什么是GPON

　　GPON（Gigabit-Capable PON） 技術(shù)是基于ITU-TG.984.x標(biāo)準(zhǔn)的最新一代寬帶無源光綜合接入標(biāo)準(zhǔn)，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(diǎn)，被大多數(shù)運(yùn)營商視為實(shí)現(xiàn)接入網(wǎng)業(yè)務(wù)寬帶化，綜合化改造的理想技術(shù)。GPON最早由FSAN組織于2002年9月提出，ITU-T在此基礎(chǔ)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(biāo)準(zhǔn)化。從而最終形成了GPON的標(biāo)準(zhǔn)族。

　　GPON技術(shù)起源于1995年開始逐漸形成的ATMPON技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，PON是英文“無源光網(wǎng)絡(luò)”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(chǔ)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(biāo)準(zhǔn)化。從而最終形成了GPON的標(biāo)準(zhǔn)族。 基于GPON技術(shù)的設(shè)備基本結(jié)構(gòu)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(wǎng)絡(luò)終端或稱作光網(wǎng)絡(luò)單元），連接前兩種設(shè)備由單模光纖（SM fiber）和無源分光器（Splitter）組成的ODN（光分配網(wǎng)絡(luò)）以及網(wǎng)管系統(tǒng)組成。

　　特點(diǎn)

　 ? ?GPON的技術(shù)特點(diǎn)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(shù)，擴(kuò)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(wù)經(jīng)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(shù)據(jù)包的傳遞，提高了傳輸效率，因此能更簡(jiǎn)單、通用、高效地支持全業(yè)務(wù)。具體如下：

　　（1 ） 前所未有的高帶寬。GPON 速率高達(dá)2 .5 Gbps， 能提供足夠大的帶寬以滿足未 來網(wǎng)絡(luò)日益增長的對(duì)高帶寬的需求， 同時(shí)非對(duì)稱特性更能適應(yīng)寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)市場(chǎng)。

　　（2） QoS 保證的全業(yè)務(wù)接入。GPON 能夠同時(shí)承載ATM信元和/ 或GEM 幀， 有很 好的提供服務(wù)等級(jí)、支持QoS 保證和全業(yè)務(wù)接入的能力。目前， ATM 承載話音、PDH、 Ethernet 等多業(yè)務(wù)的技術(shù)已經(jīng)非常成熟; 使用GEM 承載各種用戶業(yè)務(wù)的技術(shù)也得到大家的一致認(rèn)可， 已經(jīng)開始廣泛應(yīng)用和發(fā)展。GPON可以將任何類型和任何速率的業(yè)務(wù)進(jìn)行原有格式封裝后經(jīng)由PON傳輸。那么GPON的數(shù)據(jù)封裝具體是如何實(shí)現(xiàn)的呢？ONU從UNI（User Network Interface，用戶網(wǎng)絡(luò)接口）口接收到上行的ETH、TDM或者SDH數(shù)據(jù)，ONU把上行數(shù)據(jù)封裝為GEM幀，發(fā)送給OLT。OLT把GEM幀解封裝為ETH、TDM或者SDH數(shù)據(jù)，通過上聯(lián)口發(fā)送出去。下行方向進(jìn)行類似處理。

　　（ 3） 很好地支持TDM 業(yè)務(wù)。TDM 業(yè)務(wù)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(wù)。TDM 業(yè)務(wù)也可映射到ATM 信元中， 也能提供有QoS 保證的實(shí)時(shí)傳輸。

　　（4 ） 簡(jiǎn)單、高效的適配封裝。采用GEM 對(duì)多業(yè)務(wù)流實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、高效的適配封裝。在 APON 中， 所有的多業(yè)務(wù)流（ 話音、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流） 都必需進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)化， 映射到ATM 信元 中傳輸。眾所周知， 5 字節(jié)的ATM 頭相對(duì)于48 字節(jié)的數(shù)據(jù)來說， 會(huì)帶來超過10% 的帶 寬損失， 特別對(duì)于長分組的數(shù)據(jù)包來說， 其打包過程復(fù)雜、效率非常低。而在EPON 中， 雖然直接承載以太網(wǎng)幀， 實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)單， 但僅考慮8B/ 10B 的線路編碼就已經(jīng)有20%的帶 寬浪費(fèi)， 加上對(duì)以太網(wǎng)幀的封裝和開銷， EPON 帶寬利用率比GPON 低30%左右。同時(shí)， 在傳輸TDM 業(yè)務(wù)時(shí)， 需要將其通過協(xié)議轉(zhuǎn)化映射到以太網(wǎng)幀中， 目前對(duì)此技術(shù)還沒有規(guī) 定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。GPON 的GEM 提供了一種靈活的幀結(jié)構(gòu)封裝， 支持定長和不定長幀的 封裝， 對(duì)多種業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)通用映射， 不需要進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換， 實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)單， 開銷小， 協(xié)議封裝 效率最高可達(dá)94% ， 實(shí)現(xiàn)了帶寬資源的充分利用。

　　（5） 強(qiáng)大的OAM 能力。針對(duì)以太網(wǎng)系統(tǒng)在網(wǎng)路管理和性能監(jiān)測(cè)的不足， GPON 從 消費(fèi)者需求和運(yùn)營商運(yùn)行維護(hù)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(dān)不同的OAM 任務(wù)， 形成C/ M Plane（ 控制/ 管理平面） ， 平面 中的不同信息對(duì)各自的OAM 功能進(jìn)行管理。GPON 還繼承了G .983 中規(guī)定的OAM 相 關(guān)要求， 具有豐富的業(yè)務(wù)管理和電信級(jí)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)能力。

　　（6 ） 技術(shù)相對(duì)復(fù)雜， 設(shè)備成本較高。GPON 承載有QoS 保障的多業(yè)務(wù)和強(qiáng)大的OAM 能力等優(yōu)勢(shì)很大程度上是以技術(shù)和設(shè)備的復(fù)雜性為代價(jià)換來的， 從而使得相關(guān)設(shè)備成本 較高。但隨著GPON 技術(shù)的發(fā)展和大規(guī)模應(yīng)用， GPON 設(shè)備的成本可能會(huì)有相應(yīng)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(dǎo)致不同的芯片設(shè)計(jì)方式和產(chǎn)品表現(xiàn)特征。

　　GPON源自光纖通信早期的APONBPON技術(shù)，由此發(fā)展過來，傳輸碼流用的是ATM幀格式。

　　簡(jiǎn)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(jīng)過優(yōu)化后最大可以支持1比128的分光，但相對(duì)EPON來說，不夠穩(wěn)定是GPON的缺陷。

　　EPON的標(biāo)準(zhǔn)是IEEE的802.3ah，IEEE制定EPON標(biāo)準(zhǔn)的基本原則是盡量在802.3體系結(jié)構(gòu)內(nèi)進(jìn)行EPON的標(biāo)準(zhǔn)化工作，最小程度地?cái)U(kuò)充標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的MAC協(xié)議。

　　GPON的標(biāo)準(zhǔn)是ITU-TG.984系列標(biāo)準(zhǔn)，GPON標(biāo)準(zhǔn)的制訂考慮了對(duì)傳統(tǒng)TDM業(yè)務(wù)的支持，繼續(xù)采用125ms固定幀結(jié)構(gòu)，以保持8K定時(shí)延續(xù)。為了支持ATM等多協(xié)議，GPON定義了一種全新的封裝結(jié)構(gòu)GEM：GPONEncapsulationMethod。可以把ATM和其他協(xié)議的數(shù)據(jù)混合封裝成幀。

　　BPON國內(nèi)電信網(wǎng)早有使用，已經(jīng)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.