基于OMCI协议ONT侧管理控制模块的研究与应用

摘要

随着现代通信技术的不断发展进步,高清电视、云计算、物联网、智能生活网等业务的兴起,传统的带宽传输速度已经难以满足人们对互联网的应用要求。GPON(Gigabit-Capable Passive Optical Network)技术作为下一代的接入技术,因其具有成本低、资源占用少、传输速率高、接入灵活等优势得到了广泛应用。但是对于GPON系统,存在用户分散、运行和维护难度大等困难,为此 ITU(International Telecommunication Union)为GPON系统的网络终端的管理控制提出了统一的标准OMCI(ONT Management and Control Interface),来实现GPON系统的网络管理。因此在现有 GPON系统的布局基础上,为光网络终端(ONT)侧提供一个远程配置管理系统来实现ONT的集中管理和扩展应用,这对现代通信的发展具有重要的研究意义。　　本文基于 OMCI协议,分析了 GPON网管系统的整体架构;然后设计和实现了ONT侧管理控制模块,并完成在组播技术中的应用;最后对OMCI的扩展应用进行了构思设计。主要工作归纳如下:　　(1)基于对GPON协议栈模型、传输机制和OMCI管理控制协议的帧格式、模型学习,重点分析了GPON网管系统的总体架构。然后描述了OMCI通道的建立、OLT(Optical Line Terminal)侧管理控制模块的实现流程,以及GPON网管系统中的消息的超时重传机制和性能统计算法的设计。　　(2)在整体架构分析的基础上,设计了ONT侧管理控制模块的功能结构和业务逻辑流程。其功能结构主要包括:协议栈子模块、数据库子模块、实体(ME)配置管子模块、底层适配层子模块。其业务逻辑流程包括:实体配置流程、实体配置管理流程、告警处理流程。最后在整体设计的基础上,对其进行了实现和测试,并以OMCI升级为例描述了整个模块的验证过程。　　(3)基于OMCI的实现对ONT的组播功能的优化。首先在ONT侧,设计和实现了基本的组播功能模块,主要包括协议和数据报文处理两部分;然后通过分析组播互通模型和相关 OMCI实体的配置流程,完成 OMCI实体对组播的管理配置;最后优化了组播报文的转发流程,实现了组播最佳ONT代理(Proxy)模式。　　(4)OMCI的扩展应用。本文基于OMCI模块的功能实现和对现有网管分析,结合云计算的思想,完成新型网管的初步设计。

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第一章 绪论

§1.1 光网络通信的发展

§1.2 GPON网管的研究现状

§1.3 研究的目的和意义

§1.4论文主要工作和组织结构

第二章 GPON系统及OMCI概述

§2.1 GPON技术概述

§2.2 OMCI管理控制协议概述

§2.3 本章小结

第三章 GPON网络管理系统的总体分析

§3.1 GPON网络管理系统的总体架构

§3.2 OMCI通道的建立

§3.3 GPON网管系统的关键技术

§3.4 MIB库同步和OMCC消息调度流程

§3.5 本章小结

第四章 ONT侧管理控制模块设计与实现

§4.1 ONT侧管理控制模块软件结构设计

§4.2 OMCI模块的业务逻辑模型设计

§4.3 ONT侧管理控制模块接口函数

§4.4 通过OMCI进行ONT侧升级验证

§4.5 本章小结

第五章 基于OMCI的组播技术的实现

§5.1 基本组播功能的实现

§5.2 OMCI协议的组播模型

§5.3 FSAN GPON组播互通需求

§5.4 基于OMCI对组播功能优化和验证

§5.5 本章小结

第六章 基于OMCI的扩展应用设计

§6.1 当前网管的布局

§6.2 基于云计算新型网管系统的设计

§6.3 本章小结

第七章 结束语

§7.1 主要研究工作总结

§7.2 研究展望

参考文献

附录

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