GPON接入-状态机分析

GPON接入—状态机分析

在G984.3和G987.3中定义了ONU激活的步骤。其状态分别是:

O1:初始状态

O2-3:序列号处理

O4:时间调整

O5:正常操作状态

O6:间歇的下行失步状态

O7:紧急停止状态

ONU在上电以后,或者ONU收到deactivationPLOAM消息以后,或者从O7状态出来后,都要先进入初始状态,在这一状态下,ONU上行关闭,下行接收从OLT来的下行帧,检测其同步字段,从而获取同步。在这个状态下,之前的Alloc-ID,XGEM port-ID, burst profile和equalization Delay全部失效,需要重新获取;

在获得同步以后,ONU就可以接收OLT下行帧的数据了。在OLT下行帧中,会有一个特殊的广播的profile, 告诉ONU可以上报其序列号了。ONU在收到这个消息后,会在XGTC帧的帧头位置上报序列号PLOAM消息。这时候,由于ONU上行没有同步,所以在收到OLT的下行帧以后,就可以发送了。这时候,如果有多个ONU要上报,则会出现冲突;而且正常工作的ONU也会收到影响。为了正确的接收ONU的序列号信息,首先OLT定义了一个静默窗口,在这个窗口,所有正常工作的ONU都不能发送上行数据;需要上报序列号的ONU,在收到OLT的下行数据后,随机延迟一段时间(0~48 us)在发送上行数据。OLT收到序列号后,会给ONU分配一个ONU-ID.

在O4状态,OLT发送一个调整时间的命令给一个ONU,同时进入延迟测量状态;ONU收到这条消息,会发一个Registration的消息给OLT。OLT根据收到的时间,计算出链路延迟。并把延迟通过Ranging_Time消息发给ONU,这时候ONU就获得了上行同步。进入正常操作状态。当状态机进入O4时,会有启动一个定时器TO1(一般为10S),如果在TO1的时间内不能进入O5,ONU会丢弃分配的ONU-ID,IMC-XGEM port-ID,重新回到O2-3状态。如果在O4状态,收到了Deactivation的消息,则进入O1.

O5状态是一个正常模式,ONU可以根据OLT的调度正常收发数据。

在O5状态,如果下行失步, 进入O6;如果O6时间超过了TO2(一般为100ms),则进入O1状态.

O7是一个特殊的状态,一般ONU收到OLT发送的Disable_Serial_Number消息后进入O7状态,并把上行发送停止。如果在O7收到Enable SN,则进入O1状态。这个状态是为了防止坏的ONU不听指挥,上行胡乱发送数据,从而干扰其他ONU。

以上基本上是协议的翻译,在我看来,固网接入和无线的接入其实原理是一样的。首先,终端设备要获取下行同步,解码广播信息;然后通过接入信道发送一条消息;根据消息的时延,获取上行同步信息,并发给终端设备。这时候,上下行同步都已经建立,就可以通信了。而且在正常的O5状态,上行同步还可以微调。在无线接入领域,我们考虑的是终端的移动;在固网,我们考虑的是温度的变化,提供更精确的同步。

后面我们会涉及到静默窗口的大小设置,时间调整等。

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