GPON(Gigabit-Capable PON) 技術(shù)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(shù)運營商視為實現(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的標準化。從而最終形成了GPON的標準族。
GPON技術(shù)起源于1995年開始逐漸形成的ATMPON技術(shù)標準,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的標準化。從而最終形成了GPON的標準族。 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
GPON的技術(shù)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(shù),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(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)日益增長的對高帶寬的需求, 同時非對稱特性更能適應(yīng)寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)市場。
?。?) QoS 保證的全業(yè)務(wù)接入。GPON 能夠同時承載ATM信元和/ 或GEM 幀, 有很 好的提供服務(wù)等級、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 保證的實時傳輸。
?。? ) 簡單、高效的適配封裝。采用GEM 對多業(yè)務(wù)流實現(xiàn)簡單、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 頭相對于48 字節(jié)的數(shù)據(jù)來說, 會帶來超過10% 的帶 寬損失, 特別對于長分組的數(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, 實現(xiàn)過程簡單, 但僅考慮8B/ 10B 的線路編碼就已經(jīng)有20%的帶 寬浪費, 加上對以太網(wǎng)幀的封裝和開銷, EPON 帶寬利用率比GPON 低30%左右。同時, 在傳輸TDM 業(yè)務(wù)時, 需要將其通過協(xié)議轉(zhuǎn)化映射到以太網(wǎng)幀中, 目前對此技術(shù)還沒有規(guī) 定統(tǒng)一的標準。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, 對多種業(yè)務(wù)實現(xiàn)通用映射, 不需要進行協(xié)議轉(zhuǎn)換, 實現(xiàn)過程簡單, 開銷小, 協(xié)議封裝 效率最高可達94% , 實現(xiàn)了帶寬資源的充分利用。
(5) 強大的OAM 能力。針對以太網(wǎng)系統(tǒng)在網(wǎng)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(wù), 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(guān)要求, 具有豐富的業(yè)務(wù)管理和電信級的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測能力。
?。? ) 技術(shù)相對復(fù)雜, 設(shè)備成本較高。GPON 承載有QoS 保障的多業(yè)務(wù)和強大的OAM 能力等優(yōu)勢很大程度上是以技術(shù)和設(shè)備的復(fù)雜性為代價換來的, 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(jié)構(gòu)內(nèi)進行EPON的標準化工作,最小程度地擴充標準以太網(wǎng)的MAC協(xié)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(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.