EPON技術(shù)及工作原理

EPON技術(shù)工作原理及應(yīng)用1.1PON技術(shù)開展光纖接入從技術(shù)上可分為兩大類：有源光網(wǎng)絡(luò)(AON，ActiveOpticalNetwork)和無源光網(wǎng)絡(luò)(PON，PassiveOpticalNetwork)。１９８３年，ＢＴ實驗室首先創(chuàng)造了ＰＯＮ技術(shù)；PON是一種純介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，由于消除了局端與客戶端之間的有源設(shè)備，它能防止外部設(shè)備的電磁干擾和雷電影響，減少線路和外部設(shè)備的故障率，提高系統(tǒng)可靠性，同時可節(jié)省維護本錢，是電信維護部門長期期待的技術(shù)。PON的業(yè)務(wù)透明性較好，原那么上可適用于任何制式和速率的信號。目前基于PON的實用技術(shù)主要有APON/BPON、GPON、EPON/GEPON等幾種，其主要差異在于采用了不同的二層技術(shù)。圖1PON的兩個主要標準體系A(chǔ)PON是上世紀90年代中期就被ITU和全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)論壇〔FSAN〕標準化的PON技術(shù)，F(xiàn)SAN在2001年底又將APON更名為BPON，APON的最高速率為622Mbps，二層采用的是ATM封裝和傳送技術(shù)，因此存在帶寬缺乏、技術(shù)復雜、價格高、承載IP業(yè)務(wù)效率低等問題，未能取得市場上的成功。為更好適應(yīng)IP業(yè)務(wù)，第一英里以太網(wǎng)聯(lián)盟〔EFMA〕在2001年初提出了在二層用以太網(wǎng)取代ATM的EPON技術(shù)，IEEE802.3ah工作小組對其進行了標準化，EPON可以支持1.25Gbps對稱速率，隨著光器件的進一步成熟，將來速率還能升級到10Gbps。由于其將以太網(wǎng)技術(shù)與PON技術(shù)完美結(jié)合，因此成為了非常適合IP業(yè)務(wù)的寬帶接入技術(shù)。對于Gbps速率的EPON系統(tǒng)也常被稱為GEPON。100M的EPON與1G的EPON的不同在速率上的差異，在其中所包含的原理和技術(shù)，是一致的，目前業(yè)界主要推廣的是GEPON，百兆位的EPON也有不多的一些應(yīng)用。在后面文檔中提到的EPON，如果沒有特別說明，都是指千兆位的GEPON。EPON是幾種最正確的技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的結(jié)合。EPON采用點到多點結(jié)構(gòu)，無源光纖傳輸方式，在以太網(wǎng)上提供多種業(yè)務(wù)。目前，IP/Ethernet應(yīng)用占到整個局域網(wǎng)通信的95%以上，EPON由于使用上述經(jīng)濟而高效的結(jié)構(gòu)，從而成為連接接入網(wǎng)最終用戶的一種最有效的通信方法。10Gbps以太主干和城域環(huán)的出現(xiàn)也將使EPON成為未來全光網(wǎng)中最正確的最后一公里的解決方案。在一個EPON中，不需任何復雜的協(xié)議，光信號就能準確地傳送到最終用戶，來自最終用戶的數(shù)據(jù)也能被集中傳送到中心網(wǎng)絡(luò)。在物理層，EPON使用1000BASE的以太PHY，同時在PON的傳輸機制上，通過新增加的MAC控制命令來控制和優(yōu)化各光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)與光線路終端(OLT)之間突發(fā)性數(shù)據(jù)通信和實時的TDM通信，在協(xié)議的第二層，EPON采用成熟的全雙工以太技術(shù)，使用TDM，由于ONU在自己的時隙內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)報，因此沒有碰撞，不需CDMA/CD，從而充分利用帶寬。另外，EPON通過在MAC層中實現(xiàn)802.1p來提供與APON/GPON類似的QoS。在EFMA提出EPON概念的同時，F(xiàn)SAN又提出了GPON，F(xiàn)SAN與ITU對其進行了標準化，其技術(shù)特色是在二層采用ITU-T定義的GFP〔通用成幀規(guī)程〕對Ethernet、TDM、ATM等多種業(yè)務(wù)進行封裝映射，能提供1.25Gbps和2.5Gbps下行速率，和155M、622M、1.25Gbps、2.5Gbps幾種上行速率，并具有較強的OAM功能。如果不考慮EPON可以看得到的不久將提升到10Gbps速率〔10G以太網(wǎng)已經(jīng)成熟〕，當前在高速率和支持多業(yè)務(wù)方面，GPON有優(yōu)勢，但技術(shù)的復雜和本錢目前要高于EPON，產(chǎn)品的成熟性也遜于EPON。光纖接入從90年代初就走上了舞臺，總的說來是一種“說得多，做得少〞的技術(shù)。PON系統(tǒng)無疑是其中佼佼者，EPON與GPON，兩種技術(shù)各有千秋，無論是EPON技術(shù)還是GPON技術(shù)，其應(yīng)用在很大程度上決定于光纖接入本錢的快速降低和業(yè)務(wù)需求，而價格那么是最核心因素，ADSL的開展就充分證明了這一點。實現(xiàn)全光纖的FTTH是寬帶接入的開展方向，但是實現(xiàn)全部的光纖接入，需要一個過程。設(shè)備、光纖、工程本錢和應(yīng)用的業(yè)務(wù)需求，都是其廣泛推廣與使用的關(guān)鍵因素。第一步從FTTB開始，充分利用PON的技術(shù)，和現(xiàn)有的以太網(wǎng)的優(yōu)勢〔本錢底、使用廣〕，然后逐步過渡到FTTH是一條比擬合理的選擇。1.2EPON的根本原理與其它PON技術(shù)一樣，EPON技術(shù)采用點到多點的用戶網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，利用光纖實現(xiàn)數(shù)據(jù)、語音和視頻的全業(yè)務(wù)接入的目的，主要由OLT、ODN、ONU三個局部構(gòu)成，如下列圖2。圖2：EPON的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)其中OLT作為整個網(wǎng)絡(luò)/節(jié)點的核心和主導局部，完成ONU注冊和管理、全網(wǎng)的同步和管理以及協(xié)議的轉(zhuǎn)換、與上聯(lián)網(wǎng)絡(luò)之間的通信等功能；ONU作為用戶端設(shè)備在整個網(wǎng)絡(luò)中屬于附屬局部，完成與OLT之間的正常通信并為終端用戶提供不同的應(yīng)用端口；ODN在網(wǎng)絡(luò)中的定義為從OLT－ONU的線路局部，包括光纜、配線局部以及分光器〔Splitter〕全部為無源器件，是整個網(wǎng)絡(luò)信號傳輸?shù)妮d體。其中光纜局部選用G.652、G.657系列的全部型號光纖，分光器可以從1:2－1:32可選〔1:64的分光器因本錢原因根本上在現(xiàn)網(wǎng)上沒進行使用，OLT到ONU之間的傳輸距離一般10km-20km,原那么上是10KM用1:32的分光器，20KM用1:16,因為分光器分光比例越高，光衰耗越大。OLT〔OpticalLineTerminal〕放在中心機房，ONU〔OpticalNetworkUnit〕放在用戶設(shè)備端附近或與其合為一體。OND是無源光纖分支器，是一個連接OLT和ONU的無源設(shè)備，它的功能是分發(fā)下行數(shù)據(jù)，并集中上行數(shù)據(jù)。EPON中使用單芯光纖，在一根芯上轉(zhuǎn)送上下行兩個波〔上行波長：1310nm，下行波長：1490nm，另外還可以在這個芯上下行疊加1550nm的波長，來傳遞模擬電視信號〕。OLT既是一個交換機或路由器，又是一個多業(yè)務(wù)提供平臺，它提供面向無源光纖網(wǎng)絡(luò)的光纖接口〔PON接口〕。根據(jù)以太網(wǎng)向城域和廣域開展的趨勢，OLT上將提供多個1Gbps和10Gbps的以太接口，可以支持WDM傳輸。OLT還支持ATM、FR以及OC3／12／48／192等速率的SONET的連接。如果需要支持傳統(tǒng)的TDM話音，普通線〔POTS〕和其他類型的TDM通信〔T1／E1〕可以被復用連接到出接口，OLT除了提供網(wǎng)絡(luò)集中和接入的功能外，還可以針對用戶的QoS／SLA的不同要求進行帶寬分配，網(wǎng)絡(luò)平安和管理配置。OLT根據(jù)需要可以配置多塊OLC〔OpticalLineCard〕，OLC與多個ONU通過POS〔無源分光器〕連接，POS是一個簡單設(shè)備，它不需要電源，可以置于相對寬松的環(huán)境中，一般一個POS的分光比為8、16、32、64，并可以多級連接，一個OLTPON端口下最多可以連接的ONU數(shù)量與設(shè)備密切相關(guān)，一般是固定的。在EPON中系統(tǒng)，OLT到ONU間的距離最大可達20km。在下行方向，IP數(shù)據(jù)、語音、視頻等多種業(yè)務(wù)由位于中心局的OLT，采用播送方式，通過ODN中的1：N無源分光器分配到PON上的所有ONU單元。在上行方向，來自各個ONU的多種業(yè)務(wù)信息互不干擾地通過ODN中的1：N無源分光器耦合到同一根光纖，最終送到位于局端OLT接收端。根據(jù)ONU在所處位置的不同，EPON的應(yīng)用模式又可分為FTTC〔光纖到路邊〕、FTTB〔光纖到大樓〕、光纖到辦公室(FTTO)和光纖到家(FTTH)等多種類型。在FTTC結(jié)構(gòu)中，ONU放置在路邊或電線桿的分線盒邊，從ONU到各個用戶之間采用雙絞線銅纜；傳送寬帶圖像業(yè)務(wù)，那么采用同軸電纜。FTTC的主要特點之一是到用戶家里面局部仍可采用現(xiàn)有的銅纜設(shè)施，可以推遲入戶的光纖投資。從目前來看，F(xiàn)TTC在提供2Mbps以下窄帶業(yè)務(wù)時是OAN〔稱光纖接入網(wǎng)〕中最現(xiàn)實、最經(jīng)濟的方案，但如需提供窄帶與寬帶的綜合業(yè)務(wù),那么這一結(jié)構(gòu)不甚理想。在FTTB結(jié)構(gòu)中，ONU被直接放到樓內(nèi)，光纖到大樓后可以采用ADSL、Cable、LAN，即FTTB+ADSL、FTTB+Cable和FTTB+LAN等方式接入用戶家中。FTTB與FTTC相比，光纖化程度進一步提高，因而更適用于高密度以及需提供窄帶和寬帶綜合業(yè)務(wù)的用戶區(qū)。FTTO和FTTH結(jié)構(gòu)均在路邊設(shè)置無源分光器，并將ONU移至用戶的辦公室或家中，是真正全透明的光纖網(wǎng)絡(luò)，它們不受任何傳輸制式、帶寬、波長和傳輸技術(shù)的約束，是光纖接入網(wǎng)絡(luò)開展的理想模式和長遠目標。1.3EPON的技術(shù)優(yōu)點EPON的優(yōu)點主要表現(xiàn)在：相對本錢低，維護簡單，容易擴展，易于升級。EPON結(jié)構(gòu)在傳輸途中不需電源，沒有電子部件，因此容易鋪設(shè)，根本不用維護，長期運營本錢和管理本錢的節(jié)省很大；EPON系統(tǒng)對局端資源占用很少，模塊化程度高，系統(tǒng)初期投入低，擴展容易，投資回報率高；EPON系統(tǒng)是面向未來的技術(shù)，大多數(shù)EPON系統(tǒng)都是一個多業(yè)務(wù)平臺，對于向全IP網(wǎng)絡(luò)過渡是一個很好的選擇。提供非常高的帶寬。EPON目前可以提供上下行對稱的1.25Gbps的帶寬，并且隨著以太技術(shù)的開展可以升級到10Gbps。效勞范圍大，EPON作為一種點到多點網(wǎng)絡(luò)，可以利用局端單個光模塊及光纖資源，效勞大量終端用戶。帶寬分配靈活，效勞有保證。對帶寬的分配和保證都有一套完整的體系。EPON可以通過DBA(動態(tài)帶寬算法)、DiffServ、PQ/WFQ、WRED等來實現(xiàn)對每個用戶進行帶寬分配，并保證每個用戶的QoS。1.4EPON的傳輸原理EPON與APON最大的區(qū)別是EPON根據(jù)IEEE802.3協(xié)議，包長可變至1518字節(jié)傳送數(shù)據(jù)，而APON根據(jù)ATM協(xié)議，按照固定長度53個字節(jié)包來傳送數(shù)據(jù)，其中48個字節(jié)負荷，5個字節(jié)開銷。這種差異意味著APON運載IP協(xié)議的數(shù)據(jù)效率低且困難。用APON傳送IP業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)包被分成每48個字節(jié)一組，然后在每一組前附加上5個字節(jié)開銷。這個過程耗時且復雜，也給OLT和ONU增加了額外的本錢。此外，每一48個字節(jié)段就要浪費5個字節(jié)，造成沉重的開銷，即所謂的ATM包的稅頭。相反，以太網(wǎng)傳送IP流量，相對于ATM開銷急劇下降。EPON從OLT到多個ONU下行傳輸數(shù)據(jù)和從多個ONU到OLT上行數(shù)據(jù)傳輸是十分不同的。所采取的不同的上行/下行技術(shù)分別如圖3所示：當OLT啟動后，它會周期性的在本端口上播送允許接入的時隙等信息。ONU上電后，根據(jù)OLT播送的允許接入信息，主動發(fā)起注冊請求，OLT通過對ONU的認證〔本過程可選〕，允許ONU接入，并給請求注冊的ONU分配一個本OLT端口唯一的一個邏輯鏈路標識〔LLID〕。圖3上下行傳輸原理數(shù)據(jù)從OLT到多個ONU以播送式下行〔時分復用技術(shù)TDM〕，根據(jù)IEEE802.3ah協(xié)議，每一個數(shù)據(jù)幀的幀頭包含前面注冊時分配的、特定ONU的邏輯鏈路標識〔LLID〕，該標識說明本數(shù)據(jù)幀是給ONU〔ONU1、ONU2、ONU3......ONUn〕中的唯一一個。另外，局部數(shù)據(jù)幀可以是給所有的ONU〔播送式〕或者特殊的一組ONU〔組播〕，在圖3的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)下，在分光器處，流量分成獨立的三組信號，每一組載到所有ONU的信號。當數(shù)據(jù)信號到達ONU時，ONU根據(jù)LLID，在物理層上做判斷，接收給它自己的數(shù)據(jù)幀，摒棄那些給其它ONU的數(shù)據(jù)幀。舉例，圖4中，ONU1收到包1、2、3，但是它僅僅發(fā)送包1給終端用戶1，摒棄包2和包3。對于上行，采用時分多址接入技術(shù)〔TDMA〕分時隙給ONU傳輸上行流量。當ONU在注冊時成功后，OLT會根據(jù)系統(tǒng)的配置，給ONU分配特定的帶寬，〔在采用動態(tài)帶寬調(diào)整時，OLT會根據(jù)指定的帶寬分配策略和各個ONU的狀態(tài)報告，動態(tài)的給每一個ONU分配帶寬，動態(tài)帶寬調(diào)整的進一步說明見后面章節(jié)〕。帶寬對于PON層面來說，就是多少可以傳輸數(shù)據(jù)的根本時隙，每一個根本時隙單位時間長度為16ns。在一個OLT端口〔PON端口〕下面，所有的ONU與OLTPON端口之間時鐘是嚴格同步的，每一個ONU只能夠在OLT給他分配的時刻上面開始，用分配給它的時隙長度傳輸數(shù)據(jù)。通過時隙分配和時延補償，確保多個ONU的數(shù)據(jù)信號耦合到一根光纖時，各個ONU的上行包不會互相干擾。對于平安性的考慮。上行方向，ONU不能直接接收到其它ONU上行的信號，所以O(shè)NU之間的通信，都必須通過OLT，在OLT可以設(shè)置允許和禁止ONU之間的通信，在缺省狀態(tài)下是禁止的，所以平安方面不存在問題。對于下行方向，由于EPON網(wǎng)絡(luò)，下行是采用播送方式傳輸數(shù)據(jù)，為了保障信息的平安，從幾個方面進行保障：所有的ONU接入的時候，系統(tǒng)可以對ONU進行認證，認證信息，可以是ONU的一個唯一標識〔如MAC地址或者是預(yù)先寫入ONU的一個序列號〕，只有通過認證的ONU，系統(tǒng)才允許其接入。對于給特定ONU的數(shù)據(jù)幀，其它的ONU在物理層上，也會收到數(shù)據(jù)，在收到數(shù)據(jù)幀后，首先會比擬LLID〔處于數(shù)據(jù)幀的頭部〕是不是自己的，如果不是，就直接丟棄，數(shù)據(jù)不會上二層，這是在芯片層實現(xiàn)的功能，對于ONU的上層用戶，如果想竊聽到其它ONU的信息，除非自己去修改芯片的實現(xiàn)。加密，對于每一對ONU與OLT之間，可以啟用128位的AES加密。各個ONU的密鑰是不同的。VLAN隔離：通過VLAN方式，將不同的用戶群、或者不同的業(yè)務(wù)限制在不同的VLAN，保障相互之間的信息隔離。2.EPON協(xié)議和關(guān)鍵技術(shù)介紹2.1EPON協(xié)議棧介紹2.1.1EPON的層次模型對于以太網(wǎng)技術(shù)而言，PON是一個新的媒質(zhì)。802.3工作組定義了新的物理層。而對以太網(wǎng)MAC層以及MAC層以上那么盡量做最小的改動以支持新的應(yīng)用和媒質(zhì)。EPON的層次模型如下：圖5EPON的層次模型2.1.2MPCP子層EPON系統(tǒng)通過一條共享光纖將多個DTE連接起來，其拓撲結(jié)構(gòu)為不對稱的基于無源分光器的樹形分支結(jié)構(gòu)。MPCP就是使這種拓撲結(jié)構(gòu)適用于以太網(wǎng)的一種控制機制。EPON作為EFM討論標準的一局部，建立在MPCP〔Muti-PointControlProtocol多點控制協(xié)議〕根底上，該協(xié)議是MACcontrol子層的一項功能。MPCP使用消息，狀態(tài)機，定時器來控制訪問P2MP〔點到多點〕的拓撲結(jié)構(gòu)。在P2MP拓撲中的每個ONU都包含一個MPCP的實體，用以和OLT中的MPCP的一個實體相互通信。作為EPON/MPCP的根底，EPON實現(xiàn)了一個P2P仿真子層，該子層使得P2MP網(wǎng)絡(luò)拓撲對于高層來說就是多個點對點鏈路的集合。該子層是通過在每個數(shù)據(jù)報的前面加上一個LLD〔LogicalLinkIdentification〕邏輯鏈路標識來實現(xiàn)的。該LLID將替換前導碼中的兩個字節(jié)。PON將拓撲結(jié)構(gòu)中的根結(jié)點認為是主設(shè)備，即OLT；將位于邊緣局部的多個節(jié)點認為是從設(shè)備，即ONU。MPCP在點對多點的主從設(shè)備之間規(guī)定了一種控制機制以協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)有效的發(fā)送和接收。系統(tǒng)運行過程中上行方向在一個時刻只允許一個ONU發(fā)送，位于OLT的高層負責處理發(fā)送的定時、不同ONU的擁塞報告、以便優(yōu)化PON系統(tǒng)內(nèi)部的帶寬分配。EPON系統(tǒng)通過MPCPDU來實現(xiàn)OLT與ONU之間的帶寬請求、帶寬授權(quán)、測距等。MPCP涉及的內(nèi)容包括ONU發(fā)送時隙的分配，ONU的自動發(fā)現(xiàn)和參加，向高層報告擁塞情況以便動態(tài)分配帶寬。MPCP多點控制協(xié)議位于MACControl子層。MACControl向MAC子層的操作提供實時的控制和處理。2.1.3EPON的物理層〔RS子層、PCS子層、PMA子層、PDM子層〕EPON物理層通過GMII接口與RS層相連，擔負著為MAC層傳送可靠數(shù)據(jù)的責任。物理層的主要功能是將數(shù)據(jù)編成適宜的線路碼；完成數(shù)據(jù)的前向糾錯；將數(shù)據(jù)通過光電、電光轉(zhuǎn)換完成數(shù)據(jù)的收發(fā)。整個EPON物理層由如下幾個子層構(gòu)成：物理編碼子層(PCS)前向糾錯子層(FEC)物理媒體附屬子層(PMA)物理媒體依賴子層(PMD)同千兆以太網(wǎng)的物理層相比，唯一不同的是EPON的物理層多了一個前向糾錯子層〔FEC〕，其它各層的名稱、功能、順序沒有太大的變化。前向糾錯子層完成前向糾錯的功能。這個子層是一個可選的子層，它處在物理編碼子層和物理媒體附屬子層中間。它的存在引入使我們在選擇激光器、分光器的分路比、接入網(wǎng)的最大傳輸距離時有了更大的自由。從宏觀上講，除了FEC層和PMD層以外，各子層根本上可以同千兆以太網(wǎng)兼容1.PCS子層PCS子層處于物理層的最上層。PCS子層上接GMII接口下接PMA子層，其實現(xiàn)的主要技術(shù)為8b/10b，10b/8b編碼變換。由于10比特的數(shù)據(jù)能有效地減小直流分量，便于接收端的時鐘提取，降低誤碼率，因此PCS層需要把從GMII口接收到的8位并行的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成10位并行的數(shù)據(jù)輸出。這個高速的8b/10b編碼器的工作頻率是125MHz，它的編碼原理基于5b/6b和3b/4b兩種編碼變換。PCS的主要功能模塊為：發(fā)送過程：從RS層通過GMII口發(fā)往PCS層的數(shù)據(jù)經(jīng)過發(fā)送模塊的處理(主要是8B/10B)：根據(jù)GMII發(fā)來的信號連續(xù)不斷地產(chǎn)生編碼后的數(shù)據(jù)流，經(jīng)PMA的數(shù)據(jù)請求原語把他們立即發(fā)往PMA效勞接口。輸入的并行八位數(shù)據(jù)變?yōu)椴⑿械氖粩?shù)據(jù)發(fā)往PMA。自動協(xié)商過程：設(shè)置標識通知PCS發(fā)送過程發(fā)送的是空閑碼、數(shù)據(jù)、還是重新配置鏈路。同步過程：PCS同步過程經(jīng)PMA數(shù)據(jù)單元指示原語連續(xù)接收碼流，并經(jīng)同步數(shù)據(jù)單元指示原語把碼流發(fā)往PCS接收過程。PCS同步過程設(shè)置同步狀態(tài)標志指示是否PMA層發(fā)送來的數(shù)據(jù)是否可靠。接收過程：從PMA經(jīng)過同步數(shù)據(jù)單元指示原語連續(xù)接收碼流。PCS接收過程監(jiān)督這些碼流并且產(chǎn)生給GMII的數(shù)據(jù)信號，同時產(chǎn)生供載波監(jiān)聽和發(fā)送過程使用的內(nèi)部標識、接收信號、監(jiān)測包間空閑碼。PCS子層的發(fā)送、接收過程在自動協(xié)商的指示下完成數(shù)據(jù)收發(fā)、空閑信號的收發(fā)和鏈路配置功能。具體數(shù)據(jù)的收發(fā)滿足RD平衡規(guī)那么。在鏈路上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)除了256個數(shù)據(jù)碼之外，還有12個特殊的碼組作為有效的命令碼組出現(xiàn)。在EPON系統(tǒng)中，按照單纖雙向全雙工的方式傳送數(shù)據(jù)。當OLT通過光纖向各ONU播送時，為了對各ONU區(qū)別，保證只有發(fā)送請求的ONU能收到數(shù)據(jù)包，802.3ah標準引入了LLID。這是一個兩字節(jié)的字段，每個ONU由OLT分配一個網(wǎng)內(nèi)獨一無二的LLID號，這個號碼決定了哪個ONU有權(quán)接收播送的數(shù)據(jù)。這個兩字節(jié)的字段所處的位置見下列圖所示。圖6LLID在幀中的位置這個字段占據(jù)了原千兆以太網(wǎng)802.3z中前導碼〔preamble〕局部兩個字節(jié)的空間，同802.3z標準相比SPD〔或稱SLD，LLID定界符在EPON中為0XD5〕的位置也滯后了。對于在EPON中新增的LLID，我們可以把它當作數(shù)據(jù)發(fā)送出去，不用對PCS作什么變動。但是對于EPON中SPD位置的這種變化，我們必須給以足夠的重視。我們知道，普通的千兆網(wǎng)技術(shù)發(fā)送狀態(tài)機根據(jù)EVEN或ODD的指示選擇第一個或第二個字節(jié)用/S/來替代，也就是說SPD的位置可以是變化的。而在EPON的PCS技術(shù)中，SPD的位置是固定的，我們要準確地把前導碼的第三個字節(jié)用/S/來替代，否那么ONU會收不到正確的以太網(wǎng)包。這是因為SPD在整個八字節(jié)的前導碼中有固定的位置，它起著指示LLID和CRC位置的作用。如果它不能出現(xiàn)在以太網(wǎng)包頭中的第三個字節(jié)的話，我們就不能夠得到正確的LLID值。沒有正確的LLID，處于等待狀態(tài)的ONU就得不到想要的數(shù)據(jù)。在各ONU向OLT突發(fā)發(fā)送數(shù)據(jù)的時候，得到授權(quán)的ONU在規(guī)定時隙里發(fā)送數(shù)據(jù)包，沒有得到授權(quán)的ONU處于休息狀態(tài)。這種在上行時不是連續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)的通信模式叫突發(fā)通信。在OLT側(cè)，PCS的發(fā)送和接收都處于連續(xù)的工作模式；而在ONU側(cè)的PCS子層接收方向是連續(xù)接收OLT側(cè)來的播送數(shù)據(jù)，而在發(fā)送方向，卻是在斷斷續(xù)續(xù)地工作。因此EPON的PCS子層不僅要能像普通的千兆PCS子層一樣在連續(xù)的數(shù)據(jù)流狀態(tài)下能正常工作，在面對突發(fā)發(fā)送和突發(fā)接收時也要保持穩(wěn)定。其中OLT側(cè)的突發(fā)同步和突發(fā)接收是實現(xiàn)EPON系統(tǒng)PCS子層技術(shù)的關(guān)鍵。2.FEC子層FEC子層的位置處在PCS和PMA之間，是EPON物理層中的可選局部。它的主要功能如下：發(fā)送FEC子層接收從PCS層發(fā)過來的包，先進行10b/8b的變換，然后執(zhí)行FEC的編碼的算法，用校驗字節(jié)取代一局部擴展的包間間隔，最后再把整個包經(jīng)過8b/10b編碼并把數(shù)據(jù)發(fā)給PMA層。字節(jié)對齊FEC子層接收從PMA層的信號，對齊幀。中選擇FEC子層的時候，PMA子層的字節(jié)對齊就被禁止。接收把經(jīng)字節(jié)對齊之后的數(shù)據(jù)進行RS譯碼、插入空閑碼后發(fā)送數(shù)據(jù)到PCS層。對于EPON系統(tǒng)而言，使用前向糾錯技術(shù)的具體優(yōu)點可以概括如下：可以減小激光器發(fā)射功率預(yù)算，減少功耗；可以增加光信號的最大傳輸距離；能有效地減小誤碼率，滿足高性能光纖通信系統(tǒng)的要求，可以使誤碼率從糾錯前的10-4降至糾錯后的10-12；大分路比的分光器的衰減很大，配合使用前向糾錯技術(shù)，在同樣的接入距離內(nèi)，可以使用大分路比的分光器，支持更多的接入用戶；前向糾錯技術(shù)在EPON系統(tǒng)中的應(yīng)用使我們可以選擇使用價格低廉的FP激光器作為光源，大幅降低本錢，減小在光模塊方面的開銷。作為一項技術(shù)，它也有一些缺乏之處：FEC會增加開銷，增加系統(tǒng)的復雜性，使有效傳輸速率減小。但總的看來，它為系統(tǒng)帶來的好處遠大于它給系統(tǒng)帶來的不便，是一個很好的選擇方案。此外EPON中所使用的光器件均為無源光器件，因此信號的傳輸距離有限，在一些接入距離較大的地方，F(xiàn)EC技術(shù)尤其重要。3.PMA子層EPON的PMA層技術(shù)同千兆以太網(wǎng)PMA層技術(shù)相比沒有什么變化，其主要功能是完成串并、并串轉(zhuǎn)換，時鐘恢復并提供環(huán)回測試功能，它同相鄰子層的接口是TBI接口。4.PMD子層EPON的PMD子層的功能是完成光電、電光轉(zhuǎn)換，按1.25Gbps的速率發(fā)送或接收數(shù)據(jù)。802.3ah要求傳輸鏈路全部采用光無源器件，光網(wǎng)絡(luò)能支持單纖雙向全雙工傳輸。上下行的激光器分別工作在1310nm和1490nm窗口；光信號的傳輸要做到當光分路比擬小的時候，最大傳輸20km無中繼。按所處位置的不同，光模塊又可以分為局端和遠端兩種。對于遠端的光模塊而言，接收機處于連續(xù)工作狀態(tài)，而發(fā)送機那么工作于突發(fā)模式，只有在特定的時間段里激光器才處于翻開狀態(tài)，在剩下的時間段里，激光器并不發(fā)送數(shù)據(jù)。由于激光器發(fā)送數(shù)據(jù)的速率是1.25Gbps，因此要求激光器的開關(guān)的速度要足夠快。同時要求在激光器處于關(guān)閉狀態(tài)時，要使從PMA層發(fā)送過來的信號全部為低，以確保不工作的ONU激光器的輸出總功率疊加不會對正在工作的激光器的信號造成畸變影響。2.2EPON關(guān)鍵技術(shù)EPON物理層的關(guān)鍵技術(shù)EPON是一種采用點到多點網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、無源光纖傳輸、基于以太網(wǎng)和TDM時分復用的MAC〔MediaAccessControl〕媒體訪問控制方式、提供多種綜合業(yè)務(wù)的寬帶接入技術(shù)。從物理層看，EPON從電氣、機械、規(guī)程、功能特性等功能根本上采納了Ethernet的GE或1000BASE的標準，包含物理層協(xié)議PHY〔PhysicalLayerProtocol〕和物理媒介協(xié)議PMD〔PhysicalMediumDependenceProtocol〕兩大子層功能。在物理層，EPON使用1000BASE的以太網(wǎng)物理層協(xié)議PHY，無源光纖傳輸方式?！捕矱PON數(shù)據(jù)鏈路層的關(guān)鍵技術(shù)EPON數(shù)據(jù)鏈路層分為邏輯LLC〔LinkLayerControlProtocol〕和MAC兩大局部。LLC遵循的標準為802.2，MAC遵循的標準為802.3〔CSMA/CD〕等。EPON在數(shù)據(jù)鏈路層的MAC層采用多點控制協(xié)議MPCP(Multi-PointControlProtocol，MPCP)，基于TDM時分復用的控制協(xié)議，OLT是控制中心，利用時間標記字段在下行傳輸GATEMAC控制信息，實現(xiàn)ONU與OLT同步，ONU接收GATE信息并傳送REGISTER_REQUEST信息，在預(yù)定的時間周期內(nèi)將其注冊到OLT，OLT利用REGISTER信息回復給ONU，用以指明認可ONU的注冊。這樣通過對時間分片，將不同的時間片指定給不同的ONU設(shè)備使用，ONU自動回報帶寬需求給OLT，OLT自動發(fā)現(xiàn)ONU的過程，包含了帶寬排序和LogicalLinkIDs(LLID)的指定，靈活地將不同的網(wǎng)絡(luò)帶寬賦予不同帶寬需求的ONU，實現(xiàn)動態(tài)帶寬分配(DynamicBandwidthAllocation，DBA)，實現(xiàn)了用戶帶寬的有效控制，從而防止數(shù)據(jù)傳輸過程的沖突問題以及復雜的沖突檢測問題。而這種帶寬控制功能一般需要在路由器或者寬帶接入效勞器上才能夠?qū)崿F(xiàn)，是Ethernet所不具備的。OLT與ONU的光收發(fā)器的參數(shù)由OLT與ONU的交流控制機制而到達最正確狀態(tài)。2.2.2EPON數(shù)據(jù)鏈路層的關(guān)鍵技術(shù)數(shù)據(jù)鏈路層的關(guān)鍵技術(shù)主要包括：上行信道采用時分多址接入技術(shù)〔TDMA〕，分時隙給各個ONU傳輸上行數(shù)據(jù)流。來自各個ONU的多種業(yè)務(wù)信息根據(jù)各自分配到的時隙，互不干擾地通過ODN無源分光器耦合到同一根光纖，最后送到OLT接收頭端。OLT每一個端口〔PON口〕下面所有的ONU與OLTPON端口之間時鐘是嚴格同步的，每一個ONU只能在OLT給它分配的特定允許時隙傳輸數(shù)據(jù)，通過時隙分配和時延補償，確保多個ONU的數(shù)據(jù)信號耦合到一根光纖時，各個ONU的上行數(shù)據(jù)不會互相干擾。EPON具備一系列比方有效的帶寬控制、優(yōu)先權(quán)處理、點對多點等優(yōu)越的特性。在傳輸機制上，通過MAC控制命令來控制和優(yōu)化各光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)與光線路終端(OLT)之間突發(fā)性數(shù)據(jù)通信和實時的TDM通信，通過在MAC層中實現(xiàn)802.1p來提供QOS確保效勞質(zhì)量。下行信道采用播送方式，數(shù)據(jù)從OLT到多個ONU根據(jù)不同的時間片段以播送式下行〔TDM時分復用技術(shù)〕，通過ODN中的1：N〔一般是1：32〕無源分光器，分配給PON上所有ONU光網(wǎng)絡(luò)單元。當OLT啟動后，它會周期性地在各端口上播送允許接入的時隙允許接入信息，ONU上電后根據(jù)允許接入信息，發(fā)起注冊請求，實現(xiàn)OLT對ONU的認證，允許請求注冊的合法的ONU接入，并給ONU分配一個唯一的邏輯鏈路標識〔LLID〕，當數(shù)據(jù)信號到達該ONU時，ONU根據(jù)LLID在物理層上做出判斷，接收給它的數(shù)據(jù)幀，摒棄不是給自己的數(shù)據(jù)幀。帶寬分配和時延控制可以由高層協(xié)議完成，因而上行信道的MPCP便成為EPON的MAC層技術(shù)的核心。目前的802.3ah標準確定在EPON的MAC層中增加MPCP子層。MPCP子層的基石主要有3點：一是上行信道采用定長時隙的TDMA方式，但時隙的分配由OLT實施；二是對于ONU發(fā)出的以太網(wǎng)幀不作分割，而是組合，即：每個時隙可以包含假設(shè)干個802．3幀，組合方式由ONU依據(jù)QoS決定；三是上行信道必須有動態(tài)帶寬分配〔DBA〕功能支持即插即用、效勞等級協(xié)議〔SLA〕和QoS。1.DBA目前MAC層爭論的焦點在于DBA的算法及802．3ah標準中是否需要確定統(tǒng)一的DBA算法，由于直接關(guān)系到上行信道的利用率和數(shù)據(jù)時延，DBA技術(shù)是MAC層技術(shù)的關(guān)鍵。帶寬分配分為靜態(tài)和動態(tài)兩種，靜態(tài)帶寬由翻開的窗口尺寸決定，動態(tài)帶寬那么根據(jù)ONU的需要，由OLT分配。TDMA方式的最大缺點在于其帶寬利用率較低，采用DBA可以提高上行帶寬的利用率，在帶寬相同的情況下可以承載更多的終端用戶，從而降低用戶本錢。另外，DBA所具有的靈活性為進行效勞水平協(xié)商〔SLA〕提供了很好的實現(xiàn)途徑。目前的方案是基于輪詢的帶寬分配方案，即：ONU實時地向OLT匯報當前的業(yè)務(wù)需求〔Request〕〔如：各類業(yè)務(wù)的在ONU的緩存量級〕，OLT根據(jù)優(yōu)先級和時延控制要求分配〔Grant〕給ONU一個或多個時隙，各個ONU在分配的時隙中按業(yè)務(wù)優(yōu)先級算法發(fā)送數(shù)據(jù)幀。由此可見，由于OLT分配帶寬的對象是ONU的各類業(yè)務(wù)而非終端用戶，對于QoS這樣一個基于端到端的效勞，必須有高層協(xié)議介入才能保障。2.系統(tǒng)同步因為EPON中的各ONU接入系統(tǒng)是采用時分方式，所以O(shè)LT和ONU在開始通信之前必須到達同步，才會保證信息正確傳輸。要使整個系統(tǒng)到達同步，必須有一個共同的參考時鐘，在EPON中以O(shè)LT時鐘為參考時鐘，各個ONU時鐘和OLT時鐘同步。OLT周期性的播送發(fā)送同步信息給各個ONU，使其調(diào)整自己的時鐘。EPON同步的要求是在某一ONU的時刻T(ONU時鐘)發(fā)送的信息比特，OLT必須在時刻T(OLT時鐘)接收他。在EPON中由于各個ONU到OLT的距離不同，所以傳輸時延各不相同，要到達系統(tǒng)同步，ONU的時鐘必須比OLT的時鐘有一個時間提前量，這個時間提前量就是上行傳輸時延，也就是如果OLT在時刻0發(fā)送一個比特，ONU必須在他的時刻RTT(往返傳輸時延)接收。RTT等于下行傳輸時延加上上行傳輸時延，這個RTT必須知道并傳遞給ONU。獲得RTT的過程即為測距(ranging)。當EPON系統(tǒng)到達同步時，同一OLT下面的不同ONU發(fā)送的信息才不會發(fā)生碰撞。3.測距和時延補償由于EPON的上行信道采用TDMA方式，多點接入導致各ONU的數(shù)據(jù)幀延時不同，因此必須引入測距和時延補償技術(shù)以防止數(shù)據(jù)時域碰撞，并支持ONU的即插即用。準確測量各個ONU到OLT的距離，并精確調(diào)整ONU的發(fā)送時延，可以減小ONU發(fā)送窗口間的間隔，從而提高上行信道的利用率并減小時延。另外，測距過程應(yīng)充分考慮整個EPON的配置情況，例如，假設(shè)系統(tǒng)在工作時參加新的ONU，此時的測距就不應(yīng)對其它ONU有太大的影響。EPON的測距由OLT通過時間標記〔Timestamp〕在監(jiān)測ONU的即插即用的同時發(fā)起和完成。圖7測距和時延補償根本過程如下：OLT在T1時刻通過下行信道播送時隙同步信號和空閑時隙標記，已啟動的ONU在T2時刻監(jiān)測到一個空閑時隙標記時，將本地計時器重置為T1，然后在時刻T3回送一個包含ONU參數(shù)的〔地址、效勞等級等〕在線響應(yīng)數(shù)據(jù)幀，此時，數(shù)據(jù)幀中的本地時間戳為T4；OLT在T5時刻接收到該響應(yīng)幀。通過該響應(yīng)幀OLT不但能獲得ONU的參數(shù)，還能計算出OLT與ONU之間的信道延時RTT＝T2－T1＋T5－T3＝T5－T4。之后，OLT便依據(jù)DBA協(xié)議為ONU分配帶寬。當ONU離線后，由于OLT長時間〔如3min〕收不到ONU的時間戳標記，那么判定其離線。4.RTT補償在OLT側(cè)進行延時補償，發(fā)送給ONU的授權(quán)反映出由于RTT補償?shù)牡竭_時間。例如，如果OLT在T時刻接收數(shù)據(jù)，OLT發(fā)送包括時隙開始的GATE＝T-RTT。在時戳和開始時間之間所定義的最小延時，實際上就是允許處理時間。在時戳和開始時間之間所定義的最大延時，是保持網(wǎng)絡(luò)同步2.2.2EPON的QoS問題在EPON中支持QoS的關(guān)鍵在3個方面：一是物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的平安性；二是如何支持業(yè)務(wù)等級區(qū)分；三是如何支持傳統(tǒng)業(yè)務(wù)。1.平安性在傳統(tǒng)的以太網(wǎng)中，對物理層和數(shù)據(jù)鏈路層平安性考慮甚少。因為在全雙工的以太網(wǎng)中，是點對點的傳輸，而在共享媒體的CSMA／CD以太網(wǎng)中，用戶屬于同一區(qū)域。但在點到多點模式下，EPON的下行信道以播送方式發(fā)送，任何一個ONU可以接收到OLT發(fā)送給所有ONU的數(shù)據(jù)包。這對于許多應(yīng)用，如付費電視、視頻點播等業(yè)務(wù)是不平安的。MAC層之上的加解密控制只對凈負荷加密，而保存幀頭和MAC地址信息，因此非法ONU仍然可以獲取任何其它ONU的MAC地址；MAC層以下的加密可以使OLT對整個MAC幀各個局部加密，主要方案是給合法的ONU分配不同的密鑰，利用密鑰可以對MAC的地址字節(jié)、凈負荷、校驗字節(jié)甚至整個MAC幀加密。根據(jù)IEEE802.3ah規(guī)定，EPON系統(tǒng)物理層傳輸?shù)氖菢藴实囊蕴W(wǎng)幀，對此，802.3ah標準中為每個連接設(shè)定LLID邏輯鏈路標識，每個ONU只能接收帶有屬于自己的LLID的數(shù)據(jù)報，其余的數(shù)據(jù)報丟棄不再轉(zhuǎn)發(fā)。不過LLID主要是為了區(qū)分不同連接而設(shè)定，ONU側(cè)如果只是簡單根據(jù)LLID進行過濾很顯然還是不夠的。為此物理層ONU只接收自己的數(shù)據(jù)幀，AES加密，ONU認證。2.業(yè)務(wù)區(qū)分由于EPON的效勞對象是家庭用戶和小企業(yè)，業(yè)務(wù)種類多，需求差異大，計費方式多樣，而利用上層協(xié)議并不能解決EPON中的數(shù)據(jù)鏈路層的業(yè)務(wù)區(qū)分和時延控制。因此，支持業(yè)務(wù)等級區(qū)分是EPON必備的功能。目前的方案是：在EPON的下行信道上，OLT建立8種業(yè)務(wù)隊列，不同的隊列采用不同的轉(zhuǎn)發(fā)方式；在上行信道上，ONU建立8種業(yè)務(wù)端口隊列，既要區(qū)分業(yè)務(wù)又要區(qū)分不同用戶的效勞等級。此外，由于ONU要對MAC幀組合，以便時隙突發(fā)并提高上行信道的利用率，所以進一步引入幀組合的優(yōu)先機制用于區(qū)分效勞。3.EPONQ-in-Q根本原理3.1QinQ技術(shù)簡介QinQ技術(shù)〔也稱StackedVLAN或DoubleVLAN〕是指將用戶私網(wǎng)VLAN標簽封裝在公網(wǎng)VLAN標簽中，使報文帶著兩層VLAN標簽穿越運營商的骨干網(wǎng)絡(luò)，在公網(wǎng)中只根據(jù)外層VLAN標簽傳播，私網(wǎng)VLAN標簽被屏蔽，這樣，不僅對數(shù)據(jù)流進行了區(qū)分，而且由于私網(wǎng)VLAN標簽被透明傳送，不同的用戶VLAN標簽可以重復使用，只需要外層VLAN標簽的在公網(wǎng)上唯一即可，實際上也擴大了可利用的VLAN標簽數(shù)量。因為標準vlanid有限〔1-4094〕，通過在原有802.1Qtag標簽的之外再增加一個VLAN標簽〔4094×4094〕。QinQ的標準是IEEE802.1ad〔IEEE802.1ad的全稱是:VirtualBridgedLocalAreaNetworksAmendment4:ProviderBridges〕該標準是在2006年5月份才形成正式標準的，所以當前我們常見的各廠商實現(xiàn)的QinQ和該標準有較大的不同，但各廠商的實現(xiàn)均大同小異。3.2QinQ的產(chǎn)生隨著三層交換機的不斷成熟和大量應(yīng)用，許多企業(yè)網(wǎng)和小型城域網(wǎng)用戶都傾向于使用三層交換機來搭建骨干網(wǎng)，由于以下三個原因，這些用戶一般都不愿意使用基于MPLS或者IP協(xié)議的VPN：? 配置、維護工作相比照擬繁雜；? 許多廠商的三層交換機不支持MPLS功能，如果用戶搭建基于MPLS的VPN，勢必要淘汰這些設(shè)備，浪費資源；? 支持MPLS功能的單板一般價格昂貴，小型用戶難以承受。而QinQ可以提供一種廉價、簡潔的二層VPN解決方案，不需要信令協(xié)議的支持，可以通過純靜態(tài)配置實現(xiàn)，而且只需要網(wǎng)絡(luò)邊緣設(shè)備支持QinQ，內(nèi)部只需要可以支持802.1Q的設(shè)備即可，所以越來越多的小型用戶傾向于使用該功能構(gòu)建自己的VPN網(wǎng)絡(luò)。運營商在通過Ethernet提供Internet接入業(yè)務(wù)時需要對客戶標識，做到精細化管理，而且隨著新業(yè)務(wù)的開展〔如Triple-Play、Wholesale、VPN〕，運營商還需要對業(yè)務(wù)進行細分，以區(qū)別提供不同的管道、QoS策略。原有基于802.1Q只有4096個vlan標識不能滿足這樣的需要，QinQ正好可以擴展這樣的標識，同時還可以利用不同的VLAN來區(qū)分運營商的效勞和不同的客戶。利用QinQ提供接入時具用以下的優(yōu)點：? 可以解決日益緊缺的公網(wǎng)VLANID資源問題；? 用戶可以規(guī)劃自己的私網(wǎng)VLANID，不會導致與公網(wǎng)VLANID沖突；? 提供一種較為簡單的二層VPN解決方案；? 使用戶網(wǎng)絡(luò)具有較高的獨立性，在效勞提供商升級網(wǎng)絡(luò)時，用戶網(wǎng)絡(luò)不必更改原有的配置；? 可以按不同層次的VLANID來區(qū)分不同的業(yè)務(wù)；? QinQ技術(shù)上完全可以多層嵌套，沒有限制，僅受Ethernet報文長度的限制，具有很好的擴充性。3.3QinQ報文封裝QinQ的報文封裝就是在原有802.1Q報文中的TAG頭上再加上一層TAG封裝，用來擴展VLAN的范圍，如圖1所示：圖1QinQ報文封裝IEEE802.1q與IEEE802.1ad幀的比擬：3.3QinQ報文轉(zhuǎn)發(fā)過程在通過QinQ實現(xiàn)簡單的二層VPN過程中報文是按如下方式轉(zhuǎn)發(fā)：圖2QinQ報文轉(zhuǎn)發(fā)過程圖2中在運營商網(wǎng)中使用VLAN20來標識客戶A、VLAN30標識客戶B，當客戶A的報文到達運營商的邊緣交換機時，邊緣交換機均給客戶A的報文打上一個外層標簽〔VLAN20〕，然后在VLAN20中轉(zhuǎn)發(fā)，不會轉(zhuǎn)發(fā)到VLAN30，報文在離開運營商網(wǎng)絡(luò)時再剝離掉外層的標簽，轉(zhuǎn)發(fā)到用戶A的網(wǎng)絡(luò)，從而實現(xiàn)一個簡單二層VPN功能。3.4QinQ報文的TPID值可調(diào)功能TPID〔TagProtocolIdentifier，標簽協(xié)議標識〕是VLANTag中的一個字段，IEEE802.1Q協(xié)議規(guī)定該字段的取值為0x8100。IEEE802.1Q協(xié)議定義的以太網(wǎng)幀的Tag報文結(jié)構(gòu)如下：圖3IEEE802.1Q報文結(jié)構(gòu)通常在QinQ中設(shè)備的內(nèi)外層標簽的TPID值均采用協(xié)議規(guī)定的0x8100，但是某些廠商的設(shè)備將QinQ報文外層Tag的TPID值設(shè)置為0x9100或0x9200，為了和這些設(shè)備兼容，并提供較高的靈活性，我司支持QinQ功能的交換機根本上均提供了QinQ報文TPID值可調(diào)功能〔需要注意有的設(shè)備整機支持，有的設(shè)備是端口支持〕，能修改QinQ設(shè)備的外層標簽的TPID值?！苍诒疚牡?02.1ad局部我們將會看到802.1ad所規(guī)定的TPID為0x88a8，所以當設(shè)備同標準802.1ad設(shè)備作QinQ對接時也需要TPID可調(diào)功能〕。3.5靈活QinQ及應(yīng)用在前面我們所講的QinQ中，通常是以物理端口來劃分用戶或用戶網(wǎng)絡(luò)，當多個不同用戶以不同的VLAN接入到同一個端口時那么無法區(qū)分用戶。另外前面的QinQ方案是一種簡單二層VPN的應(yīng)用，在運行營商接入環(huán)境中往往需要根據(jù)用戶的應(yīng)用或接入地點〔設(shè)備〕來區(qū)分用戶，基于這種應(yīng)用產(chǎn)生了靈活QinQ方案。簡單講靈活QinQ就是根據(jù)用戶報文的Tag或其他特征〔IP/MAC等〕，給用戶報文打上相應(yīng)的外層Tag，以到達區(qū)分不同用戶或應(yīng)用的目的。當前靈活QinQ主要應(yīng)用在運營商的接入網(wǎng)絡(luò)中，在運營商網(wǎng)絡(luò)中給接入用戶分配一個VLAN，以到達便于問題追蹤和防止不同用戶間互訪，用外層標簽區(qū)分用