GPON的控制管理机制有哪些?

OLT的一个PON口是如何能够高效有序的管理下挂的一堆ONU？那就需要来了解下GPON的控制管理机制。

GPON的控制管理机制包含3种，分别是嵌入式OAM、PLOAM和OMCI，如图所示。

• 嵌入式OAM：Embedded OAM
• PLOAM：Physical Layer OAM
• OMCI：ONU Management and Control Interface

图1 GPON的控制管理机制

其中，嵌入式OAM和PLOAM主要用于控制管理PMD层和TC层，而OMCI主要用于更高层的配置和管理，如业务相关功能。

何为嵌入式OAM？

嵌入式OAM是GPON的控制管理机制的一种，与PLOAM配合完成PMD层和TC层的主要控制管理功能。

嵌入式OAM直接封装在GTC帧头的特定字段，在TC成帧子层进行处理，是一条低时延的通道，主要用于实时性强的控制信息，如动态带宽分配、密钥交换、链路误码监视等。

何为PLOAM？

PLOAM也属于GPON的控制管理机制，与嵌入式OAM配合使用。

PLOAM主要封装在GTC帧的特定部分，占13字节，是一条基于消息的通道，主要用于PMD和TC层中，除了嵌入式OAM实现的其他控制管理功能，包括ONU激活、OMCC通道建立、加密配置和密钥管理、性能监视和告警等。

PLOAM消息按发送方向可分为两大类：下行消息和上行消息。其中下行消息是指由OLT发送给ONU的，上行消息是指由ONU发送给OLT的。那按照消息实现的功能来划分的话，我们又分为以下几大类，如图2所示。

图2 PLOAM消息分类

何为OMCI？

OMCI是GPON的又一种控制管理机制，位于TC层之上，主要功能包括配置管理、故障管理、性能监视、软件升级等，管理的业务主要包括GEM适配层、以太网业务、话音业务、TDM业务等。

GPON的OMCI功能主要在ITU-T G.984.4中定义，后XG-PON诞生，ITU-T G.988定义了适合XG-PON的OMCI，当然也兼容G.984.4的GPON OMCI。因此，当下使用的OMCI是适用于GPON、XG-PON等系统的、统一的ONU远程管理和控制接口标准。

OMCI主要包含三部分内容：传递通道、管理协议和管理实体。

OMCI的传递需要在OLT于ONU之间建立一条专用的双向虚连接，这样的通道称之为OMCC。ONU在向OLT注册时建立OMCC，在默认Alloc-ID(T-CONT)中承载。在ONU激活过程中，当OLT给ONU分配ONU-ID(通过PLOAM消息Assign_ONU-ID)时，ONU同时生成默认的Alloc-ID，其数值上等于ONU-ID。OMCC采用专用的GEM port，其GEM Port-ID在ONU认证完成之后，由OLT(通过PLOAM消息Configure_Port-ID)配置的。

OMCI功能通过其管理协议来执行，管理协议的消息按照其功能可以分为以下几类，如图3所示。

图3 OMCI消息分类

OLT和ONU的OMCI消息交互采用了停等机制，在OLT收到了正确的回复消息后，才会下发下一个消息配置，单个OMCI消息的超时时间1s。

OMCI的管理实体（Managed Entity, ME）是ONU资源和业务的一种抽象，在有些标准中，也称为“管理对象”。

那我们怎么来定义管理实体ME呢？每个管理实体的定义需包含以下要素：

图4 ME的定义要素

（1）ME的用途。

（2）与其他ME的关系。

（3）ME的属性，这是ME最为核心的内容。每一条属性除了具体内容的定义外，还需规定存储方式，包括读（R）、写（W）、创建时设置（Set-by-Create），以及其组合。

（4）ME支持的操作，包含Create、Delete、Get、Get Next、Set、Get Current Data等。

（5）ME产生的通告，包括属性值改变、告警、性能阈值越限、测试结果等。ONU所有的配置都由OLT来控制，但在有告警或者属性改变的时候，ONU会主动上报消息。

目前已定义的ME有200多项，主要可分为以下几类：

图5 ME分类

另外，还包括TDM业务、话音业务等相关ME。

总的来说， GPON系统采用了嵌入式OAM、PLOAM和OMCI三种控制管理手段来保障OLT与ONU之间的通信完备。或者说，嵌入式OAM、PLOAM和OMCI各司其职，共同构建了GPON的控制管理体系。