 GB/T 20185的规定 。

　　5.4.2.6 E1接口

　　E1接口应符合 GB/T 7611的规定 。

　　5.4.2.7 Z 接口

　　Z接口应符合 YD/T 1054的规定 。

　　8

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　　5.4.2. 8 Za接口

　　Za接口应符合 YD/T 1054的规定 。

　　5.4.2.9 DSL接口

　　VDSL2接口应符合 YD/T 1996. 2 的规定 。

　　5.4.2. 10 时钟同步接口

　　时钟同步接口应符合 YD/T 1420的规定 。

　　5.4.2. 11 时间同步接口

　　时间同步接口应符合 YD/T 2375的规定 。

　　5.4.2.12 G. fast接口

　　G. fast相关接口应符合 YD/T 3623的规定 。

　　5.4.2. 13 WLAN接口

　　WLAN接口应具备 IEEE 802. 11n、IEEE 802. 11ac和 IEEE 802. 11ax等能力 。

　　5.5 XGS-PON光网络分结构

　　XGS-PON 的协议层参考模型分为物理媒质层 、XGSTC层和路径层 。XGS-PON 的一个应用示例见图 6。

　　路径层

　　—

　　XGS-PON TC层

　　业务适

　　配子层

　　XGEM封装

　　成帧子层

　　DBA

　　XGEM端口带宽分配

　　QoS处理和 T-CONT管理

　　隐私和安全

　　帧对齐

　　测距

　　物理适配子层

　　突发同步

　　前向纠错扰码

　　物理媒质层

　　电/光层适配波分复用

　　光纤连接

　　图 6 XGS-PON 网络分层结构

　　XGS-PON TC层分为物理适配子层 、成帧子层和业务适配子层 。业务适配子层是对应于传送各种数据类型的 XGEM 的传输汇聚子层 。物理适配子层终止 ODN 的传输功能 。

　　9

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　　5.6 ONU 设备类型

　　ONU设备可能有多种类型 ,本文件根据 XGS-PON设备的应用场景 ,规定以下 5 种主要类型 。

　　—SFU 型 ONU :主要用于单独家庭用户 ,仅支持宽带接入终端功能 ,具有 1 个 ~ 4 个以太网接口 ,提供以太网业务 ,可具有 POTS接口支持 VoIP业务(内置 IAD) ,主要应用于 FTTH 的场合(可与家庭网关配合使用 , 以提供更强的业务能力) 。在商业客户不需要 TDM 业务时 ,SFU也可用于商业客户 。

　　— HGU 型 ONU :主要用于单 独 家 庭 用 户 , 具 有 家 庭 网 关 功 能 , 具 有 2 个 ~ 4 个 以 太 网 接 口 、 0个 ~ 2个 WLAN 接 口 和 0 个 ~ 2 个 USB 接 口 , 提 供 以 太 网 业 务 , 支 持 三 层 功 能 , 可 具 有POTS接口支持 VoIP业务(内置 IAD) ,支持 TR-069远程管理 ,主要应用于 FTTH 的场合 。

　　—MDU 型 ONU :主要用于多个住宅用户 ,具有宽带接入终端功能 ,具有多个(至少 8个)用户侧接 口 ,主要应用于 FTTB场合 ,提供以太网接口支持 IP业务 、提供 POTS接口支持 VoIP业务(内置 IAD) 。 以太网接口的 MDU设备宜支持用户端 口 的模块化结构(以 8 端口为单位) , 以及不同类型模块(以太网 、POTS) 的灵活混插 。 在商业客户不需要 TDM 业务时 , MDU 可用于商业客户 。

　　—SBU 型 ONU :主要用于单独企业用户和企业里的单个办公室 ,支持宽带接入终端功能 ,具有以太网接口和 E1接 口 ,提供以太网业务和 TDM业务 。 主要应用于 FTTO 的场合 ;在移动回传的场合 ,需要提供时钟输出接 口 。

　　—MTU 型 ONU :主要用于多个企业用户或同一个企业内的多个个人用户 ,具有宽带接入终端功能 ,具有 多 个 以 太 网 接 口 (至 少 8 个) 和 E1接 口 , 提 供 以 太 网 业 务 和 TDM 业 务 , 可 具 有POTS接口支持 VoIP业务(内置 IAD) , 主要应用于 FTTB 的场合 ,在移动回传的场合 ,需要提供时钟输出接 口 。

　　6 业务要求

　　6. 1 业务类型

　　XGS-PON应支持传统基于电路的业务以及基于 IP/以太网的分组业务 。 通过高业务质量和大带宽能力 ,XGS-PON应完全支持家庭用户 、商业用户和移动回传应用 。

　　XGS-PON应支持传统的业务 ,例如语音业务 ,可选支持 E1业务的仿真和/或模拟业务 ,具体应符合 ITU-T Y. 2201的规定 。

　　对于商业应用 ,XGS-PON应提供点到点 、多点到多点和点到多点的以太网虚拟连接(EVC)业务 。 XGS-PON应对移动回传应用提供精确的频率/时间同步支持 。

　　表 1对 XGS-PON技术所支持的业务进行了汇总 。

　　表 1 XGS-PON技术所支持的业务示例

　　序号

　　业务

　　备注

　　1

　　电话业务

　　VoIP

　　图 1 中的 T-V[或(a)-V]之间的平均信号传输时延应小于 1. 5 ms;如果在网络中使用回波消除 , 在 满 足 端 到 端 传 输 时 延 的 条 件 下 T-V[或(a)-V]之间的传输时延可适当延长

　　2

　　电视业务(实时)

　　IPTV

　　由 IP组播/单播传送

　　数字电

　　视广播

　　使用 RF视频叠加传送 (见 ITU-T G. 983. 3、ITU-TJ. 185和 ITU-TJ. 186)

　　10

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　　表 1 XGS-PON技术所支持的业务示例 (续)

　　序号

　　业务

　　备注

　　3

　　专线业务

　　E1

　　主要采用电路仿真的方 式 提 供 承 载 速 率 为 2. 048 Mbit/s, 图 1 中 的 T-V [或(a)-V]之间的平均传输时延小于 1. 5 ms的数字电路业务

　　4

　　高速互联网接入

　　—

　　—

　　5

　　移动回传

　　—

　　要求支持精确的频率/时间同步

　　6

　　L2 VPN业务

　　—

　　如以太网业务 、MEF承载以太网 2. 0 扩展等

　　7

　　IP业务

　　—

　　如 L3 VPN等

　　6.2 最大/平均信号传输时延

　　按照 ITU-T G. 982—1996第 12章的规定 ,XGS-PON 在 T-V[或(a)-V]参考点间的传输时延应小于 1. 5 ms,适配功能引入的时延并不包含在内 。

　　6.3 最大以太网帧长

　　XGS-PON应支持的承载最大的以太网帧长为 2 000字节 ,可选支持 2 001字节 ~ 9 000字节帧长的巨帧 。 当时延不 敏 感 业 务 的 巨 帧 与 时 延 敏 感 业 务 或 分 组 同 步 信 号 在 同 一 个 PON 口 上 共 同 传 输时 ,后两者的业务质量不应受到影响 。

　　6.4 同步特性

　　XGS-PON 中的 OLT应能够接收高质量的定时信号并作为 ONU 的主时钟源 。 ONU将这些接收到的定时信号传递到下游设备(例如基站)以满足下游设备对频率/时间的同步要求 。

　　6.5 2048kbit/s 电路仿真专线

　　2 048kbit/s 电路仿真专线的指标和实现要求应符合 YD/T 2276的规定 。

　　6.6 VolP质量

　　XGS-PON 系统对 VoIP语音业务的支持应在 ONU上实现 。

　　ONU支持 VoIP语音业务时 ,应支持 ITU-T G. 711、ITU-T G. 729—2012中的附录 A 和 ITU-T G. 723. 1所规定的三种语音编码 。VoIP业务应满足以下性能指标要求。

　　a) 语音编码动态切换时间小于 60 ms。

　　b) 应具有 80 ms缓冲存储能力 , 以保证不发生语音断续和抖动 。

　　c) 语音的客观评定 :

　　● 网络条件很好时 ,PSQM 的平均值小于 1. 5;

　　d) :时(时)((分组丢失率(分组丢失率)5(1)%(%) ,,抖动(抖动)60ms(20ms),, 时延(时延)400ms(100ms))) ,,PSQM的平均值小于 2(PSQM的平均值小于 1)..0(8)。;

　　● 网络条件很好时 ,MOS>4. 0;

　　e) 时延指标 :VoIP 的环回时延包括编解码时延 、收端输入缓冲时延和内部队列时延等 ,包括 :

　　●(●) 网络条件恶劣时(网络条件较差时)((分组丢失率(分组丢失率)5(1)%(%) ,,抖动(抖动)60ms(20ms),, 时延(时延)400ms(100ms))) ,,MOS(MOS)3(3)..0(5)。;

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　　● 采用 ITU-T G. 729—2012中的附录 A 编码时 ,环回时延小于 150 ms;

　　● 采用 ITU-T G. 723. 1 编码时 ,环回时延小于 200 ms。

　　6.7 服务质量(QoS)

　　对于 VoIP业务 ,XGS-PON 应 支 持 通 过 有 保 证 的 固 定 带 宽 满 足 低 时 延 和 低 抖 动 的 要 求 。 类 似地 ,XGS-PON 为商业用户和移动回传业务提供 E1业务应满足低时延 、低抖动以及严格的定时要求 。

　　针对基于分组的业务 ,XGS-PON应支持至少 4个业务类用于映射 UNI侧的流 ,宜支持至少 6个业务类 。XGS-PON应支持至少 2个业务类中的丢弃优先级 。

　　XGS-PON应支持家庭用户 、商业用户和移动回传业务在同一个 PON 口 中混合承载 。 XGS-PON多用户 ONU应支持商业和家庭用户在同一个 ONU 中混合接入 。XGS-PON应支持在同一个 PON 口和同一个 ONU 中混合使用基于速率(包括 CIR/PIR配置 、策略 、流量整形等) 的流量管理和基于优先级的流量管理方式 。

　　XGS-PON应支持在同一个 PON 口中同时使用 N:1 VLAN、1:1 VLAN 和 VBES业务 。

　　7 光网络要求

　　7. 1 光纤特性

　　XGS-PON使用 GB/T 9771. 1规定的单模光纤 ,也可使用低弯曲损耗 YD/T 1954所定义的光纤 。

　　7.2 工作波长见 5. 3。

　　7.3 比特率

　　XGS-PON应支持 :下行 10Gbit/s,上行 10Gbit/s,上行 2. 5 Gbit/s(仅接收)速率 。

　　7.4 光功率预算

　　XGS-PON 的光功率预算主要包括 N1(29dB) 、N2(31dB) 、E1(33dB)和 E2(35dB)等功率预算等级 ,详细的要求应符合 YD/T 3691. 2 的规定 。

　　对于采用内置式 WDM 的场景 ,XGS-PON 的光功率预算主要包括 B+(28 dB) ,C+(32 dB) 和 D (35 dB) 。

　　7.5 分路比

　　XGS-PON支持的物理最大分路比应至少为 1 ∶ 64,TC层支持的逻辑最大分路比至少为 1 ∶ 256。

　　7.6 光纤距离

　　XGS-PON应支持的最大光纤距离至少为 20 km ,此时最大光纤距离差为 20 km。XGS-PON 最大光纤距离符合 40 km 要求时 ,最大光纤距离差为 40 km。

　　XGSTC层应支持最大光纤距离为 60 km。

　　8 PMD层要求

　　XGS-PON PMD层应符合 YD/T 3691. 2 的规定 。

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　　9 TC层要求

　　XGS-PON传输汇聚层应符合 YD/T 3691. 3 的规定 。

　　10 功能要求

　　10. 1 节能要求

　　XGS-PON 可选支持多种节能技术以达到下列两个目标(参见 ITU-T G. Sup.45) :

　　— 当发生交流供电失效时 ,XGS-PON ONU 应能关闭除维持 VoIP业务外的其他功能 ,达到最低功耗工作状态 , 以延长后备电池(如果具备)的工作时间 ;

　　— 在正常工作条件下 ,XGS-PON ONU应在不影响业务质量和用户感受的前提下 ,通过不同的低功耗手段达到降低设备功耗的 目的 。

　　10.2 认证/鉴别/加密

　　为防止仿冒和未授权接入 ,XGS-PON应支持认证机制 。XGS-PON 可支持的认证机制包括并不限于下列方式 :

　　— 在 ONU 注册过程中鉴别 ONU 的序列号和/或注册 ID;

　　— 基于 IEEE 802. 1X 的方式对 ONU进行认证 ;

　　— OLT 与 ONU 之间的双向认证 ;

　　— 为了防止在 ONU上进行未授权数据侦听 ,OLT应支持对下行单播数据进行加密 。

　　10.3 FEC

　　XGS-PON 系统应支持双向的前向纠错(FEC) 功能 ,下行方向 FEC功能强制打开 ,上行 FEC默认打开 ,并应支持 ONU在线时能针对每个 ONU设备打开/关闭其上行 FEC功能 。

　　10.4 光链路检测

　　XGS-PON 系统中的 OLT应能接收 ONU上报的光链路检测参数(包括发送光功率 、接收光功率 、光模块温度 、供电电压 、电流等) , 并 可 对 自 身 PON 口 光 模 块 的 工 作 参 数(包 括 发 送 光 功 率 、接 收 光 功率 、光模块温度 、供电电压 、电流等)进行测量和检测 。

　　当 OLT接收到的来自某个 ONU 的上行光功率过低(低于预先配置的 OLT灵敏度上限)或者过高(高于预先配置的 OLT过载光功率下限) ,则 OLT应产生相应的光功率越限告警 。

　　10.5 ONU 断电通知功能

　　ONU应具有通过 XGTC 中的 Dying Gasp标识将自身掉电事件通知 OLT 的能力 ,OLT应能把该事件通知网管 。

　　10.6 异常发光 ONU检测和关闭

　　异常发光 ONU是指因 自身故障或者其他原因导致其光信号发射时间超出了 OLT对其的授权范围的 ONU。流氓 ONU会影响整个 PON 网络的正常运行 。

　　OLT应具备对流氓 ONU 的检测功能 ,并能远程控制其关闭和打开光信号的发射 。

　　ONU可选支持自主识别和检测异常发光 ,主动上报 OLT,并能自主关闭光信号发射 。

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　　10.7 动态带宽分配(DBA)

　　XGS-PON 系统中的 OLT应支持状态报告动态带宽分配(SR-DBA)方式和流量监测动态带宽分配(TM-DBA)方式;XGS-PON ONU应支持状态报告动态带宽分配(SR-DBA)方式 。

　　10. 8 人眼安全

　　XGS-PON 网元应符合下述激光器安全类别 ,具体要求符合 IEC 60825-2的规定 :

　　— OLT:等级 1M ;

　　— ONU :等级 1;

　　—RE:等级 1M。

　　10.9 业务功能

　　10.9. 1 基本要求

　　XGS-PON 系统中的 OLT应支持基于 ITU-T Y. 1291的 QoS机制 ,在上行和下行方向均应能根据SLA协议保证各类业务的 QoS。

　　QoS机制包括业 务 流 分 类(Traffic classification) 、优 先 级 标 记(Marking) 、排 队 及 调 度(Queuing and scheduling) 、流量 整 形 (Traffic shaping) 和 流 量 管 制 (Traffic policing) 、拥 塞 避 免 (Congestion a- voidance) 、缓存管理(Buffer management)等 。

　　XGS-PON 系统应支持针对每个用户或业务的业务等级协定参数的设置 。 例如 , 系统可针对不同的用户和业务规定不同的时延与抖动 、固定带宽 、保证带宽 、最大带宽等 SLA参数 ,并应支持对上 、下行业务分别进行配置 。

　　10.9.2 业务流分类

　　OLT设备应具有对上行业务流进行分类的功 能 ,应 具 有 基 于 GEM/XGEM Port-ID、User Priority、 EtherType、目的IP地址、源IP地址、IP协议类型、IPTOS/DSCP和 L4协议端口号对上行业务流进行分类的能力 。

　　10.9.3 优先级标记方式

　　OLT应支持上行流分 类 与 上 行 业 务 优 先 级 标 识 的 映 射 , 应 支 持 以 太 网 PRI字 段 作 为 优 先 级 标识 ,可选使用 IP 的 TOS/DSCP域作为优先级标识 。

　　OLT应支持对上 、下行业务优先级标识进行修改的功能 。

　　OLT应支持将内层 VLAN优先级标记复制到外层 VLAN优先级标记 。

　　缺省状态下 ,OLT信任 ONU提供的上行业务优先级标记 。

　　10.9.4 队列调度

　　OLT在处理上 、下行业务时 ,应根据 IEEE 802. 1D所规定的 User Priority标记把业务映射到不同的优先级队列并进行队列调度 。

　　OLT应支持绝对优先级(SP)调度策略 、加权循环(WRR)调度策略以及混合调度策略(SP+WRR)对上 、下行业务流进行队列调度 ,并且每个上联接口应至少支持 8个队列 。

　　10.9.5 限速功能

　　OLT应支持 DBA机制(SR-DBA/TM-DBA) , 以实现对每个 T-CONT 的上行带 宽 分 配 和 上 行 业

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　　务流限速功能 。对于存在 L2汇聚功能的 OLT设备 ,其上行端口(SNI)可选支持 L2流量整形功能 。

　　OLT应具有基于用户侧以太网端 口 、VLAN ID 和 User Priority限制下行业务流速率的能力 ,应支持 L2Traffic Shaping或 Policing机制 。

　　10. 10 保护倒换

　　10. 10. 1 设备保护倒换

　　OLT应支持系统关键部件 、软件的故障自动倒换和备份 , 自动倒换后 ,系统应能正常工作 。

　　10. 10.2 ODN 的保护倒换

　　XGS-PON 针对 ODN故障的保护倒换是增强接入网可用性的手段之一 。

　　XGS-PON 可选实现 与 G-PON 相 同 的 ODN 保 护 机 制 , 应 符 合 GB/T 33845—2017第 11 章 的规定 。

　　10. 11 以太网功能

　　XGS-PON 系统以太网功能应符合 GB/T 33845—2017中 10. 2 的规定 。

　　10. 12 切片功能(可选)

　　OLT切片功能应符合 YD/T 3757的规定 。

　　10. 13 可靠性要求

　　10. 13. 1 业务板热插拔

　　ONU应支持非模块结构(固 定 式) 和 模 块 化 结 构(插 板 式) 两 种 形 态 , 其 中 采 用 模 块 化 结 构(插 板式) MDU/MTU 型的 ONU应支持客户接入业务板的热插拔 。

　　插板式 OLT应支持业务板 、主控板 、电源板热插拔 。

　　10. 13.2 数据配置自动恢复功能

　　ONU、OLT应支持掉电 、掉电恢复后数据不丢失以及数据配置自动恢复的功能 。

　　11 管理维护要求

　　11. 1 网管要求

　　11. 1. 1 基本要求

　　网管系统的基本要求如下 :

　　— OLT应能通过其所带的 CONSOLE 口对其进行带外方式的操作维护 ,应支持通过 SNMP 网管系统远程进行操作管理维护 ,可选支持 TELNET或 WEB方式的网管 ;

　　— OLT应支持带外管理和带内管理方式 ,带外方式应当提供所有带内方式的功能 ,带外方式应当实现访问控制 , 防止非法授权访问 ;

　　— 网管系统应具备对设备进行配置管理 、故障管理 、性能管理和安全管理方面的功能 ;

　　— 网管系统宜采用中文界面 。

　　11. 1.2 配置管理要求

　　网管系统应支持通过模板的方式进行参数配置 ,应支持对参数的批量配置和板卡的离线配置 。

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　　配置管理的具体要求如下 :

　　— 应能对网络侧和用户侧接口参数进行配置 ;

　　— 应能对业务流参数进行配置 ,如保证带宽 、最大带宽和业务优先级等 ,配置的保证带宽总和不应超过 PON最大系统带宽 ;

　　— 应能对板卡进行配置 ;

　　— 应能配置以太网功能 ,如 VLAN、帧过滤 、组播等 ;

　　— 应能配置 PON 系统功能 ,如加密 、光纤保护倒换等 ;

　　— 网络拓扑结构发生变化时应能自动更新 ,如 ONU上线/下线等 ;

　　— 应能通过网管对系统软件进行升级 ;

　　— 所有配置操作应记录到 日志文件 ,并支持检索 ;

　　— 应支持配置关键部件和软件的保护倒换功能 ;

　　— 可选支持对环境监控参数进行配置 。

　　11. 1.3 性能管理要求

　　性能管理要求如下 :

　　— 网管应能启动性能测量功能 ,采集和处理测量数据 ,分析测量结果 ;

　　— 性能管理应具备 对 系 统 性 能 管 理 事 件 的 当 天 和 前 一 天 的 每 15 min计 数 以 及 24 h 计 数 功能 ,统计参数应包括 PON接口性能参数 、网络侧和用户侧业务接口性能参数等 ;

　　— 应能对 PON 系统带宽的使用情况 、各 ONU使用带宽情况进行统计 ;

　　— 应能查询历史系统性能记录 ,并能将查询结果和统计结果保存到外部文件并输出 ;

　　— OLT 和 ONU可测量发射光功率和接收光功率值 。

　　11. 1.4 故障管理要求

　　故障管理要求如下 :

　　— 网管 应 能 对 系 统 的 各 个 部 分 进 行 持 续 的 或 间 断 的 测 试 、观 察 和 监 测 , 以 发 现 故 障 或 性 能 的降低 ;

　　— 当 PON接口物理层性能(如光通道误码率)严重下降时 ,系统应能产生告警 ;

　　— 应能通过指示灯和告警信号指示设备的故障 ,不同的故障原因对应不同的告警信息 ;

　　— 应能判定故障发生的时间和故障的位置 ,故障定位应能定位到电路板 ;

　　— 故障事件恢复后 ,系统网管的相应告警信息应能自动清除 ;

　　— 系统告警日志统计列表应可对故障类型基于故障严重程度 、故障原因 、时间段进行分级处理 ;

　　— 应能按照不同等级 、不同时间段和产生告警的原因等方式对告警统计进行过滤 。

　　11. 1.5 安全管理要求

　　安全管理要求如下 。

　　— 网管系统应通过定义个人访问权限的方式 ,提供对于管理员/操作系统访问的安全措施 ,拒绝非法用户和密码错误用户的登录访问 。不同级别的管理员有不同的权限 ,确保访问请求的发起者只能在自己的权限范围内执行管理操作 。敏感信息 ,或固定用户终端鉴权属性 ,数据库和配置数据只能由有授权的个人和管理系统进行操作 。

　　— 网管系统应记录所有用户的操作 ,包括用户名 、操作时间 、操作类型 。非法用户登录应产生安全性告警 ,未经授权的操作尝试由系统日志记录并产生安全警告提示 。

　　— 可选支持管理区域的划分 ,将不同的资源分配到不同的管理区域 ,在不同管理区域内对相应资源进行管理操作 。

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　　11.2 ONU 的管理

　　XGS-PON 系统应支持通过 ITU-T G. 988规定的 OMCI协议对 ONU进行管理和控制 。

　　多用户 ONU应支持 OMCI协议结合 SNMP协议进行双域管理 。

　　具备家庭网关功能的 ONU应支持 OMCI协议结合 CWMP协议进行双域管理 。

　　11.3 PON 的监测

　　XGS-PON 宜支持多种不同的报告和测量手段用于监控 、报告和定位 PON 系统中的故障 。 XGS- PON监控功能应满足下列几个方面的需求 。

　　— ODN 的监测 :对 ODN 的 日 常 监 测 和 按 需 检 查 可 有 效 地 区 分 ODN 故 障 和 PON 设 备 故 障 。 ODN 的监测功能不论 ONU是否在线均可工作 。

　　— 端到端的性能监测 :性能监测可使运营商及时发现用户流量是否遇到瓶颈 。性能监测在 PON层和以太网层监测进出 PON 网元的流量 。

　　— 主动和被动故障恢复 :结合监测和控制系统 ,运营商决定是否对常见故障进行主动或被动的故障恢复 。

　　—G-PON 和 XGS-PON 通过 WDM1r共存 : 当两者共存时 ,监测系统能识别并定位出现故障的系统 。

　　12 其他要求

　　12. 1 环境要求

　　12. 1. 1 光纤温度交变要求

　　当 OLT 和 ONU 间的光纤处于 -25 ℃ ~ +55 ℃的温度交变环境内时 ,OLT 和 ONU 应能正常工作 ,业务性能不应劣化或中断 。

　　12. 1.2 运行环境要求

　　温度 、湿度等运行环境应符合 YD/T 1619的规定 。

　　12. 1.3 防尘要求

　　XGS-PON设备应能在以 下 灰 尘 环 境 中 正 常 工 作 : 直 径 大 于 5 μm 的 灰 尘 浓 度 不 大 于 (3× 104 )粒/m3 ,灰尘粒子是非导电 、非导磁和非腐蚀性的 。

　　12. 1.4 大气压力要求

　　在 86kPa~ 106kPa大气压力条件下的环境下中 ,设备应能正常工作 。

　　12. 1.5 噪声要求

　　ONU宜采用被动散热无风扇设计等方式降低噪声 。

　　12.2 电源要求

　　OLT应支持直流或交流供电方式 ,在下述 a)项或者 b)项条件下应能正常工作 。

　　ONU应支持交流供电方式 ,在 b)项条件下应能正常工作 ,可选支持备用电池供电 。

　　a) 直流电压及其波动范围要求 :

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　　● 标称电压 : -48V;

　　● 电压波动 :在直流输入端子处测试的 -48V 电压允许变化范围为 -57V~-40V。

　　b) 交流电压及其波动范围要求 :

　　● 单相 220V±2. 2 V,频率 50 Hz±2. 5 Hz,线电压波形畸变率小于 5% ;

　　● 在正常情况下 ,设备的外壳与电源间的绝缘电阻不应小于 50 MΩ。

　　12.3 电气安全要求

　　12.3. 1 绝缘电阻

　　正常情况下 ,OLT 和 ONU设备的绝缘电阻不应小于 50 MΩ。

　　12.3.2 设备接地要求

　　设计提供接地端子的 OLT 和 ONU设备的接地电阻应小于 5 Ω。

　　12.3.3 过压、过流保护

　　OLT 和 ONU设备应安装过压 、过流保护器 。

　　OLT 和 ONU设备应满足 YD/T 1082对模拟雷电冲击 、电力线感应 、电力线接触等指标的要求 。

　　12.3.4 电磁兼容

　　OLT 和 ONU设备的电磁兼容性指标应符合 GB/T 9254. 1 以及 GB/T 9254. 2 的规定 。

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　　参 考 文 献

　　[1] ITU-T G. Sup.45 G-PON power conservation

　　[2] ITU-T G. 983. 3 A broadband optical access system with increased service capability by wavelength allocation

　　[3] ITU-T J. 185 Transmission equipment for transferring multi-channel television signals over opticalaccess networks by frequency modulation conversion

　　[4] ITU-TJ. 186 Transmission equipmentfor multi-channeltelevision signals over optical ac- cess networks by sub-carrier multiplexing (SCM)