第4章光纖接入技術(shù)2GPON原理

Page1兩大PON技術(shù)：GPON和EPONEPONGPONTCP+UDPetc.IPEthernetLayer2Layer3Layer4Layer5ormoreLayer1PON-PHYTDME1話音視頻數(shù)據(jù)VoIPAES(Optional)AAL1/AAL2AAL5GEM

FramePON-PHYTDME1話音視頻數(shù)據(jù)VoIPAES(Optional)窄帶PONA/BPONGPONNG-PONEPON10GEPONITU-T/FSANIEEE802.3過去將來GPON與EPON都是在A/BPON的基礎(chǔ)上發(fā)展起來,有著共同的技術(shù)起源。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：

ITU-T/FSAN是以會(huì)員（運(yùn)營商為主）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)營商的業(yè)務(wù)與可運(yùn)營需求。

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)營商長(zhǎng)遠(yuǎn)需求的理解與分析。Page2P2MPGPONEPON標(biāo)準(zhǔn)ITU.TIEEE速率2.488G/1.244G1.25G/1.25G分光比1:64~1:1281:32~1:64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支持直接承載TDMoverEthernet(PWE3,CESoEthernet)ONT管理OMCI無OAMITU-TG.984(強(qiáng))EthernetOAM（弱，廠家擴(kuò)展）運(yùn)營成本低中GPON與EPON的比較Page3GPON（Gigabit-capablePassiveOpticalNetworks）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)要求高全球大運(yùn)營商的選擇<1Mbps3M8M25M100MADSL/ADSL2+CopperBasedVDSL/ADSL2+CopperBasedPONFiberBased2002200320062010時(shí)間帶寬互聯(lián)網(wǎng)視頻會(huì)議遠(yuǎn)程控制接入技術(shù)業(yè)務(wù)需求VoD標(biāo)清電視視頻會(huì)議Game實(shí)況TVVoDHDTV<3km<2km<1km~20km覆蓋半徑為什么選擇GPON?Page4GPON系統(tǒng)采用WDM技術(shù)，實(shí)現(xiàn)單纖雙向傳輸（強(qiáng)制）。為了分離同一根光纖上多個(gè)用戶的來去方向的信號(hào)，采用以下兩種復(fù)用技術(shù)：下行數(shù)據(jù)流采用廣播技術(shù)；上行數(shù)據(jù)流采用TDMA技術(shù)。1490nm1310nmGPON原理數(shù)據(jù)復(fù)用Page5上下行傳輸方式解釋廣播方式：GPON的下行幀長(zhǎng)為固定的125us（每秒8000幀，每幀占用125us，每幀38880字節(jié)，即每秒38880*8000*8=2.48832Gbit/s），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ONUID來區(qū)分不同的ONU的數(shù)據(jù)，ONU通過過濾來接收屬于自己的數(shù)據(jù)。TDMA方式：GPON的上行是通過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。每幀共有9120個(gè)時(shí)隙

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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1：128GPON網(wǎng)絡(luò)基本性能參數(shù)

ONU

OLT

ONU

距離差:20km

邏輯距離:60km

邏輯分光比:128

UNI

SNI

Page7內(nèi)容介紹PON的基本概念GPON的關(guān)鍵技術(shù)GPON的組網(wǎng)應(yīng)用Page8ITU-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-984.1/2/3/4產(chǎn)品開發(fā)簡(jiǎn)單產(chǎn)品兼容性強(qiáng)ITU-TG.984.1GPON網(wǎng)絡(luò)參數(shù)說明保護(hù)倒換組網(wǎng)要求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)格要求物理層開銷分配GPON標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議Page9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GEMPORTID來區(qū)分不同的業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)，ONU通過過濾來接收屬于自己的數(shù)據(jù)。GPON原理下行數(shù)據(jù)Page10TDMA方式：GPON的上行是通過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。GPON原理上行數(shù)據(jù)Page11GPON協(xié)議棧Page12GPON協(xié)議棧高層傳輸媒質(zhì)層傳輸匯聚層（TC層）GTC適配子層GTC成幀子層物理媒質(zhì)相關(guān)子層（PMD層）Page13GPON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)來說它就是一個(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并沒有物理上對(duì)應(yīng)的概念，也就是說并沒有什么物理的容器，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），來劃分的。每個(gè)T-CONT用Alloc-ID來標(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可以是來自任意ONU的。T-CONT是業(yè)務(wù)流量的集合體，通過Alloc-ID標(biāo)識(shí)，一種T-CONT只能承載一種數(shù)據(jù)類型。Page14GPON的基本協(xié)議概念-T-CONTT-CONT的由來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)分開來，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)間開始發(fā)數(shù)據(jù)呢？ONT怎么知道自己有多長(zhǎng)的時(shí)間來發(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，也就是說這個(gè)ONT的帶寬比較大。那問題來了，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。但是這樣帶來的問題是帶寬的浪費(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來分配帶寬

Page15什么是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?；竟ぷ髟頌镺LT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。

GPON的基本協(xié)議概念-DBAPage16GPON的基本協(xié)議概念-DBADBA（DynamicallyBandwidthAssignment）的由來有了T-CONT，OLT就可以根據(jù)T-CONT來分配帶寬了。當(dāng)然一個(gè)ONT可以有多個(gè)T-CONT，這樣帶來的好處是可以根據(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DBA，我們可以根據(jù)ONU突發(fā)業(yè)務(wù)的要求，通過在ONU之間動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)帶寬來提高PON上行帶寬效率。Page17GPON的基本協(xié)議概念-DBADBA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來完成的

。

Fix的帶寬是固定分配的，就是說固定分配給某個(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)能確保無誤的送上去。Assure的帶寬是確保帶寬，就是說這個(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給別的需要帶寬的T-CONT來使用。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。Page18

帶寬類型分為FB,AB,NAB,BE。動(dòng)太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。那如何解決上述問題呢，采用帶寬分配模板來解決。GPON的基本協(xié)議概念-DBAPage19DBA的實(shí)現(xiàn)過程OLT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。DBA算法邏輯DBA報(bào)告BWMapTimeslotT-CONTT-CONTT-CONTONU的調(diào)度器ONUOLT控制平面數(shù)據(jù)平面GPON的基本協(xié)議概念-DBAPage20DBA的兩種實(shí)現(xiàn)過程：SR(StatusReporting)-DBA

PayloadUSBWMapDataReportPCBdD/SDirectionU/SDirectionOLTONT①②③④OLT根據(jù)上次計(jì)算的結(jié)果在下行幀頭中下發(fā)BWMap。ONU根據(jù)帶寬分配信息在規(guī)定的時(shí)隙上發(fā)送目前T-CONT中等待發(fā)送的數(shù)據(jù)狀態(tài)報(bào)告。OLT收到ONU的狀態(tài)報(bào)告后，經(jīng)過DBA計(jì)算并更新BWMap，在下一幀進(jìn)行下發(fā)。ONU收到OLT下發(fā)的BWMap消息后，在指定的時(shí)隙上發(fā)送數(shù)據(jù)。GPON的基本協(xié)議概念-DBAPage21GPON的基本協(xié)議概念-GemportGemport的由來

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)我們需要將語音給予Fix的帶寬，那我們要怎么辦呢？也就是要將語音綁定到Fix的T-CONT上，但是怎么綁定呢？通過承載流的一個(gè)通道―――gemport。這里所說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。范圍為0～4095。

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?？梢詫⒏鞣N業(yè)務(wù)與GEM的虛連接關(guān)聯(lián)起來，比如將某種Vlan的所有流量映射到某個(gè)Port/VP上，或?qū)]個(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)則定義出來的流）作為一種業(yè)務(wù)由某個(gè)PortID來標(biāo)識(shí)。PortID<＝>VPI/VCI。PortID的用法和含義與VPI/VCI完全一樣。Page22GPON的基本協(xié)議概念-流流好了。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，我們以下行流來講解會(huì)比較清楚點(diǎn)，因?yàn)榉至魇亲陨隙碌?，比較直觀。假設(shè)流已經(jīng)到了gemport的終結(jié)點(diǎn)了，就是說現(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。Page23IFponONUONUONUT-CONTPortT-CONTPortPortT-CONTT-CONTPortPortPortPortPort不同的ONU用ONU-ID標(biāo)識(shí)不同的T-CONT用Alloc-ID標(biāo)識(shí)不同的GEM-PORT用Port-ID標(biāo)識(shí)GPON復(fù)用示意圖(ATM&GEM)IFponONUONUONUT-CONTPVCT-CONTPVCPVCT-CONTT-CONTPVCPVCPVCPVCPVC不同的ONU用ONU-ID標(biāo)識(shí)不同的T-CONT用Alloc-ID標(biāo)識(shí)不同的PVC用VPI/VCI標(biāo)識(shí)(ATM業(yè)務(wù))(GEM業(yè)務(wù))Page24一個(gè)OLT與多個(gè)ONTONUONUONUT-CONTGEMPortT-CONTGEMPortGEMPortT-CONTT-CONTGEMPortGEMPortGEMPortGEMPortGEMPort不同的ONU用ONU-ID標(biāo)識(shí)不同的T-CONT用Alloc-ID標(biāo)識(shí)不同的GEM-PORT用Port-ID標(biāo)識(shí)PON光口每個(gè)GPON端口，支持1：64分光比，即可提供64路ONT接入。每個(gè)ONU上可以有多個(gè)T-CONT,每個(gè)TCONT可以綁多個(gè)GEMPORT.T-CONT就相當(dāng)于一個(gè)物理的緩存，只有綁定了DBA模板才能限速。

DBA123OLTPage25GPON幀結(jié)構(gòu)

了解以上GPON技術(shù)涉及的一些概念后，我們?cè)诰唧w了解一下GPON幀結(jié)構(gòu)，以知道流、T-cont等數(shù)據(jù)是如何傳輸?shù)摹?/p>

GPON的物理層是定長(zhǎng)的TDM幀125US，不論是上行幀還是下行幀；

GPON幀結(jié)構(gòu)：幀頭和凈荷。

GPON幀信息：

1、數(shù)據(jù)信息：下行幀的凈荷部分有兩種：ATM信元、GEM信元。上行幀的凈荷部分有三種：ATM信元、GEM信元、DBA幀。

2、控制信息：OMCI、EOAM，PLOAM。數(shù)據(jù)信息都是在凈荷中，而控制信息有的在凈荷中，有的在幀頭中。

數(shù)據(jù)125us/幀,粒度到字節(jié)1字節(jié)/幀，所以粒度1字節(jié)/125us，則8000字節(jié)/s，也是就64Kbit/s；GPON幀長(zhǎng)有：幀長(zhǎng)19440字節(jié)，即19440字節(jié)/幀，則每秒傳輸1.24416Gbit(19440字節(jié))×(8bit/字節(jié))×(1s/125us)=1.24416Gbit/s幀長(zhǎng)38880字節(jié)，即38880字節(jié)/幀，則每秒傳輸2.48832Gbit(38880字節(jié))×(8bit/字節(jié))×(1s/125us)=2.48832Gbit/s此處的K，G分別為10的3次方，10的9次方。Page26PhysicalControlBlockDownstream(PCBd)PayloadAllocIDStartEndAllocIDStartEnd1100200x300500T-CONT1(ONT1)T-CONTx(ONT2)Slot100Slot200Slot300Slot500PLOuPLOAMuPLSuDBRuxPayloadxDBRuYPayloadyUpstreamBandwidthMap125usDownstreamFramingUpstreamFramingOLTONT1ONT64GPON下行幀結(jié)構(gòu)AllocIDStartEndy501650ONT21xyT-CONTy(ONT2)Slot650Slot501T-CONTxT-CONTyPage27PCBdnPayloadnPCBdn+1Payloadn+1Psync4bytesIdent4bytesPLOAMd13bytesBIP1bytesPlend4bytesPlend4bytesUSBWMapN*8bytesFECInd1bitReserved1bitSuper-frameCounter30bitsBlenBWMapLength12bitsAlenATMPartitionLength12bitsCRC8bitsAccess18bytesAccess28bytes…..Accessn8bytesAllocID12bitsFlags12bitsSStart2bytesSStop2bytesCRC1byteSendPLS1bitSendPLOAMu1bitUseFEC1bitSendDBRu2bitsReserved7bits125usCoverageofthisBIPCoverageofnextBIPDownstreamFramingGPON下行幀結(jié)構(gòu)125usPage28GPON下行幀結(jié)構(gòu)GPON的下行是同步的，每隔125us為一個(gè)下行幀。下行幀的長(zhǎng)度為固定125us，38880字節(jié)。每個(gè)下行幀并不是只發(fā)往一個(gè)ONT的，而是可以發(fā)往多個(gè)ONT。每個(gè)下行幀的幀頭PCBd，各ONT都能收到，都要進(jìn)行處理。這個(gè)幀頭是公共的其中沒有地址信息。每個(gè)下行幀的凈荷部分中包含了很多個(gè)GEM的幀，每個(gè)GEM幀的幀頭中包含有PortID的地址信息。收到下行幀后，每個(gè)ONT先處理幀頭PCBd，然后取出凈荷部門屬于自己的PortID的GEM的幀。Page29GPON下行幀結(jié)構(gòu)GPON下行數(shù)據(jù)幀的幀頭PCBd的USBWMap字段就是用于對(duì)ONU發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行授權(quán)。該字段指示哪個(gè)AllocID（一個(gè)ONU可以對(duì)應(yīng)一個(gè)AllocID或多個(gè)ID）何時(shí)開始發(fā)送數(shù)據(jù)何時(shí)停止發(fā)送數(shù)據(jù)。這樣，在正常情況下，上行方向的任意時(shí)刻都只有一個(gè)ONU在發(fā)送數(shù)據(jù)。USBWMap字段的指針指示的數(shù)值是以字節(jié)為單位，GPON系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)以64kb/s為步長(zhǎng)的上行帶寬分配。對(duì)上行幀的授權(quán)是每個(gè)幀都要進(jìn)行的，即使沒有下行數(shù)據(jù)也要發(fā)空下行幀來對(duì)上行幀進(jìn)行授權(quán)。Page30GEMPayloadHEC13bitsPTI3bitsPortID12bitsPLI12bitsGEMFrameEthernetPacketDASFDPreambleInterpacketgapSALength\TypeMACclientdataFECEOF5bytesGPON系統(tǒng)對(duì)以太網(wǎng)幀進(jìn)行解析，將數(shù)據(jù)部分直接映射到GEMPayload中去進(jìn)行傳輸。GEM幀會(huì)自動(dòng)封裝頭信息。映射的格式清晰，設(shè)備很好實(shí)現(xiàn)，兼容性好。以太網(wǎng)業(yè)務(wù)在GPON中的映射方式Page31TDMTDMdataPayloadTDMfragmentHECPTIPortIDPLIGEMFrameIngressbufferTDMBufferTDM業(yè)務(wù)在GPON中的映射方式TDM業(yè)務(wù)先導(dǎo)入緩存中進(jìn)行排隊(duì)，并且按照固定的字節(jié)數(shù)復(fù)用到GEM幀中進(jìn)行傳輸。這種方式不對(duì)具體的TDM業(yè)務(wù)進(jìn)行感知，只進(jìn)行透?jìng)魈幚怼EM幀具有定長(zhǎng)的特點(diǎn)，對(duì)TDM業(yè)務(wù)傳輸非常有利。Page32TM

GMACGIUPON光口GPBC華為GPON下行流復(fù)用解復(fù)用的實(shí)現(xiàn)scu1xNIADLSWHG850T-CONT分光器GMACT-CONTDBAETHETHGEMGEMGEMPCBdBWMapETHPage33TM

GMACGIUPON光口GPBC華為GPON上行流復(fù)用解復(fù)用的實(shí)現(xiàn)scu1xNIADLSWHG850T-CONT1分光器GMACT-CONT2DBAETHETHGEM4GEMGEMPLOuDBRu1ETHGEM4GEMDBRu2ETHGEM6ETHGEM6ETHPage34PON的基本概念GPON的關(guān)鍵技術(shù)GPON的組網(wǎng)應(yīng)用Page35FTTx全業(yè)務(wù)接入方案模型ASP/ISPONU&CPEIPTVPhoneNSPODNPhonePCBRASAAAServerIPCoreEthernetMA5680TNGN/IMSInternetIPTVServerMiddle

wareNMSTL1/CORBA

/APICarrier’sOSSPCONT(HG8xx)CPEMxUVoiceSBUE1SplitterBase

station2G/3GFTTHSplitterNativeTDMSDHE1E1IPTV業(yè)務(wù)HSI業(yè)務(wù)VoIP業(yè)務(wù)移動(dòng)承載業(yè)務(wù)FTTBPage36GPONNativeTDM業(yè)務(wù)——E1/STM-1解決移動(dòng)基站和商業(yè)用戶PBX語音接入的TDM業(yè)務(wù)傳輸STM-1上行方案滿足客戶對(duì)于大容量集中上行的要求。BTS/NodeBGPONOLTE1OT928E1BSC/RNCN*E1/STM-1PSTNPLMN/3GSplitter1xNE1OT928BusinessPBXSDHNetwork應(yīng)用場(chǎng)景：針對(duì)GPON的定長(zhǎng)幀傳輸特點(diǎn)，TDM在GPON線路上承載具有天然優(yōu)勢(shì)。TDMoGEM的實(shí)現(xiàn)是將TDM幀直接封裝到GEM幀中進(jìn)行傳輸。在GPON線路上給封裝有TDM幀的GEM給與最高的優(yōu)先級(jí)，保證TDM的傳輸質(zhì)量。在同步方面，系統(tǒng)采用統(tǒng)一的