GPON(Gigabit-Capable PON) 技術是基于ITU-TG.984.x標準的最新一代寬帶無源光綜合接入標準,具有高帶寬,高效率,大覆蓋范圍,用戶接口豐富等眾多優(yōu)點,被大多數運營商視為實現接入網業(yè)務寬帶化,綜合化改造的理想技術。GPON最早由FSAN組織于2002年9月提出,ITU-T在此基礎上于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的標準化。從而最終形成了GPON的標準族。
GPON技術起源于1995年開始逐漸形成的ATMPON技術標準,PON是英文“無源光網絡”的縮寫。而GPON(Gigabit-Capable Passive OpTIcal Network) 最早由FSAN組織于2002年9月提出,ITU-T在此基礎上于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的標準化。從而最終形成了GPON的標準族。 基于GPON技術的設備基本結構與已有的PON類似,也是由局端的 OLT(光線路終端),用戶端的ONT/ONU(光網絡終端或稱作光網絡單元),連接前兩種設備由單模光纖(SM fiber)和無源分光器(Splitter)組成的ODN(光分配網絡)以及網管系統組成。
特點
GPON的技術特點是在二層借鑒了ITU-T定義的GFP(Generic Framing Procedure,通用成幀規(guī)程)技術,擴展支持GEM(General EncapsulaTIon Methods)封裝格式,將任何類型和任何速率的業(yè)務經過重組后由PON傳輸,而且GFM幀頭包含幀長度指示字節(jié),可用于可變長度數據包的傳遞,提高了傳輸效率,因此能更簡單、通用、高效地支持全業(yè)務。具體如下:
(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未 來網絡日益增長的對高帶寬的需求, 同時非對稱特性更能適應寬帶數據業(yè)務市場。
?。?) QoS 保證的全業(yè)務接入。GPON 能夠同時承載ATM信元和/ 或GEM 幀, 有很 好的提供服務等級、支持QoS 保證和全業(yè)務接入的能力。目前, ATM 承載話音、PDH、 Ethernet 等多業(yè)務的技術已經非常成熟; 使用GEM 承載各種用戶業(yè)務的技術也得到大家的一致認可, 已經開始廣泛應用和發(fā)展。GPON可以將任何類型和任何速率的業(yè)務進行原有格式封裝后經由PON傳輸。那么GPON的數據封裝具體是如何實現的呢?ONU從UNI(User Network Interface,用戶網絡接口)口接收到上行的ETH、TDM或者SDH數據,ONU把上行數據封裝為GEM幀,發(fā)送給OLT。OLT把GEM幀解封裝為ETH、TDM或者SDH數據,通過上聯口發(fā)送出去。下行方向進行類似處理。
?。?3) 很好地支持TDM 業(yè)務。TDM 業(yè)務映射到GEM 幀中, 由于GPON TC 幀幀長為 125 μs, 能夠直接支持TDM 業(yè)務。TDM 業(yè)務也可映射到ATM 信元中, 也能提供有QoS 保證的實時傳輸。
?。? ) 簡單、高效的適配封裝。采用GEM 對多業(yè)務流實現簡單、高效的適配封裝。在 APON 中, 所有的多業(yè)務流( 話音、數據業(yè)務流) 都必需進行協議轉化, 映射到ATM 信元 中傳輸。眾所周知, 5 字節(jié)的ATM 頭相對于48 字節(jié)的數據來說, 會帶來超過10% 的帶 寬損失, 特別對于長分組的數據包來說, 其打包過程復雜、效率非常低。而在EPON 中, 雖然直接承載以太網幀, 實現過程簡單, 但僅考慮8B/ 10B 的線路編碼就已經有20%的帶 寬浪費, 加上對以太網幀的封裝和開銷, EPON 帶寬利用率比GPON 低30%左右。同時, 在傳輸TDM 業(yè)務時, 需要將其通過協議轉化映射到以太網幀中, 目前對此技術還沒有規(guī) 定統一的標準。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的 封裝, 對多種業(yè)務實現通用映射, 不需要進行協議轉換, 實現過程簡單, 開銷小, 協議封裝 效率最高可達94% , 實現了帶寬資源的充分利用。
?。?) 強大的OAM 能力。針對以太網系統在網路管理和性能監(jiān)測的不足, GPON 從 消費者需求和運營商運行維護管理的角度, 提供了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 相 關要求, 具有豐富的業(yè)務管理和電信級的網絡監(jiān)測能力。
?。? ) 技術相對復雜, 設備成本較高。GPON 承載有QoS 保障的多業(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的, 從而使得相關設備成本 較高。但隨著GPON 技術的發(fā)展和大規(guī)模應用, GPON 設備的成本可能會有相應地 下降。
EPON和GPON的區(qū)別EPON和GPON在光傳輸上的碼流格式不相同,由此導致不同的芯片設計方式和產品表現特征。
GPON源自光纖通信早期的APONBPON技術,由此發(fā)展過來,傳輸碼流用的是ATM幀格式。
簡單的說EPON可以最大支持1比32的分光。
GPON可以支持1比64的分光、經過優(yōu)化后最大可以支持1比128的分光,但相對EPON來說,不夠穩(wěn)定是GPON的缺陷。
EPON的標準是IEEE的802.3ah,IEEE制定EPON標準的基本原則是盡量在802.3體系結構內進行EPON的標準化工作,最小程度地擴充標準以太網的MAC協議。
GPON的標準是ITU-TG.984系列標準,GPON標準的制訂考慮了對傳統TDM業(yè)務的支持,繼續(xù)采用125ms固定幀結構,以保持8K定時延續(xù)。為了支持ATM等多協議,GPON定義了一種全新的封裝結構GEM:GPONEncapsulaTIonMethod??梢园袮TM和其他協議的數據混合封裝成幀。
BPON國內電信網早有使用,已經不再新增,EPON正在使用,大量用在FTTX工程中,GPON還很不成熟,沒有批量使用.





