中國(guó)電信維護(hù)崗位技能認(rèn)證資料：4-3 接入網(wǎng)- PON技術(shù)

接入網(wǎng)-PON技術(shù)中國(guó)電信維護(hù)崗位技能認(rèn)證教材編寫(xiě)小組編制目錄第1章PON拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 41.1基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 41.2性能比較 4第2章PON的雙向傳輸技術(shù) 52.1光時(shí)分多址（OTDMA） 52.2光波分多址（OWDMA） 52.3光碼分多址（OCDMA） 52.4光副載波多址（OSCMA） 5第3章PON的雙向復(fù)用技術(shù) 63.1光波分復(fù)用（OWDM）技術(shù) 63.2光時(shí)分復(fù)用（OTDM）技術(shù) 63.3光碼分復(fù)用（OCDM）技術(shù) 63.4光頻分復(fù)用（OFDM）技術(shù) 63.5光副載波復(fù)用（OSCM）技術(shù) 63.6光空分復(fù)用（OSDM）技術(shù) 63.7時(shí)間壓縮復(fù)用（TCM）技術(shù) 7第4章PON功能結(jié)構(gòu) 84.1光線路終端（OLT）的功能結(jié)構(gòu) 84.2光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）的功能結(jié)構(gòu) 84.3光配線網(wǎng)（ODN）的功能結(jié)構(gòu) 84.4操作管理維護(hù)功能 84.5光接入網(wǎng)（OAN）基本性能 8第5章PON技術(shù)應(yīng)用 95.1PON組網(wǎng)應(yīng)用 95.2波分復(fù)用PON技術(shù)應(yīng)用 95.310GPON技術(shù)應(yīng)用 95.4EPON技術(shù)特點(diǎn)及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 105.5EPON傳輸原理及幀結(jié)構(gòu) 115.6EPON光路波長(zhǎng)分配 115.7EPON關(guān)鍵技術(shù) 11第6章GPON技術(shù) 136.1兩大PON技術(shù)：GPON和EPON 136.2GPON與EPON的比較 136.3為什么選擇GPON 146.4GPON網(wǎng)絡(luò)基本性能參數(shù) 146.5GPON標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議 146.6GPON原理 156.7GPON的基本協(xié)議概念-T-CONT 156.8GPON的基本協(xié)議概念-DBA 166.9GPON的基本協(xié)議概念-Gemport 176.10GPON的基本協(xié)議概念-流 186.11GPON的基本協(xié)議概念-Flowcontrol 186.12GPON中的QOS處理 196.13GPON網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方式 20

第1章PON拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1.1基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)光接入網(wǎng)（OAN）的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)取決于光配線網(wǎng)（ODN）的結(jié)構(gòu)。通常ODN可歸納為單星型、樹(shù)型、總線型和環(huán)型等四種基本結(jié)構(gòu)，也就是PON的四種基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。單星型結(jié)構(gòu)單星型結(jié)構(gòu)是指用戶端的每一個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）分別通過(guò)一根或一對(duì)光纖與端局的同一OLT相連，形成以光線路終端（OLT）為中心向四周輻射的星型連接結(jié)構(gòu)。樹(shù)型結(jié)構(gòu)在PON的樹(shù)型結(jié)構(gòu)（也叫多星型結(jié)構(gòu)）中，連接OLT的第一個(gè)光分支器（OpticalBranchingDevice，OBD）將光分成n路，每路通向下一級(jí)的OBD，如最后一級(jí)的OBD也為n路并連接n個(gè)ONU?？偩€型結(jié)構(gòu)總線（bus）型結(jié)構(gòu)的PON通常采用非均勻分光的光分路器（OBD）沿線狀排列。環(huán)型結(jié)構(gòu)環(huán)型結(jié)構(gòu)相當(dāng)于總線型結(jié)構(gòu)組成的閉合環(huán)，其信號(hào)傳輸方式和所用器件與總線型結(jié)構(gòu)差不多。1.2性能比較為便于PON結(jié)構(gòu)選擇，現(xiàn)將總線型、星型、環(huán)型及樹(shù)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)從性能上進(jìn)行比較，如下表所示：比較內(nèi)容總線型星型環(huán)型樹(shù)型成本投資低最高低低維護(hù)與運(yùn)行測(cè)試很困難清除故障時(shí)間長(zhǎng)較好測(cè)試?yán)щy安全性能很安全安全很安全很安全可靠性比較好最差很好比較好用戶規(guī)模適于中規(guī)模適于大規(guī)模適于選擇性用戶適于大規(guī)模新業(yè)務(wù)要求容易提供容易提供每戶提供較困難每戶提供較困難帶寬能力高速數(shù)據(jù)基群接入視頻基群接入視頻高速

第2章PON的雙向傳輸技術(shù)在PON中，OLT至ONU的下行信號(hào)傳輸過(guò)程是：OLT送至各ONU的信息采用光時(shí)分復(fù)用（OpticalTimeDivisionMultiplexing，OTDM）方式組成復(fù)幀送到饋線光纖；通過(guò)無(wú)源光分路器以廣播方式送至每一個(gè)ONU，ONU收到下行復(fù)幀信號(hào)后，分別取出屬于自己的那一部分信息。2.1光時(shí)分多址（OTDMA）光時(shí)分多址（OpticalTimeDivisionMultipleAccess，OTDMA）方式是指將上行傳輸時(shí)間分為若干時(shí)隙，在每個(gè)時(shí)隙只安排一個(gè)ONU，以分組的方式向OLT發(fā)送分組信息，各ONU按OLT規(guī)定的順序依次向上游發(fā)送。2.2光波分多址（OWDMA）采用光波分多址（OpticalWavelengthDivisionMultipleAccess，OWDMA）接入技術(shù)，將各ONU的上行傳輸信號(hào)分別調(diào)制為不同波長(zhǎng)的光信號(hào)，送至OBD后，耦合到饋線光纖；到達(dá)OLT后，利用光分波器分別取出屬于各ONU的不同波長(zhǎng)的光信號(hào)，再分別通過(guò)光電探測(cè)器解調(diào)為電信號(hào)。2.3光碼分多址（OCDMA）光碼分多址（OpticalCodeDivisionMultipleAccess，OCDMA）是指給每一個(gè)ONU分配一個(gè)多址碼。2.4光副載波多址（OSCMA）光副載波多址（OpticalSubCarrierMultipleAccess，OSCMA）采用模擬調(diào)制技術(shù)，將各個(gè)ONU的上行信號(hào)分別用不同的調(diào)制頻率調(diào)制到不同的射頻段，然后用此模擬射頻信號(hào)分別調(diào)制各ONU的激光器（laserDevice，LD），把波長(zhǎng)相同的各模擬光信號(hào)傳輸至OBD合路點(diǎn)后再耦合到同一饋線光纖到達(dá)OLT，在OLT端經(jīng)光電探測(cè)器后輸出的電信號(hào)通過(guò)不同的濾波器和鑒相器分別得到各ONU的上行信號(hào)。

第3章PON的雙向復(fù)用技術(shù)光復(fù)用技術(shù)作為構(gòu)架信息高速公路的主要技術(shù)，在過(guò)去、現(xiàn)在和將來(lái)，對(duì)光通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展及對(duì)充分挖掘光纖巨大傳輸容量的潛力，將起著重要作用。3.1光波分復(fù)用（OWDM）技術(shù)實(shí)用化程度最高的當(dāng)屬光波分復(fù)用技術(shù)，其技術(shù)及產(chǎn)品已廣泛地應(yīng)用在光通信系統(tǒng)中。構(gòu)成WDM-PON的上行回傳通道有四種方案可供選擇。方案一，在ONU也用單頻激光器，由位于遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)的路由器將不同ONU送來(lái)的不同波長(zhǎng)的信號(hào)回到OLT。方案二，利用下行光的一部分在ONU調(diào)制，從第二根光纖上環(huán)回上行信號(hào)，ONU沒(méi)有光源。方案三，在ONU用LED一類的寬譜線光源，由路由器切取其中的一部分；由于LED功率很低，需要與光放大器配合使用。方案四，與常規(guī)PON一樣，采用多址接入技術(shù)，如TDMA，SCMA等。3.2光時(shí)分復(fù)用（OTDM）技術(shù)采用復(fù)用技術(shù)的目的是提高信道傳輸信息的容量。OTDM的復(fù)接可分為兩種，即以比特為單位進(jìn)行逐比特交錯(cuò)復(fù)接和以比特組為單位的逐組交錯(cuò)復(fù)接。3.3光碼分復(fù)用（OCDM）技術(shù)光碼分復(fù)用技術(shù)在原理上與電碼分復(fù)用技術(shù)相似。3.4光頻分復(fù)用（OFDM）技術(shù)OWDM和OFDM技術(shù)都是在光層按其波長(zhǎng)將可傳輸帶寬范圍分割成若干光載波通道。3.5光副載波復(fù)用（OSCM）技術(shù)OSCM技術(shù)不同于OWDM和OFDM技術(shù)，OWDM和OFDM都是指光波層進(jìn)行復(fù)用。OSCM技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)是：可采用成熟的微波技術(shù)，以較為簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)寬帶、大容量的光纖傳輸，它可構(gòu)成靈活方便的光纖傳輸系統(tǒng)，可以為多個(gè)用戶提供語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和圖像等多種業(yè)務(wù)。3.6光空分復(fù)用（OSDM）技術(shù)空分復(fù)用（SpaceDivisionMultiplexing，SDM）指利用不同空間位置傳輸不同信號(hào)的復(fù)用方式，如利用多芯纜傳輸多路信號(hào)就是空分復(fù)用方式。3.7時(shí)間壓縮復(fù)用（TCM）技術(shù)時(shí)間壓縮復(fù)用（TimeCompressionMultiplexing,，TCM）又稱“光乒乓傳輸”。

第4章PON功能結(jié)構(gòu)4.1光線路終端（OLT）的功能結(jié)構(gòu)在PON中，OLT提供一個(gè)與ODN相連的光接口，在光接入網(wǎng)（OAN）的網(wǎng)絡(luò)端提供至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)接口。4.2光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）的功能結(jié)構(gòu)在PON中，ONU提供通往ODN的光接口，用于實(shí)現(xiàn)OAN的用戶接入。ONU的核心功能塊包括用戶和服務(wù)復(fù)用功能、傳輸復(fù)用功能以及ODN接口功能。ONU服務(wù)功能塊提供用戶端口功能，它包括提供用戶服務(wù)接口并將用戶信息適配為64kbit/s或n×64kbit/s的形式。4.3光配線網(wǎng)（ODN）的功能結(jié)構(gòu)PON中的ODN位于ONU和OLT之間，ODN全部由無(wú)源器件構(gòu)成，它具有無(wú)源分配功能，其功能結(jié)構(gòu)下圖所示：4.4操作管理維護(hù)功能通常將操作管理維護(hù)（OAM）功能分成兩部分，即光接入網(wǎng)（OAN）特有的OAM功能和OAM功能類別。4.5光接入網(wǎng)（OAN）基本性能OAN的容量和ONU的類別如表4.2所示，其中通路傳輸距離是邏輯距離，即特定傳輸系統(tǒng)所能達(dá)到的最大傳輸距離。

第5章PON技術(shù)應(yīng)用5.1PON組網(wǎng)應(yīng)用目前無(wú)源光纖接入網(wǎng)發(fā)展很快，組網(wǎng)方式多種多樣。PON主要采用無(wú)源光功率分配器（耦合器）將信息送至各用戶。5.2波分復(fù)用PON技術(shù)應(yīng)用1．兩波分復(fù)用PONITU-T制定的G.983標(biāo)準(zhǔn)只適用于1310nm/1550nm（波分復(fù)用WDM）技術(shù)，即粗波分復(fù)用（CWDM）技術(shù)。OLT與ONU間是明顯的點(diǎn)到多點(diǎn)連接，上行和下行信號(hào)傳輸發(fā)生在不同的波長(zhǎng)窗口中。當(dāng)ONU采用TDMA方式上傳數(shù)據(jù)時(shí)，為避免數(shù)據(jù)可能發(fā)生的碰撞，OLT與ONU之間要精確定時(shí)，ONU按照OLT分配的時(shí)隙傳送分組。系統(tǒng)采用單纖波分復(fù)用方式來(lái)解決雙向傳輸問(wèn)題，即用1550nm波長(zhǎng)（1484～1580nm）傳送下行信號(hào)；用1310nm波長(zhǎng)（1270～1344nm）傳送上行信號(hào)。2．波分復(fù)用PON波分復(fù)用PON簡(jiǎn)稱為WDM-PON。WDM-PON的下行傳輸?shù)年P(guān)鍵是多波長(zhǎng)光源，目前有許多方法制造多波長(zhǎng)光源。方法一：選擇16個(gè)接近精確波長(zhǎng)的、離散的分布反饋（DFB）激光器，每個(gè)均有溫度調(diào)諧以便獲得滿意的信道間隔。方法二：使用多頻激光器（MultipleFrequencyLaser，MFL）。方法三：采用啁啾脈沖WDM光源。它使用了飛秒級(jí)（10－15）光纖激光器來(lái)產(chǎn)生一個(gè)1500nm附近70nm譜寬的脈沖，此脈沖被22km長(zhǎng)的標(biāo)準(zhǔn)單模光纖啁啾。5.310GPON技術(shù)應(yīng)用1．10GEPON技術(shù)10GEPON標(biāo)準(zhǔn)小組代碼為IEEE802.3av，其定義了兩種10GEPON技術(shù)：1、非對(duì)稱下行傳輸速率為10Gbps，上行傳輸?shù)乃俾蕿?Gbps。下行中心波長(zhǎng)為1577nm，上行中心波長(zhǎng)為1310nm。2、對(duì)稱下行傳輸速率為10Gbps，上行傳輸?shù)乃俾蕿?Gbps。下行中心波長(zhǎng)為1577nm，上行中心波長(zhǎng)為1270nm。10GEPON的IEEE802.3av標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)于原EPON標(biāo)準(zhǔn)改進(jìn)的核心點(diǎn)是：1、擴(kuò)大802.3ah（EPON）標(biāo)準(zhǔn)的上下線帶寬，達(dá)到10G速率；2、10GEPON的兼容性，即10GEPON的ONU可以與1GEPON的ONU共存在同一個(gè)ODN下。2．10GGPON技術(shù)10GGPON目前已有成熟標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)方式為非對(duì)稱方式，即下行傳輸速率為10Gbps，上行傳輸?shù)乃俾蕿?.5Gbps。在ITU發(fā)布的G.987.1、G.987.2、G.987.3及G.988給予規(guī)范。10GGPON非對(duì)稱方式使用的下行中心波長(zhǎng)為1577nm，上行中心波長(zhǎng)為1270nm。10GGPON標(biāo)準(zhǔn)與GPON標(biāo)準(zhǔn)相比，對(duì)于物理層改進(jìn)較大。具有更長(zhǎng)的距離，更大的分光比，更有效的成幀及增強(qiáng)的安全特性。但是對(duì)于GPON的OMCI管理層改動(dòng)較小，后向兼容GPON。以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（EPON）接入技術(shù)以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（EthernetPON或EthernetOverPON，EPON）。EPON是指采用PON的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)的接入。5.4EPON技術(shù)特點(diǎn)及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一、EPON技術(shù)特點(diǎn)（1）高帶寬：從目前的技術(shù)上看，EPON的下行信道為幾百/幾千Mbit/s的廣播方式；上行信道為用戶共享的幾百/幾千Mbit/s信道。（2）低成本：EPON提供較大的帶寬和較低的用戶設(shè)備成本，它采用PON結(jié)構(gòu)，使EPON網(wǎng)絡(luò)中減少了大量的光纖和光器件以及維護(hù)的成本，降低了預(yù)先支付的設(shè)備資金和與SDH及ATM有關(guān)的運(yùn)行成本。（3）易兼容：EPON互連互通容易，各個(gè)廠家生產(chǎn)的網(wǎng)卡都能互連互通。以太網(wǎng)技術(shù)是目前最成熟的局域網(wǎng)技術(shù)。二、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)EPON位于業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)接口到用戶網(wǎng)絡(luò)接口間，通過(guò)SNI與業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)相連，通過(guò)UNI與用戶設(shè)備相連。EPON主要分成三部分，即光線路終端（OLT），光配線網(wǎng)絡(luò)（ODN）和光網(wǎng)絡(luò)單元/光網(wǎng)絡(luò)終端（ONU/ONT）組成。其中OLT位于局端，ONU/ONT位于用戶端。OLT到ONU/ONT的方向?yàn)橄滦蟹较?，反之為上行方向。EPON接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)如下圖所示。EPON中的ONU采用了技術(shù)成熟的以太網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，在中帶寬和高帶寬的ONU中，實(shí)現(xiàn)了成本低廉的以太網(wǎng)第二層第三層交換功能。5.5EPON傳輸原理及幀結(jié)構(gòu)在EPON中，根據(jù)IEEE802.3以太網(wǎng)協(xié)議，傳送的是可變長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)包，最長(zhǎng)可為1518個(gè)字節(jié)。在EPON中，OLT傳送下行數(shù)據(jù)到多個(gè)ONU，完全不同于從多個(gè)ONU上行傳送數(shù)據(jù)到OLT。OLT根據(jù)IEEE802.3協(xié)議，將數(shù)據(jù)以可變長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)包廣播傳輸給所有在PON上的ONU，每個(gè)包攜帶一個(gè)具有傳輸?shù)侥康牡豋NU標(biāo)識(shí)符的信頭。EPON下行傳輸幀結(jié)構(gòu)由一個(gè)被分割成固定長(zhǎng)度幀的連續(xù)信息流組成，其傳輸速率為1.250Gbit/s，每幀攜帶多個(gè)可變長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)包（時(shí)隙）。按照IEEEG.802.3組成可變長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)包，每個(gè)ONU分配一個(gè)數(shù)據(jù)包，每個(gè)數(shù)據(jù)包由信頭、可變長(zhǎng)度凈負(fù)荷和誤碼檢測(cè)域組成。EPON在上行傳輸時(shí)，采用TDMA技術(shù)將多個(gè)ONU的上行信息組織成一個(gè)TDM信息流傳送到OLT。5.6EPON光路波長(zhǎng)分配EPON的光路可以使用兩個(gè)波長(zhǎng)，也可以使用三個(gè)波長(zhǎng)。EPON的兩波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)如下圖所示，1510nm波長(zhǎng)用來(lái)攜帶下行數(shù)據(jù)、語(yǔ)音和數(shù)字視頻業(yè)務(wù)，1310nm波長(zhǎng)用來(lái)攜帶上行用戶語(yǔ)音信號(hào)和點(diǎn)播數(shù)字視頻、下載數(shù)據(jù)的請(qǐng)求信號(hào)。5.7EPON關(guān)鍵技術(shù)1．突發(fā)同步由于突發(fā)模式的光信號(hào)來(lái)自不同的端點(diǎn)，所以可能導(dǎo)致光信號(hào)的偏差，消除這種微小偏差的措施是采用突發(fā)同頻技術(shù)。2．大動(dòng)態(tài)范圍光功率接收由于EPON上各個(gè)ONU到OLT的距離各不相同，所以各個(gè)ONU到OLT的路徑傳輸損耗也互不相同，當(dāng)各個(gè)ONU發(fā)送光功率相同時(shí)，到達(dá)OLT后的光功率互不相同。3．測(cè)距和ONU數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)刻控制由于光信號(hào)來(lái)自遠(yuǎn)近不同的光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU），所以可能產(chǎn)生相應(yīng)的信號(hào)沖突，通過(guò)距離修正的技術(shù)就可以消除這種沖突?，F(xiàn)在，無(wú)論是長(zhǎng)距離的核心傳輸網(wǎng)絡(luò)，還是城域接入網(wǎng)匯聚層部分，數(shù)字通信技術(shù)已經(jīng)從ATM為中心，逐漸轉(zhuǎn)移到以IP為基礎(chǔ)的視頻、音頻和數(shù)據(jù)通信了。4．帶寬分配EPON分配給每個(gè)ONU的上行接入帶寬由OLT控制決定。5．實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)傳輸質(zhì)量傳輸實(shí)時(shí)語(yǔ)音和視頻業(yè)務(wù)要求傳輸延遲時(shí)間既恒定又很小，時(shí)延抖動(dòng)也要小。6．安全性和可靠性EPON下行信號(hào)以廣播的方式發(fā)送給所有ONU，每個(gè)ONU可以接收OLT發(fā)送給所有ONU的信息，這就必須對(duì)發(fā)送給每個(gè)ONU的下行信號(hào)單獨(dú)進(jìn)行加密。

第6章GPON技術(shù)6.1兩大PON技術(shù)：GPON和EPON(1)GPON與EPON都是在A/BPON的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái),有著共同的技術(shù)起源。(2)ITU和IEEE兩標(biāo)準(zhǔn)組織定位的不同導(dǎo)致GPON和EPON在技術(shù)理念存在較大差異：a)ITU-T/FSAN是以會(huì)員（運(yùn)營(yíng)商為主）身份參與的具有官方性質(zhì)的通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化組織，制定的標(biāo)準(zhǔn)更關(guān)注運(yùn)營(yíng)商的業(yè)務(wù)與可運(yùn)營(yíng)需求。b)IEEE是以工程師個(gè)人身份參與的電子/電器行業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)組織，更關(guān)注技術(shù)的創(chuàng)新和實(shí)現(xiàn)，缺乏對(duì)運(yùn)營(yíng)商長(zhǎng)遠(yuǎn)需求的理解與分析。6.2GPON與EPON的比較P2MPGPONEPON標(biāo)準(zhǔn)ITU.TIEEE速率2.488G/1.244G1.25G/1.25G分光比1:64~1:1281:16~1:32承載ATM,Ethernet,TDMEthernet帶寬效率92%72%QOSVerygood，includingEthernet,TDM,ATMGood,onlyethernet光預(yù)算ClassA/B/CPx10/Px20測(cè)距EqD邏輯等距RTTDBA標(biāo)準(zhǔn)格式廠家自定義TDM支持TDMoverEthernet

(PWE3,CESoEthernet)ornativeTDM)TDMoverEthernet(PWE3,CESoEthernet)ONT管理OMCI無(wú)OAMITU-TG.984(強(qiáng))EthernetOAM（弱，廠家擴(kuò)展）6.3為什么選擇GPON三大優(yōu)勢(shì)：1、更遠(yuǎn)的傳輸距離：采用光纖傳輸，接入層的覆蓋半徑20KM；2、更高的帶寬：對(duì)每用戶下行2.5G/上行1.25G（物理層）；3、分光特性：局端單根光纖經(jīng)分光后引出多路到戶光纖，節(jié)省光纖資源。GPON支持Triple－play業(yè)務(wù)，可提供全業(yè)務(wù)競(jìng)爭(zhēng)方案可以有效解決雙絞線接入的帶寬瓶頸，滿足用戶對(duì)高帶寬業(yè)務(wù)的需求，如高清電視、實(shí)況轉(zhuǎn)播等，GPON是三網(wǎng)合一的上佳方案。GPON標(biāo)準(zhǔn)完善，綜合業(yè)務(wù)支持好，技術(shù)要求高。6.4GPON網(wǎng)絡(luò)基本性能參數(shù)GPON提供以下幾種異步傳輸速率：0.15552Gbit/sup,1.24416Gbit/sdown 0.62208Gbit/sup,1.24416Gbit/sdown 1.24416Gbit/sup,1.24416Gbit/sdown 0.15552Gbit/sup,2.48832Gbit/sdown 0.62208Gbit/sup,2.48832Gbit/sdown 1.24416Gbit/sup,2.48832Gbit/sdown（目前的主流支持速率） 2.48832Gbit/sup,2.48832Gbit/sdown支持最大邏輯距離為：60km支持最大物理距離為：20km支持最大距離差為：20km分光比為1：64，可升級(jí)為1：1286.5GPON標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議ITU-TG.984.1GPON網(wǎng)絡(luò)參數(shù)說(shuō)明保護(hù)倒換組網(wǎng)要求ITU-TG.984.2PMD層規(guī)格要求2.488Gbps下行光接口參數(shù)規(guī)格要求1.244Gbps上行光接口參數(shù)規(guī)格要求物理層開(kāi)銷分配ITU-TG.984.3GPONTC層規(guī)格要求GTC復(fù)用結(jié)構(gòu)及協(xié)議棧介紹GTC幀結(jié)構(gòu)介紹ONU注冊(cè)激活流程DBA規(guī)格要求告警和性能ITU-TG.984.4OMCI消息結(jié)構(gòu)介紹OMCI設(shè)備管理框架OMCI實(shí)現(xiàn)原理簡(jiǎn)述6.6GPON原理下行數(shù)據(jù)廣播方式：GPON的下行幀長(zhǎng)為固定的125us，下行為廣播方式，所有的ONU都能收到相同的數(shù)據(jù)，但是通過(guò)GEMPORTID來(lái)區(qū)分不同的業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)，ONU通過(guò)過(guò)濾來(lái)接收屬于自己的數(shù)據(jù)。上行數(shù)據(jù)TDMA方式：GPON的上行是通過(guò)TDMA（時(shí)分復(fù)用）的方式傳輸數(shù)據(jù)，上行鏈路被分成不同的時(shí)隙，根據(jù)下行幀的upstreambandwidthmap字段來(lái)給每個(gè)ONU分配上行時(shí)隙，這樣所有的ONU就可以按照一定的秩序發(fā)送自己的數(shù)據(jù)了，不會(huì)產(chǎn)生為了爭(zhēng)奪時(shí)隙而沖突。6.7GPON的基本協(xié)議概念-T-CONTT-CONT(TransmissionContainers)T-CONT的全稱是TransmissionContainer，傳輸容器，是的，對(duì)于上行數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)它就是一個(gè)“容器”，上行數(shù)據(jù)就放在這個(gè)“容器”中。但是一定要注意的是，T-CONT并沒(méi)有物理上對(duì)應(yīng)的概念，也就是說(shuō)并沒(méi)有什么物理的容器，它僅僅是個(gè)邏輯的概念。一個(gè)T-CONT對(duì)應(yīng)一種帶寬業(yè)務(wù)流，這種業(yè)務(wù)流有自己的Qos特征，Qos特征主要體現(xiàn)在帶寬保證上，分為固定帶寬，保證帶寬，保證/不保證帶寬，盡力轉(zhuǎn)發(fā)，混合方式五種。T-CONT的主要是從帶寬的保證角度而不是從業(yè)務(wù)的種類（如CBR，UBR等，這里包含了帶寬、延時(shí)、抖動(dòng)等等的考慮），來(lái)劃分的。每個(gè)T-CONT用Alloc-ID來(lái)標(biāo)識(shí)。每個(gè)T-CONT的流量由多個(gè)VP或Port組成。而每個(gè)T-CONT中的VP或Port可以是來(lái)自任意ONU的。T-CONT是業(yè)務(wù)流量的集合體，通過(guò)Alloc-ID標(biāo)識(shí)，一種T-CONT只能承載一種數(shù)據(jù)類型。T-CONT的由來(lái)OLT如何區(qū)分不同ONT的上行數(shù)據(jù)？下行數(shù)據(jù)是OLT廣播下來(lái)的，ONT只需要從這堆信息中間撥出屬于自己的那部分信息就行了。但是上行流就不一樣了，因?yàn)樯闲辛魃婕暗揭粋€(gè)信息沖突的問(wèn)題，目前PON技術(shù)采用的是上行TDMA，我們要將每個(gè)ONT發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間區(qū)分開(kāi)來(lái)，這樣OLT才不會(huì)混淆上傳的數(shù)據(jù)。ONT怎么知道自己在哪個(gè)時(shí)間開(kāi)始發(fā)數(shù)據(jù)呢？ONT怎么知道自己有多長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)呢？這就需要OLT與ONT之間達(dá)成某種協(xié)議來(lái)完成上述功能。如果OLT分配給某ONT的發(fā)送時(shí)間比較長(zhǎng)，那么會(huì)發(fā)生什么呢？如果ONT發(fā)送的數(shù)據(jù)量比較大，也就是說(shuō)這個(gè)ONT的帶寬比較大。那問(wèn)題來(lái)了，就是OLT以什么為分配帶寬的標(biāo)志呢？最明顯的一個(gè)答案就是ONT了，是的根據(jù)ONT是可以分配帶寬，就是說(shuō)OLT只要安排在哪個(gè)時(shí)間段內(nèi)，某個(gè)ONT發(fā)送數(shù)據(jù)就行了。但是這樣帶來(lái)的問(wèn)題是帶寬的浪費(fèi)。為什么呢？因?yàn)樵谀硞€(gè)時(shí)間段內(nèi)如果ONT并沒(méi)有數(shù)據(jù)要發(fā)送，它還是會(huì)占用這段時(shí)間的，以至于別的有大量數(shù)據(jù)要發(fā)送的ONT不能利用這段時(shí)間類發(fā)送數(shù)據(jù)。這樣勢(shì)必會(huì)造成成本的上升。有什么好辦法么？GPON采用的是根據(jù)T-CONT來(lái)分配帶寬6.8GPON的基本協(xié)議概念-DBA1、什么是DBA?DBA,DynamicallyBandwidthAssignment(動(dòng)態(tài)帶寬分配)DBA是一種能在微秒或毫秒級(jí)的時(shí)間間隔內(nèi)完成對(duì)上行帶寬的動(dòng)態(tài)分配的機(jī)制動(dòng)態(tài)帶寬分配采用集中控制方式：所有的ONU的上行信息發(fā)送，都要向OLT申請(qǐng)帶寬，OLT根據(jù)ONU的請(qǐng)求按照一定的算法給予帶寬（時(shí)隙）占用授權(quán)，ONU根據(jù)分配的時(shí)隙發(fā)送信息。其分配準(zhǔn)許算法的基本思想是：各ONU利用上行可分割時(shí)隙反映信元到達(dá)的時(shí)間分布并請(qǐng)求帶寬，OLT根據(jù)各ONU的請(qǐng)求公平合理地分配帶寬。基本工作原理為OLT安排好各ONU允許發(fā)送上行信號(hào)的時(shí)隙，發(fā)出時(shí)隙分配幀。ONU根據(jù)時(shí)隙分配幀，在OLT分配給它的時(shí)隙中發(fā)出自己的上行信號(hào)。這樣，ONU之間就可以共同享有上行信道，即眾多的ONU共享有限的上行信道帶寬。2、DBA（DynamicallyBandwidthAssignment）的由來(lái)有了T-CONT，OLT就可以根據(jù)T-CONT來(lái)分配帶寬了。當(dāng)然一個(gè)ONT可以有多個(gè)T-CONT，這樣帶來(lái)的好處是可以根據(jù)不同的業(yè)務(wù)對(duì)帶寬的要求不同來(lái)分配不同類型的T-CONT。所以T-CONT應(yīng)該有不同的類型，目前T-CONT一般有四類基本類型：Fix，Assure，NotAssure和BestEffort（Max）。它們都是用來(lái)表示不同的帶寬分配策略的。他們之間有什么不同

呢？不同之處就要涉及到DBA的概念了。動(dòng)態(tài)帶寬分配算法就是實(shí)時(shí)地改變GPON的各ONU上行帶寬的機(jī)制。GPON中如果用帶寬靜態(tài)分配，對(duì)數(shù)據(jù)通信這樣的變速率業(yè)務(wù)很不適合，如按峰值速率靜態(tài)分配帶寬則整個(gè)系統(tǒng)帶寬很快就被耗盡，帶寬利用率很低，而動(dòng)態(tài)帶寬分配使系統(tǒng)帶寬利用率大幅度提高。通過(guò)DBA，我們可以根據(jù)ONU突發(fā)業(yè)務(wù)的要求，通過(guò)在ONU之間動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)帶寬來(lái)提高PON上行帶寬效率。3、DBA如何實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)帶寬分配目前T-CONT有四類基本類型：Fix，Assure，NotAssure和BestEffort（Max）。它們都是用來(lái)表示不同的帶寬分配策略的。他們之間有什么不同

呢？不同之處由DBA來(lái)完成的。Fix的帶寬是固定分配的，就是說(shuō)固定分配給某個(gè)T-CONT的，在這個(gè)T-CONT對(duì)應(yīng)的時(shí)間段內(nèi)，即使這個(gè)T-CONT沒(méi)有數(shù)據(jù)，這個(gè)時(shí)間段也會(huì)是留給這個(gè)T-CONT的。這是很重要的，因?yàn)檫@可以保證很重要的數(shù)據(jù)能確保無(wú)誤的送上去。Assure的帶寬是確保帶寬，就是說(shuō)這個(gè)類型的T-CONT內(nèi)的數(shù)據(jù)總是可以發(fā)送上去這個(gè)T-CONT對(duì)應(yīng)帶寬的數(shù)據(jù)量，只要有數(shù)據(jù)要發(fā)送，而且也在帶寬的范圍內(nèi)的，OLT總是會(huì)滿足的，但是如果這個(gè)T-CONT沒(méi)有太多的數(shù)據(jù)要發(fā)送，那么這部分的帶寬就可以拿來(lái)給別的需要帶寬的T-CONT來(lái)使用。其實(shí)對(duì)于NotAssure和BestEffort的T-CONT，它們的性質(zhì)差不多，都是不能確保這個(gè)T-CONT能有這么多的帶寬的，主要還是要看OLT的帶寬的使用情況，如果還有剩余帶寬的話，那么OLT就會(huì)考慮將剩余帶寬分配給它們，唯一不同的是NotAssure比BestEffort的優(yōu)先級(jí)要高，就是說(shuō)如果有剩余帶寬，NotAssure將會(huì)首先得到滿足，如果還有剩余帶寬，那才會(huì)輪到BestEffort。帶寬類型分為FB,AB,NAB,BE。動(dòng)態(tài)帶寬分配模板的五種類型，Type1,Type2,Type3,Type4,Type5。大家可以考慮一個(gè)問(wèn)題，現(xiàn)在是有四種帶寬類型，那是不是每種業(yè)務(wù)分配不同的帶寬類型就既能保證不同的業(yè)務(wù)分配不同的帶寬，又能保證帶寬不被浪費(fèi)？顯然不能，例如，這樣的一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景如何實(shí)現(xiàn)：要求語(yǔ)音業(yè)務(wù)帶寬固定分配，上網(wǎng)業(yè)務(wù)保證帶寬為1M，最大帶寬為2M。那如何解決上述問(wèn)題呢，采用帶寬分配模板來(lái)解決。4、DBA的實(shí)現(xiàn)過(guò)程O(píng)LT內(nèi)部DBA模塊不斷收集DBA報(bào)告信息，進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果以BWMap的形式下發(fā)給各ONU。各ONU根據(jù)BWMap信息在各自的時(shí)隙內(nèi)發(fā)送上行突發(fā)數(shù)據(jù)，占用上行帶寬.6.9GPON的基本協(xié)議概念-Gemport1、Gemport的由來(lái)好的，我們有了表示帶寬的概念了，那么還需要什么呢？再想想，假設(shè)我們需要將語(yǔ)音給予Fix的帶寬，那我們要怎么辦呢？也就是要將語(yǔ)音綁定到Fix的T-CONT上，但是怎么綁定呢？通過(guò)承載流的一個(gè)通道―――gemport。這里所說(shuō)的通道并不是真正的物理通道，僅僅是能夠標(biāo)識(shí)一些數(shù)據(jù)流的流向的概念。正像T-CONT一樣，能夠標(biāo)識(shí)gemport的也是一個(gè)ID而已，稱為Port-ID。這個(gè)在一個(gè)OLTPon口下也是唯一的。2、Gemport概念GPON的GEM與ATM部分類似也是面向虛連接的。在OLT和ONT之間必須建立虛連接才能轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。每個(gè)GEM的連接用PortID來(lái)標(biāo)識(shí)。T-CONT是從帶寬的角度標(biāo)識(shí)各種業(yè)務(wù)流的類型。PortID標(biāo)識(shí)的是ONU的業(yè)務(wù)虛端口（虛連接），即標(biāo)識(shí)是具體的業(yè)務(wù)流承載的通道，這種通道是虛擬的，PortID是能起到地址的作用，如同VP一樣。可以將各種業(yè)務(wù)與GEM的虛連接關(guān)聯(lián)起來(lái)，比如將某種Vlan的所有流量映射到某個(gè)Port/VP上，或?qū)⒚總€(gè)源MAC的所有流量映射到某個(gè)Port上，也可以將一種流（流分類規(guī)則定義出來(lái)的流）作為一種業(yè)務(wù)由某個(gè)PortID來(lái)標(biāo)識(shí)。PortID<＝>VPI/VCI。PortID的用法和含義與VPI/VCI完全一樣。6.10GPON的基本協(xié)議概念-流1、流通道都已經(jīng)建立好了，現(xiàn)在就進(jìn)入正題了，配置一條數(shù)據(jù)流。正像上面所提到的流是建立在gemport這個(gè)概念上的，所以我們必須將流映射到某個(gè)gemport上。要將流映射到gemport上，我們必須要建立一個(gè)映射的規(guī)則，一個(gè)簡(jiǎn)單的映射規(guī)則就可以了，只要能區(qū)分在一個(gè)gemport中不同的流就可以了。目前實(shí)現(xiàn)了幾種協(xié)議規(guī)定的映射規(guī)則，在我們看到這就是所謂的MappingMode。MappingMode就是我們提到的映射模式，現(xiàn)在我們有多種映射，有Vlan，Priority，Vlan＋Priority，DSCP等，目前現(xiàn)網(wǎng)用的有兩種：Vlan和Priority這兩種映射方式。其他的是一樣的，僅僅是參數(shù)值不一樣而已。提到流的映射，我們以下行流來(lái)講解會(huì)比較清楚點(diǎn)，因?yàn)榉至魇亲陨隙碌模容^直觀。假設(shè)流已經(jīng)到了gemport的終結(jié)點(diǎn)了，就是說(shuō)現(xiàn)在gemport的導(dǎo)航任務(wù)已經(jīng)完成，所有的流都匯聚到了一點(diǎn)了，下一步的任務(wù)是將這些流分類，再分發(fā)出去。6.11GPON的基本協(xié)議概念-Flowcontrol1、FlowControl流控方式，顧名思義就是流的控制方式，那么要控制流的什么呢？流，跑數(shù)據(jù)的，控制它肯定是控制流量了。大家可以想到的是，如果上行帶寬夠大的話，那限制流量就沒(méi)有什么意義了。因?yàn)橄拗票緛?lái)可以做到的事情是沒(méi)有理智的。這里大家應(yīng)該會(huì)想到上面提到