什么是gpon
gpon(gigabit-capable pon) 技术是基于itu-tg.984.x标准的最新一代宽带无源光综合接入标准,具有高带宽,高效率,大覆盖范围,用户接口丰富等众多优点,被大多数运营商视为实现接入网业务宽带化,综合化改造的理想技术。gpon最早由fsan组织于2002年9月提出,itu-t在此基础上于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的标准化。从而最终形成了gpon的标准族。
gpon技术起源于1995年开始逐渐形成的atmpon技术标准,pon是英文“无源光网络”的缩写。而gpon(gigabit-capable passive optical network) 最早由fsan组织于2002年9月提出,itu-t在此基础上于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的标准化。从而最终形成了gpon的标准族。 基于gpon技术的设备基本结构与已有的pon类似,也是由局端的 olt(光线路终端),用户端的ont/onu(光网络终端或称作光网络单元),连接前两种设备由单模光纤(sm fiber)和无源分光器(splitter)组成的odn(光分配网络)以及网管系统组成。
特点
gpon的技术特点是在二层借鉴了itu-t定义的gfp(generic framing procedure,通用成帧规程)技术,扩展支持gem(general encapsulation methods)封装格式,将任何类型和任何速率的业务经过重组后由pon传输,而且gfm帧头包含帧长度指示字节,可用于可变长度数据包的传递,提高了传输效率,因此能更简单、通用、高效地支持全业务。具体如下:
(1 ) 前所未有的高带宽。gpon 速率高达2 .5 gbps, 能提供足够大的带宽以满足未 来网络日益增长的对高带宽的需求, 同时非对称特性更能适应宽带数据业务市场。
(2) qos 保证的全业务接入。gpon 能够同时承载atm信元和/ 或gem 帧, 有很 好的提供服务等级、支持qos 保证和全业务接入的能力。目前, atm 承载话音、pdh、 ethernet 等多业务的技术已经非常成熟; 使用gem 承载各种用户业务的技术也得到大家的一致认可, 已经开始广泛应用和发展。gpon可以将任何类型和任何速率的业务进行原有格式封装后经由pon传输。那么gpon的数据封装具体是如何实现的呢?onu从uni(user network interface,用户网络接口)口接收到上行的eth、tdm或者sdh数据,onu把上行数据封装为gem帧,发送给olt。olt把gem帧解封装为eth、tdm或者sdh数据,通过上联口发送出去。下行方向进行类似处理。
( 3) 很好地支持tdm 业务。tdm 业务映射到gem 帧中, 由于gpon tc 帧帧长为 125 μs, 能够直接支持tdm 业务。tdm 业务也可映射到atm 信元中, 也能提供有qos 保证的实时传输。
(4 ) 简单、高效的适配封装。采用gem 对多业务流实现简单、高效的适配封装。在 apon 中, 所有的多业务流( 话音、数据业务流) 都必需进行协议转化, 映射到atm 信元 中传输。众所周知, 5 字节的atm 头相对于48 字节的数据来说, 会带来超过10% 的带 宽损失, 特别对于长分组的数据包来说, 其打包过程复杂、效率非常低。而在epon 中, 虽然直接承载以太网帧, 实现过程简单, 但仅考虑8b/ 10b 的线路编码就已经有20%的带 宽浪费, 加上对以太网帧的封装和开销, epon 带宽利用率比gpon 低30%左右。同时, 在传输tdm 业务时, 需要将其通过协议转化映射到以太网帧中, 目前对此技术还没有规 定统一的标准。gpon 的gem 提供了一种灵活的帧结构封装, 支持定长和不定长帧的 封装, 对多种业务实现通用映射, 不需要进行协议转换, 实现过程简单, 开销小, 协议封装 效率最高可达94% , 实现了带宽资源的充分利用。
(5) 强大的oam 能力。针对以太网系统在网路管理和性能监测的不足, gpon 从 消费者需求和运营商运行维护管理的角度, 提供了3 种oam 通道: 嵌入的oam 通道、 ploam 和omci。它们承担不同的oam 任务, 形成c/ m plane( 控制/ 管理平面) , 平面 中的不同信息对各自的oam 功能进行管理。gpon 还继承了g .983 中规定的oam 相 关要求, 具有丰富的业务管理和电信级的网络监测能力。
(6 ) 技术相对复杂, 设备成本较高。gpon 承载有qos 保障的多业务和强大的oam 能力等优势很大程度上是以技术和设备的复杂性为代价换来的, 从而使得相关设备成本 较高。但随着gpon 技术的发展和大规模应用, gpon 设备的成本可能会有相应地 下降。
epon和gpon的区别
epon和gpon在光传输上的码流格式不相同,由此导致不同的芯片设计方式和产品表现特征。
gpon源自光纤通信早期的aponbpon技术,由此发展过来,传输码流用的是atm帧格式。
简单的说epon可以最大支持1比32的分光。
gpon可以支持1比64的分光、经过优化后最大可以支持1比128的分光,但相对epon来说,不够稳定是gpon的缺陷。
epon的标准是ieee的802.3ah,ieee制定epon标准的基本原则是尽量在802.3体系结构内进行epon的标准化工作,最小程度地扩充标准以太网的mac协议。
gpon的标准是itu-tg.984系列标准,gpon标准的制订考虑了对传统tdm业务的支持,继续采用125ms固定帧结构,以保持8k定时延续。为了支持atm等多协议,gpon定义了一种全新的封装结构gem:gponencapsulationmethod。可以把atm和其他协议的数据混合封装成帧。
bpon国内电信网早有使用,已经不再新增,epon正在使用,大量用在fttx工程中,gpon还很不成熟,没有批量使用.
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