-
1
、
GPON
三大优势
：
1
）
、
更远的传输距离：采用光纤传输，接入层的覆盖半径
20KM
；
2
）
、更
高的带宽：对每用户下行
2.5G/
上行
1.25G
（物理层）
；
3
）
、
分光
特性：
局端单根光纤经分光后引出多路到户光纤，
节省光纤资源
。
2
、
PO
N
网络架构
1
）
、
PON
是一种点到多点（
P2MP
）结构的无源光网络；
2)
、
PON
网络的组成
：
①光线路终端
OLT
（
Optical Line
Terminal
）
②光分配网络
ODN
（
Optical
Distribution
Network
）
由分光器和光纤
组成
③光网
络单元
/
终
端
ONU/ONT
（
Optical
Network Unit/
Optical Network
Terminal
）
GPON
数据复用方式？
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：
1
）下行数据流采用广播技术；
2
）上行数据流采用
TDMA
技术。
下行帧固定
125uS.
频率
8000Hz.
2.488G
下行时，下行帧长为
38880
字节
.
2<
/p>
、
GPON
关键技术指标中测距技术：<
/p>
（
1
）
、
PON
上行传输采用
TDMA
方式接入，一个
OLT
可以
接
16- 64
个
ONU
。
ONU
至
OLT
之间的距离最短的可以是几十米，最长的可达
20
公里。光在光纤上
传输，每公里的传输延时为
5ps
。由于环境温度的变化和器件的老化，传输延时
也在不断发生变化。为了
实现
TDMA
接入，保证每一个
ONU
的上行数据在公用光
纤汇合后，插入指定的时隙，彼此间不发生
碰撞，也不要间隙太大，
OLT
必须不
断地对每一个
ONU
与
OLT
之间的距离进行精确测定，
以便控制每个
ONU
发送上行
数据的时刻。
（
2
）
、
< br>OLT
通过
Ranging
测距
过程获取
ONU
的往返延迟
RTD
（
Round Trip
Delay
）
，从而指定合适的均衡延时参数
EqD<
/p>
（
Equalization Delay
）
，保证每个
ONU
发送数据时不会
在分光器上产生冲突。
（
3
）
、通过
RTD
和<
/p>
EqD
，使得各个
ONU
发送的数据帧同步，保证每个
ONU
发
送数据时不会在分光器上产生冲突
（
4
）
、相当所有
ONU
都在同一逻辑距离上，在对应的时隙发送数据即可。
3. GPON
关键技术有测距技术、光模块突发控制技术、上
行带宽动态分配
（
DBA
）
、下行
AES
加密、
GP
ON
保护技术。
4. GPON
系统对
ONU
的管理通过
< br>OLT
和
ONU
之间的
OMCI
管理通道实现：
1
）
ONU
即插即用、自动业务发放
2
）
ONU
远程集中管理。
5. OMCI
基本概念：
OMCI
是
GPON
标准中定义的一种配置传输通道，通过在
OLT<
/p>
和
ONT
之间建立专有的
ATM PVC
或者
GEM PORT
传输
OMCI
消息，用于提供标
准的获取
ONU
能力，并对其进行管理和控制的方法。
一、接入网概念
接入网在电信网中的位置
二、
PO
N
技术
1
、
PON
的技术优势
GPON
（
Gigabit-
capable Passive Optical
Networks
）
三大优势：
1
、更远的传输距离：采用光纤传输，接入层的覆盖半径
20KM
；
2
、更高的带宽：对每用户
下行
2.5G/
上行
1.25G
（物理层）
；
3
、分光特性：局端单根光纤经分光后引出多路到户光纤，节省光纤资源。
GPON
支持
Triple
－
play
业务，
可提供全业务竞争方案可以有效解决双绞线
接入的带宽瓶颈，
满足用户对高带宽业务的需求，
如高清电视、
实况转播等，<
/p>
GPON
是三网合一的上佳方案。
GPON
标准完善，综合业务支持好，技术要求高
< br>
全球大运营商的选择
三、<
/p>
PON
网络架构
PON
是
一种点到多点（
P2MP
）结构的无源光网络；
PON
网络的组成：
1
、光线路终端
OLT
（
Optical Line
Terminal
）
2
、光分配网络
ODN
（
Optical Distribution
Network
）
由分光器和光
纤组成
3
、光网络单元
/
终端
ONU/ONT
（
Optical
Network Unit/ Optical Network
Terminal
）
1
、
GPON
下行数据
广播方式：
G
PON
的下行帧长为固定的
125us
，下行为广播方式，所有的
ONU
都能收到相同的数据，
但是通过
ONUID
来区分不同的
ONU
的数据，
ONU
通过过滤
来接收属于自己的数据。
<
/p>
2
、
GPON
上
行数据
TDMA
方式：
GPON
的上行是通过
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。
五、
GPON
协议分析
GPON
标准协议
1
、
ITU-T G.984.1
GPON
网络参数说明
保护倒换组网要求
2
、
ITU-T G.984.2
PMD
层规格要求
< br>2.488Gbps
下行光接口参数规格要求
1.244Gbps
上行光接口参数规格要求
物理层开销分配
3
、
ITU-T G.984.3
GPON TC
层规格要求
GTC
复用结构及协议栈介绍
GTC
帧结构介绍
ONU
注册激活流程
DBA
规格要求
告警和性能
4
、
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
六、
GPON
帧结构
1
．
GPON
下行
帧结构
（
1
）
、
GPON
的下行帧由
PCBd+Payload
两部分构成。下行帧固定
< br>125uS.
频率
8000Hz.
2.488G
下行时，下行帧长为
38880
字节
.payload
里面就是下行的
gem
帧，没有什么内容就是净荷，重点我们关注下行帧的控制信息帧头
pcbd
。
（<
/p>
2
）
、第一个
4
个字节的
psync
同步字段，用于<
/p>
olt
和
onu
的同步
（
3
）
、接着
4
个字节的
< br>ident
字段，这个字段里面包含了
1bit
的
fec
前项
纠错功能
，这个
bit
位至
1
< br>就是启用
fec
功能，
0
就是不启用，
reserve 1bit
的保
留字段，后面是
30bit
的超长帧计数器
（
4
）
、
Ploamd
字段共
13
字节，第一个字节
8bit
的
onuid
标识，这个地方
就确定了一个
< br>pon
口下
onu
的数量最多位
2
的
8
次方，
256
个；接着是
1B
的消
息字段，用来定义下行消息的类型，紧接着的
10
B
就是具体的
gpon
下行帧消息
内容，这个具体的消息内容有很多中，具体大家可以参考
984
。
3
标准。最后
1
B
的
crc
校验位。
< br>
（
5
）
、
1B
的
bip
是用来做奇偶校验的
（
6
）
、接着是
4B
的<
/p>
plend
字段，
plend
字段分为
blen
和
al
en
，
alen
是用
< br>于
atm
，
这儿我们不作分析，
blen
即
12bit
的
bwmap
length
定义了后面的
bwmap
字段的长度，
BWmap
的长度就等于=8×Blen B，可以计算出来，
bwmap
最大的长
度为
2
的
12
次方即
4096×
8
个字节；这儿
plend
字段要连续
传两次，目的是为
了增强其健壮性。
（
7
）
、最后一个字段就是
bwmap
，长度前面的
blen
中已经定义了，这个地
方就是用来告诉
ont
具体在哪个时间段来上传数据，
每一个
8B
的
access
定义了
一个时间消息，
（
8
）
、
其中
Alloc-i
d
前面已经多次提到，
是
GPON
系统对每一个业务承载通
道分配的
TCON
T
标识，简单而言就是唯一的来标识
tcont
，用于在
TDM
上行通道
中占
用上行时隙。
（
9
< br>）
、而我司为简化配置，引入了公式
Alloc_id=
256*Tcont_id+ONU_id
（
10
）
、接着是
12bit
的
Flags
：用于指示下次
ONU
发送上行数据的行为，
是否发送
PLO
AMu,PLSu
和
DBRu
，是否在
上行帧中启用
fec
功能，可见这几个字
段实际上是可选项并不是不需的，
在我们讲解上行帧的时候就可以看到这几个字
段。最后一位
CRC
：校验
（
11
）
、－－－－
GPON
下行帧封装－－－－用来
（
12
）
、
GPON
的下行帧由
PCBd+Payload
两部
分构成。下行帧固定
125uS.
频率
8000Hz. 2.488G
下行时，下行帧长为
38880
字节
.
（
1
3
）
、
PCBd
：物理控制块，完成帧同步、定位和带宽分配等功能。
（长度不
定，要依本次分配时隙数）
（
14
）
、
Payload
< br>：和上行帧中的
Gem Frame
一样，承载上层
PDU
。
（<
/p>
15
）
、
Psy
nc
：物理层同步信息，用于
OLT
和
ONU
的同步
,
固定为
0xB6AB31E0.
（
16
）
、
Idnet
：标识域
（
17
）
、
FEC
：前向纠错
（
18
）
、
Reserved
：保留
（
19
< br>）
、
SFupeFrame
：指
示超长帧
（
20
）
、
PLOAMd
：下行数据的物理层
OAM
消息（定义了
N
多种的消息，参考
G.984
标准）
（
21
< br>）
、
BIP
：
< br>对前后两帧
BIP
字段之间的所有字节做奇偶校验，
用于误码监
测
（
22
）
、
Pl
end
：指定其后
BWmap
字段的长
度
（
23
）
、
Blen
：BWmap=8×Ble
n
（
24
）
、
Alen
：用于承载
ATM CELL
，不考虑
（
25
）
、
C
RC
：校验
（
26
）
、
Plend
会连续发送两次，以增加健壮性
（
< br>27
）
、
US
BWmap
：Access_Node_N×8 bytes
（
28
）
、<
/p>
N
就是之前
Plend
< br>计算出的长度值，即下次有分配了多少个
TCONT
，<
/p>
每一个
Access
就是一个
TCONT
）
（
29
）
、
Alloc
-id
：
GPON
系统对每一个业务承
载通道
(Gemport)
分配的
TC
ONT
标识，用于在
TDM
上行通道中
占用上行时隙。
（
30
）、
华
为
OLT
设
备
为
简
化
配
置
，
引
入
了
公
示
Alloc_id=256*Tcont_id+ONU_id
< br>（
31
）
、
Flags
：
用于指示下次
ONU
发送上行数据的行为
(PLOAMu,PLSu,DBRu)
（
32
）
、<
/p>
Bit-11
：
PLSu
是否发送；
Bit-10
：
P
LOAMu
是否发送；
Bit-9
：是
否
使用
FEC
；
（
33
）
、
Bit-8,7
：是否发送
DBRu
；
Bit-6~0
：保留
（
34
）
、
S-start
，
S-st
op
：分配的上行时系，以字节号为单位
（
35
）
、
CRC
：校验
< br>2
、
GPON
上行帧结构
首先是物理控制帧头
plou
，
前面两个字段是同步码和定界符，
bip
预是用来
奇偶校验，
8bit
< br>的
onuid
同样是用来唯一标识
onu
，这里
1B
的的
ind
字段里面
提供了
ON
T
的实时状态，
主要看是否有上行的
T
CONT
数据要发送，
用于
dba
上报，
即告诉
olt
我有那种类型的
tcont
需要上传。
-
-
-
-
-
-
-
-
-
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