EPON設(shè)備測(cè)試分析
日期:2011/12/14 來源:機(jī)電商報(bào) 作者:上海貝爾股份有限公司 /劉蜀寧 葛衛(wèi)芳
摘要:隨著Internet的迅猛發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求日漸增長(zhǎng)。為了滿足市場(chǎng)的需要,通信網(wǎng)的主干部分已經(jīng)發(fā)生了巨大的變化,而一直變化較少的傳統(tǒng)接入網(wǎng)已經(jīng)成為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的瓶頸,各種新的寬帶接入技術(shù)成為研究的熱點(diǎn)。EPON(以太無源光網(wǎng)絡(luò))是一種新型的光纖接入網(wǎng)技術(shù),它采用一點(diǎn)到多點(diǎn)結(jié)構(gòu)、無源光纖傳輸,在以太網(wǎng)之上提供多種業(yè)務(wù)。
隨著Internet的迅猛發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求日漸增長(zhǎng)。為了滿足市場(chǎng)的需要,通信網(wǎng)的主干部分已經(jīng)發(fā)生了巨大的變化,而一直變化較少的傳統(tǒng)接入網(wǎng)已經(jīng)成為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的瓶頸,各種新的寬帶接入技術(shù)成為研究的熱點(diǎn)。PON相對(duì)于其他寬帶技術(shù)而言,不僅在投資和維護(hù)成本、可靠性、質(zhì)量和管理上具有優(yōu)勢(shì),還更具發(fā)展?jié)摿Γ≒ON Benefits:CapEx,OpEx,Reliability,QoS,Management,F(xiàn)uture proof)。而EPON(以太無源光網(wǎng)絡(luò))是一種新型的光纖接入網(wǎng)技術(shù),它采用一點(diǎn)到多點(diǎn)結(jié)構(gòu)、無源光纖傳輸,在以太網(wǎng)之上提供多種業(yè)務(wù)。它在物理層采用了PON技術(shù),在鏈路層使用以太網(wǎng)協(xié)議,利用PON的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了以太網(wǎng)的接入。因此,它綜合了PON技術(shù)和以太網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn):低成本、高帶寬、擴(kuò)展性強(qiáng)、靈活快速的服務(wù)重組、與現(xiàn)有以太網(wǎng)的兼容性、方便的管理等等。這一切使得PON產(chǎn)品從技術(shù)角度上已經(jīng)有商用可能性。
另一方面,市場(chǎng)的推動(dòng)力量也在生效。尤其是近年來隨著相關(guān)器件成本的下降,PON的商用部署變成了可能。目前在北美和歐洲,阿爾卡特朗訊已經(jīng)擁有數(shù)量可觀的GPON用戶群,成為市場(chǎng)的領(lǐng)頭羊。但在中國(guó),價(jià)格相對(duì)便宜的EPON更受到市場(chǎng)青睞。2009年是PON在中國(guó)市場(chǎng)的起飛年,背后最關(guān)鍵的市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)力是成本。在光進(jìn)銅退策略的指導(dǎo)下,中國(guó)運(yùn)營(yíng)商盡力壓縮在DSL設(shè)備上的投資。對(duì)于阿朗的光接入研發(fā)團(tuán)隊(duì)而言,當(dāng)前的使命是一方面對(duì)GPON產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化,努力降低成本;另一方面盡快推出符合中國(guó)市場(chǎng)的需求的EPON產(chǎn)品。在此背景下,阿朗的7342 EPON產(chǎn)品橫空出世。
圖1為EPON體系架構(gòu),整個(gè)EPON系統(tǒng)由NT(Network Terminal)、OLT(Optical Line Terminal)和ONU(Optical Network Unit)三部分組成,OLT的PON口下掛ONU,NT部分有NTA、NTB兩個(gè)NT板組成,形成對(duì)系統(tǒng)的冗余保護(hù)。
OLT上的數(shù)據(jù)通路如下:上行數(shù)據(jù)通過ONU至邏輯鏈路,再由邏輯鏈路傳至EPON芯片(Enhanced EPON MAC),然后再傳至Aggregation switch,最后通過10G的通道,經(jīng)由背板傳到圖1中NT板LANX的上聯(lián)口中,下行用戶數(shù)據(jù)則反向傳遞。
從結(jié)構(gòu)圖上就可以看出,EPON系統(tǒng)包括NT、OLT、ONU三部分,其測(cè)試也主要涉及到這三部分。由于EPON系統(tǒng)的NT板與GPON系統(tǒng)的NT板為同一款,屬成熟產(chǎn)品,涉及的的測(cè)試點(diǎn)不多。EPON系統(tǒng)測(cè)試主要集中在對(duì)OLT板的測(cè)試以及OLT與ONU的互通管理兩部分,而OLT部分則是整個(gè)測(cè)試的重點(diǎn),OLT測(cè)試被劃分為:HIS業(yè)務(wù)部分、組播業(yè)務(wù)部分、協(xié)議部分、設(shè)備及軟件管理、健壯性測(cè)試、LOAD測(cè)試。
其中HIS測(cè)試中VLAN部分bridge是實(shí)現(xiàn)了客戶服務(wù)功能最基本模型,而CCL則是提供了基于不同條件對(duì)用戶業(yè)務(wù)進(jìn)行了分類標(biāo)注不同的優(yōu)先級(jí),而OLT基于LLID與SERVICE的限速、流量調(diào)度,是為QOS提供了具體的執(zhí)行保障。對(duì)于安全保護(hù)問題,EPON重視度更高了。VLAN在用戶側(cè)與網(wǎng)絡(luò)側(cè)的CVLAN轉(zhuǎn)換,是安全保障的第一步。而現(xiàn)有的協(xié)議為用戶提供IP和部分安全認(rèn)證保護(hù)機(jī)制,并對(duì)板上OBC的負(fù)荷能力做了驗(yàn)證和保護(hù),以防止系統(tǒng)在收到大量協(xié)議的攻擊,而導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常工作。訪問列表則是對(duì)系統(tǒng)訪問控制做了限制,只有符合要求的客戶才能夠訪問網(wǎng)絡(luò)。以上措施大大提高了網(wǎng)絡(luò)訪問安全的保護(hù)。而健壯性測(cè)試則是在保持用戶流量的同時(shí),考量不同操作、不同類型的流量之間的影響和干擾度,也是從另一個(gè)層面對(duì)系統(tǒng)安全的保護(hù)。
OLT與ONU的互通管理測(cè)試包括:OLT板端口對(duì)ONU的識(shí)別和授權(quán)的測(cè)試、對(duì)OLT的QOS中DBA測(cè)試、對(duì)ONU的管理配置測(cè)試、對(duì)ONU的網(wǎng)絡(luò)端口的管理配置測(cè)試、對(duì)ONU上行流量的QOS管理測(cè)試、對(duì)ONU組播的管理測(cè)試以及對(duì)ONU的健壯性管理測(cè)試。
其中OLT的PON端口對(duì)ONU的識(shí)別和授權(quán)是OLT與ONU的最基本前提。從市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)角度來看,電線運(yùn)營(yíng)商對(duì)OLT、ONU將實(shí)現(xiàn)分別采購(gòu),這樣的好處將可以極大程度上節(jié)約運(yùn)營(yíng)成本,加速電信設(shè)備提供商的相互競(jìng)爭(zhēng),防止一家獨(dú)大,對(duì)市場(chǎng)形成壟斷優(yōu)勢(shì)。從技術(shù)角度上看,不同品牌的設(shè)備在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)下的配置對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)是一種安全備份,避免整個(gè)系統(tǒng)因在單一產(chǎn)品配置下,因?yàn)槟骋划a(chǎn)品的缺陷而導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中斷的情況出現(xiàn),所以O(shè)LT與ONU的互通管理測(cè)試在實(shí)際中是十分重要的;而OLT板的PON端口對(duì)ONU的識(shí)別和授權(quán)則是互連互通的前提。其內(nèi)容包括PON下對(duì)接入的ONU的識(shí)別,只有配置過的ONU才能夠被注冊(cè)。OLT的QOS的DBA測(cè)試是基于LLID實(shí)現(xiàn)固定帶寬、保證帶寬、盡力帶寬及三種帶寬的結(jié)合的模式。ONU組播的管理測(cè)試包括驗(yàn)證ONU可以支持CTC與SNOOPING兩種模式的配置、支持FASTLEAVEL功能的打開與關(guān)閉的配置、支持對(duì)下行組播VLAN標(biāo)簽撥除與保留的配置、驗(yàn)證ONU在不同的的組播模式下的特性,如CTC模式下加入最大組播波組的數(shù)量可以基于UNI和控制通道上配置并生效,而SNOOPING模式下該參數(shù)僅基于UNI上配置方才生效。ONT的QOS測(cè)試主要包括對(duì)ONT的限速和在ONU上進(jìn)行服務(wù)分類。系統(tǒng)支持由OLT對(duì)ONU的UNI口實(shí)現(xiàn)上行流量的限速,當(dāng)上行擁塞出現(xiàn)時(shí),可以觸發(fā)pause幀對(duì)發(fā)送端實(shí)現(xiàn)限速。對(duì)ONU上端口流量的分類可以基于ONU的UNI口、基于VLAN、基于用戶流量自身的優(yōu)先級(jí)、基于用戶IP、基于用戶MAC、基于四層流量的用戶源端口等幾類,進(jìn)行用戶流量服務(wù)等級(jí)的分類和優(yōu)先級(jí)標(biāo)注。這是在ONU的上面完成用戶流量的QOS的控制。還有就是對(duì)ONU的健壯性的測(cè)試,包括對(duì)ONU可以穩(wěn)定工作前提下的接收光功率波動(dòng)的范圍的確定,確定ONU數(shù)據(jù)和語音方面總的通量大小并檢驗(yàn)在可維持的通量大小的用戶流量條件下,ONU可以確保72小時(shí)無錯(cuò)包的性能,在高負(fù)載的情況下,拔插光纖,重啟ONU或?qū)ζ鋽嚯姷牟僮?,ONU自身狀態(tài)可以恢復(fù),所負(fù)載的流量也可以恢復(fù)。單個(gè)PON口掛滿32個(gè)ONU時(shí)拔插多個(gè)ONU上的光纖是否會(huì)造成ONU之間的相互干擾,及檢測(cè)32個(gè)ONU同時(shí)斷電重啟,ONU是否可以恢復(fù),或者ONU升降級(jí)軟件時(shí),ONU及其所負(fù)載的用戶能量是否可以恢復(fù),還包括ONU語音網(wǎng)管界面分別擁有IP和共享同一IP的情況下,ONU網(wǎng)管通過UNI或者PON界面是否可以實(shí)現(xiàn)??梢钥闯鯫LT與互通ONU的測(cè)試最突出的特點(diǎn)是一致性,畢竟我們?cè)S多對(duì)ONU的操作全部是在OLT上完成,然后通過OLT下發(fā)到ONU上而非直接對(duì)ONU操作。所以這個(gè)階段一致性的檢測(cè)是最突出的一個(gè)特點(diǎn)。
同一個(gè)產(chǎn)品不同的角色可能對(duì)系統(tǒng)測(cè)試的關(guān)注點(diǎn)會(huì)不太一樣。整個(gè)EPON的測(cè)試從產(chǎn)品檢驗(yàn)角度看需要關(guān)注的是三個(gè)方面的問題。配置準(zhǔn)確下發(fā)與否,即所謂一致性問題;配置準(zhǔn)確前提下,功能實(shí)現(xiàn)與否即準(zhǔn)確性問題;功能實(shí)現(xiàn)前提下,系統(tǒng)穩(wěn)定與否即穩(wěn)定性的問題。如果這三方面問題可以比較圓滿解決,所實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)應(yīng)該是個(gè)完全可以讓人接受的系統(tǒng)。
和ONU測(cè)試中提到的一致性略有不同,這里的一致性外延主要是基于系統(tǒng)角度考慮的。一致性的驗(yàn)證主要講的是管理面、應(yīng)用面、HW?wrappers三方面的數(shù)據(jù)的一致性。管理面數(shù)據(jù)是通過TL1,網(wǎng)管等下發(fā)的配置;應(yīng)用面則是依據(jù)網(wǎng)管數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)用層下的應(yīng)用程序進(jìn)行操作調(diào)用的數(shù)據(jù),理論應(yīng)該和管理數(shù)據(jù)一致的;HW wrappers是僅位于HW之上的特殊的數(shù)據(jù)層,通過它可以完成對(duì)具體的寄存器操作級(jí)HW操作。在EPON測(cè)試中就遭遇過這樣的問題,大多不一致發(fā)生在管理面與HW?wrappers之間,而應(yīng)用面和管理面數(shù)據(jù)基本一致,目前為止尚未遭遇到兩者不同的情況。
不同的身份決定了不同的視角,不同的視角就會(huì)有不同的測(cè)試切入點(diǎn),如果兼顧好各方面的關(guān)注點(diǎn),那么產(chǎn)品基本就能夠迅速被市場(chǎng)接受,測(cè)試也就達(dá)到最終的目的了。EPON設(shè)備的測(cè)試正是兼顧了這些測(cè)試視角,所以最后順利入網(wǎng)也就是必然結(jié)果。
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