GPON技术OMCIHGUSFU简介
GPON技术概述
GPON应用模型
集团客户FTTB接入
IP城域网
SR/BRAS OLT SR/BRAS MSTP
核心层 汇聚层
业务需求特点： •固定话音接入 •INTERNET专线接入
OLT
Splitter
接入层
SBU盒式设备
MDU盒式设备 FE/GE 双绞线
通过MDU统一提供话
E1/FE
E1
FE/GE PBX
1:N光分路器 OLT PON 口(主) PON 口(备) PON 口 1:N光分路器 ONU N PON 口 ONU 1
端口均处于工作状态，可作 为1+1主备保护，也可用于 负荷分担； 路器；
光分路器：使用2个1:N光分 ONU：在PON端口前内置光
Type C 全备份方式
开关装置，由ONU检测线路 状态，并决定主用线路，倒 换由ONU发起； 纤、OLT单板、PON端口、 分光器、分支光缆。
IP
OLT Softcore
BRAS
Splitter
高层设备间
ONU
PC
采用GPON方式光纤到大楼，适合于城市地区多层住宅、高层住宅等用户密度 大的小区宽窄带业务一体接入。 根据住宅楼的内部布线情况，灵活选择双绞线、五类线的不同接入方式。
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GPON应用模型 FTTH/FTTO接入
别墅、高档小区
5
PON网络的优势
PON网络是点到多点为特征的单纤双向无源光网络。 • 优势一：点到多点、单纤、双向 点到多点树型结构，利用分光器，充分节省光纤资源，汇集更多的用户。 • 优势二：无源网络 采用无源节点POS，建设和运行维护成本低，对业务透明，易于升级。
ONU
一般网络
GPON技术介绍
GPON技术介绍GPON技术特征主要体现在传输汇聚层。
GPON协议参考模型如图2所示，其中传输汇聚层又分为PON成帧子层和适配子层。
GTC(GPONTransmissionConvergence)的成帧子层完成GTC帧的封装，终结所要求的ODN的传输功能，PON的特定功能（如测距、带宽分配等）也在PON的成帧子层终结，在适配子层看不到。
GTC的适配子层提供PDU与高层实体的接口。
A TM和GFP信息在各自的适配子层完成SDU与PDU的转换。
OMCI（Operations Management Communications Interface，操作管理通信接口）适配子层高于A TM和GFP适配子层，它识别VPI/VCI和Port_ID，并完成OMCI通道数据与高层实体的交换。
作为一种灵活的吉比特光纤接入网，GPON支持更高的速率和对称/非对称工作方式，同时还有很强的支持多业务和OAM的能力。
它以A TM信元和GFP （GenericFramingProcedure，通用成帧规程）承载多业务，对各种业务类型都能提供相应的QoS保证，支持商业和居民业务的宽带全业务接入。
EPON与GPON技术比较GPON与EPON最主要的区别表现在TC帧结构上。
GPON通过A TM和GFP两种协议承载不同类型的用户数据。
它的上、下行帧长均为125μs。
下行采用TDM方式，上行采用时分多址（TDMA）接入技术。
上行帧由复用的突发传输时隙（slot）组成，每帧包括一个或多个ONU的传输时隙，通过下行帧的USBWmap（上行带宽映射）域指示相应ONU的上行数据发送。
而EPON帧格式基本与IEEE802.3的以太数据帧格式兼容，只在以太帧中加入时标及识别等信息，Ethernet PON数据通过不定长的数据包传输。
GPON在用户净荷数据段承载A TM信元和（或）GFP帧。
在OLT授权给ONU的上行发送时隙中，OLT尽量使分配给ONU的A TM净荷块为53字节的整数倍长，如果净荷不是信元的整数倍，将进行碎片填充。
GPON原理介绍
GPON原理介绍
清楚
GPON（Gigabit-capable Passive Optical Networks），即千兆光纤无源光网络，是一种用于家庭、企业等搭建综合能力强、采用性价比高的高速光纤网络传输技术。
GPON是通过单线双向传输，实现一条光缆上完成以太网、IPTV、语音等数据传输和宽带接入服务的技术，具有容量大、运行成本低、网络智能度高、系统接入成本低、传输距离远、安全性高等特点。
GPON是光纤到用户（FTU）技术中一种特殊的技术，通过一根光缆连接接入网和用户网络，用户网络节点只有一台ONU设备，实现用户接入网的虚拟定制化、接入及计费功能，从而极大地降低系统的建设成本。
GPON的结构
GPON系统是新一代的FTU系统，包括OLT（光纤到机房）、ONU（光网络用户）及光缆。
OLT可以与接入网（ISP）连接，支持多租户的多服务提供，其典型结构图如下：
OLT(光纤到机房)是光纤接入网的核心部件，主要完成接受接入网信号，将复杂的光信号转换成简单的多载波光信号，将多载波带宽分配给每个ONU，以及接收来自ONU的状态信号，完成调度和控制等功能。
ONU是光网络用户的设备，其位于用户端，负责将接收的多载波带宽进行调制、编码和发送出去，以及接收OLT发出的控制、管理信号，以实现激活。
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原理及关键技术介绍
Y是组播地址
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秘密▲
秘密▲
ODN – 不同的应用模式
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秘密▲
FTTB/C - Fiber to the Building/Curb
光纤到楼宇/分线盒：ONU部署在传统的分线盒（用户引入点），ONU下采用 其他介质接入用户，如现有的金属线或无线，每个ONU典型支持用户数为十多 户到一百户左右。 ONU到用户的距离：小于300米 ONU类型：
OLT、ONU实现冗余保护
交换网
IP骨干网
VOIP
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秘密▲
设备在网络中的位置
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PON 组网
OLT
FTTB
First Layer Splitter
UNI
接入 节点
用户 网络
接入节点：完成用户的接入功能，对应于ONU
传输网络：建立长距离信息传送通道，完成信息的传输和分发， 对应于ODN 汇聚节点：完成多个接入节点的业务流量汇聚和处理功能， 对应于OLT
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ODN – 波长
PortId = n 构成广播域 DA = FFFFFF 广播地址
ONU3 PortId=3
秘密▲
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OMCI协议 介绍 中文版
OMCI协议介绍中文版OMCI协议(1)1、OMCI协议栈的结构GPON 系统的协议栈，主要由物理媒质相关(PMD)层和GPON 传输汇聚(GTC)层组成。
GTC 层从结构层次来分可以分成两个子层:GTC 成帧子层和TC 适配子层。
从功能层次可以分为C/M平面和U平面。
GTC 层可分为两种封装模式:ATM 模式和GEM 模式，目前GPON 设备基本都采用GEM 模式。
GEM 模式的GTC 层可为其客户层提供3 种类型的接口:ATM 客户接口、GEM客户接口和ONT 管理和控制接口(OMCI)2、PMD层GPON 的PMD 层对应于OLT 和ONU 之间的光传输接口(也称为PON 接口)，其具体参数值决定了GPON 系统的最大传输距离和最大分路比。
OLT 和ONU 的发送光功率、接收机灵敏度等关键参数主要根据系统支持的ODN 类型来进行划分。
根据允许衰减范围的不同，ODN 类型主要分为A、B、C 三大类，结合目前实际应用需求和光收发模块的实际能力工业界还定义了B+类，扩展了GPON 系统支持1244.16 Mbit/s/155.52 Mbit/s;1244.16 Mbit/s/622.08 Mbit/s;1244.16 Mbit/s/1244.16 Mbit/s;2488.32 Mbit/s/155.52 Mbit/s;2488.32 Mbit/s/622.08 Mbit/s;2488.32 Mbit/s/1244.16 Mbit/s;2488.32 Mbit/s/2488.32 Mbit/s。
目前主流厂家的GPON 产品均支持2488.32Mbit/s/1244.16Mbit/s，并且在20km 传输距离下支持1:64 分路比。
OMCI协议(2)1、GTC层TC 层(也称为GTC 层)是GPON 的核心层，主要完成上行业务流的媒质接入控制和ONU 注册这两个关键功能。
GTC 层包括两个子层:GTC 成帧子层和TC 适配子层。
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技术 OMCI HGU SFU 简介
2009年6月24 日
3
YD/T 1949.2 -2009
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
2009年6月24 日
4
YD/T 1949.3 -2010
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
2009年6月24 日
科技创新，融合应用
光纤连接器
SC
Ø Subscriber Connector/Standard Connector
Ø 推压型，可以很容易地装卸 。 Ø 是最普通的连接器。重量轻，体积小，便于
操作 。 Ø 用于OLT和ONU的PON口。
FC
Ø Ferrule Connector Ø 螺丝紧固型。 Ø 用于公共通信线路，局域网，CATV，测量
能被一个PON口下的一个ONU/ONT使用。
科技创新，融合应用
GPON基本概念 --- GEM Port
Ø GEM（GPON封装模式:GPON Encapsulation Mode ） Ø GEM Port Ø GPON Encapsulation Method (GEM) 帧在OLT和 ONU/ONT之间传送。 Ø 每个T-CONT包含一个或多个GEM Port，每个GEM端口承载一种业务流。 Ø GEM Port-ID Ø 每个GEM Port由一个Port-ID唯一标识，Port-ID取值范围0～4095。由OLT
Ø 物理层OAM（PLOAM：Physical Layer OAM）
ü 进行ONU物理层的管理维护操作，如测距、ONU激活、OMCC建立和告警传送等 ü 由ONU ID标识，位于上下行帧的头字节中 ü 使用管理T-CONT分配的带宽
中国电信GPON设备技术要求_V1.2修订1_201011
中国电信GPON设备技术要求（V1.2修订1）（研发参考版）中国电信集团公司2010年11月概述本修订对《中国电信GPON设备技术要求V1.2》增补了GPON互通性的相关内容，包括OMCI 的功能要求，逻辑标识认证功能等。
具体修订内容如下：5.2.2 ONU（说明：删除了SFU-3的设备形态）ONU设备可能有多种类型，本标准根据近期GPON设备的应用场景，规定以下六种主要类型。
SFU（单住户单元）型ONU主要用于单独家庭用户，仅支持宽带接入终端功能，提供以太网/IP业务，可选支持VoIP 业务（内置IAD）、CATV业务。
具有1或4个以太网接口，可选支持POTS口、CATV RF口。
主要应用于FTTH的场合（可与家庭网关配合使用，以提供更强的业务能力）。
根据ONU的业务种类和接口数量上的区别，SFU型ONU的2种具体形态见表5-1。
表5-1 SFU型ONU的具体形态6.3 TC子层（说明：删除了6.3节第二段对认证功能的要求，并将相关内容移至11.5节）GPON系统的TC子层应符合G.984.3的规定，应采用GEM封装模式，并支持下行FEC，可选支持上行FEC。
系统应支持ONU去激活的功能。
当ONU收到Disable_serial_number消息后，应从激活状态转移到紧急状态（O7）并关闭激光器；如果不能成功切换到O7状态，OLT应上报告警。
手工重启ONU后，ONU激活后应进入紧急状态（O7），如果没有进入O7状态，OLT应该上报告警。
6.4 OMCI子层（说明：增加了了GPON系统支持的ME，OMCI配置模型等，并且修改了对OLT和ONU支持的OMCI配置模型的要求）6.4.1 总体要求GPON系统OMCI的具体要求应符合G.988（2010年10月，prepublished版本）的规定（ONU2-G 中属性OMCC Version应设置为0xA0）。
OLT和ONU应能支持N：MP bridge-map-filtering的GEM 连接方式，特殊情况下，单端口的SFU和HGU应支持1：MP bridge-map-filtering的GEM连接方式。
GPON原理及设备介绍
GPON原理及设备介绍GPON全光纤接入网（Gigabit Passive Optical Network）是一种用于传输数据、语音和视频等多种业务的光纤通信技术。
它基于光纤传输和分布式光纤组网技术，通过单模光纤实现用户与中心局之间的大数据传输，提供高速宽带接入和多种业务的传输能力。
GPON的原理主要分为三个部分：光线路终端（OLT）、光分纤器（ODN）和光网络终端（ONT）。
光线路终端（OLT）是GPON的核心设备之一，它与中心局连接，负责光纤传输信息的调度和分发。
OLT包括光传输设备和交换机，它能够接收用户端发送的数据，将其转换为光信号并通过光纤传输到用户端，同时也能将中心局的数据传输给用户。
OLT还具备对用户进行管理、监测和控制的功能。
目前市场上的OLT设备有华为、中兴、烽火等多个厂家提供。
光分纤器（ODN）是GPON的光分配设备，主要用于将光信号分配给各个用户。
它包括光纤、光分纤盒和光分纤器。
光分纤器具有多个输入端口和多个输出端口，能够将输入的光信号分配给各个输出端口，实现多用户共享同一条光纤的功能。
光分纤器还能够对光信号进行分光、分布和合并处理，以达到在不同用户之间共享带宽的目的。
总的来说，GPON是一种高效、可靠的光纤通信技术，通过光纤传输实现用户与中心局之间的大数据传输。
它包括光线路终端（OLT）、光分纤器（ODN）和光网络终端（ONT）等多个设备，实现了数据的调度、分发和接收。
GPON技术具有带宽大、延迟低、抗干扰性强等优点，可以满足用户对高速宽带接入和多种业务传输的需求。
目前，在全球范围内已经广泛应用于固定宽带接入、智能家居、企业网络等领域。
GPON技术资料
1、GPON技术概述随着丰富多样的宽带业务的兴起，用户对带宽的需求由原来的几K变为十几兆甚至几十兆。
光纤作为传输高速率、大容量、多业务的最佳媒质，使得接入手段的光纤化成为接入网的发展方向。
建设怎样的光接入网络才能使运营商既立足于现有成熟的技术，适应通讯业务IP化的趋势，满足用户越来越广泛的需求，又能快速灵活部署和保证网络的长期可发展性？光接入网络发展无源化是电信运营商建设高带宽、高可靠性光接入网络的必然选择，基于G/EPON技术的FTTx解决方案，技术成熟，无源ODN器件体积小、环境适应性好，无电磁干扰和雷电干扰，降低了设备故障率；ODN网络覆盖距离大于20Km，符合大局所的建设思路。
在网络拓朴上避免有源节点级联，简化了机房，降低了供电、维护成本；光缆寿命可以达到50年，远远优于铜缆的寿命，进一步降低了建网成本。
在设备管理方面，GPON 具有完善的远端设备的状态检测、操作维护和故障管理的能力。
基于光缆的无限带宽，使得GPON可以实现真正意义的全业务接入与“triple-Play”业务。
基于GPON技术典型的IP城域网拓扑图如图1：图 1 IP城域网拓扑图2、GPON优势介绍2.1 GPON的技术优势GPON的技术优势主要有以下几点：（1）GPON是运营商驱动标准，有周到的运营新标准G.984.1和G.984.2.提供1.25G 和2.5G的下行速率和所有标准上行速率，距离20km，分路比1:16～1:64，可扩展到 1:128。
GPON无论编码效率、汇聚层效率、承载协议率和业务适配效率都最高。
（2）GPON具有更精细的业务QOS能力：GPON独有的链路层机制支持5种带宽类型，可对宽带业务进行精细的分类，在支持未来多业务业务（Multi-play）上，GPON优势明显。
（3）GPON能更好地支持业务运营和管理：GPON定义了详细的终端管理协议（OMCI），可以对全球范围内多种厂家ONU进行维护管理；GPON还定义了光纤链路检测技术，可对光纤网络进行测试和故障诊断。
GPON上行家庭网关OMCI管理相关说明
GPON上行家庭网关OMCI管理相关说明1．GPON上行家庭网关OMCI管理要求GPON系统OMCI的具体要求应符合G.988（2010年10月，prepublished版本）的规定（ONU2-G 中属性OMCC Version应设置为0xA0）。
单端口的SFU和HGU应支持1：MP bridge-map-filtering 的GEM连接方式。
如果ONU上报VEIP的实体，表明该ONU是HGU家庭网关设备，OLT和家庭网关交互应支持下列ME （其他ME不应出现在交互过程中）：在HGU中应支持Virtual Ethernet Interface Point（VEIP）作为OMCI管理域和非OMCI 管理域（如TR069、SNMP等）在数据平面的分割点：1．该ME仅可以通过OMCI进行管理；2．VEIP下面所有业务及功能模块仅接受非OMCI管理域管理；3．每个HGU中应仅创建一个VEIP。
在GPON系统中光链路的故障监测和诊断功能，应使用Test和Test result命令调用ANI-G 来采集ONU的光模块的参数。
2．FTTH场景下OMCI配置模型在GPON系统中应具有同时支持高速上网、IPTV（组播和单播业务）和VoIP等业务的能力。
在FTTH模式下，主要有2种应用场景：HGU和SFU+以太网上行e8-c终端。
FTTH场景下， OMCI配置模型如图1所示。
图1 FTTH场景下OMCI配置模型图针对家庭网关应用，图1的Extended VLAN tagging operation 和 Ext. Multicast Operations Profile规则需要配置成VLAN透传。
3．附录：家庭网关OMCI配置要求参考测试用例（摘自中国电信GPON互通性测试方案_draft_2010-11-28.doc）的逻辑标识认证功能1.1 ONU1.2 ONU认证状态恢复的测试1.3 MIB RESET和MIB UPLOAD过程中的逻辑标识认证的测试1.4 静默机制测试1.5 ONU去注册的互通性测试1.6 下行FEC功能的互通性测试1.7 下行加密功能的互通性测试1.8 Dying gasp的互通性测试1.9 ONU的状态告警上报功能1.10 ONU的远程重启1.11 ONU光模块参数诊断与测量1.12 ONU光发送机电源控制功能，1.13 综合业务开通测试。
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技术 OMCI HGU SFU 简介
ExtVlan
eth0
br0
WAN0 (VID100)
eth1
br1
WAN1 (Untag)
eth2
br2
WAN2 (VID300/P2)
eth3
br3
WAN3 (VID400/P2)
V
E
Port
I
P
OMCI
VlanFlt
802.1p
Port
Mppr
Bridge VlanFlt
Port 802.1p Mppr
发送功率
Class B Class B+ Class C+
-2~3 dBm 0.5~5 dBm 0.5~5 dBm
灵敏度
-21dBm -27dBm -30dBm
过载
-1dBm -8dBm -8dBm
科技创新，融合应用
分光器光衰减
Ø 每经过一个1：2的分光器，衰减约为3dB。所以1：4的分光器引起的衰减约为6dB ， 1：8的分光器引起的衰减约为9dB，以此类推。
5
YD/T 1949.4 -2011
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
2009年6月24 日
科技创新，融合应用
二、GPON基本概念篇
Ø 传输距离：目前OLT到ONT(ONU)的最大传输距离可达20Km； Ø 传输速率：1.24416 Gbit/s 上行, 2.48832 Gbit/s 下行； Ø G.652标准单模光纤，波长： 1310nm 上行，1490nm 下行； Ø 分光比：1:64，可扩展为1:128； Ø ONU光参数指标：
可选支持CATV业务。具有1或4个以太网接口，可选1个或者2个POTS口，可 选支持CATV RF口。主要应用于FTTH的场景（可与家庭网关配合使用，以 提供更强的业务能力）。 GPON ONU支持两种认证方式: 1. 基于物理标识的认证：采用ONU的物理标识（在GPON系统中，物理标识为 ONU的SN）作为认证标识的认证方法。
浅析GPON技术特点及其应用
浅析GPON技术特点及其应用摘要：文章针对什么是GPON技术及GPON的系统结构作了简要介绍，并分析了GPON技术特点优势，最后阐述了GPON应用及发展。
关键词：GPON技术；特点；应用一、什么是GPON技术GPON（Ethernet Passive Optical Network）是一种应用于接入网、局端设备（OLT）与多个用户端设备（ONU/ ONT）之间，通过无源的光缆、光分/合路器等组成的光分配网ODN）连接的网络，在OLT光线路终端）和ONU（光网络单元）之间ODN（光分配网络）没有任何有源电子设备。
GPON是最新一代无源光纤接入技术，它采用点到多点拓扑结构，可以提供视频、数据、语音和TDM业务。
GPON 技术采取1Gbit/s 以上的PON 标准，除了对更高速率的支持外，还是一种更佳、支持全业务、效率更高的解决方案。
引入通用成帧协议（GFP），能将任何类型和任何速率的业务进行原有格式封装后经由PON传输，而GFP帧头包含帧长度指示字节，可用于可变长度数据包的传递，大大提高了传输效率。
因此能更简单、通用、高效地支持全业务。
GPON 提供1.244 Gbit/s和2.488 Gbit/s的下行速率和所有标准的上行速率。
传输距离可达20kM（逻辑60kM），支持的光分路比在64~128。
GPON实现单纤双向传输，系统采用WDM 技术，为了分离同一根光纤上多个用户的信号，采用以下两种复用技术：下行数据流采用广播技术，上行数据流采用TDMA技术。
GPON的出现，使得光纤资源利用率末端接入方面得到明显的提高。
二、GPON的系统结构同所有PON(Passive Optical Network)系统一样，GPON由ONU(Optical Network Unit)、OLT（Optical Line Terminal）和无源光分配网组成。
OLT 为接入网提供网络侧与核心网之间的接口，通过ODN (Optical Distribution Network)与各ONU连接。
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。
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语音接 入平台
ISP VOD SERVER
Internet IPTV
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室内配线网络 (HDF)
ONU ONU ONU ONU ONU ONU ONU ONU
机房
PON-OLT
1 Gbps 1
1:128 Splitter
1 Gbps 2
Ｎ
1 Gbps
由Alloc-ID 标识
NU 可以包含多个TCONT。
Ø 上行带宽基于T-CONT来划分 ,不同业务使用不同的TCONT。
Ø GEM 端口用做业务通道,一 个 GEM 端口可以承载一种 或者多种业务流。
Ø 基于 VLAN,802.1p,L3/L4标 识的流量分类机制。
GPON技术（OMCI HGU SFU）简介
2013年8月
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
一、效果示意图
科技创新，融合应用
科技创新，融合应用
FTTH整体网络构成
分配，所以，一个GEM port只能被一个 PON口下的一个ONU/ONT使用。
科技创新，融合应用
GPON基本概念 --- GEM Port与业务流的映射
Ø GEM port和业务之间的不同映射方式。
映射方式
映射方法
具体应用
VLAN 映射
将一个特定VLAN ID 映射到一 ONU/ONT 使用VLAN ID 来区
2009年6月24 日
3
YD/T 1949.2 -2009
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
2009年6月24 日
4
YD/T 1949.3 -2010
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
2009年6月24 日
发送功率
Class B Class B+ Class C+
-2~3 dBm 0.5~5 dBm 0.5~5 dBm
灵敏度
-21dBm -27dBm -30dBm
过载
-1dBm -8dBm -8dBm
科技创新，融合应用
分光器光衰减
Ø 每经过一个1：2的分光器，衰减约为3dB。所以1：4的分光器引起的衰减约为6dB ， 1：8的分光器引起的衰减约为9dB，以此类推。
RG
ExtVlan
eth0
br0
WAN0 (VID100)
eth1
br1
WAN1 (Untag)
eth2
br2
WAN2 (VID300/P2)
eth3
br3
WAN3 (VID400/P2)
V
E
Port
I
P
OMCI
VlanFlt
802.1p
Port
Mppr
Bridge VlanFlt
Port 802.1p Mppr
100Base-Tx Video
VoIP
ONU
ONU
ONU ONU ONU ONU
ONU ONU ONU
ONU ONU ONU ONU ONU
ONU ONU ONU
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
可选支持CATV业务。具有1或4个以太网接口，可选1个或者2个POTS口，可 选支持CATV RF口。主要应用于FTTH的场景（可与家庭网关配合使用，以 提供更强的业务能力）。 GPON ONU支持两种认证方式: 1. 基于物理标识的认证：采用ONU的物理标识（在GPON系统中，物理标识为 ONU的SN）作为认证标识的认证方法。
Ø 光纤长度引起的衰减：每10km的光纤，衰减约为3dB
下行 上行
波长 光纤衰减系数 Splitter 插损（1：n） 法兰引入的插损 熔接头引入的插损 波长 光纤衰减系数 Splitter 插损（1：n） 法兰引入的插损 熔接头引入的插损
1490nm 0.36db/km 10lg(1/n) 0.5db/个 0.1db/个 1310nm 0.42db/km 10lg(1/n) 0.5db/个 0.1db/个
Ø 物理层OAM（PLOAM：Physical Layer OAM）
ü 进行ONU物理层的管理维护操作，如测距、ONU激活、OMCC建立和告警传送等 ü 由ONU ID标识，位于上下行帧的头字节中 ü 使用管理T-CONT分配的带宽
Ø OMCI（ ONT管理和控制接口：ONT Management and Control Interface）
科技创新，融合应用
GPON 系统协议栈
GPON系统的协议栈包括： Ø 物理媒质相关层(GPM) Ø GPON传输汇聚层(GTC)
GTC层主要实现GEM客户接口和ONT管理和控制接口（OMCI）的适配和封装 ，包括两个子层： Ø GTC成帧子层 Ø TC适配子层 从控制和业务的角度来看，GTC包括C/M平面（控制和管理平面：管理用 户业务流、完成安全加密等OAM功能）和U平面（用户平面：承载用户业务 流的传输）。
VlanFlt
GEM IWTP
GEM IWTP
GEM IWTP
GEM IWTP
科技创新，融合应用
Port
GEM
MIWTP
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
三、GPON SFU介绍
SFU：Single Family Unit（单住户单元）型ONU Ø 主要用于单独家庭用户，具备宽带接入终端功能，提供以太网/IP业务，
科技创新，融合应用
二、GPON标准协议
ITU-T G.984.1
•GPON网络结构 •GPON网络参数说明 •保护倒换组网要求
ITU-T G.984.4
•OMCI消息结构介绍 •OMCI设备管理框架 •OMCI实现原理简述
ITU-T G.984.2
ITU-T G.984.3
•PMD层规格要求
•GPON TC层规格要求
科技创新，融合应用
GPON 上下行数据
Ø 下行：时分复用(TDM)广播广播方式，所有的ONU都能收到相同的数据， 通过Gemport ID, ONU来识别、区分和过滤属于自己的数据。
科技创新，融合应用
GPON 上下行数据
Ø 上行：通过TDMA（时分复用）的方式传输数据，上行链路被分成不同的 时隙，根据下行帧的upstream bandwidth map字段来给每个ONU分配上 行时隙，这样所有的ONU就可以按照一定的秩序发送自己的数据了，不 会产生为了争夺时隙而冲突。
能被一个PON口下的一个ONU/ONT使用。
科技创新，融合应用
GPON基本概念 --- GEM Port
Ø GEM（GPON封装模式:GPON Encapsulation Mode ） Ø GEM Port Ø GPON Encapsulation Method (GEM) 帧在OLT和 ONU/ONT之间传送。 Ø 每个T-CONT包含一个或多个GEM Port，每个GEM端口承载一种业务流。 Ø GEM Port-ID Ø 每个GEM Port由一个Port-ID唯一标识，Port-ID取值范围0～4095。由OLT
仪器等（如光功率计、可调衰减器）。
科技创新，融合应用
光纤连接器
APC
Ø Angled Physical Contact。 Ø 呈8度角并做微球面研磨抛光。 Ø 回波损耗≥60dB，常用于有线电视网络，
传输CATV信号。 Ø 绿色接头。
LC
Ø Lucent Connector / Local Connector Ø 为推压型，可以很容易地装卸 。 Ø 是超小型光连接器，可以进行高密度装配 。 Ø 用于OLT上连接口
科技创新，融合应用
GPON TC（GTC）层系统
科技创新，融合应用
GPON C/M平面
Ø GTC系统的C/M平面包括3个部分：嵌入式OAM、PLOAM和OMCI。 Ø 嵌入OAM（embedded OAM）
ü 提供对时间敏感的OAM功能，包括带宽授权、安全密钥交互和DBA相关功能等 ü 位于上下行帧的特定头字节中
• • 2.488Gbps下行光接口参数规格要求 GTC复用结构及协议栈介绍
• • 1.244Gbps上行光接口参数规格要求 GTC帧结构介绍
•物理层开销分配
•ONU注册激活流程
•DBA规格要求
ITU G.984.5
• 增强波长范围
•告警和性能
• WBF波长过滤器功能
Ø 注： G984.3介绍了与传输控制有关的概念，重点介绍了OLT和ONU的交互通信， G984.4介绍了与ONT网络管理相关的概念，重点介绍了OMCI传输协议及OMCI管理 实体。这两个文档建议重点阅读。
科技创新，融合应用
二、GPON基本概念篇
Ø GPON：Gigabit-capable Passive Optical Networks(千兆比特无源光网 络)的缩写
Ø GPON标准G.984.1～ G.984.4由是国际电信联盟远程通信标准化组织(ITUT)制定，它是国际电信联盟管理下的专门制定远程通信相关国际标准的组 织。 2003年颁布G.984.1、G.984.2，2005年颁布G.984.3、G.984.4。并 于2010年颁布了G.987.1 总体需求、 G.987.2 物理层规范、 G.987.3 TC 层规范及G.988 OMCI层规范等10G GPON标准。