GPON技术
GPON技术介绍
GPON技术介绍
GPON（Gigabit Passive Optical Network，千兆无源光网络）是一
种利用千兆无源光网络技术实现“一条线”实现多用户互联的新兴网络技术，是由ITU-T标准Q.1209，OIF实施指南ID-319规定的一种新技术，
受到世界各地电信企业的普遍采纳。
GPON是一种集宽带、多媒体、语音、数据、传输信令的新兴的“一条线”技术，具有良好的经济性、可靠性和
可管理性，使用率高，可以部署先进的多媒体服务。
这一技术的关键在于
它采用千兆无源光网络技术，这种技术可以减少光纤线路上的放大器数量，大大节省网络投资。
GPON是一种综合应用于有线和无线多媒体服务的新兴技术，可以实
现“一条线”发布宽带、多媒体服务，满足用户的多种需求，它采用了新
型的多芯片技术，实现了具有弹性的设备拓扑，包括普通用户、企业用户
等的宽带接入和各种宽带应用，同时确保了宽带服务的质量，为客户和网
络提供良好的使用体验。
GPON由三部分组成：光源，光缆，接收/发射器。
光源采用兼容1609.3标准的二极管激光器，它是一种小功率激光器，可以实现低功耗
状态。
光缆是构成光网络的基础，它可以是多根的单模光缆，也可以是多
芯的多模光缆，有助于改善网络的可靠性，以及容量的提升。
gpon方案
GPON方案概述GPON（Gigabit-capable Passive Optical Network）是一种光纤传输技术，可提供千兆级别的宽带接入服务。
GPON方案集成了光纤传输、光分配、光波转换和网络传输等功能，广泛应用于住宅、企业和校园等网络环境中。
本文将介绍GPON方案的基本原理、特点以及在不同领域应用的情况。
GPON的基本原理GPON基于波分复用技术，使用单根光纤传输多个信号。
GPON系统由三个主要组成部分组成：光线终端（OLT）、光网络单元（ONU）和光纤线路。
GPON使用点对多点的架构，其中OLT通过光纤将高速数据传输到ONU，实现了高速、稳定的宽带接入。
OLT负责将数据转换为适用于光纤传输的格式，并将数据传输到ONU。
ONU则接收并解码数据，将其发送到终端设备。
GPON的特点GPON方案具有以下特点：1.高带宽：GPON方案提供千兆级别的带宽，能够满足用户对高速网络的需求，可支持高清视频、在线游戏和大规模文件传输等应用。
2.长距离传输：GPON光纤的传输距离可达20公里，支持远程接入，适用于广域网部署和大范围覆盖。
3.分布式架构：GPON系统采用分布式架构，光线终端（OLT）和光网络单元（ONU）分别部署在中心节点和用户端，使得网络管理更加灵活和可靠。
4.省电节能：GPON方案采用边缘用户的睡眠模式，有效降低了能量消耗，实现了节能环保。
5.服务质量保证：GPON具备多种服务质量保证机制，可以满足不同用户对网络服务的需求。
6.灵活扩展：GPON系统支持灵活的扩展，可以根据实际需求增加或减少光网络单元（ONU）的数量。
GPON在不同领域的应用GPON方案在各个领域都有广泛的应用，以下是其中一些常见领域：住宅小区网络GPON方案可为住宅小区提供高速、稳定的宽带接入服务。
通过部署一个光线终端（OLT）和多个光网络单元（ONU），可以实现多户共享一个光纤网络，提供统一的网络接入。
这样，住宅小区的居民可以方便地享受高速上网、网络电视和互联网电话等服务。
gpon上下行光波长
GPON（Gigabit-capable Passive Optical Network）是一种光纤接入技术，通常采用上下行波长分离的机制，其中下行波长采用较长波长（一般在1480-1670nm），而上行波长采用较短波长（一般在1570-1610nm）。
这样可以实现更高的传输速率和更低的噪声干扰。
在GPON系统中，下行波长通常选择1570-1575nm范围内的波段，如C-band（1575-1577nm）。
这是因为该波段具有较高的光功率和较宽的带宽，可以支持高速数据传输。
同时，该波段的光纤传输损耗较低，可以覆盖较长的距离，适用于广域网（WAN）连接。
对于上行波长，GPON系统通常选择1560-1610nm范围内的波段，如L-band（1565-1570nm）或S-band（1580-1600nm）。
这些波段具有较高的光吸收效率和较低的光散射效应，从而提高了信噪比（SNR），增强了信号的可靠性。
同时，上行波段的滤波性能也较好，可以有效抑制干扰信号。
需要注意的是，上下行波长的选择还受到光纤类型、光器件性能等因素的影响。
例如，不同类型的光纤对不同波长的吸收和散射特性不同，因此需要根据实际情况选择合适的上下行波长。
此外，光器件的性能也会影响光信号的传输和接收效果，因此在实际应用中需要综合考虑各种因素进行选择和调整。
总之，GPON系统的上下行波长选择是综合考虑了传输速率、光纤类型、光器件性能等多种因素的结果。
通过合理选择上下行波长，GPON系统可以实现高速、可靠的数据传输，满足用户日益增长的网络需求。
GPON技术
目 录
1. 接入网概述 2. GPON网络架构
3. GPON协议分析
4. GPON关键技术 5. GPON系统的管理和业务发放模式 6. GPON组网应用和保护
PON网络架构
Passive Optical Network 无源光网络
PSTN
POS
ONU
ONT
无源分光器
ODN
Internet
OLT OLT
Port ID 12bits
PTI 3bits HEC 13bits
5 bytes
GPON系统对以太网帧进行解析，将数据部分直接映射到GEM Payload中去进行传输。 GEM帧会自动封装头信息。 映射的格式清晰，设备很好实现，兼容性好。
TDM业务在GPON中的映射方式
TDM Buffer Ingress buffer GEM Frame PLI Port ID PTI HEC
1. 接入网概述
2. GPON网络架构
3. GPON协议分析 4. GPON关键技术 5. GPON系统的管理和业务发放模式 6. GPON组网应用和保护
什么是接入网
ITU-T的定义：
接入网（AN）是业务节点接口 （SNI）与相关用户网络接口
（UNI）之间的一系列传送实体（例如线路设施和传输设施）组 成，为供给电信业务而提供所需承载能力的实施系统。
带宽需求
覆盖半径
<3km 互联网 视频会议 远程控制
<2km
<1km VoD 标清电视 视频会议 2003 实况TV VoD HDTV
~20km
业务需求
2002
2006
2010
时间
GPON技术(OMCI HGU SFU)简介-20130815
802.1p 映射
VLAN 802.1p 映射
科技创新，融合应用
SFU 业务模型
Eth 802.1p mapper MAC bridged Bridged + 802.1p
科技创新，融合应用
SFU 业务模型
Bridged + 802.1p
科技创新，融合应用
HGU 业务模型
RG
ExtVlan
OMCI
ONU ONU ONU ONU
机房
GbE 1 Gbps 1
1:128 Splitter 1 Gbps 2 1 Gbps Ｎ
ONU
ONU ONU
语音接 入平台
PON-OLT
科技创新，融合应用
目录
效果示意图 GPON基本概念篇 GPON ----- SFU篇 GPON ----- HGU篇 GPON ------ OLT篇
科技创新，融合应用
二、GPON国家标准
序号 标准号 YD/T 1419.3 -2006 中文名称 接入网用单纤双向三端口光组件技术条件 第三部分：用于吉比特无源光网络（GPON） 光网络单元（ONU）的单纤双向三端口光组件 接入网技术要求—吉比特的无源光网络（ GPON）第1部分：总体要求 接入网技术要求—吉比特的无源光网络（ GPON）第2部分“物理媒质相关（PMD）层要 求 接入网技术要求 ——吉比特的无源光网络（GPON） 第3部分：传输汇聚(TC)层要求 接入网技术要求 ——吉比特的无源光网络（GPON） 第 4 部分：ONT 管理控制接口(OMCI)要求 发布时间
GPON基本原理及应用
GPON基本原理及应用GPON（Gigabit-capable Passive Optical Network）是一种使用光纤传输数据的高速网络技术，它是一种无源网络，光信号在网络中传输时无需转换成电信号，因此能够提供更高的带宽和更远的传输距离。
以下是GPON的基本原理及应用的详细解释。
基本原理：GPON的基本原理是使用光纤作为传输介质，将光信号发送到终端设备，然后通过光猫将光信号转换为电信号，供终端设备使用。
GPON系统中主要涉及到三个主要组件：光线终端装置（OLT），光网络单元（ONU）和光纤分配器（ODN）。
1.OLT：OLT是网络的核心设备，负责光信号的发送和接收。
它将光信号分配给不同的终端设备，并监控和管理整个网络。
2.ONU：ONU是用户端的设备，它接收OLT发送的光信号，并将其转换为电信号，供终端设备使用。
每个用户可以通过ONU连接到GPON网络。
3.ODN：ODN是光纤分配器，负责将光信号传输到用户处。
它可以连接到多个ONU，并将光信号分配到各个用户。
GPON网络的基本工作原理如下：1.OLT发送光信号：OLT将光信号通过光纤分配器传输到用户处。
2.ONU接收光信号：ONU接收OLT发送的光信号，并将其转换为电信号，供终端设备使用。
3.终端设备接收电信号：终端设备接收ONU发送的电信号，并进行数据传输或接收。
4.终端设备发送电信号：终端设备将数据转换为电信号，并发送给ONU。
5.ONU发送光信号：ONU将接收到的电信号转换为光信号，并发送给OLT。
应用：GPON技术可以广泛应用于各个领域，具有以下优点：2.长传输距离：GPON使用光纤作为传输介质，可以实现长距离传输，从而可以将网络覆盖范围扩大到更大的区域。
3.弹性扩展性：GPON网络可以根据需求进行扩展，可以轻松地添加新的终端设备或增加带宽。
4.灵活性：GPON网络支持多种接入技术，可以与其他网络技术集成，比如ADSL、VDSL等，从而提供更灵活的网络连接选项。
GPON 技术
GPON带宽管理模型
GPON以T-CONT作为流量调度的基本单位，并将TCONT分为5种类型，不同类型的T-CONT具有不同的带宽分 配方式，可以满足不同业务流对时延、抖动、丢包率等不同 的QoS要求。标准中又将带宽分成4种类型，分别是固定带 宽（Fixed）、保证带宽（Assured）、非保证带宽（NonAssured）和尽力而为带宽（BestEffort），带宽分配优先级 依次下降。 不同的T-CONT类型分别适用于支持企业不同类型的业务， 如专线、话音、视频、VPN和宽带上网等。通过这种机制， 配合高效的DBA算法，可以最大程度地利用PON网络的带宽， 为企业客户提供高质量的接入服务。
GPON使业务部署更加灵活
与居民客户不同，企业客户分布较为分散。同 时，不同类型企业的业务差异很大，难以像居民 小区覆盖那样预先进行光纤和铜线的规划及部署。 即使针对部分企业集中的商业街、工业园区预先 进行了光纤和管道铺设，但引入段光纤建设、光 纤调度和业务配置的困难使得运营商在企业接入 的业务提供、响应时间方面均难以有效保证。 GPON网络在这方面有着天然的优势。首先， 其1:64分光比能够大幅度节省接入段光纤资源， 方便运营商迅速接入新客户。
GFP是一种通用机制，它适配来自传送网上高层客户信令的 业务。传送网可以是任何类型的传送网，如SONET/SDH和 ITU-T G.709 (ONT)等。客户信令可以是基于分组的（如 IP/PPP (IP/Point-to-point protocol)或Ethernet MAC等）， 也可以是恒定比特率流或其它类型信令。GFP已经正式被标 准化为ITU-T建议G.7041。由于GFP提供以高效简单的方式 在同步传送网上传送不同业务的通用机制，故它用作GPON TC层的基础是十分理想的。此外，使用GFP时，GPON TC 层本质上是同步的，并使用标准的SONET 8 kHz（125微秒） 幀，这使GPON能够直接支持TDM业务。
GPON原理及设备介绍
GPON原理及设备介绍GPON（Gigabit Passive Optical Network，千兆被动光纤网络）是一种基于光纤传输的宽带接入技术，采用被动组件，如分光器、光纤以及有源分配设备，将光纤链路划分为上下行两个信道，可同时传输数据、语音和视频等多媒体服务。
GPON通过分光器将光信号分配给多个用户，实现了高带宽、长距离的光纤网络连接，为宽带接入提供了高效和灵活的解决方案。
GPON采用了WDM（波分复用）技术，将上下行信道分别在光纤上进行传输，大大提高了网络的传输容量。
其上行信道（称为 GEM Port）将用户数据打包成GEM帧（GPON Encapsulation Method Frame），然后传输到OLT（Optical Line Terminal，光线路终端）设备。
而下行信道则将OLT发送的数据分为不同的ODU（Optical Data Unit，光数据单元），然后通过ONU（Optical Network Unit，光网络单元）设备分发给不同的用户。
在GPON网络中，OLT设备负责管理和控制整个光纤网络，包括光纤链路的划分、用户接入的管理和维护等。
OLT设备通常由一个或多个主控板和光口板组成，可通过不同接口类型（如GE、10GE）与上层网络连接。
OLT还提供各种接入方式，支持以太网、TDM（时分多路复用）和ATM（异步传输模式）等多种传输协议。
ONU设备是用户侧的终端设备，负责接收OLT发送的数据，并将其解包后分发给相应的用户。
ONU设备通常具有多个用户接口，可以实现语音、视频和数据信号的接入和转发功能。
ONU设备还支持多种接口类型，如RJ-45、USB、无线等，便于用户灵活选择接入设备。
GPON中的分光器（Splitter）是一种关键组件，用于将光信号从OLT 分配给多个用户。
分光器采用光纤耦合器技术，可实现光的分配和合并，具有低损耗、高功率容限和稳定性好的特点。
分光器根据需求分为不同的分支比例（如1:2、1:4、1:8等），可满足不同用户的需求。
GPON技术基础解析
GPON技术基础解析
Hi，以下是关于GPON技术基础解析的相关内容：
GPON（Gigabit PON，即千兆浪潮）技术是一种光传输技术，它是一
种新兴的高速宽带技术，也是最新的基于光纤的宽带技术之一、与其他宽
带技术相比，GPON技术可以提高用户带宽，从而为用户提供更快的网络
连接，以及更好的服务。
GPON的全称是Gigabit-capable Passive Optical Network（千兆容
量无源光网络），其主要特点是具有较大的带宽，可以提供多路复用传输，并可以利用其灵活性实现多种技术的联合使用，包括VoIP和IPTV等。
GPON是一种无源光网络，它是通过一根光纤连接到光猫上的，这根
光纤相当于传输数据的高速通道，通过这根光纤可以实现低成本、高性能、高可靠性的网络传输。
（1）高速传输：GPON技术的传输速率可达2.488Gbps，远远高于其
他宽带技术，可以满足用户的高速数据传输需求；
（2）节省成本：相比传统技术，GPON技术可以单纤多服务，减少光
纤芯线的开销，减少设备成本和维护成本，极大地降低成本；
（3）可靠性高：由于采用光纤传输，有极强的抗干扰能力，抗完损
性强，且节点数目少，可以提供更高的网络可靠性；
（4）灵活性强：由于采用多路复用技术，可以。
gpon原理
GPON原理一、什么是GPON？GPON（Gigabit Passive Optical Network）是一种光纤通信技术，用于传输高速宽带数据。
它是以光纤为基础，通过激光光源和光纤传输介质，实现光信号的传输和接收。
GPON技术用于家庭、企业和公共网络，提供高速、稳定、安全的互联网接入服务。
二、GPON的基本原理GPON系统由两部分组成：光线路终端（OLT）和用户端设备（ONT）。
OLT和ONT之间通过光纤传输数据，实现高速宽带网络的连接。
1. OLT（光线路终端）OLT是GPON网络中的主要设备，负责将网络下行数据传输到用户端设备。
OLT将网络数据转换为光信号，并将其发送到光纤中。
OLT还负责光信号的接收、处理和分发。
2. ONT（用户端设备）ONT是GPON网络中的用户终端设备，位于用户的家庭或办公室。
ONT通过光纤接收到光信号，并将其转换为电信号，然后将电信号传输到用户的计算机、路由器或其他设备上。
三、GPON的工作流程GPON的工作流程包括以下几个步骤：1. 认证和注册当ONT连接到GPON网络时，首先需要进行认证和注册。
ONT会向OLT发送请求进行认证，OLT会对ONT进行验证，以确保其是合法的用户设备。
认证成功后，ONT 会向OLT注册，告知OLT其存在及相关信息。
2. 上行和下行传输一旦ONT成功认证和注册，上行和下行数据传输就可以开始。
上行数据指从用户设备传输到OLT的数据，下行数据指从OLT传输到用户设备的数据。
上行传输是通过时分多路复用（TDMA）技术实现的，允许多个ONT共享同一条光纤传输数据。
在特定时间间隔内，每个ONT都可以发送数据至OLT，以确保数据的顺利传输。
下行传输则采用了光分复用（WDM）技术，允许OLT向多个ONT发送数据。
OLT将数据分成各个光波，每个光波对应一个ONT，然后通过光纤将数据发送到不同的ONT。
3. 数据转换和处理ONT收到下行数据后，会将光信号转换为电信号，并将其发送到用户设备上。
GPON技术概述
GPON技术概述GPON（Gigabit Passive Optical Network，千兆被动光纤网）是一种光纤接入技术，使用了在光纤中传输数据的光信号，并且能够达到极高的数据传输速率和较长的传输距离。
下面是对GPON技术的详细概述。
GPON技术的核心就是光线分布器（PON，Passive Optical Network），也就是光纤线路将光信号从光线分配装置传输到用户端。
光线分配装置（ODN，Optical Distribution Network）是一种特殊的光纤分配装置，它能够将光信号分发到不同的用户。
在光纤线路中，数据传输是通过光纤中的光信号来完成的。
数据通过光信号的强弱来表示0和1，并且可以在光纤中传输很远的距离而不会损失信号质量。
GPON提供了非常高的数据传输速率，具体来说就是1.25 Gbps的下行速率和2.5 Gbps的上行速率。
这种高速率使得用户可以同时进行多个高带宽的应用，例如高清视频、音频流等。
从传输距离来看，GPON技术能够支持较长的光纤距离。
在单个光纤链路上，GPON可以实现50公里的传输距离，而且可以通过光纤链路的级联扩展来覆盖更远的距离。
在GPON网络中，用户设备通过光纤线路直接连接到光线分配装置。
用户设备可以是电脑、手机、IPTV等终端设备，通过光接口和光线分配装置进行通信。
除了用户设备之外，GPON网络还包括一个OLT（Optical Line Terminal）设备，负责管理整个光纤网络以及与用户设备之间的数据传输。
OLT还可以与其他网络（如IP网络）进行接口，实现不同网络之间的数据互通。
1.成本效益：GPON技术使用单一光纤线路传输多个用户的数据，相比于传统的电缆和DSL技术，能够节省网络建设和维护成本。
2.高安全性：由于数据是通过光信号传输的，相比于传统的铜线传输方式，光纤网络具有更高的安全性，难以被非法窃取或干扰。
3.灵活扩展性：GPON网络可以通过增加光线分配装置和用户设备，灵活地扩展用户数量和服务种类。
GPON技术介绍
GPON技术介绍GPON（Gigabit Passive Optical Network）是一种光纤通信技术，可以提供高速、高带宽的数据传输能力。
它是下一代光纤接入技术，被广泛应用于光纤到户（FTTH）和光纤到楼（FTTB）等环境中。
本文将对GPON技术的原理、特点和应用进行详细介绍。
GPON技术基于光纤通信原理，使用光纤作为传输介质，将数据信号转换为光信号进行传输。
与传统的非分时多路访问（TDMA）技术相比，GPON采用了波分复用（WDM）技术和时分复用（TDM）技术相结合的方式，可以实现多个用户之间共享光纤传输带宽，提高网络资源利用率。
GPON技术的核心组成部分包括OLT（Optical Line Termination，光线终端）和ONT（Optical Network Termination，光网络终端）。
OLT是GPON网络的核心设备，负责光信号的转发和多用户之间的数据交换；ONT是GPON网络的终端设备，负责与用户终端设备进行数据交换。
1. 高带宽：GPON技术可以提供高达2.5 Gbps的下行传输速率和1.25 Gbps的上行传输速率，可以满足用户对高速、大容量数据传输的需求。
2.长传输距离：GPON技术可以支持长达20公里的传输距离，可以覆盖较大的范围，适用于城镇和城市的光纤接入网络。
3.大用户容量：GPON技术可以支持多达1024个用户的接入，可以满足大规模用户接入的需求。
4.灵活配置：GPON技术可以根据用户需求进行柔性配置，可以灵活地分配带宽资源，满足不同用户的需求。
5.安全可靠：GPON技术采用了多层安全机制，包括数据加密、访问控制和身份认证等，可以保障用户数据的安全和隐私。
总之，GPON技术作为一种高速、高带宽的光纤通信技术，可以提供可靠的数据传输能力，满足用户对高速互联网接入的需求。
随着互联网应用的不断发展，GPON技术将在未来得到更广泛的应用和推广。
GPON基本原理及应用
GPON基本原理及应用GPON（Gigabit Passive Optical Network），中文译为千兆级无源光纤网络，是一种基于光纤传输技术的传输网络。
GPON技术通过使用光纤作为传输媒介，将宽带信号从网络中心传输到用户终端，实现用户的宽带接入。
GPON的基本原理是将一根单模光纤通过光分配器连接到多个用户终端，光纤传输的信号在终端通过光电转换器转变为电信号，然后经过调制解调器将信号传输到用户设备。
同时，多个用户之间的数据传输是通过光纤上的不同光波长进行区分的，由于不同用户使用不同光波长进行传输，所以彼此之间不会干扰。
GPON的应用非常广泛，尤其在宽带接入、视频传输和语音传输方面有着重要作用。
以下是GPON的几个主要应用：3.视频传输：GPON技术能够支持高清视频的传输和实时流媒体的播放。
通过光纤传输的高带宽和高速率，用户可以流畅地观看高清电影、电视节目和在线视频。
4.安防监控：GPON技术可以支持大规模的安防监控系统的建设。
由于GPON可以通过一根光纤同时传输多路视频信号，所以可以为大型建筑物或城市提供高效的视频监控服务。
5.数据中心连接：GPON技术可以用于数据中心之间的连接，实现大容量、高可靠性的数据传输。
由于GPON的传输速率高、抗干扰能力强，可以满足数据中心之间高速、低时延的连接需求。
总之，GPON技术作为一种高效、可靠的光纤传输技术，具有广泛的应用前景。
通过提供高速宽带接入、高质量的语音通信和高清视频传输，GPON技术正在改变人们的网络使用方式，为用户带来更好的网络体验。
同时，GPON技术也正在助力数据中心和安防监控等领域的发展，为社会各个领域提供更稳定、更高效的通信服务。
宽带新技术介绍之GPON技术简介
GPON技术简介一、PON技术原理PON(Passive Optic Network)是一种采用点到多点（P2MP）结构的单纤、双向光接入网络，主要由OLT光线路终端、POS无源分光器、ONU光网络单元三部分组成。
为了分离同一根光纤上多个用户的来去方向的信号，PON采用WDM技术，下行采用1490nm波长，上行采用1310nm波长实现单纤双向数据传输。
CATV信号采用1550nm波长。
PON下行数据流采用广播技术，每个ONU都会接收到所有数据，ONU有选择的进行接收；上行数据流采用TDMA技术，OLT给每个ONU分配一定的授权时间窗口，ONU在OLT 分配的时间窗口内发送数据，占用上行带宽，实现上行带宽的动态分配。
DBA, Dynamically Bandwidth Assignment(动态带宽分配)是PON技术中的一项基本技术，通过DBA可以实现PON上行带宽的动态分配，提高带宽利用率。
DBA的基本原理：每个ONU 将需要发送的数据长度、优先级等信息上报OLT，OLT根据DBA算法计算出每个ONU的授权时间窗口并授权给ONU，ONU根据OLT的授权时间窗口发送数据占用上行带宽。
测距技术同样是PON技术中的一项基本技术，由于ONU距离OLT的实际距离是不一样的，所以ONU在OLT授权的时间窗口内发送的数据到达分光器时可能会产生冲突, 测距的主要作用就是为了避免这种冲突的产生。
测距的基本原理是OLT发送一个特定数据包给ONU，ONU收到后回传数据包，OLT通过收到回传数据包的时间和传输速率计算出到ONU的距离，然后给予一定的时延补偿，OLT通过调整每个ONU时延补偿的大小将不同距离的ONU拉到相同的逻辑距离，从而避免冲突的产生。
二、GPON的概念GPON(Gigabit-capable Passive Optical Networks)，G比特无源光网络，标准在ITU-T G.984.X中定义，GPON采用专门的GEM（通用封装模式）帧格式，实现语音、数据、视频业务的传输。
GPON原理及关键技术介绍
GPON原理及关键技术介绍GPON（Gigabit Passive Optical Network）是一种光纤接入技术，它通过使用光纤传输数据和电信信号来连接用户和互联网服务提供商。
在GPON网络中，光纤从中心办公室(Central Office)延伸到用户住宅，提供高速、可靠和高质量的传输。
GPON的原理涉及到多种关键技术，下面将逐一介绍。
1.光纤传输技术：GPON网络使用单模光纤来传输数据和信号。
这种光纤能够在几百到几千兆比特每秒的速度下传输数据。
相比传统的铜线传输，光纤具有更高的带宽和更低的信号损耗，能够满足用户对高速互联网的需求。
2.波分复用技术：GPON使用波分复用技术来实现多个用户共享同一条光纤的能力。
该技术通过将不同的信号波长分配给不同的用户，使得每个用户可以独立传输数据，避免了信号的干扰和碰撞。
3.TDMA技术：GPON采用时间分割多址（TDMA）技术，将时间划分为不同的时隙，使得多个用户可以在同一条光纤上同时传输数据但不会发生冲突。
每个用户被分配一个唯一的时隙，以确保数据的传输是可靠和顺序的。
4.分光器技术：分光器是GPON网络的核心设备，它负责将光信号从中心办公室转发到用户住宅，并将用户住宅上行的光信号转发到中心办公室。
分光器使用多个输入和输出端口来实现多用户的连接。
5.ONU技术：6.QoS技术：7.安全技术：GPON网络提供了多种安全机制来保护用户数据的安全性。
这些安全机制包括数据加密、身份验证和访问权限控制，以防止未经授权的访问和数据泄露。
总之，GPON技术通过使用光纤传输和波分复用技术，实现了高速、高质量和可靠的光纤接入网络。
它的关键技术包括光纤传输技术、波分复用技术、TDMA技术、分光器技术、ONU技术、QoS技术和安全技术。
GPON 的应用已经在许多地方得到了广泛的推广，为用户提供了更快速和可靠的互联网接入。
GPON基础介绍
成本压力：GPON 技术的成本较高， 需要降低成本以实 现更广泛的应用。
技术竞争：其他宽 带接入技术如EPON、 10G-PON等也在不 断发展，GPON技 术需要不断创新以
保持竞争力。
网络安全问题：随 着网络应用的普及， 网络安全问题日益 严重，GPON技术 需要加强安全措施 以保障用户数据安
传输协议： GFP（通用成
帧协议）
GPON设备介绍
3
GPON设备的类型
OLT（光线路终端）：负 责与核心网连接，提供上 行带宽
ONU（光网络单元）：负 责与用户终端设备连接， 提供下行带宽
ODN（光分配网络）：负 责连接OLT和ONU，提供 光传输通道
PON（无源光网络）：负 责连接OLT和ONU，提供 光传输通道，无需供电
更广覆盖：GPON技术将 向更广覆盖发展，以满足 更多用户的接入需求。
更低成本：GPON技术将 向更低成本发展，以降低 用户的使用成本。
更智能化：GPON技术将 向更智能化发展，以实现 网络的自动管理和维护。
GPON技术面临的挑战
带宽需求持续增长： 随着网络应用的普 及，对带宽的需求 不断增长，GPON 技术需要不断升级
维护方便。
GPON的应用场景
01
家庭宽带接入： 提供高速稳定的
家庭宽带服务
02
企业网络连接： 为企业提供高速、 稳定的网络连接
03
视频监控：提供 高清、实时的视
频监控服务
04
物联网：为物联 网设备提供低功 耗、高可靠性的
网络连接
05
智慧城市：为智 慧城市建设提供 高速、稳定的网
络连接
06
远程教育：为远 程教育提供高质
GPON原理及关键技术介绍
GPON原理及关键技术介绍GPON（Gigabit Passive Optical Network）是一种基于光纤传输的宽带接入技术，其原理是使用单根光纤将传输和接收信号的光模块分离，采用被动光分配器进行信号的传输和分配。
GPON由ONU（Optical Network Unit，光网络单元）和OLT（Optical Line Terminal，光线路终端）两个核心部分组成， ONT（Optical Network Termination，光网络终端）是用户侧的设备。
GPON技术的关键是能够实现光纤的高效利用和网络的高速传输。
以下是GPON的几个关键技术：1. 波分复用（Wavelength Division Multiplexing，WDM）：在一根光纤上同时传输多个波长的光信号，每个波长对应一个光传输信道，实现光纤的高密度利用和传输容量的提升。
2. 时间分控（Time Division Multiplexing，TDM）：将不同用户的数据流按照时间分割并交错传输，以实现多用户的共享传输，并提高网络的带宽利用率。
3. 光分配器（Optical Splitter）：用于将光纤的光信号分配给多个用户设备，采用高分配比的光分配器可以更好地满足大量用户的接入需求。
4. 光信号封装：将用户数据进行封装和解封装，主要有GEM（GPON Encapsulation Method）封装技术，保证数据的正确传输和高效利用。
5.光线路保护：采用多重路径设计，在光纤路由中设置备用路径，一旦主路径出现故障，系统可以自动切换至备用路径，保证网络的可靠性和稳定性。
6. QoS（Quality of Service）保证：通过设定不同的服务等级和服务质量要求，保证高层次服务的有序传输和优先处理，提高网络的性能和用户体验。
7. 安全性：GPON采用AES（Advanced Encryption Standard）加密技术，对用户数据进行加密处理，提供安全的传输和保护用户隐私。
GPON原理及关键技术介绍
GPON原理及关键技术介绍
GPON（Gigabit Passive Optical Network，千兆被动式光纤网络）
是一种广泛用于传输多媒体和数据通信的光纤接入技术。
它使用了点对多
点的架构，能够通过单一的光纤接入点同时为多个用户提供高速的数据传输。
GPON的关键技术包括：
1. 2.5Gbps传输速度：GPON能够以高达2.5Gbps的速度传输数据，
这使得它能够同时处理多个媒体流和大量数据流。
2.高带宽：GPON使用了高带宽的光纤，能够满足用户对高速传输和
大容量数据的需求。
3.波分复用：GPON利用波长分区多路复用技术，即将不同的波长分
配给不同的用户，使得多个用户可以共享同一条光纤，从而提高资源利用率。
4.TDMA（时分多址）：GPON使用了TDMA技术，将时间划分为多个时
间槽，并为每个用户分配独立的时间槽，使得每个用户在相同的频率上以
不同的时间间隔发送和接收数据。
5.业务定制：GPON支持业务分级和个性化定制，可以根据用户的需
求提供不同的业务模式和服务质量。
6.高速交换：GPON利用高性能的交换机实现快速而可靠的数据传输。
7.高可靠性：GPON使用了冗余技术和灵活的网络结构，以确保网络
传输的可靠性和稳定性。
总结起来，GPON是一种使用光纤接入技术的高速数据传输技术。
它通过点对多点的架构，利用2.5Gbps的传输速度、高带宽、波分复用、TDMA、业务定制、高速交换和高可靠性等关键技术，为用户提供高速的多媒体和数据通信服务。
25gpon标准波长
25gpon标准波长GPON（Gigabit Passive Optical Network）是一种光纤传输技术，它使用25个标准波长来传输数据。
这些标准波长是：1. 1490 nm：用于下行数据传输，即从光线传输单元（OLT）到光网络单元（ONU）。
2. 1310 nm：用于上行数据传输，即从ONU到OLT。
3. 1550 nm：用于广播视频传输，即从OLT到ONU的广播视频传输。
4. 1577 nm：用于光网络单元（ONU）的WDM-PON（波分复用被动光网络）上行传输。
5. 1270 nm：用于光网络单元（ONU）的WDM-PON下行传输。
6. 1290 nm：用于光网络单元（ONU）的WDM-PON下行传输。
7. 1310 nm：用于光网络单元（ONU）的WDM-PON下行传输。
8. 1330 nm：用于光网络单元（ONU）的WDM-PON下行传输。
9. 1350 nm：用于光网络单元（ONU）的WDM-PON下行传输。
10. 1370 nm：用于光网络单元（ONU）的WDM-PON下行传输。
11. 1390 nm：用于光网络单元（ONU）的WDM-PON下行传输。
12. 1410 nm：用于光网络单元（ONU）的WDM-PON下行传输。
13. 1430 nm：用于光网络单元（ONU）的WDM-PON下行传输。
14. 1450 nm：用于光网络单元（ONU）的WDM-PON下行传输。
15. 1470 nm：用于光网络单元（ONU）的WDM-PON下行传输。
16. 1510 nm：用于光网络单元（ONU）的WDM-PON下行传输。
17. 1530 nm：用于光网络单元（ONU）的WDM-PON下行传输。
18. 1590 nm：用于光网络单元（ONU）的WDM-PON下行传输。
19. 1610 nm：用于光网络单元（ONU）的WDM-PON下行传输。
20. 1630 nm：用于光网络单元（ONU）的WDM-PON下行传输。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Payload n+1
Upstream
Slot R Slot 0
2^n byte
Slot 1 Slot R Slot 0 Slot 1
US Virtual Frame TX Interval
• GTC帧固定帧长 125US，即8K，可为TDM业务提供帧头信息
11
2.2 GPON的下行帧
P C B d n
ONU2 Portid=2 Portid=Z DA=ffffff 广播地址
ONU3 Portid=3 Portid=Z
19
3.1 GPON 的工作原理（5/5）
• 广播业务（上行）
FCS payload T/L
SA=mac3 DA=ffffff
FCS
payload T/L
SA=mac3 DA=ffffff
5
1.3 GPON的系统构成（2/4）
• 低成本单纤双波长传送结构
• 下行中心波长1490nm • 上行中心波长1310nm
6
1.3 GPON的系统构成（3/4）
• OLT系统功能框图
P O N co r es h e ll O D N in ter f ac e f u n ctio n P O N T C f u n ctio n
FCS payload T/L
SA
FCS
payload T/L
SA
DA
DA
ONU2 Portid=1
payload HEC PTI
Port-id=1
PLI
根据PORT-ID进行过滤
GEM1 GEM2 GEM3 GEM1 PCB
OLT
125us
ONU2 Portid=2
ONU3 Portid=3
16
3.1 GPON的工作原理（2/5）
ONU
4
1.3 GPON的系统构成（1/4）
•OLT（Optical Line Terminal） – 光线路终端 – 通常放置在中心机房（CO） •ONU（Optical Network Unit） – 光网络终端 – 通常放置在用户侧 •POS（Passive Optical Splitter） – 无源光分路器 – 是连接OLT和ONU的无源设备
中国电信维护岗位认证教材（IP专业）
GPON技术
中国电信维护岗位认证教材编写小组编制
目录 • • • • • 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 GPON系统构成 GPON帧结构 GPON工作原理 GPON体系结构及特性 GPON的加密
2
1.1 GPON标准体系-G.984系列
• G.984.1——概述 业务方案、参考配置、基本技术要求、保护方式 • G.984.2——PMD层 基本要求、和TC层的相互作用 • G. 984.3——TC层 层次模型、复用机制、TC帧结构、 激活方式、OAM功能、 安全性、FEC • G. 984.4——OMCI 管理信息库MIB、ONT管理控制通道、 ONT管理控制协议
S t a r t T i m e i n d i c a t e s t h i s b y t e b o u n d a r y
P L O u
P L O A M u
P L S u
D B R u
s g O N UM I DI D
13 M e s s a g e
2.4 GPON的链路层帧结构—GEM帧
PLI
ONU2 Portid=1 Portid=x MA=Y Portid=x 构成广播域
OLT
GEMX GEM2 GEM3 GEM1 PCB
125us
ONU2 Portid=2 Portid=x MA=Y
MA=组播地址表项
ONU3 Portid=3 Portid=x MA≠Y
Y是组播地址
18
3.1 GPON的工作原理（4/5）
C r o s s co n n ec ts h ell
S er
S ad
C r o s s co n n ec t f u n ctio n
7
1.3 GPON的系统构成（4/4）
• ONU系统框图
8
1.4 GPON的上下行速度
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) 0.15552 Gbit/s up, 1.24416 Gbit/s down 0.62208 Gbit/s up, 1.24416 Gbit/s down 1.24416 Gbit/s up, 1.24416 Gbit/s down 0.15552 Gbit/s up, 2.48832 Gbit/s down 0.62208 Gbit/s up, 2.48832 Gbit/s down 1.24416 Gbit/s up, 2.48832 Gbit/s down 2.48832 Gbit/s up, 2.48832 Gbit/s down
3
1.2 GPON的拓扑结构-----点对多点
用户驻地网
接入网
核心网
ONU
IP骨干网 分支比最大可为 1：128
splitter
LAN
Telephone
Telephone
Telephone
PBX
OLT
ONU
可采用PON的保护结构 对ODN和需要保护的 OLT、ONU实现冗余保护
PSTN
Video Service
101 110 111
Reserved Reserved Reserved
14
目录 • • • • • 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 GPON系统构成 GPON帧结构 GPON工作原理 GPON体系结构及特性 GPON的加密
15
3.1 GPON的工作原理（1/5）
• 单播/广播业务 （下行）
P a y l o a d n T = 1 2 5 祍 P F r a m e
P C B d n + 1
P a y l o a d n + 1
" P u r e " A T M c e l l s T D M s e c t i o n o v N * 5 3 b y t e s
12
2.3 GPON的上行帧
（3）OMCI帧
C R C M S B
GEM header (5 bytes)
Transaction correlation identifier (2 bytes)
Message type B 7 (1 byte)
B i t s w i t h i n f r a m e t r a n s m i t t e d l e f t t o r i g h t
O M Cபைடு நூலகம்I
G E Mc lie nt
P L O A M
G P O NT r a ns m is s ion C onve r ge nc e( G T C ) la ye r T Ca da pta tion s ubla ye r
O M C Ia da pte r
A T MT Ca da pte r
GEM TC a d a p te r
GTC fra m Allo c -ID filte r Allo c -ID filte r
26
4.4 GPON系统的三级管理
• GPON 管理帧： （1）嵌入OAM （2） PLOAM帧
O N U I D M e s s a g e I D D a t a
GEM帧结构：
P L I 1 2 b i t s
PTI code
P o r t I D P T I 1 2 b i t s 3 b i t s
H E C 1 3 b i t s
F r a g
P a y l o a d P a y l o a d Meaning L e n g t h T y p e 000 User data fragment, Congestion has Not occurred, Not the end of a frame I n d i c a t o r I n d i c a t o r
G E MT Ca da pte r
22
4.2 GPON系统的多业务性（1/3）
• GPON的多业务性
23
4.2 GPON系统的多业务性（2/3）
• • • • • 支持ATM 和GEM 两种模式 GEM是通用封装格式，支持数据包的封装和NATIVE TDM的封装 GPON 支持精准的8K定时，OLT给ONU送8K定时 GPON系统在内时钟时是4级钟，锁外时钟时可达一级钟； GPON支持对上层数据包的拆包和包的重组；可以做到无帧定界 开销，效率高
payload HEC
PTI
Port-id=Z
PLI
ONU2 Portid=1 Portid=Z sa≠mac3 Portid=Z 构成广播域
OLT
GEMZ GEM2 GEM3 GEM1 PCB
125us plo GEM3 SA=mac3
ONU2 Portid=2 Portid=Z sa≠mac3
DA=ffffff 广播地址
G E M h e a d e r
P T I 25 0 0 1 ? F u l l
4.3 GPON系统的管理
• GPON系统的管理体系结构
PLO A M O MC I
TC a d a pt OMCI a d a p te r
VPI/VCI filte r
Po rt-ID filte r
ATM TC a d a p te r
Device identifier (1 byte)
Message identifier (4 bytes)