论EPON与EoC综合网管设备自动发现协议.docx

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EPON和EoC综合网管设备自动发现协议

1.EPON和EoC综合网络管理系统示意图：

网元管理系统（EMS）

SNMP代理/MIB
OLT

EPON OAM/扩展

SNMP实体/MIB
ONUn
ONU2
ONU1U

SNMP代理/MIB
EoC局端U

EoC OAM

EoC
终端1
EoC
终端2
EoC终端n

SNMP实体/MIB

2.EPON系统网管实现
2.1 OLT的网络管理
OLT的网络管理应支持SNMP协议和IEEE802.3-2005中规定的OAM功能，即OLT与EMS系统之间的通信应采用标准的SNMP协议，实现相关的管理功能，同时，OLT实现SNMP代理功能，通过标准的OAM通道实现其与ONU之间的OAM维护功能。此外，OLT应通过对OAM功能的扩展，实现扩展OAM功能，管理功能包括光通道参数、加密、软件/固件下载、用户端口管理、FEC功能管理、VLAN、业务分类和标记、DBA参数管理、业务调度、保护倒换、CATV业务管理、VoIP业务管理等。
OLT设备还应根据“EoC设备自动发现协议”在OLT上建立本OLT所带EoC局端设备的MIB信息

2.2 ONU的网络管理
ONU的远程管理应至少支持两种实现方式：
l OLT作为网管系统的代理，通过IEEE802.3规定的以太网OAM方式对ONU进行远程管理；
l 由ONU实现SNMP功能，网管系统通过SNMP协议对ONU进行远程管理。

3 EoC系统网管实现方式
3.1EoC局端设备的网络管理
局端设备的网络管理应支持SNMP协议和EoC系统的OAM功能。局端设备与EMS系统之间的通信应采用标准的SNMP协议，实现相关的管理功能；同时，局端设备实现SNMP Agent功能，通过EoC系统OAM通道实现其与终端设备之间的OAM维护功能。维护管理功能包括射频物理参数、软件/固件下载、用户端口管理、VLAN、业务分类和标记、DBA参数管理、CATV业务管理、VoIP业务管理等。
EoC局端设备还应根据“EoC设备自动发现协议”定期向所连接的ONU设备广播包含本设备相关信息的以太网帧。

3.2EoC终端设备的网络管理
终端设备的远程管理应至少支持两种实现方式：
l 由EoC终端设备实现SNMP功能，网管系统通过SNMP协议对EoC终端设备进行远程管理，EoC终端设备需配置IP地址。
l EoC局端设备作为网管系统的代理，通过EoC系统OAM方式对EoC终端设备进行远程管理，EoC终端设备不需要配置IP地址。（可选）

4．EoC设备自动发现协议
在EPON/EoC综合网络管理系统中，可以通过SNMP协议分别对EPON系统以及EoC系统进行设备管理和参数配置，但是EPON/EoC系统网络拓扑结构，只能通过人工方式进行维护和管理，在大规模网络部署过程中，由于EoC设备数量较多，因此手工方式是无法有效进行网络维护和管理的。因此需要EoC局端设备（CBAT）通过EPON系统向综合网络管理系统上报EoC系统的技术类型以及与EPON系统的连接关系，以便综合网络管理系统可以实时维护和更新EPON/EoC系统网络拓扑结构。
1．CBAT设备发送广播帧CDBP（CBAT Discovery Broadcasting Packet）的流程图

图1 EoC自动发现协议流程图
注：图1中的EMS（网元管理系统）是逻辑上的网络设备管理系统，不特指EPON设备或者EoC设备的EMS。
1）CBAT设备在上电、复位、软件重启、上联端口重新UP或看门狗启动后必须向所连接的ONU设备连续发送广播帧（CBAT Discovery Broadcasting Packet，简称CDBP），广播帧发送间隔为60秒，直到CBAT本地MIB节点（参见CBAT设备MIB定义）中的报文发送间隔变更时，调整设备发送报文间隔。发送广播报文格式（CDBP消息）见图3；
2）ONU设备在接收到下联的CBAT设备发送的广播包后，根据设备能力按以下两种方式向OLT转发该广播包：
a）不含交换芯片的ONU设备将该广播包直接转发到OLT；
b）含交换芯片的ONU设备需要修改接收到的报文内容，增加发送报文的CBAT设备上联ONU设备的端口号和IP地址等信息，修改后的报文格式见图4；
3）OLT设备接收到ONU转发的广播报文后，如果该报文内不包含CBAT设备上联ONU设备的端口号和IP地址等信息，则OLT设备应根据ONU对应LLID和MAC地址学习转发表（参见EPON设备MIB节点）来查询该ONU MAC地址所对应的端口号和IP地址等信息；
4）OLT设备将收到的CBAT上报信息以及ONU设备端口信息，写入OLT本地MIB节点（参见EPON设备MIB节点eponLinkedEoCManagementObjects）；如果表中原来没有ONU连接的CBAT信息，则新创建该表，如果已经有但是所连接的ONU不一样或者ONU端口不一样，则更新该表；
5）OLT在本地建立或更新eponLinkedEoCManagementObjects节点后，将向网络管理系统发送SNMP Trap消息，网络管理系统收到OLT发的trap消息后，将读取OLT的eponLinkedEoCManagementObjects表的信息，从而建立了ONU与CBAT的连接关系，确定CBAT和ONU的哪个端口相连，并且可以根据CBAT的厂家信息，设备类型和版本信息调用相应的MIB定义文件，通过CBAT的IP地址，去访问CBAT的MIB信息，实现了EOC设备的自动发现；同时，网络管理系统（EMS/NMS）还应通过SNMP Set命令设置CBAT设备CDDP消息发送间隔MIB节点，将CBAT设备发送广播包间隔改写为1200秒；
6）当CBAT设备上联端口掉线，上联端口连接的ONU设备应通过OAM方式向OLT通知链路变化状况，OLT收到ONU的信息后更新eponLinkedEoCManagementObjects表，并向网络管理系统发送SNMP Trap消息，通知网络管理系统链路拓扑状态发生变化。收到该trap消息后，网络管理系统读取OLT设备的eponLinkedEoCManagementObjects表，把该CBAT条目从eponLinkedEoCManagementObjects中删除，并实时更新链路拓扑状态；
7）当CBAT设备被移动到ONU的其他端口或者移动到同一个OLT下的其他ONU时，CBAT设备应立即以1分钟间隔发送CDBP 消息，按照上述流程，OLT设备就可以在eponLinkedEoCManagementObjects表中重新建立该CBAT条目，并且发送trap通知网管；同时，网络管理系统（EMS/NMS）还应通过SNMP Set命令设置CBAT设备CDDP消息发送间隔MIB节点，将CBAT设备发送广播包间隔改写为1200秒；
8）当CBAT设备软件升级后，CBAT设备应以1分钟间隔向上联端口发送第1条所描述的广播报文，按照上述流程，OLT设备就可以在eponLinkedEoCManagementObjects表中重新建立该CBAT条目，并且发送trap通知网管；直至网络管理系统配置MIB节点变更报文发送间隔；同时，网络管理系统（EMS/NMS）还应通过SNMP Set命令设置CBAT设备CDBP消息发送间隔MIB节点，将CBAT设备发送广播包间隔改写为1200秒；
9）OLT 如果连续3600 秒没有收到一个CBAT 的CDBP 帧，就将该CBAT 条目从eponLinkedEoCManagementObjects中删除；
11）如果由于CBAT的故障，有可能出现实际上CBAT已经不工作了，但是OLT需要3600秒才能删除这个CBAT，这个时候需要网络管理系统对CBAT类型的网元做定期的通断性检测，如果在一定时间内该CBAT网元没有反应，就判断该CBAT离线。网络管理系统对CBAT、OLT通断性检测，采用SNMP Get机制定期轮询实现，网络管理系统每隔300秒向OLT、CBAT发送SNMP Get指令，流程图见图2。

图2 EMS轮询OLT、CBAT流程图

2．CBAT发送广播帧格式

图3 CDBP帧格式
DMAC：以太网目的MAC地址，为广播地址ff.ffff.ff.ff.ff
Ether_type:0x88B7
Payload由多个TLV三元组构成，分别是P_type、Length、Value
序号
P_type
Length
Value
备注
1
0x01
15
厂家自定义
厂家名称
2
0x02
1
0x01：MOCA
0x02：HomePlug BPL
0x03：HomePlug AV
0x04：HPNA
0x05：WiFi降频
0x06：基带EoC
0x07：其他
设备类别：

3
0x03
10
厂家自定义
产品型号
4
0x04
3
厂家自定义
软件版本
5

0x05
3
厂家自定义
MIB版本
6
0x06
4
EoC头端设备IP地址
设备的IP地址
7
0x07
6
EoC头端设备MAC地址
设备的MAC地址
8
0x08-0xff
0x00

预留值

3．ONU向OLT转发以太网帧格式

图4 ONU修改后CDBP帧格式
SMAC：连接EoC头端的ONU以太网端口MAC地址
DMAC：以太网目的MAC地址，为广播地址ff.ff.ff.ff.ff.ff（单播地址：
Ether_type:0x88B7
Payload由多个TLV三元组构成，分别是P_type、Length、Value
序号
P_type
Length
Value
备注
1
0x01
15
厂家自定义
厂家名称
2
0x02
1
0x01：MOCA
0x02：HomePlug BPL
0x03：HomePlug AV
0x04：HPNA
0x05：WiFi降频
0x06：基带EoC
0x07：其他
设备类别：

3
0x03
10
厂家自定义
产品型号
4
0x04
3
厂家自定义
软件版本
5
0x05
3
厂家自定义
MIB版本
6
0x06
4
EoC头端设备IP地址
设备的IP地址
7
0x07
6
EoC头端设备MAC地址
设备的MAC地址
8
0x08
1
连接EoC头端的ONU以太网端口号
ONU设备的以太网端口号
9
0x09
4
连接EoC头端的ONU设备IP地址
ONU的IP地址
10
0x0a-0xff
0x00

预留值

4.OLT在本地建立EPON/EoC网管互通管理MIB节点
eponLinkedEoCManagementObjects[EPON/EoC网管互通管理项](A.3.11)
eocDevInfoTable[EoC设备信息表](A.3.11.1)
eocDevInfoEntry[EoC设备信息表目](A.3.11.1.1)
onuDeviceIndex[ONU设备索引号] (A.3.11.1.1.1)（ONU ID）
cardIndex[板卡索引号] (A.3.11.1.1.2)
portIndex[端口索引号] (A.3.11.1.1.3)
eocDeviceTechnologyType[EoC设备技术类型] (A.3.11.1.1.8)
eocDeviceVendorName[EoC设备生产商名称] (A.3.11.1.1.9)
eocDeviceProductType[EoC设备产品类型] (A.3.11.1.1.10)
eocDeviceSoftwareVersion[EoC设备软件版本] (A.3.11.1.1.11)
eocDeviceHardwareVersion[EoC设备硬件版本] (A.3.11.1.1.12)
eocSeriesNumber[EoC局端设备SN] (A.3.11.1.1.12)
eocDeviceIpAddress[EoC设备IP地址] (A.3.11.1.1.13)
eocDeviceMacAddress[EoC设备Mac地址] (A.3.11.1.1.14)

5.CBAT设备在本地建立发送广播报文间隔MIB节点
upLinkBroadcastframeSendIntervalBeforeAck[确认前发送广播帧间隔] （A.4.1.2.8）
upLinkBroadcastframeSendIntervalAfterAck[确认后发送广播帧间隔] （A.4.1.2.9）

6．网络管理系统将CBAT上报信息中上联ONU相关信息写入CBAT设备信息MIB节点
modEoCDevInfoGroup[设备信息组]（A.4.1.1）
modEoCAdminLogicalID [逻辑标识符]（A.4.1.1.1）
modEoCAdminTechProject [采用的技术方案]（A.4.1.1.2）
modEoCAdminManufactoryInfo [设备生产厂家]（A.4.1.1. 3）
modEoCAdminModelNumber [设备型号]（A.4.1.1.4）
modEoCAdminSerialNumber [设备串序列号]（A.4.1.1.5）
modEoCAdminSoftwareVersion [设备程序版本号]（A.4.1.1.6）
modEoCAdminVendorSpecialInfo [设备供应商的其它特殊指定信息]（A.4.1.1.7）
modEoCCBATAdminGroup [CBAT设备管理组]（A.4.1）
modEoCNetworkAttrGroup[设备网络属性组] (A.4.1.2)
modEoCAdminMACAddress [设备MAC地址]（A.4.1.2.1）
modEoCAdminIPMode[设备的IP分配方式]（A.4.1.2.2）
modEoCAdminIPAddress [设备的IP地址]（A.4.1.2.3）
modEoCAdminIPMask [设备的网络掩码]（A.4.1.2.4）
modEoCAdminIPGateway [设备的网络网关]（A.4.1.2.5）
modEoCAdminupLinkDeviceMACAddress [上联设备ONU MAC地址]（A.4.1.2.6）
modEoCAdminupLinkDevicePortnumber[上联设备ONU 端口号] （A.4.1.2.7）
upLinkBroadcastframeSendIntervalBeforeAck[确认前发送广播帧间隔] （A.4.1.2.8）//1分钟//
upLinkBroadcastframeSendIntervalAfterAck[确认后发送广播帧间隔] （A.4.1.2.9）//60分钟/
commonAdminEMSIPAddress[EMS服务器IP地址] （A.4.1.2.7）