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GPON
閱讀�54028時間�2010-12-15 10:10:29

  GPON 是ITU-T 提出的一種靈活的每秒吉比特級光纖接入�(wǎng), 它以ATM 信元和GEM 幀承載多業(yè)�, 支持商業(yè)和居民業(yè)務的寬帶全業(yè)務接�。GEM(GPON EncapsulationMethod)類似于通用成幀�(guī)程GFP , 是GPON 特有的封裝方式。它不僅具有名字上反映出的每秒吉比特傳輸能力, 而且是一種與已有PON 系統(tǒng)相比有本質區(qū)別的新的PON 技��

特點

  (1 ) 前所未有的高帶寬。GPON 速率高達2 .5 Gbps, 能提供足夠大的帶寬以滿足� 來網(wǎng)絡日益增長的對高帶寬的需�, 同時非對稱特性更能適應寬帶數(shù)�(jù)�(yè)務市場�

  (2) QoS 保證的全�(yè)務接�。GPON 能夠同時承載ATM 信元�/ 或GEM 幀, 有很 好的提供服務等級、支持QoS 保證和全�(yè)務接入的能力。目�, ATM 承載話音、PDH� Ethernet 等多�(yè)務的技術已�(jīng)非常成熟; 使用GEM 承載各種用戶�(yè)務的技術也得到� 家的一致認�, 已經(jīng)開始廣泛應用和發(fā)展�

  ( 3) 很好地支持TDM �(yè)�。TDM �(yè)務映射到GEM 幀�, 由于GPON TC 幀幀長為 125 μs, 能夠直接支持TDM �(yè)�。TDM �(yè)務也可映射到ATM 信元�, 也能提供有QoS 保證的實時傳��

  (4 ) 簡單、高效的適配封裝。采用GEM 對多�(yè)務流實現(xiàn)簡單、高效的適配封裝。在 APON �, 所有的多業(yè)務流( 話音、數(shù)�(jù)�(yè)務流) 都必需進行�(xié)議轉�, 映射到ATM 信元 中傳�。眾所周知, 5 字節(jié)的ATM 頭相對于48 字節(jié)的數(shù)�(jù)來說, 會帶來超�10% 的帶 寬損�, 特別對于長分組的�(shù)�(jù)包來�, 其打包過程復雜、效率非常低。而在EPON �, 雖然直接承載以太�(wǎng)幀, 實現(xiàn)過程簡單, 但僅考慮8B/ 10B 的線路編碼就已經(jīng)�20%的帶 寬浪�, 加上對以太網(wǎng)幀的封裝和開銷, EPON 帶寬利用率比GPON �30%左右。同�, 在傳輸TDM �(yè)務時, 需要將其通過�(xié)議轉化映射到以太�(wǎng)幀�, 目前對此技術還沒有�(guī) 定統(tǒng)一的標準。GPON 的GEM 提供了一種靈活的幀結構封裝, 支持定長和不定長幀� 封裝, 對多種業(yè)務實�(xiàn)通用映射, 不需要進行�(xié)議轉�, 實現(xiàn)過程簡單, 開銷�, �(xié)議封� 效率可達94% , 實現(xiàn)了帶寬資源的充分利用�

  (5) 強大的OAM 能力。針對以太網(wǎng)系統(tǒng)在網(wǎng)路管理和性能�(jiān)測的不足, GPON � 消費者需求和運營商運行維護管理的角度, 提供�3 種OAM 通道: 嵌入的OAM 通道� PLOAM 和OMCI。它們承擔不同的OAM 任務, 形成C/ M Plane( 控制/ 管理平面) , 平面 中的不同信息對各自的OAM 功能進行管理。GPON 還繼承了G .983 中規(guī)定的OAM � 關要�, 具有豐富的業(yè)務管理和電信級的�(wǎng)絡監(jiān)測能力�

  (6 ) 技術相對復�, 設備成本較高。GPON 承載有QoS 保障的多�(yè)務和強大的OAM 能力等優(yōu)勢很大程度上是以技術和設備的復雜性為代價換來�, 從而使得相關設備成� 較高。但隨著GPON 技術的�(fā)展和大規(guī)模應�, GPON 設備的成本可能會有相應地 下降�

系統(tǒng)結構

  同所有PON 系統(tǒng)一�, GPON 由ONU、OLT 和無源光分配�(wǎng)組成, 其網(wǎng)絡結構如�1 所�。OLT 為接入網(wǎng)提供�(wǎng)絡側與核心網(wǎng)之間的接�, 通過ODN 與各ONU 連接� 作為PON 系統(tǒng)的核心功能設�, OLT 具有集中帶寬分配、控制各ONU、實時監(jiān)控、運行維護管理PON 系統(tǒng)的功�。ONU 為接入網(wǎng)提供用戶側的接口, 提供話音、數(shù)�(jù)、視頻等 多業(yè)務流與ODN 的接�, 受OLT 集中控制。系�(tǒng)支持的分支比�1�16/ 32/ 64, 隨著� 收發(fā)模塊的發(fā)展演�, 支持的分支比將達�1�128。在同一根光纖上, GPON 可使用波� 復用(WDM)技術實�(xiàn)信號的雙向傳輸。根�(jù)實際需�, 還可以在傳統(tǒng)的樹型拓撲的基礎 上采用相應的PON 保護結構來提高網(wǎng)絡的生存��

GPON 系統(tǒng)結構圖

  �1 GPON 系統(tǒng)結構�

  下面具體說明GPON 在接入網(wǎng)中各種場合下應用時應支持的業(yè)務類型�

層次模型

  GPON 技術特征主要體�(xiàn)在傳輸匯聚層。GPON �(xié)議參考模型如圖所�, 其中傳輸匯聚層又分為PON 成幀子層和適配子�。GTC (GPON Transmission Convergence)的成幀子層完成GTC 幀的封裝、終結所要求的ODN 傳輸功能, PON 的特定功�( 如測�、帶寬分配等)也在PON 的成幀子層終結, 在適配子層看不到。GTC 的適配子層提供PDU 與高層實體的接口。ATM 和GEM 信息在各自的適配子層完成�(yè)務數(shù)�(jù)單元(SDU)與協(xié)議數(shù)�(jù)單元PDU 的轉�。OMCI 適配子層高于ATM 和GEM 適配子層, 它識別VPI/ VCI 和Port - ID, 并完成OMCI 通道�(shù)�(jù)與高層實體的交換�

GPON系統(tǒng)層次模型

在接入網(wǎng)中的應用

  GPON 可應用于接入�(wǎng)(參見�4 .1) 中的光纖到戶、光纖到�/ 路邊和光纖到交接箱等典型應用場合。這三種結構下GPON 所支持的業(yè)務有所不同�

  1 . FTTB

  FT TB 時存在兩種情�: 一種是為MDU(Multi-dwelling Units )用戶服務, 另一種是為商用用戶服�。GPON 應支持的�(yè)務如�:

  (1 ) FTTB for MDU

  非對稱寬帶業(yè)�(如數(shù)字廣播業(yè)�、VOD、IP TV、文件下載等)

  對稱寬帶�(yè)�( 如Content Broadcast、E-mail、文件交�、遠程教�、遠程診�、在線游戲等)

  POTS 和ISDN

  (2 ) FTTB for Business

  對稱寬帶�(yè)�(如Group Software、Content Broadcast、E-mail、文件交互等)POTS 和ISDN專用�(GPON 必須能以不同速率靈活地提供專用線�(yè)�)

  2 . FTTC 和FTTCab

  非對稱寬帶業(yè)�(如數(shù)字廣播業(yè)�、VOD、IP TV、文件下�、在線游戲等)對稱寬帶�(yè)�(如Content Broadcast、E-mail、文件交互、遠程教�、遠程診斷等)POTS 和ISDNxDSL 延伸

  3 . FTTH

  非對稱寬帶業(yè)�(如數(shù)字廣播業(yè)�、VOD、IP TV、文件下載等)

  對稱寬帶�(yè)�( 如Content Broadcast、E-mail、文件交�、遠程教�、遠程診�、在線游戲等)

  POTS 和ISDN

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