YD_T 3963-2021 基于SDN的宽带接入网技术要求 OLT设备.pdf
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1、YD/T XXXX-XXXX 0 ICS 33.040.50 CCS M 42 YD 中 华 人 民 共 和 国 通 信 行 业 标 准 YD/T XXXXXXXXX 基于 SDN 的宽带接入网技术要求 OLT 设备 Technical requirements for SDN based broadband access network OLT (报批稿)XXXX-XX-XX 发布 XXXX-XX-XX 实施 中华人民共和国工业和信息化部发布 YD/T XXXX-XXXX I 目 次 前 言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 缩略语.2 5 基于 SDN 的
2、宽带接入网 OLT 设备概述.3 5.1 OLT 设备在网络中的位置.3 5.2 OLT 功能模块概要.4 5.3 OLT 设备接口.4 6 设备功能要求.5 6.1 动态带宽分配(DBA)功能.5 6.2 业务 QoS 功能.6 6.3 转发和标记功能.6 6.4 组播功能.7 6.5 安全防护功能.8 6.6 以太网 OAM(可选).8 6.7 设备可靠性要求.8 6.8 保护倒换.8 6.9 VxLAN 功能.9 6.10 网络切片.9 6.11 IPv6 功能.9 6.12 网络遥测.9 6.13 本地计算和存储功能(可选).9 6.14 设备软件功能组件化(可选).10 6.15 设
3、备控制管理功能云化(可选).10 7 设备性能要求.10 8 设备管理要求.10 8.1 基本要求.10 8.2 管理协议.11 8.3 配置管理要求.12 8.4 性能管理要求.12 8.5 故障管理要求.12 9 设备时间同步要求.12 10 其他要求.12 10.1 环境要求.12 10.2 电源要求.13 10.3 电气安全要求.13 YD/T XXXX-XXXX II 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则起草。本标准是基于SDN的宽带接入网系列标准之一,该系列标准的名称和结构预计如下:基于SDN的宽带接入网 总体技术要
4、求;基于SDN的宽带接入网 OLT设备;基于SDN的宽带接入网 控制器;基于SDN的宽带接入网 基于PON设备YANG模型的控制器南向接口。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。本文件由中国通信标准化协会提出并归口。本文件起草单位:中国信息通信研究院、中国电信集团有限公司、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、中国移动通信集团有限公司。本文件主要起草人:曹小波、杨跃强、陈洁、程强、张德智、吴浩、张立新、李俊玮 YD/T XXXX-XXXX 1 基于 SDN 的宽带接入网技术要求 OLT 设备 1 范围 本文件规定了基于SDN的宽带接入
5、网的OLT设备功能模块、功能要求、性能要求、管理要求、同步要求、其他要求等。本文件适用于公众电信网环境下宽带接入网,专用电信网也可参考使用。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 9254 信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法 GB/T 17618 信息技术设备抗扰度限值和测量方法 GB/T 20185 同步数字体系设备和系统的光接口技术要求 GB/T 29229 基于以太网方式的无源光网络(EPON)技术要求 GB/T
6、 33845 接入网技术要求 吉比特的无源光网络(GPON)GB/T 37081 接入网技术要求 10Gbit以太网无源光网络(10G-EPON)GB/T xxxxx-xxxx 接入网技术要求 10Gbit无源光网络(XG-PON)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条件 YD/T 1420 基于2048kb系列的数字网抖动和漂移技术要求 YD/T 2275 接入网技术要求 宽带用户接入线路(端口)标识 YD/T 2375 高精度时间同步技术要求 YD/T 2402.2 接入网技术要求10Gbit/s无源光网络(XG-PON)第2部分:物理层要求 YD/T 254
7、9 接入网技术要求 PON系统支持IPv6 YD/T 2676 PON系统承载频率同步和时间同步 YD/T 3757 接入网技术要求 支持网络切片的光线路终端(OLT)YD/T xxxxx-xxxx 接入网设备支持VxLAN技术要求 IEEE 802.1D 局域网和城域网MAC 桥(Local and Metropolitan Arca 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 Arca Networks Virtual Bridged Local Ar
8、ca Network)IEEE 802.3 IEEE以太网标准(IEEE Standard for Ethernet)IETF RFC 2236互联网组管理协议版本2(Internet Group Management Protocol,Version 2)IETF RFC 2933互联网组管理协议MIB(Internet Group Management Protocol MIB)IETF RFC 3376 互联网组管理协议版本3(Internet Group Management Protocol,Version 3)IETF RFC 5277 NETCONF消息订阅(NETCONF Ev
9、ent Notifications)IETF RFC 6241 网络配置协议(Network Configuration Protocol)IETF RFC 8341 网络配置访问控制模型(Network Configuration Access Control Model)3 术语和定义 YD/T XXXX-XXXX 2 下列术语和定义适用于本文件。3.1 网络遥测 network telemetry 测量、收集、记录和分发关于网络行为的信息的过程。该数据可用于策略和SLA检验、故障根因分析、网络优化、事件跟踪和预测等目的。3.2 静态订阅 static subscription SDN控制
10、器下发订阅内容后,设备会持续不断的采样数据上送,常用于采样周期长,数据量小的采样,在部署时就规划好采样的数据。3.3 动态订阅 dynamic subscription 租户对特定内容进行短时间的订阅,一般会通过动态订阅的方式进行数据采样分析,通常采样周期短,分析器获取到需要的数据后,会主动断开连接,设备则自动取消订阅,从而避免静态配置采样周期短、数据量大的采样而影响设备的负载。3.4 软件功能组件化 software function modularization 设备软件由多个功能模块组合而成,针对不同的客户需求可加载不同的模块化功能。模块之间彼此独立,每个模块可单独加载、运行和卸载。3.
11、5 每秒浮点运算数 floating-point operations per second,FLOPS 每秒所执行的浮点运算次数,用来估算计算的执行效能,衡量CPU的执行效率。4 缩略语 下列缩略语适用于本文件。API:应用编程接口(Application Programming Interface)BIOS:基本输入输出系统(Basic Input Output System)CPE:客户驻地设备(Custom Premise Equipment)DBA:动态带宽分配(Dynamic Bandwidth Allocation)DHCP:动态主机配置协议(Dynamic Host Confi
12、guration Protocol)EMS:网元管理系统(Element Management System)EPON:基于以太网方式的无源光网络(Ethernet Passive Optical Network)GPB:Google序列化协议(Google protocol Buffer)G-PON:吉比特无源光网络(Gigabit-capable Passive Optical Networks)GW:网关(Gateway)HDMI:高清多媒体接口(High-Density Multichip Interconnect)HGU:家庭网关单元(Home Gateway Unit)IGMP:互
13、联网组管理协议(Internet Group Management Protocol)IP:互联网协议(Internet Protocol)YD/T XXXX-XXXX 3 LXC:Linux容器(Linux Container)NFV:网络功能虚拟化(Network Function Virtualization)NT:网络终端(Network Terminal)OAM:操作、管理和维护(Operation,Administration&Maintenance)ODN:光分配网络(Optical Distribution Network)OLT:光线路终端(Optical Line Term
14、inal)OMCI:ONU管理控制接口(ONU Management and Control Interface)ONU:光网络单元(Optical Network Unit)OSS:运营支撑系统(Operation Support System)PIM:物理基础设备管理(Physical Infrastructure Manager)PON:无源光网络(Passive Optical Network)PPP:点到点协议(Point to Point Protocol)PPPoE:以太网承载PPP(PPP over Ethernet)QoS:服务质量(Quality of Service)SD
15、N:软件定义网络(Software Defined Network)SLA:服务等级协议(Service Level Agreement)SSH:安全外壳(协议)(Secure Shell)UNI:用户网络接口(User Network Interface)USB:通用串行总线(Universal Serial Bus)VGA:视频图形阵列(Video Graphics Array)VIM:虚拟化基础设施管理器(Virtual Infrastructure Manager)VLAN:虚拟局域网(Virtual Local Area Network)VNF:虚拟网络功能(Virtual Netw
16、ork Function)VxLAN:虚拟可扩展局域网(Virtual eXtensible Local Area Network)XG-PON:10G比特无源光网络(10-Gigabit-capable Passive Optical Networks)XGS-PON:10G比特对称无源光网络(10-Gigabit-capable symmetric passive optical network)5 基于 SDN 的宽带接入网 OLT 设备概述 5.1 OLT 设备在网络中的位置 图1 基于SDN的宽带接入网的OLT设备在网络中的位置 基于 SDN 的宽带接入网的 OLT 设备在网络中的位
17、置见图 1。其中 OLT 设备主要完成报文的传送、调度、感知、监测等功能,可采用专用硬件提供用户接入和二层转发功能,并通过MINF接口接受接入接入网 SDN 控制器功能 OLT SNI ONU MINF UNI ODN YD/T XXXX-XXXX 4 网 SDN 控制器的控制管理。图 1 中的MINF接口为逻辑接口,即控制器南向接口,OLT 设备侧可采用带内或带外的方式接受接入网 SDN 控制器的管理。5.2 OLT 功能模块概要 基于SDN的宽带接入网OLT设备功能模块示意图见图2。图2 OLT设备功能模块 基于SDN的宽带接入网OLT设备功能可划分为用户平面功能和控制管理平面功能。其中用
18、户平面实现数据业务的快速转发,对设备的硬件转发性能有较高的要求。控制管理平面实现对设备的协议控制和管理,对设备的计算能力有较高要求。基于SDN的宽带接入网OLT设备可按需配合在云端部署的VNF功能实现自动化、智能化的场景化宽带目标。OLT设备功能模块中各部分主要实现的功能包括:a)用户平面:1)帧适配:基于标签对下行数据流到GEM port/LLID的映射封装和相应上行数据流的解封装;2)业务QoS:实现上下行数据流的队列调度、限速等二层业务转发的流量管理功能;3)网络安全:实现数据帧过滤、报文抑制等转发数据的安全防护功能;4)d)转发和标记:实现数据流标记和数据帧转发等相关功能;5)DBA功
19、能:实现PON上行数据带宽的动态分配功能;6)OAM:实现以太网数据的操作维护功能。b)控制管理平面:1)控制功能:为设备提供协议控制能力,包括防MAC地址欺骗、用户端口识别、组播功能等;2)管理功能:实现接入网SDN控制器对设备的控制。包括管理配置下发,性能统计,告警上报功能等。当采用集成管理模式时,OLT应提供面向SDN控制器的网络管理接口,并通过多种协议向ONU发送/接收管理消息。5.3 OLT 设备接口 5.3.1 接口要求 5.3.1.1 OLT 网络侧接口 帧适配 用户平面 控制管理平面 防 MAC 欺骗 用户端口识别 组播功能 配置下发 告警上报 性能统计.管理功能 接入网 SD
20、N 控制器功能 业务 QoS 网络安全 转发功能 转发和标记.DBA OAM 控制功能 YD/T XXXX-XXXX 5 5.3.1.1.1 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,各种接口类型均应按IEEE 802.3的规定。5.3.1.1.2 10/100Base-T 接口 10/100Base-T接口应按IEEE 802.3的规定。5.3.1.1.3 10GBase-X 接口 10GBase-X接口应按IEEE 802.3的规定。5.3.1.1.4 100GE 接口 OLT的网络侧应支持10
21、0GE(可选)以太网接口。5.3.1.1.5 STM-1 接口 STM-l接口应按GB/T 20185的规定。5.3.1.1.6 时钟同步接口 时钟同步接口应按YD/T 1420的规定。5.3.1.1.7 时间同步接口 时间同步接口应符YD/T 2375的规定。5.3.1.2 OLT PON 接口 OLT设备PON接口类型应包括GPON、EPON、XG-PON、XGS-PON、10GEPON(对称/非对称),可根据业务类型配置PON板卡接口。其中:GPON接口应按GB/T 33845的规定;EPON接口应按GB/T 29229的规定;XG-PON接口应按YD/T 2402.2的规定;XGS-P
22、ON接口应按YD/T 3691.2的规定;10GEPON接口应按GB/T 37081的规定。5.3.1.3 OLT 管理接口 OLT设备应支持以下管理接口类型:本地维护管理的RS-232接口(Console口);远程集中维护带外接口(1000BASE-T);远程集中维护网络侧带内接口。6 设备功能要求 6.1 动态带宽分配(DBA)功能 基于GPON和XG-PON/XGS-PON系统的OLT设备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,应支持SR-DBA。OLT应能根据T-CONT分配带宽授权,并保证ONU的上行流量不超过SLA中的最大带宽,具体应按ITU
23、-T G.9807.1的要求。DBA的可配置最小带宽颗粒度不应大于256kbit/s,精度应优于 5。YD/T XXXX-XXXX 6 基于EPON和10GEPON系统的OLT设备应采用动态带宽分配机制(DBA)来提高系统上行带宽利用率以及保证业务公平性和QoS,应能根据LLID报告的队列状态信息分配带宽授权。DBA的可配置最小带宽颗粒度不应大于256kbit/s,精度应优于 5。6.2 业务 QoS 功能 6.2.1 基本要求 OLT设备应提供必要的QoS机制,以保障在上行和下行方向均能根据SLA协议提供各种优先级业务的 QoS。OLT设备应支持基于ITU-T Y.1291 的QoS机制,包
24、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。6.2.2 业务流分类功能 基于GPON和XG-PON/XGS-PON系统的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 Port-ID、VLAN ID、以太网PRI字段
25、、以太网帧封装协议(如PPPoE、IPoE等)、MAC地址、IP地址、IP协议类型(TCP、UDP、ICMP、IGMP等)、IP TOS/DSCP和TCP/UDP协议端口号对上行业务流进行分类的能力。基于EPON和10GEPON系统的OLT设备应具有对上行业务流进行分类的功能,应具有基于VLAN ID、以太网PRI字段、以太网帧封装协议(如PPPoE、IPoE等)、MAC地址、源/目的IP地址、IP协议类型(TCP、UDP、ICMP、IGMP等)、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。6.2.3 优先级标记方式 OLT设备应支持基于上行流分类的优先级标记
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