吉比特无源光纤说明书

吉比特无源光网络：

吉比特无源光网络，是基于ITU-TG.984.x标准的最新一代宽带无源光综合接入标准，具有高带宽，高效率，大覆盖范围，用户接口丰富等众多优点，被大多数运营商视为实现接入网业务宽带化，综合化改造的理想技术。GPON最早由FSAN组织于2002年9月提出，ITU-T在此基础上于2003年3月完成了ITU-T G.984.1 和G.984.2的制定，2004年2月和6月完成了G.984.3的标准化。从而最终形成了GPON的标准族。

介绍：

GPON技术起源于1995年开始逐渐形成的ATMPON技术标准，PON是英文“无源光网络”的缩写。而GPON最早由FSAN组织于2002年9月提出，ITU-T在此基础上于2003年3月完成了ITU-T G.984.1 和G.984.2的制定，2004年2月和6月完成了G.984.3的标准化。从而最终形成了GPON的标准族。基于GPON技术的设备基本结构与已有的PON类似，也是由局端的OLT(光线路终端)，用户端的ONT/ONU(光网络终端或称作光网络单元)，连接前两种设备由单模光纤(SM fiber)和无源分光器(Splitter)组成的ODN(光分配网络)以及网管系统组成。

特点：

GPON的技术特点是在二层借鉴了ITU-T定义的GFP（Generic Framing Procedure，通用成帧规程）技术，扩展支持GEM（General Encapsulation Methods）封装格式，将任何类型和任何速率的业

务经过重组后由PON传输，而且GFM帧头包含帧长度指示字节，可用于可变长度数据包的传递，提高了传输效率，因此能更简单、通用、高效地支持全业务。具体如下：

1、前所未有的高带宽。GPON速率高达2 .5 Gbps, 能提供足够大的带宽以满足未来网络日益增长的对高带宽的需求, 同时非对称特性更能适应宽带数据业务市场。

2、QoS 保证的全业务接入。GPON 能够同时承载ATM信元和/ 或GEM 帧, 有很好的提供服务等级、支持QoS 保证和全业务接入的能力。目前, ATM 承载话音、PDH、Ethernet 等多业务的技术已经非常成熟; 使用GEM 承载各种用户业务的技术也得到大家的一致认可, 已经开始广泛应用和发展。GPON可以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。那么GPON的数据封装具体是如何实现的呢？ONU从UNI（User Network Interface，用户网络接口）口接收到上行的ETH、TDM或者SDH 数据，ONU把上行数据封装为GEM帧，发送给OLT。OLT把GEM 帧解封装为ETH、TDM或者SDH数据，通过上联口发送出去。下行方向进行类似处理。

3、很好地支持TDM业务。TDM 业务映射到GEM 帧中, 由于GPON TC 帧帧长为125 μs, 能够直接支持TDM 业务。TDM 业务也可映射到ATM 信元中, 也能提供有QoS 保证的实时传输。

4、简单、高效的适配封装。采用GEM 对多业务流实现简单、高效的适配封装。在APON 中, 所有的多业务流(话音、数据业务流)

都必需进行协议转化, 映射到ATM 信元中传输。众所周知, 5 字节的ATM 头相对于48字节的数据来说, 会带来超过10% 的带宽损失, 特别对于长分组的数据包来说, 其打包过程复杂、效率非常低。而在EPON 中, 虽然直接承载以太网帧, 实现过程简单, 但仅考虑8B/ 10B 的线路编码就已经有20%的带宽浪费, 加上对以太网帧的封装和开销, EPON带宽利用率比GPON 低30%左右。同时, 在传输TDM 业务时, 需要将其通过协议转化映射到以太网帧中, 目前对此技术还没有规定统一的标准。GPON 的GEM 提供了一种灵活的帧结构封装, 支持定长和不定长帧的封装, 对多种业务实现通用映射, 不需要进行协议转换, 实现过程简单, 开销小, 协议封装效率最高可达94% , 实现了带宽资源的充分利用。

5、强大的OAM 能力。针对以太网系统在网路管理和性能监测的不足, GPON 从消费者需求和运营商运行维护管理的角度, 提供了3 种OAM 通道: 嵌入的OAM 通道、PLOAM 和OMCI。它们承担不同的OAM 任务, 形成C/ M Plane( 控制/ 管理平面) , 平面中的不同信息对各自的OAM 功能进行管理。GPON 还继承了G .983 中规定的OAM 相关要求, 具有丰富的业务管理和电信级的网络监测能力。

6、技术相对复杂, 设备成本较高。GPON 承载有QoS 保障的多业务和强大的OAM 能力等优势很大程度上是以技术和设备的复杂性为代价换来的, 从而使得相关设备成本较高。但随着GPON 技术的发展和大规模应用, GPON 设备的成本可能会有相应地下降。

系统结构：

同所有PON 系统一样, GPON 由ONU、OLT 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与各ONU 连接。作为PON 系统的核心功能设备, OLT 具有集中带宽分配、控制各ONU、实时监控、运行维护管理PON 系统的功能。ONU 为接入网提供用户侧的接口, 提供话音、数据、视频等多业务流与ODN 的接入, 受OLT 集中控制。系统支持的分支比为1∶16/ 32/ 64, 随着光收发模块的发展演进, 支持的分支比将达到1∶128。GPON的传输机制和EPON完全相同，都是采用单纤双向传输机制，在同一根光纤上,使用WDM技术，用不同波长传输上下行数据。在同一根光纤上, GPON 可使用波分复用(WDM)技术实现信号的双向传输。根据实际需要, 还可以在传统的树型拓扑的基础上采用相应的PON 保护结构来提高网络的生存性。