GB/T 33845-2017 接入网技术要求 吉比特的无源光网络(GPON)
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资料介绍
ICS 33 . 040 . 50 M 42
中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准
GB/T 33845—2017
接入网技术要求 吉比特的无源光网络
( GPON)
Technicalrequirementsforaccessnetwork—Gigabit-capablepassiveoptical
network(GPON)
2017-05-31 发布 2017-09-01 实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会
发
布
GB/T 33845—20 17
GB/T 33845—20 17
GB/T 33845—20 17
前 言
本标准按照 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。
本标准由中华人民共和国工业和信息化部提出。
本标准由中华人民共和国工业和信息化部(通信)归口 。
本标准起草单位:中国信息通信研究院、武汉烽火科技集团有限公司、国家质量监督检验检疫总局信息中心、华为技术有限公司、中兴通讯股份有限公司、上海贝尔股份有限公司。
本标准主要起草人:李俊玮、党梅梅、魏颖昊、杨立伟、常宇光、林薇、张德智、陈晓。
GB/T 33845—20 17
接入网技术要求 吉比特的无源光网络
( GPON)
1 范围
本标准规定了传输汇聚(TC)层采用 GPON 封装模式(GEM)的吉比特无源光网络(GPON) 系统的参考模型、设备功能结构、光网络要求、业务承载能力和性能指标、业务接口类型、PON 接 口 、功能与协议、保护与安全、承载同步信号、操作维护管理以及设备电气安全要求。
本标准适用于公众电信网环境下的 GPON设备,专用电信网也可参照使用。
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。
GB/T 7611—2001 数字网系列比特率电接口特性
GB 9254 信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法
GB/T 9771(所有部分) 通信用单模光纤系列
GB/T 17618 信息技术设备 抗扰度 限值和测量方法
YD/T 1054—2000 接入网技术要求 — 综合数字环路载波(IDLC)
YD/T 1082—2000 接入网设备过电压过电流防护及基本环境适应性技术条件
YD/T 1385—2005 基于软交换的综合接入设备技术要求
YD/T 1530—2006 接入网技术要求 —频谱扩展的第二代不对称数字用户线(ADSL2+)
YD/T 1619—2007 宽带光接入网总貌
YD/T 1949 . 2—2009 接入网技术要求— 吉比特的无源光网络(GPON) 第 2 部分:物理媒质相关(PMD)层要求
YD/T 1949 . 3—2010 接入网技术要求— 吉比特的无源光网络(GPON) 第 3 部分:传输汇聚(TC)层要求
YD/T 1949 . 4—2011 接入网技术要求 — 吉比特的无源光网络(GPON) 第 4 部分:ONT 管理控制接口(OMCI)要求
YD/T 2276—2011 接入网技术要求 EPON/GPON 系统承载 TDM业务
YD/T 2676—2013 接入网技术要求 PON 系统承载频率同步和时间同步
ITU-T G. 707 同 步 数 字 系 列 (SDH) 的 网 络 节 点 接 口 ( Network node interface for the synchronous digital hierarchy)
ITU-T G.711—1998 话音频率的脉冲编码调制[Pulse code modulation(PCM)of voice frequencies]
ITU-T G.723.1—1996 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 at 5.3 and 6.3 kbit/s)
GB/T 33845—20 17
ITU-T G. 729—1996 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 at 8 kbit/s using conjugate-structure algebraic-code-excited linear prediction)
ITU-T G.983.5 具有增强生存性的宽带光纤接入系统(A broadband optical access system with enhanced survivability)
ITU-T G.993.2 甚高速数字用户线收发器 2(Very high speed digital subscriber line transceivers 2) ITU-T H.248.1 网关控制协议(Gateway control protocol)
ITU-T Y.1291 分组网络支持 QoS 的结构框架(An architectural framework for support of Qual- ity of Service in packet networks)
IEEE 802 . 1ad 局 域 网 和 城 域 网-虚 拟 桥 接 局 域 网-增 补 件 4:业 务 提 供 者 桥 ( Local and metropolitan area networks Virtual Bridged Local Area Networks-Amend.4-Provider Bridges)
IEEE 802.1D 局域网和城域网 MAC 桥 [Local and metropolitan area networks—Media access control(MAC) Bridges]
IEEE 802.1Q 局 域 网 和 城 域 网 虚 拟 桥 接 局 域 网 ( Local and metropolitan area networks— Virtual Bridged Local Area Network)
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:CSMA/
CD接入方式和物理层规范 [Information technology—Telecommunications and informationexchange between systems—Local and metropolitan area networks—Specific requirements Part 3 : Carrier sense multiple access withcollision detection(CSMA/CD) accessmethod and physical layer specifications]
Edge-to-Edge Emulation of Time Division Multiplexed(TDM) Circuits over Packet Switching Net-
works]
IETF RFC 4553 分组网上结构未知的时分复用技术[Structure-Agnostic Time Division Multi- plexing(TDM)over Packet(SAToP)]
IETF RFC 5086 分组交换网上的结构化时分复用(TDM) 电路仿真业务(CESOP)[Structure-A- ware Time Division Multiplexed(TDM)Circuit Emulation Service over Packet Switched Network(CE-
SoPSN)]
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
最大逻辑距离 logicalreach
ONU/ONT 和 OLT之间的最大距离,不考虑物理层的限制,只受 TC层及上层协议的限制。
GB/T 33845—20 17
3.2
最大物理距离 physicalreach
ONU 和 OLT之间的最大物理距离。
3.3
光纤距离差 differentialfibredistance
OLT 和多个 ONU 相连时,最近 ONU 和最远 ONU 到 OLT 的光纤距离的差值。
3.4
固定带宽 fixedbandwidth
预留并周期性分配以保证低传输延时的带宽。
注:如果为某个 T-CONT配置了固定带宽但该 T-CONT无数据发送,则 OLT仍应分配与固定带宽值相对应的上行带宽授权,此时 ONU 向 OLT发送空闲数据帧。
3.5
保证带宽 assuredbandwidth
当 T-CONT缓冲区中有数据等待发送时,则 ONU 总是能够获得,且 T-CONT缓冲区中没有数据等待发送时,可被其他 T-CONT使用的带宽。
注:保证带宽可参与动态带宽分配。
3.6
非保证带宽 non-assuredbandwidth
除固定带宽和保证带宽之外具有较高优先级的带宽,可分配给具有保证带宽的 T-CONT使用。
注:非保证带宽可参与动态带宽分配。
3.7
尽力而为带宽 besteffortbandwidth
高优先级业务流不使用带宽时,T-CONT可获得的带宽,此带宽是无保证的。
注:尽力而为带宽可参与动态带宽分配。
3.8
单拷贝广播 singlecopybroadcast
对于 OLT 与多个 ONU 同时通信的特殊情况,可通过发送所有 ONU都能接收到的帧的单个拷贝来实现,OLT不需要为每个 ONU都拷贝该帧,这最大限度地利用了 PON下行信道的广播特性。
4 缩略语
下列缩略语适用于本文件。
ADSL2+:频谱扩展的第二代不对称数字用户线(Asymmetric Digital Subscriber Line Transceivers 2 plus)
AF:适配功能(Adaptation Function)
ATM:异步传递模式(Asynchronous Transfer Mode)
BER:比特差错率(Bit Error Rate)
BRAS:宽带远程接入服务器(Broadband Remote Access Server)
CAC:连接接纳控制(Connection Admission Control)
CATV:有线电视(Cable Television)
CESoP:分组网电路仿真业务(Circuit Emulation Service over Packet)
CWDM:粗波分复用(Coarse Wavelength Division Multiplexing)
DBA:动态带宽分配(Dynamic Bandwidth Allocation)
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DHCP:动态主机配置协议(Dynamic Host Configuration Protocol)
DLF:目的地址查找失败(Destination Lookup Failure)
DSCP:差分服务代码点(Differentiated Services Code Point)
FEC:前向纠错编码(Forward Error Correction)
FTTB/C:光纤到楼宇/分线盒(Fiber to the Building/Curb)
FTTCab:光纤到交接箱(Fiber to the Cabinet)
FTTH:光纤到户(Fiber to the Home)
FTTO:光纤到办公室(Fiber to the Office)
GE:千兆以太网(Gigabit Ethernet)
GEM: GPON 封装模式(GPON Encapsulation Method)
GPON:吉比特的无源光网络(Gigabit-Capable Passive Optical Network)
GTC: GPON传输汇聚(层)(GPON Transmission Convergence)
IGMP:互联网组管理协议(Internet Group Management Protocol)
IP:互联网协议(Internet Protocol)
MAC:媒质访问控制(Medium Access Control)
MGCP:媒体网关控制协议(Media Gateway Control Protocol)
MIB:管理信息库(Management Information Base)
MOS:平均意见评分(Mean Opinion Score)
NE:网络单元(Network Element)
OAM:操作管理维护(Operations, Administration and Maintenance)
ODN:光分配网络(Optical Distribution Network)
OLT:光线路终端(Optical Line Terminal)
OMCI: ONT管理控制接 口 (ONT Management and Control Interface)
ONT:光网络终端(Optical Network Termination)
ONU:光网络单元(Optical Network Unit)
PDU:协议数据单元(Protocol Data Unit)
PLOAM:物理层操作管理维护(Physical Layer OAM)
PMD:物理媒质相关(子层)(Physical Medium Dependent)
PON:无源光网络(Passive Optical Network)
POTS:传统电话业务(Plain Old Telephone Service)
PPPoE:以太网上传送点到点协议(Point to Point Protocol over Ethernet) PSQM:感知通话质量测试(Perceptual Speech Quality Measurement)
PST: PON 段探查(PON Section Trace)
QoS:服务质量(Quality of Service)
RSTP:快速生成树协议(Rapid Spanning Tree Protocol)
S-VLAN:业务 VLAN(Service VLAN)
SCB:单拷贝广播(Single Copy Broadcast)
SIP:会话初始协议(Session Initiation Protocol)
SLA:服务等级协议(Service Level Agreement)
SNI:业务节点接 口 (Service Node Interface)
SNMP:简单网络管理协议(Simple Network Management Protocol)
SOA:半导体光放大器(Semiconductor Optical Amplifier)
SOHO:小型家庭办公室(Small Office Home Office)
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SR:状态报告(Status Report)
STM:同步转移模式(Synchronous Transfer Mode)
T-CONT:传输容器(Transmission Container)
TC:传输汇聚(层)(Transmission Convergence)
TCP:传输控制协议(Transmission Control Protocol)
TDM:时分复用(Time Division Multiplexing)
TOS:服务类型(Type Of Service)
TPID:标签协议标识(Tag Protocol Identifier)
UDP:用户数据报协议(User Datagram Protocol)
UNI:用户网络接 口 (User Network Interface)
VDSL2:第二代甚高速数字用户线(Very-high-speed Digital Subscriber Line 2)
VLAN:虚拟局域网(Virtual Local Area Network)
VoIP:互联网上的语音(Voice over Internet Protocol)
WDM:波分复用(Wavelength Division Multiplexing)
5 系统参数配置和功能参考模型
5 . 1 系统参考配置
GPON 系统参考配置见图 1 。 图中:
— 如果不使用 WDM,则不需要该功能模块,也不需要 A、B两个参考点;
—NE是位于 OLT 和 ONU处使用第三波长的网络单元;
—AF功能模块可以集成在 ONU 中,此时不需要(a)参考点;
— 接入网通过 Q接口与电信管理网(TMN)相连,通过该接口对接入网进行配置和管理,AF 是否是 Q接口的操作对象取决于业务;
—S参考点是 OLT(下行)/ONU(上行)光连接点(即光连接器或熔接点)之后的光纤点;
—R参考点是 ONU(下行)/OLT(上行)光连接点(即光连接器或熔接点)之前的光纤点;
—IFPON 是参考点 R/S 和 S/R处的接口,是 PON 特有的接口,可支持 OLT 和 ONU之间传输所需的所有的协议单元。
图 1 GPON系统参考配置
GPON 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 OLT 和 ONU之间的物理连接提供光传输媒质。
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GPON 系统的 ONU可放置在交接箱、楼宇/分线盒、公司/办公室和家庭等不同的位置,形成 FT-
TCab、FTTB/C、FTTO 和 FTTH 等不同的网络结构。
5 . 2 协议栈
GPON 系统的协议栈见图 2,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层封装模式为 GEM 模式。 GEM 模式的GTC层可为其客户层提供 2 种类型的接口:GEM 客户接口和 ONU管理和控制接口 (OMCI) 。
图 2 GPON系统协议栈
5 . 3 功能模块
5.3. 1 OLT功能模块
GPON 系统中典型的 OLT功能模块见图 3 。 OLT功能模块由 PON 核心功能模块、二层交换功能模块和业务功能模块三部分组成,各部分基本功能包括:
a) PON 核心功能模块:由 ODN 接口功能和 PON TC 功能两部分组成。 PON TC 功能包括成帧、媒质接入控制、OAM、DBA、为二层交换功能提供 PDU定界和 ONU 管理;
b ) 二层交换功能模块:提供了 PON 核心功能模块和业务模块之间的通信通道。 连接这个通道的技术取决于业务、OLT 内部结构等;
c) 业务功能模块:提供业务接口和 PON TC 帧接口之间的转换。
图 3 OLT功能模块
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5 . 3 . 2 ONU功能模块
GPON ONU 的功能模块设置和 OLT 的功能模块设置非常类似。 因为 ONU仅使用一个 PON 接口(或者出于保护目的最多有 2 个 PON 接口),所以二层交换功能可以省略,用业务复用和解复用功能来处理业务流。
GPON 系统中典型的 ONU 功能模块图见图 4 。
图 4 ONU功能模块
6 光网络要求
6 . 1 波长
GPON 系统的 OLT 和 ONU 之间采用 GB/T 9771 规定的单模光纤,上下行采用单纤双向。 上下
行应分别使用不同的波长,其中上行应使用 1 260 nm~ 1 360 nm 波长(标称 1 310 nm),下行应使用1 480 nm~1 500 nm 波长(标称 1 490 nm)。
当使用第三波长提供 CATV业务时,应使用 1 540 nm~1 560 nm 波长(标称 1 550 nm)。GPON
系统提供 CATV业务时的具体要求不在本标准规定范围内。
6 . 2 传输比特率
GPON 系统应支持下行 2 488.32 Mbit/s,上行 1 244.16 Mbit/s 的传输比特率。
支持其他传输比特率的 GPON 系统不在本标准范围内。
6 . 3 传输距离和分路比
GPON 系统的最大逻辑距离规定为 60 km。
GPON 系统最大物理距离和最大分路比应支持类型 a),可选支持类型 b ) 。
a) OLT 和 ONU 之间的最大物理距离不小于 20 km,支持的最大分路比至少为 1 ∶ 32 ;
b ) OLT 和 ONU 之间的最大物理距离不小于 20 km,支持的最大分路比至少为 1 ∶ 64 。在不考虑光功率预算的条件下,GPON TC层可支持的最大分路比应为 1 ∶ 128 。
GPON 系统应支持的最大光纤距离差至少为 20 km。
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7 业务承载能力和设备类型
7 . 1 业务承载能力
GPON 系统可以接入下列 4 类业务类型:
— 业务类型 1:以太网/IP业务,包括以太网/IP数据业务和 IP视频业务;
— 业务类型 2: TDM专线业务,主要是 E1 业务(速率为 2 . 048 Mbit/ s ) ;
— 业务类型 3: VoIP语音业务;
— 业务类型 4: CATV业务。
GPON 系统接入 CATV业务的指标要求不在本标准规定范围内。
7 . 2 OLT设备类型
GPON 的 OLT设备应支持业务类型 1 并提供相应的以太网上联接 口 。 同时 OLT 应支持业务类型 2 和类型 3 的一种或全部,当支持业务类型 2 时应提供相应的 TDM类型的上联接口 。
OLT可选支持业务类型 4 。
7 . 3 ONU设备类型
根据 ONU支持的业务类型和功能强弱,可以把 ONU 大致分为以下 4 类:
— 类型 1:该类 ONU设备用于提供家庭或商业用户的基本数据接入功能,仅支持以太网/IP 数据业务,提供桥接或基本的路由功能。 该类 ONU一般可提供 1 到 4 个以太网口,主要应用于FTTH/O 的场合,可以与家庭网关配合提供更为丰富的业务;
— 类型 2:该类 ONU设备用于提供家庭或商业用户的数据和语音的综合方案,除支持类型 1 设备的基本数据功能外,同时还应通过内置的 VoIP 功能提供话音和传真等业务。 该类 ONU 主要应用于 FTTH/O 的场合,也可以通过增加其他功能(如 QoS、安全等)来作为家庭或商业用户业务网关使用;
— 类型 3:该类 ONU设备用于多个用户,具有多个独立的用户接 口(如以太网接口或 ADSL2+接口或 VDSL2 接口等,一般具有 8 个、16 个 、24 个或更多的用户接口),该类型 ONU 可选支持内置的 VoIP 功能,主要应用于 FTTB/FTTC场合;
— 类型 4:该类 ONU设备除应具备前面任一类型 ONU 的功能外,还应具备 TDM 模块并提供E1 接 口 。
8 网络侧和用户侧接口
8 . 1 接口类型要求
根据支持的业务类型的不同,GPON 系统应提供以下相应的网络侧和用户侧接口:
—OLT 的网络侧应支持 GE接口,可选支持 10GBASE-X接口 。 当支持接入 TDM专线业务时, OLT 的网络侧还应支持 STM-1 接口或 E1 接 口;
— 类型 1 的 ONU 的用户侧应支持 10/100BASE-T接口,可选支持 GE接口;
— 类型 2 的 ONU 的用户侧应支持 10/100BASE-T接口,应支持 Z接口或 Za接口,可选支持 GE接 口 。类型 2 的 ONU还应支持 H . 248 协议、MGCP协议或 SIP协议;
— 类型 3 的 ONU 的用户侧必须支持 10/100BASE-T接口或 xDSL接口中的一种,可选支持 GE接口;
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— 类型 4 的 ONU 除应支持类型 1、类型 2 或类型 3 要求的接口类型外,还应支持 E1 接 口 。
8 . 2 网络侧和用户侧接口要求
8.2. 1 GE接口
GE 接口可以是 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。
建议 1000BASE-T接口支持 10/100/1000BASE-T 自适应功能。
8.2.2 10/100BASE-T接口
10/100BASE-T接口应符合 IEEE 802 . 3 的规定。
8.2.3 10GBASE-X接口
10GBASE-X接口应符合 IEEE 802 . 3 的规定。
8.2.4 STM-1 接口
STM-1 接口应符合 ITU-T G. 707 的规定。
8 . 2 . 5 E1 接口
E1 接口应符合 GB/T 7611—2001 的规定。
8 . 2 . 6 Z 接口
Z接口应符合 YD/T 1054—2000 的规定。
8.2.7 Za接口
Za接口应符合 YD/T 1054—2000 的规定。
8.2.8 ADSL2+接口
ADSL2+接口应符合 YD/T 1530—2006 的规定。
8.2.9 VDSL2 接口
VDSL2 接口应符合 ITU-T G. 993 . 2 的规定。
8 . 3 业务相关协议要求
8 . 3 . 1 H.248 协议
GPON 承载 VoIP语音业务时,ONT实现 H.248 协议应符合 ITU-T H.248.1 的规定。
8.3.2 MGCP协议
GPON 承载 VoIP语音业务时,ONT实现 MGCP协议应符合 IETF RFC 3435 的规定。
8.3.3 SIP协议
GPON 承载 VoIP语音业务时,ONT 实现 SIP 协议应符合 YD/T 1522. 1—2006、YD/T 1522.2 —
2006、YD/T 1522 . 5—2006 的规定 。
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9 GPON线路侧要求
9 . 1 PMD层要求
GPON 系统 PMD层应符合 YD/T 1949 . 2—2009 的规定。
通过对 OLT接口的优化,对于 C+类型的 ODN,除应符合 YD/T 1949 . 2—2009 规定的所有 OLT
接收机和发射机参数外,在上行方向开启 FEC情况下,还应满足表 1 和表 2 列出的参数。
表 1 C+类型 ODNPMD层参数
表 2 C+类型 ODN的 PON光接口参数
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表 2(续)
9.2 GTC层要求
GPON传输汇聚(GTC)层应符合 YD/T 1949 . 3—2010 的规定。
10 功能要求
10 . 1 系统功能要求
10 . 1 . 1 动态带宽分配(DBA)
GPON 系统应采用动态带宽分配机制(DBA)来提高系统带宽利用率以及保证业务公平性和 QoS,应能根据 T-CONT分配带宽授权。 宜采用状态报告(SR)方式的 DBA机制。
带宽授权可分为 4 类,按照优先级高低顺序依次为:固定带宽、保证带宽、非保证带宽、尽力而为带宽。
不同 T-CONT类型所代表的业务类型如表 3 所示。
表 3 T-CONT类型
GPON 系统应同时支持全部 5 种 T-CONT类型。 即,对于每种业务的带宽控制参数,GPON 系统应同时支持固定带宽(Fixed)、保证带宽(Assured)和最大带宽(Maximum)控制参数。
DBA机制应保证 ONU 的上行流量不超过 SLA 中的最大带宽,即使线路上有剩余带宽也不应为ONU分配超过最大带宽的授权。 系统应支持对配置带宽的连接接纳控制(CAC) 的功能,保证可配置
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的固定带宽和保证带宽总和不会超过系统总带宽。
DBA 的最小带宽分配粒度不应大于 256 kbit/ s。
DBA 的精度应优于 ±5%。
10. 1 .2 业务 QoS
10 . 1 . 2 . 1 基本要求
GPON 系统应支持基于 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 avoidance)、缓存管理(Buffer management) 等。
SLA协议参数包括不同用户或业务的时延、抖动、保证带宽和最大带宽等。
10 . 1 . 2 . 2 业务流分类
10 . 1 . 2 . 2 . 1 OLT的业务流分类
OLT应具有对上行业务流进行分类的功能,应具有基于 GEM Port ID、VLAN ID、以太网 PRI 字段、以太网帧封装协议、MAC地址、IP 地址、IP 包的 TOS/DSCP 字段和 TCP/UDP 端口号对上行业务流进行分类的能力。
缺省状态下,OLT信任 ONU提供的优先级标记,不开启此功能。
10 . 1 . 2 . 2 . 2 ONU 的业务流分类
类型 1 的 ONU应支持基于物理端口对上行业务流进行分类。
类型 2 的 ONU应支持基于物理端口对上行业务流进行分类,宜支持基于以太网 MAC 帧封装协议和 IP包的 TOS/DSCP字段对上行业务流进行分类。
类型 3 的 ONU应支持基于物理端 口 、以太网 MAC 帧封装协议、MAC 地址、IP 地址、IP 包的TOS/DSCP 字段和 TCP/UDP端口号对上行业务流进行分类。
10 . 1 . 2 . 3 优先级标记方式
10 . 1 . 2 . 3 . 1 OLT的优先级标记方式
OLT应支持上行流分类与优先级标识的映射,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应支持优先级标识的修改功能。
OLT应支持将内层优先级标记复制到外层。
缺省状态下,OLT信任 ONU提供的优先级标记,不开启此功能。
10 . 1 . 2 . 3 . 2 ONU 的优先级标记方式
ONU应支持上行流分类与优先级标识的映射,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。
ONU应支持优先级标识的修改功能。
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10 . 1 . 2 . 4 队列调度
10 . 1 . 2 . 4 . 1 OLT的队列调度
OLT应支持绝对优先级和基于权重的相对优先级的队列调度算法对上行、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 . 1 . 2 . 4 . 2 ONU 的队列调度
类型 1 和类型 2 的 ONU应支持绝对优先级队列调度算法对上行业务流进行本地队列调度,并且每个用户侧接口应至少支持 4 个优先级队列。
类型 3 的 ONU应支持绝对优先级队列调度算法和基于权重的相对优先级队列调度算法,对上行业务流进行本地队列调度,并且每个用户侧接口应至少支持 4 个优先级队列。
对于支持 VoIP 和 E1 业务的 ONU应对该类业务采用严格优先级调度保证带宽需求。
10 . 1 . 2 . 5 限速功能
10 . 1 . 2 . 5 . 1 OLT 的限速
OLT应支持基于物理端口 、VLAN ID 和以太网 PRI字段对下行业务流进行限速。
10 . 1 . 2 . 5 . 2 ONU 的限速
类型 3 的 ONU应支持基于物理端口对上行、下行业务流进行限速。
10 . 1 . 3 ONU认证
OLT应支持根据 ONU序列号对其合法性进行认证的能力,可选支持同时采用序列号和密码对ONU进行合法性认证,应拒绝非法 ONU接入网络获得服务。
非法 ONU事件应记入系统日志,并应产生相应警告信息。
10 . 1 . 4 加密功能
GPON 系统应支持对下行用户数据的加密,上行方向可选支持。
10 . 2 以太网功能
10 . 2 . 1 二层转发功能
10 . 2 . 1 . 1 OLT的二层转发功能
OLT应支持 MAC地址的动态学习,MAC地址老化时间应可配置,转发能力应确保上下行业务的线速转发。
OLT不应允许各 ONU之间的数据直接进行转发。
10 . 2 . 1 . 2 ONU 的二层转发功能
ONU应支持 MAC地址的动态学习,MAC地址老化时间应可配置,转发能力应确保上下行业务的线速转发。
10 . 2 . 2 二层汇聚功能
当 OLT设备支持多个 PON 接口时,OLT设备应支持各个 PON 接口的上行流量汇聚功能。
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10 . 2 . 3 二层隔离功能
OLT应支持各 ONU 之间的二层隔离。
类型 3 的 ONU应支持各物理端口之间的二层隔离。
10 . 2 . 4 VLAN
10 . 2 . 4 . 1 OLT的 VLAN功能
OLT应支持 IEEE 802. 1Q 协议,应支持对 VLAN 端 口 的 ACCESS、TRUNK 和 HYBRID 连接
模式。
OLT应支持 IEEE 802.1Q VLAN标记的透传、增加、移除和 VLAN ID 的切换功能。
OLT应支持根据物理端口和以太网封装协议划分 VLAN。
10 . 2 . 4 . 2 ONU 的 VLAN功能
ONU应支持 IEEE 802.1Q协议,应支持对 VLAN 端口的 ACCESS 和 TRUNK 连接模式。
ONU应支持根据物理端口和以太网封装协议划分 VLAN。
10.2.5 VLAN Stacking
OLT应支持基于 IEEE 802.1ad 的 VLAN Stacking功能,其中外层标记的 TPID值应可以配置。
OLT应支持根据物理端口 、802 . 1p 优先级或 802 . 1Q VLAN ID 的值把上行以太网帧映射到不同的 S-VLAN。
OLT应支持 1 ∶ 1 和 N ∶ 1 方式的 VLAN Stacking 功能。
OLT 的上联端口应能配置为支持 S-VLAN 的 TRUNK模式。
10 . 2 . 6 安全防攻击功能
10 . 2 . 6 . 1 帧过滤功能
10 . 2 . 6 . 1 . 1 OLT的帧过滤功能
OLT应支持根据以太网封装协议、源/目的 MAC地址、源/目的 IP 地址和 TCP/UDP 端口号对上行、下行以太网数据帧进行过滤。
OLT应能过滤来自用户的 DHCP OFFER/ACK/NAK 帧、IP组播数据流和 IGMP查询帧。
10 . 2 . 6 . 1 . 2 ONU 的帧过滤功能
ONU应支持根据物理端口、以太网帧封装协议、源/目的 MAC 地址、以太网优先级标记(P-bit)对上、下行以太网数据帧进行过滤。
建议 ONU支持基于源/目的 IP 地址和 TCP/UDP端口号对数据帧进行过滤。
ONU应能过滤来自用户的 DHCP OFFER/ACK/NAK 帧、IP组播数据流和 IGMP查询帧。
10 . 2 . 6 . 2 组播/广播/DLF报文风暴抑制
OLT应对二层组播/广播/DLF报文的速率进行抑制。
10 . 2 . 6 . 3 MAC地址学习数量限制
10 . 2 . 6 . 3 . 1 OLT的 MAC地址学习数量限制
OLT应能限制从每个 ONU 学习到的 MAC地址的数量,限制的数量应可以灵活配置。
GB/T 33845—20 17
当达到 MAC地址表深度时,OLT应支持新 MAC地址对最旧的 MAC地址的覆盖,或者支持忽略新 MAC地址直到有 MAC地址老化等不同策略。
10.2.6.3.2 ONU的 MAC地址学习数量限制
ONU应支持限制从每个用户侧端口学习到的 MAC地址的数量,且限制的数量应可以灵活配置。
当达到 MAC地址表深度时,ONU应支持新 MAC地址对最旧的 MAC地址的覆盖,或者支持忽略新 MAC地址直到有 MAC地址老化等不同策略。
10.2.6.4 防止 MAC地址欺骗
OLT应能够防止用户 MAC欺骗,应支持丢弃重复的 MAC地址的帧。
OLT应能够防止用户仿冒宽带网络网关(如 BRAS)的 MAC地址。
10 . 2 . 6 . 5 用户端口识别功能
OLT设备应支持用户端口的识别和标记功能,并按照端口编号计划进行唯一编号。
OLT应支持通过二层 DHCP 中继代理、PPPoE 中继代理和 VLAN Stacking功能传递用户端口信息。
10 . 2 . 7 端口 自协商
OLT 和 ONU 的以太网电接口应具有对端口双工方式、线速和流控等进行自协商的能力,光接 口应具有对流控进行自协商的能力。
10 . 2 . 8 流量控制功能
OLT 的网络侧接 口 和 ONU 的用户侧接 口应支持全双工方式下的 IEEE 802 . 3 流量控制协议
(pause 帧)。
10.2.9 快速生成树功能(RSTP)
当 OLT 的网络侧具有多个 GE 或 10/ 100BaseT 接口时,应支持符合 IEEE 802 . 1D 规定快速生成树协议(RSTP) 。
10 . 2 . 10 组播功能
10 . 2 . 10 . 1 基本要求
组播协议应支持 IETF RFC2236 规定的 IGMP V2,可选支持 IETF RFC3376 规定的 IGMP V3 和IETF RFC2933 规定的组播管理协议的 MIB。
OLT 和 ONU之间应支持以单拷贝广播(SCB)方式转发组播流,并且所有的组播流应使用唯一的
特定 Port-ID来指示,Port-ID 的具体值可配置,由 OLT 和 ONU 通过 OMCI通道协商。
10.2. 10.2 OLT的组播功能
OLT应支持 IGMP snooping代理或 IGMP Proxy功能,并支持可控组播功能,并应支持 IGMP 快
速离开功能。
OLT应支持针对类型 1 和类型 2 的 ONU 的可控组播功能,建议利用 GEM Port ID支持针对类型3 的 ONU用户侧端口的可控组播功能。 可控组播功能应支持 “允许”、“禁止”和“预览”三种组播权限。组播权限控制功能即可控组播功能具体包括:
a) 对 ONU启用/禁止组播服务;
GB/T 33845—20 17
b ) 控制 ONU加入授权的组播组或允许预览的组播组;
c) 限制 ONU 能同时加入的组播组个数;
d) 根据用户系统总带宽使用情况和用户服务等级合同的规定带宽的使用情况限制 ONU 可同时收看的频道数量;
e) 对于用户的组播加入/离开活动等信息应计入日志。
OLT应支持配置组播权限业务包(Package),每个业务包(Package)可包括任意多个频道(组播组)。
10 . 2 . 10 . 3 ONU 的组播功能
对于具有多个端口的类型 1 和类型 2 的 ONU设备,应支持 IGMP snooping 功能,并实现IGMP快速离开功能。
对于类型 3 的 ONU 设备,应实现 IGMP snooping 代理或 IGMP proxy, 支持 IGMP 快速离开功
能,并应支持针对 ONU用户侧端口的可控组播功能,可控组播功能应支持 “允许”、“禁止”和“预览”三种组播权限。 组播权限控制功能即可控组播功能具体包括:
a) 在用户端口上启用/禁止组播服务;
b ) 组播权限控制,在用户端口上控制其加入授权的组播组或允许预览的组播组;
c) 限制用户端口能同时加入的组播组个数;
d) 根据用户系统总带宽使用情况和用户服务等级合同的规定带宽的使用情况限制用户可同时收看的频道数量;
e) 对于用户的组播加入/离开活动等信息应计入日志。
ONU应支持跨 VLAN 的组播,当组播业务数据流所在 VLAN 不同于用户所在 VLAN 时,组播业务数据能复制到不同的用户 VLAN 中 。
10 . 2 . 1 1 链路聚集
当 OLT 网络侧具有多个 GE或 10/100Base-T接口时,应支持 IEEE 802 . 3 规定的链路聚集功能。 OLT 的链路聚集功能应实现链路负载分担和链路保护功能。
10 . 3 VOIP相关功能
当 ONU支持 VoIP语音业务时,应支持呼叫处理功能、媒体控制功能、语音处理功能、模拟用户电路功能和语音 QoS管理功能,具体见 YD/T 1385—2005 的规定。
1 1 PON的保护
1 1 . 1 基本的原则
保护功能架构可提高 GPON 系统的可靠性,但保护倒换功能的实现是可选的。
1 1 . 2 保护倒换方式
保护倒换可采用以下两种方式:
a) 自动倒换:由故障检测触发,如信号丢失、帧丢失或信号劣化(BER劣化至预定义门限)等;
b ) 强制倒换:由管理事件触发,如光纤重路由、更换光纤等。
保护倒换发生后,系统应支持被保护业务的自动返回或人工返回功能。
1 1 . 3 保护倒换配置
光纤保护倒换配置主要有两种:主干光纤保护倒换和全光纤保护倒换,其中全光纤保护倒换可细分为 2 种方式,分别如图 5、图 6 和图 7 所示。
GB/T 33845—20 17
图 5 主干光纤保护倒换配置
图 6 全光纤保护倒换配置(方式 1)
图 7 全光纤保护倒换配置(方式 2)
GB/T 33845—20 17
主干光纤保护倒换配置对 OLT PON 口 以及 OLT 和光分路器之间的光纤进行备份,光分路器的OLT侧有两个输入/输出端口 。这种配置方式仅能恢复 OLT侧。
全光纤保护倒换配置对 OLT PON 口 、ONU PON 口、光分路器和全部光纤进行备份。 在这种配置方式下,通过倒换到备用设备可在任意点恢复故障,具有高可靠性。
全光纤保护倒换方式的一个特例是网络中有部分 ONU 以及 ONU 和光分路器之间的光纤没有备份,此时,方式 1 中没有备份的 ONU不受保护,方式 2 没有备份的 ONU 的保护倒换性能同主干光纤保护倒换。
1 1 . 4 保护倒换性能
在主干光纤保护倒换配置下,OLT侧的冗余电路处于冷备份状态,倒换后 ONU 需重新进行测距,因此一般情况下在倒换过程中不能避免信号丢失甚至帧丢失。 此配置方式下保护倒换时间要求有待进一步研究。
在全光纤保护倒换配置方式 1 下,OLT 和 ONU 侧的冗余接收机电路可以处于热备份状态,倒换后 ONU无需重新进行测距,因此可以实现无缝切换(无帧丢失)。在此配置方式下,不论是倒换过程还是返回过程,上行和下行光通道倒换时间均应小于 50 ms。
全光纤保护倒换配置方式 2 的性能同主干光纤保护倒换配置。
1 1 .5 对 PLOAM 帧的要求
倒换机制通常由 PLOAM 中的 PST 消息实现,具体见 ITU-T G. 983 . 5 的规定。
12 PON系统承载 TDM 业务的要求
GPON系统承载 TDM业务的参考模型、协议、接口、功能、性能和网络管理的要求应符合 YD/T 2276— 2011 的要求。
13 PON系统承载频率同步信号和时间同步信号的要求
PON 系统可选支持承载频率同步信号和时间同步信号。
PON 系统承载频率同步信号的接口要求、功能要求及性能要求应符合 YD/T 2676—2013 的要求。
PON 系统承载时间同步信号的接口要求、功能要求及性能要求应符合 YD/T 2676—2013 的要求。
14 业务性能的要求
14 . 1 以太网/IP数据业务性能要求
以太网/IP数据业务由 IEEE 802 . 3 规范,并应遵守 IEEE 802 . 1D 的规定。
OLT 和 ONU 的二层交换能力应确保业务的线速转发。
其业务性能指标主要包括传输时延、吞吐量和丢包率,具体指标暂不做规定。
14.2 IP视频业务性能要求
OLT应提供足够的带宽用于同时转发组播和单播 IP视频业务。
GPON支持组播视频业务时,OLT 整机和 PON 接口板内部均应无组播转发瓶颈,允许 OLT 整机和 PON 接口板下的所有用户同时访问相同或不同的组播组。 这样,要求 PON 接口板应提供不小于(4 M×128×单板 PON 接口数量)的组播转发能力。
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类型 3 的 ONU应提供不小于(4 M×用户端口数)的组播转发能力。
14 . 3 TDM 专线业务性能要求
14 . 3 . 1 承载方式
GPON系统可采用 TDM over GEM方式(也称为 Native方式)或 CESoP方式承载 TDM专线业务。
GPON 网络应能够支持 TDM 业务的透明传输,即无论这些业务是成帧格式或非成帧格式,与GPON 网络同步或异步。
当采用 CESoP方式时,封装方式应符合 IETF RFC4553(非成帧方式)、IETF RFC5086(成帧方式)
或 MEF8 的 规 定。 当 采 用 IETF RFC4553 或 IETF RFC5086 规 定 的 封 装 方 式 时,还 应 符 合 IETF RFC3550、RFC3985 和 RFC4197 的规定 。
GPON 系统承载 TDM专线业务时的时钟同步要求见第 13 章 。
14 . 3 . 2 传输延时
TDM专线业务在 T-V[或 (a)-V]参考点之间的平均信号传输时延应小于 1 . 5 ms。
14 . 3 . 3 误比特率
在正常工作条件下,TDM专线业务的 24 h误比特率为 0 。
14 . 3 . 4 抖动转移特性
E1 信号抖动转移特性应满足如图 8 所示的要求。
考虑到测试设备的限制,频率 f0 应小于 20 Hz并尽可能低(如 10 Hz) 。为了测量准确,推荐选择使用带宽足够小(相对测量频率)的方式,但不应大于 40 Hz。
注:在 f6 ~f7 频率范围内容忍大于- 19 . 5 dB杂散响应的需求有待进一步研究。
图 8 E1 信号抖动转移特性
14 . 4 VOIP语音业务性能要求
如果 GPON 系统支持 VoIP语音业务,则应在 ONU上实现,并应满足以下性能指标要求:
a) 语音编码动态切换时间<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:
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— 网络条件很好时,PSQM 的平均值<1 . 5 ;
— 网络条件较差时(丢包率 =1%,抖动=20 ms, 时延= 100 ms) , PSQM 的平均值<1.8 ;
— 网络条件恶劣时(丢包率 =5%,抖动= 60 ms, 时延=400 ms) , PSQM 的平均值<2.0。
d) 语音的主观评定:
— 网络条件很好时,MOS>4 . 0 ;
— 网络条件较差时(丢包率 =1%,抖动=20 ms, 时延= 100 ms) , MOS>3.5 ;
— 网络条件恶劣时(丢包率 =5%,抖动= 60 ms, 时延=400 ms) , MOS>3.0。
e) 编码率 :
— 对于 G.711,依据 ITU-T G.711—1998,要求编码率= 64 kbit/s;
— 对于 G.729a,依据 ITU-T G.729—1996,要求编码率<18 kbit/s;
— 对于 G.723.1,依据 ITU-T G.723.1—1996,要求 G.723.1(语音压缩 5.3 kbit/s) <12 kbit/s, G.723.1(语音压缩 6.3 kbit/s)<15 kbit/s。
f) 时延指标(VoIP 的时延包括编/解码时延、收端输入缓冲时延和内部队列时延等):
— 采用 G.729a 编码时,时延<150 ms;
— 采用 G.723.1 编码时,时延<200 ms。
如果 ONU 实现 VoIP业务功能,同时 OLT实现 VoIP 到 V5 . 2 接 口 的转换功能,则此实现方式下的语音业务性能指标待研究。
15 操作管理维护要求
15 . 1 基本要求
基本要求如下:
a) 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 v2网管系统远程进行操作管理维护,可选支持 SNMP v3, 可选支持 TELNET 或 WEB 方式的网管;
b ) OLT应支持带外管理和带内管理方式,应实现访问控制;
c) OLT对 ONU 的管理应通过 OMCI进行;
d) 管理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;
e) 管理系统建议采用中文界面。
15 . 2 配置管理要求
配置管理要求如下:
a) 应能对网络侧和用户侧接口参数进行配置;
b ) 应能对上行、下行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,配置的固定带宽和保证带宽总和不应超过 PON 最大系统带宽;
c) 应能对板卡进行配置;
d) 应能配置 VLAN、帧过滤、组播等以太网功能,如禁用/启用、具体参数属性等;
e) 应能配置 PON 系统功能,如加密、光纤保护倒换(当支持 PON光纤保护功能时)等;
f) 网络拓扑结构发生变化时应能自动更新,如 ONU上线/下线等;
g) 应能通过网管对系统软件进行升级;
h) 所有配置操作应记录到 日志文件,并支持检索;
i ) 对非法 ONU事件应记录到 日志文件,并应产生相应警告信息;
j) 应能对环境监控参数进行配置(可选)。
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15 . 3 性能管理要求
性能管理要求如下:
a) 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;
b ) 性能管理应具备对系统性能管理事件的当天和前一天的 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;
c) ONU应通过 OMCI协议将性能监测数据上报给 OLT, OLT应将性能监测数据上报给网元管理系统;
d) OLT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;
e) 应能对组播性能参数进行统计,包括活动主机数、活动组数、从用户接收到的加入消息数、发送到网络的加入消息数、用户成功/未成功加入消息数、从用户接收到的离开消息数、发送到网络的离开消息数、发送到用户的通用查询数、从网络侧接收的通用查询数、从网络侧接收的特定查询数和收到的无效 IGMP数量等;
f) 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;
g) OLT 和 ONU可测量发射光功率和接收光功率值(可选)。
15 . 4 故障管理要求
故障管理要求如下:
a) 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;
b ) 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;
c) 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;
d) 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;
e) 故障事件恢复后,系统网管的相应告警信息应能自动清除;
f) 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;
g) 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;
h) 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。
15 . 5 安全管理要求
安全管理要求如下:
a) 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陆访问。 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;
b ) 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。 非法用户登陆应产生安全性告警,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;
c) 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。
16 ONT管理控制接口(OMCI)的要求
关于 OMCI 中消息的格式、消息对象 ME 以及消息流程的要求应符合 YD/T 1949 . 4—2011 的规定。
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17 其他要求
17 . 1 环境要求
17 . 1 . 1 光纤温度交变的要求
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,业务性能不应恶化或中断。
17 . 1 . 2 运行环境要求
GPON设备的运行环境应符合 YD/T 1619—2007 的规定。
17 . 1 . 3 防尘的要求
在以下灰尘环境下,GPON设备应能正常工作:
直径大于 5 μm 的灰尘浓度 ≤(3×10 4 ) 粒/m3 ,灰尘粒子是非导电、导磁和腐蚀性的。
17 . 1 . 4 大气压力要求
在以下大气压力条件下的环境下中,设备应能正常工作:
— 86 kPa~106 kPa。
17 . 2 电源要求
OLT应支持直流或交流供电方式,在以下 a)或者 b)条件下应能正常工作。
ONU应支持交流供电方式,在以下 b)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:
— 标称电压:-48 V ;
— 电压波动:在直流输入端子处测试的-48 V 电压允许变化范围为- 57 V~-40 V。
b ) 交流电压及其波动范围要求:
— 单相 220 V±10%,频率(50±2.5) Hz,线电压波形畸变率小于 5%。
17 . 3 电气安全要求
17 . 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。
17 . 3 . 2 设备接地要求
OLT 和 ONU设备的接地电阻应小于 5 Ω。
17 . 3 . 3 过压过流保护
OLT 和 ONU设备应安装过压、过流保护器。 过压、过流保护器在外接电源异常时保护设备的核心部分。
设备应满足 YD/T 1082—2000 对模拟雷电冲击、电力线感应、电力线接触等指标的要求。
GB/T 33845—20 17
17 . 3 . 4 电磁兼容
OLT 和 ONU设备的电磁兼容指标应符合 GB 9254 以及 GB/T 17618 的规定。

