GPON原理介绍中兴通讯学院方案规划部1教教教学学学目目目标标标nnn了了了解解解GPON原原原理理理nnn了了了解解解GPON组组组网网网2GGGPPPOOONNN原原原理理理nGPON的起源及标准nGPON系统构成nGPON基本功能nGPON工作原理nGTC协议nONU注册流程n上行带宽分配机制nGPON系统的管理体系结构3GPON的的的起起起源源源及及及标标标准准准ØØØ起源GPON（Gigabit-CapablePassiveOpticalNetwork，吉比特无源光网络）技术是无源光网络（PON）家族中一个重要的技术分支，最早由FSAN（FullServiceAccessNetwork，全业务接入网联盟）在2001年提出。4GPON的的的起起起源源源及及及标标标准准准ØØØ标准GPON标准由ITUG.984.x系列标准规范，目前已经发展到ITUG.984.1-ITUG.984.6共六个标准。lG.984.1——概述lG.984.2——物理媒介从属(PMD)层技术要求lG.984.3——TC层lG.984.4——OMCIlG.984.5——增强带宽lG.984.6——扩展距离5GPON系系系统统统构构构成成成l局侧的OLT：OpticalLineTerminal，光线路终端l用户侧的ONU：OpticalNetworkUnit，光网络单元lODN：OpticalDistributionNetwork，光分配网络6GPON基基基本本本功功功能能能ØØØGPON标称速率等级l下行2488.32Mbit/s，上行1244.16Mbit/sl下行2488.32Mbit/s，上行2488.32Mbit/s7GPON基基基本本本功功功能能能ØØØGPON光功率预算GPON光功率预算决定了GPON系统的最大传输距离和最大分路比。ODN根据允许衰减范围有五类（A，B，C，B+，C+），目前B+类是主流，C+类有少量应用。在B+类和C+类GPON可以支持最长20km传输距离下支持1:64分路比。ODN类类类型型型衰衰衰减减减范范范围围围（（（dB）））A类5～20B类10～25B+类13～28C类15～30C+类17～328GPON基基基本本本功功功能能能ØØØGPON系统的加密方式在GPON系统下行数据采用广播方式，因此GPON系统的下行数据必须要支持加密。目前GPON系统支持AES加密方式，支持128bit严格的加密机制，提供更加严格的安全和保护机制，确保运营商网络和业务的安全可靠运行。下行加密目前仅对通过单播Gemport通道传送的业务进行加密，对于组播Gemport通道不支持加密。9GPON工工工作作作原原原理理理Gemport概念：逻辑Port，一个OLTPON口由若干个逻辑Port组成，我们称之为Gemport，ONU同样具有若干个Gemport，OLT的Gemport与ONU的Gemort通过某种方式一一对应。10GPON工工工作作作原原原理理理ØØØ下行业务OLT下行业务采用广播方式，OLT将业务封装入GEM帧中，然后若干个GEM帧组成GTC帧，下行传送。在ONU根据GEM帧中封装的GemportID进行过滤。11GPON工工工作作作原原原理理理ØØØ上行业务OLT上行业务采用TDMA方式，ONU将业务封装入GEM帧中，然后若干个GEM帧组成一个TCONT，在分配的时间片内传送。12GPON工工工作作作原原原理理理ØØØGPON时分复用结构13GTC协协协议议议GPON系统的协议栈包括：l物理媒质相关层（GPM）lGPON传输汇聚（GTC）层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：lGTC成帧子层lTC适配子层14GTC协协协议议议15GTC协协协议议议ØØØGPON帧结构16GTC协协协议议议ØØØGPON下行帧结构17GTC协协协议议议ØØØGPON上行帧结构GPON的上行帧按照125us划分的虚拟帧结构，实际是由若干个突发时间片构成，时间片的长度由下行帧中USBWMap域确定。18GTC协协协议议议ØØØGEM帧格式lPLI用于下一个帧头定界，以及确定当前GEM帧的净荷长度。lPortID用来提供PON中4096个不同的业务流标