YDB 138-2013.Radio passive optical network (RPON) technical specification.
1范围
YDB 138规定了基于WDM- PON方式的RPON系统配置与参考模型、系统总体指标、性能指标、网络侧和用户侧接口、功能、操作管理以及设备电气安全等方面的要求，并对RPON的技术方案提出了建议。
YDB 138适用于公众电信网环境下的基于WDM-PON方式的RPON系统，其它专用通信网也可参照使用。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是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 7611数字网系列比特率电接口特性
GB 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制和测量方法
YD/T 950电信中心内通信设备的过电压过电流抗力要求及试验方法
YD/T 1054接入网技术要求一 综合数字环路载波 (IDLC)
YD/T 1138固定无线链路设备及其辅助设备的电磁兼容性要求和测量方法
YD/T 1475接入网技术要求-基于以太网方式的无源光网络(EPON)
ITU-T G. 652单模光纤光缆特性(Characteristics of a single- mode optical fibre and cable)
ITU-TG.657接入网使用的弯曲损耗不敏感的单模光纤和光缆的特性(Characteristicsofa bending- loss insensitive single-mode optical fibre and cable for the access network)

中国通信标准化协会标准
YDB138—2013
射频无源光网络（RPON）技术要求Radio passive optical network (RPON) technical specification2013-12-11印发
中国通信标准化协会
1范围
规范性引用文件
术语和定义
缩略语：
系统配置与参考模型
系统总体要求。
性能指标要求，
网络侧和用户侧接口
功能要求··
操作管理
其他要求
附录A（资料性附录）
.......
RPON技术方案建议
YDB138—2013
YDB138—2013
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。为适应信息通信业发展对通信标准文件的需要，由中国通信标准化协会组织制定“中国通信标准化协会标准”，推荐有关方面参考采用。有关对本标准的建议和意见，向中国通信标准化协会反映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。本标准由中国通信标准化协会提出并归口。本标准起草单位：工业和信息化部电信研究院、华为技术有限公司、中兴通讯股份有限公司、华中科技大学。
本标准主要起草人：杨立伟、程强、刘谦、陆洋、林薇、袁立权、邓磊。II
HiiKANiKAca
1范围
射频无源光网络（RPON）技术要求YDB138—2013
本标准规定了基于WDM-PON方式的RPON系统配置与参考模型、系统总体指标、性能指标、网络侧和用户侧接口、功能、操作管理以及设备电气安全等方面的要求，并对RPON的技术方案提出了建议本标准适用于公众电信网环境下的基于WDM-PON方式的RPON系统，其它专用通信网也可参照使用。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是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。数字网系列比特率电接口特性
GB/T7611
GB9254
信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法GB/T17618
信息技术设备抗扰度限制和测量方法YD/T950
YD/T1054
YD/T1138
YD/T1475
电信中心内通信设备的过电压过电流抗力要求及试验方法接入网技术要求一综合数字环路载波（IDLC）固定无线链路设备及其辅助设备的电磁兼容性要求和测量方法接入网技术要求一基于以太网方式的无源光网络（EPON）ITU-TG.652单模光纤光缆特性（Characteristicsofasingle-modeopticalfibreandcable）ITU-TG.657接入网使用的弯曲损耗不敏感的单模光纤和光缆的特性（Characteristicsofabending-loss insensitive single-mode optical fibre and cable for the access network.ITU-TY.1291分组网络中支持业务质量（QoS）的结构框架（Anarchitecturalframeworkforsupport of Quality of Service in packet networks)IEEE802.1ad局域网和城域网的IEEE标准一虚拟桥接局域网一增补文件4：业务提供者桥（IEEEStandard for Local and metropolitan area networks-Virtual Bridged Local Area NetworksAmendment4:ProviderBridges)
IEEE802.1D局域网和城域网MAC桥(IEEEStandardforLocalandmetropolitanareanetworksMedia access control (MAc) Bridges)IEEE802.1Q局域网和城域网虚拟桥接局域网（IEEEStandardforLocalandmetropolitanareanetworks-Virtual Bridged Local Area Networks)IEEE802.3LAN/MAN特定要求第3部分：CSMA/CD访问方法和物理层规范（Localandmetropolitanarea networks-Specific requirements Part 3: Carrier sense multiple access with CollisionDetection (CSMA/cD) Access Method and Physical Layer Specifications)IEEE802.11nLAN/MAN特定要求第11部分：无线介质访问控制和物理层规范修订5：更高吞吐量的增强(Local and metropolitan area networks-Specific requirements Part ll: Wireless LAN MediumAccess Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications Amendment 5:Enhancements forHigherThroughput)
TiiKAoNiKAca
YDB138—2013
IS0/IEC10731信息技术.开放系统互连.基本参考模型.开放系统互连（OSI)服务器的定义约定(Information technology -Open Systems Interconnection-Basic Reference Model-Conventionsfor the definition of OsI services)3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
千兆比特媒质无关接口GigabitMediaIndependentInterface（GMIi）千兆以太网MAC层到PHY层之间的接口，位于RS子层和PCS子层之间。GMII接口应符合IEEE802.3定义。
射频无源光网络RadioPassiveOpticalNetwork（RPoN）在无源光网络（PON）的局端和用户端分别增设射频发射与接收单元构建光纤无线融合的接入系统。RPON系统一般由局端的光无线终端（OWT）、用户端的光无线单元（OWU）和远端无线终端（RWT）以及光分配网络（ODN）组成。
4缩略语
下列缩略语适用于本文件。
阵列波导光栅
误码率
有线电视
光纤布拉格光栅
千兆比特媒质无关接口
互联网组管理协议
互联网协议
媒质访问控制
媒质相关接口
马赫-曾德尔调制器
操作、管理和维护
光载波抑制
光波分解复用器
光分配网络
正交频分复用
光线路终端
光波分复用器
光生毫米波发射机
光载射频接收机
开放系统互联
光无线终端
Arrayed Waveguide Grating
Bit Error Ratio
Cable Television
Fiber Bragg Grating
Gigabit Media Independent InterfaceInternet Group Management ProtocolInternet Protocol
Medium Access Control
Media Dependent Interface
Mach-Zehnder Modulator
Operation,Administration andMaintenanceOptical Carrier Suppression
OpticalwavelengthdivisionDe-multiplexerOptical Distribution NetworkOrthogonal Frequency Division MultiplexingOptical Line Terminal
OpticalwavelengthdivisionMultiplexerOptical Millimeter-wave TransmitterOptical Radio Receiver
Open System Interconnection
Optical Wireless Terminal
HiiKAoiKAca
光无线单元
功率放大器
物理编码子层
光电探测器
物理层
物理媒质附加
物理媒质相关
无源光网络
服务质量
射频无源光网络
协调子层bzxZ.net
远端无线终端
业务节点接口
简单网络管理协议
传输控制协议
时分复用
用户数据报协议
用户网络接口
虚拟局域网
波分复用
系统配置与参考模型
5.1RPON参考模型
Optical Wireless Unit
Power Amplifier
Physical Code Sublayer
Photodiode
Physical Layer
Physical Medium Attachment
PhysicalMediumDependent
Passive Optical Network
Quality of Service
Radio Frequency
Radio PassiveOpticalNetwork
Reconciliation Sublayer
Remote Wireless Terminal
Service Node Interface
YDB138—2013
SimpleNetworkManagementProtocolTransmission Control ProtocolTime Division Multiplexing
User Datagram Protocol
User Network Interface
Virtual Local Area Network
WavelengthDivisionMultiplexingRPON的网络实现方式有多种，包括TDM-PON、WDM-PON等结构。本标准规定了基于WDM-PON的实现方式，系统参考模型如图1所示，是一种采用点到多点拓扑结构的单纤双向网络。RPON系统一般由局端的光无线终端（OWT），用户端的光无线单元（OWU）和远端无线终端（RWT）以及光分配网络（ODN）组成。OWT包括光生毫米波发射机OMT及光载射频接收机ORR。ODN在OWT和OWU间提供光通道，基于光波分解复用器/复用器（OD/OM）。在下行方向（从OWT到RWT），OWT通过波分复用的方式，以点到点的方式将信号传输到各OWU。在单波长上，采用频分复用的方式将不同数据业务加载到光生毫米波上实现系统的透明传输，对不同业务信号进行频谱搬移，各种业务信号频带之间互不于扰。OWT将经过频谱搬移的射频信号加载到具有产生光生毫来波条件的光波上，OWU通过光电变换恢复经射频信号调制的毫米波。OWU通过广播方式将毫米波信号送达每个RWT实现下行传输。在上行方向（从RWT到OWT），各OWU通过波分复用方式共享光纤媒质，RWT将承载业务的射频信号发送至OWU对光进行调制，光载射频信号经ODN发送到OWT完成上行传输。RPON网络结构体系只需要完成频率分配和频率调度，不会额外增加数据链路层的管理复杂度；对于广播类的信号同样通过上变频的方式进行传输，在接收端下变频。实现了高带宽的下行广播业务与双向数据业务的融合接入。
HiiKAoiKAca
YDB138—2013
5.2RPON系统配置
5.2.1业务承载能力
图1基于WDM-PON的RPON系统参考模型LRV
“RWT
RPON提供基于光纤与无线融合的多媒体业务接入，利用光载毫米波技术长距离透传、多点分配下行视频业务（例如：CATV）及IP数据、语音业务，利用光载射频技术传输上行业务。5.2.2光无线终端
OWT包括光载射频接收机（ORR）和光生毫米波发射机（OMT）。OMT产生光载毫米波信号；ORR接收由OWU发送的光载射频上行信号。5.2.3光分配网络
ODN利用波分复用器实现无源光分配。RPON系统光波长下行建议采用C波段，上行建议采用L波段5.2.4光无线单元
OWU负责下行光载毫米波信号的无线发射，同时还负责将上行用户数据调制后经ODN上传到OWT。每个OWU可带不少于8个RWT。
5.2.5远端无线终端
RWT接收下行毫米波信号并下变频后发送给用户，同时接收用户的上行业务数据发送给OWU。5.3协议栈
RPON的协议分层以及与ISO/IEC10731中OSI参考模型之间的关系如图2所示。各OWU通过分配的特定波长通道与OWT相应波长通道对应。OWT各通道和OWU的OAM子层应符合IEEE802.3相关规定；MAC控制、MAC、RS、PCS、PMA、PMD子层应符合IEEE802.3中千兆以太网的相关规定。其中0AM子层是必需的。PHY层下行采用毫米波频段，上行应符合IEEE802.11n的要求。4
HiiKAoNiKAca
应用层
表示层
会话层
传输层
网路层
数据链路层
物理层
6系统总体要求
6.1ODN要求
MAC客户
MAC控
无源光齐
无源光介
MAC客户编
MaC控制
图2RPON协议分层和OSI参考模型间的关系RPON系统应支持符合ITU-TG.652和ITU-TG.657要求的单模光纤。GMLI
MAC客户赠
MAC控制
无线介质
YDB138—2013
RPON系统为基于波分复用的单纤双向系统，建议波段分配方式为：上行采用分布在L波段的多个波长，下行采用分布在C波段的多个波长，其详细的波长分配可参见附录A.3。6.2物理层要求
6.2.1毫米波产生技术
RPON中OMT为毫米波产生单元，本标准建议使用光生毫米波技术，其具体的毫米波产生方法参见附录A.2。
6.2.2调制技术
RPON网络OWT的PMD子层调制技术建议使用载频为毫米波的调制方式，推荐采用OFDM调制方式RPON网络RWT的PMD子层调制技术应符合IEEE802.11n中物理层的要求。6.2.3射频频带分配
RPON系统的射频频带分配推荐采用附录A.5的规定。6.2.4发送功率控制
OWU的无线信号发射功率不超过10dBm。RWT的无线信号发射功率不超过20dBm。6.30AM子层要求
OWT和OWU之间的OAM功能具体实现方式可按照YD/T1475的规定。OWU被分配一个单独的波长通道，OWT与每个OWU之间通过独立的波长通道相连。OWT可以通过OAM子层完成对OWU的远程配置、故障管理、环回测试、链路监控等功能。OWU和RWT之间的OAM子层功能待研究。6.4MAC子层要求
HiiKAoiKAca
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OWT和OWU之间的MAC子层应符合IEEE802.3中千兆以太网的相关规定。OWU和RWT之间的MAC子层应符合IEEE802.11的规定。7性能指标要求
7.1光纤接入距离
OWT和OWU之间的最大传输距离应不小于10km。7.2无线接入距离
OWU的无线覆盖半径应不小于5m.。7.3波道数
单方向波道数建议为8、16、32或以上。7.4物理层速率
OWT和OWU之间的每波长速率应能达到1Gbit/s。OWU和RWT间的下行无线速率应能达到1Gbit/s，上行无线速率应能达到300Mb/s。7.5MAC地址表深度
OWT的MAC地址表深度应能达到4096。OWU的MAC地址表深度应能达到128。3网络侧和用户侧接口
8.1基本要求
RPON系统的网络侧（SNI）应支持GE接口，可选支持10/10OBASE-T、1OGBASE-X接口。当支持CATV业务时，应支持RF接口。
RPON系统的用户侧（UNI）应支持10/1OOBASE-T接口，可选支持E1接口，当RPON提供语音业务承载能力时用户侧应支持Z接口或Za接口。当支持CATV业务时，应支持RF接口。8.2网络侧和用户侧接口类型
8.2.1GE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，各种接口类型均应符合IEEE802.3的规定。8.2.210/100BASE-T接
10/100BASE-T接口应符合IEEE802.3的规定。8.2.310GBASE-X接
10GBASE-X接口应符合IEEE802.3的规定。8.2.4E1接口
HiiKAoNiKAca
E1接口应符合GB/T7611的规定，8.2.5Z接
Z接口应符合YD/T1054的规定。
8.2.6Za接口
Za接口应符合YD/T1054的规定，8.2.7RF接口
RF接口要求待研究。
9功能要求
9.1PON基本功能要求
9.1.1业务QoS保证
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OWT、OWU和RWT应能区分不同类型业务的优先级，上行和下行方向都应能保证高优先级业务的QoS系统支持基于ITU-TY.1291的QoS机制，包括业务流分类、优先级标记、排队及调度、流量整形和流量管制、拥塞避免、缓存管理等。9.1.2加密功能
OWU和RWT应具有空中接口的上、下行加密功能。9.1.3OWU认证功能
OWT应具有对OWU进行认证的能力，应拒绝非法OWU的接入。9.1.4光纤保护倒换功能
OWT和OWU可选支持主干光纤保护倒换功能。9.2以太网/IP相关功能
9.2.1带宽管理功能
OWT应支持基于波长的上、下行限速功能OWU应支持光口的上行限速功能
RWT应支持UNI端口的上、下行限速功能9.2.2VLAN功能
OWT、OWU和RWT应支持IEEE802.1Q协议。OWT应支持基于IEEE802.1ad的双层VLAN功能。9.2.3顿过滤功能
OWT及OWU应支持基于端口，源/自的MAC地址，VLAN、以太网类型、TCP/UDP端口号的数据顿过滤功能。
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9.2.4广播/组播抑制功能
OWT及OWU应支持对广播顿和组播顿的抑制功能。9.2.5二层隔离功能
OWT应实现各OWU之间的二层隔离。9.2.6生成树功能
当OWT的网络侧具有多个10GE、GE或10/100BaSe-T接口时，应支持符合IEEE802.1D规定的生成树协议。
9.2.7组播功能
OWT应支持IGMPSnooping或IGMPProxy功能。RWT应支持IGMPSnooping功能。
9.2.8链路聚合功能
当系统网络侧具有多个GE或10/100BaSe-T接口时，OWT应支持IEEE802.3规定的链路聚合功能9.2.9MAC地址学习数量限制功能OWU应支持MAC地址学习数量限制，最大地址学习数量应可配置。10操作管理
基本要求
RPON网络管理系统的基本要求如下：RPON网络管理系统应能对OWT、OWU和RWT进行统一管理：a)
OWT应能通过其所带的CONSOLE口对其进行带外方式的操作维护，应支持通过SNMPv2c网管b)
系统进行远程操作管理维护，可选支持TELNET或WEB方式的网管；管理系统应具备对设备进行配置管理、故障管理、性能管理和安全管理方面的功能。c)
10.2配置管理要求
RPON系统应支持以下配置管理要求：应能对SNI、UNI的功能和接口参数进行配置；a
应能对OWU和RWT的无线信道参数进行配置，如收发信道频段、收发信电平、信道带宽、调制b）
格式等；
应能根据网络拓扑结构变化来自动更新管理信息：应能远程更新和升级OWU、RWT的软件：应能保存所有操作记录，并支持检索。e)
10.3性能管理要求
RPON系统应支持以下性能管理要求：应能对OWT和OWU的激光器和调制器状态进行监测，如激光器的工作波长、输出光功率、工作a）
温度、调制器的偏置电压、基带RF信号的幅值与射频放大器的增益电压等；8
b）应能对RPON系统带宽的使用情况进行统计。10.4故障管理
RPON系统应支持以下故障管理要求：a
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网管应能通过指示灯和告警信号指示设备的故障，不同的故障原因对应不同的告警信息；应能判定故障发生的时间和故障的位置：故障事件恢复后，应能自动消除相应告警信息：应能按照不同等级、不同时间段对告警统计进行过滤：应支持数据的自动备份和人工备份；f)
若网管系统发生故障，在故障恢复后应能自动与系统实际状态同步10.5安全管理
RPON系统应支持以下安全管理要求：网管系统应具备认证方式，能设定个人访问权限，不同级别的管理员有不同的权限；a)
网管系统应记录所有用户的操作，未经授权的访问尝试应由系统记录并作为安全性告警：c)
支持管理区域划分，将不同的资源分配到不同的管理区域，在不同管理区域内对相应资源进行管理操作。
11其他要求
11.1环境要求
11.1.1光纤温度交变要求
当OWT和OWU间的光纤处于-25℃～55℃的温度交变环境内时，OWT和OWU应能正常工作，业务性能不应恶化或中断。
11.1.2温度、湿度要求
设备在以下环境范围内的环境中应能正常工作，其中OWT应至少支持类别1，OWU、RWT应支持3种类别中的一种：
类别1：温度：0℃～40℃相对湿度：10%～90%（非凝结）：类别2：温度：-30℃~~40℃相对湿度：10%～90%（非凝结）；类别3：温度：-10℃～55℃相对湿度：10%～90%（非凝结）。以上为地面以上2m和设备前方0.4m处的温度。11.1.3防尘要求
RPON系统中OWT设备应能在满足下述清洁度的机房正常工作：a）直径>5um，灰尘的溶度≤30x104粒/m3；b）灰尘粒子为非导电、非导磁和非腐蚀性的。11.1.4大气压力要求
RPON设备在62kPa～106kPa大气压力条件下的环境中应能正常工作。11.2电源要求
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