GPON系统的组成以及开通配置探讨
GPON基础介绍
GPON基础介绍GPON（Gigabit-capable Passive Optical Network）是一种基于光纤传输的宽带接入技术，可以提供高速且稳定的数据传输。
本文将介绍GPON的基础知识及其原理。
GPON是一种面向家庭和企业用户的接入技术，它利用了光纤传输的高带宽和抗干扰能力，可以提供高速的网络连接。
与传统的基于铜线的ADSL或VDSL接入技术相比，GPON可以提供更高的传输速率和更远的传输距离。
GPON采用了一种被动光网络架构，其中光纤在整个网络中起到了关键的作用。
在GPON网络中，光纤被用来传输数据，而不是电信号。
这种纯光传输的方式可以大大降低传输损耗和干扰。
GPON网络由三个主要组件组成：光线传输单元（OLT），光纤接入单元（ONT）和光纤分配器（ODN）。
OLT是GPON网络的核心设备，负责连接用户和服务提供商的网络。
ONT是连接用户设备的终端设备，它将光信号转换为电信号，并提供网络连接给用户。
ODN则是用来将光纤连接到ONT的分配设备。
GPON网络采用了时间分割多路复用（TDM）技术，它将光信号分割为不同的时间片段，每个时间片段用于传输不同的数据流。
这种技术可以使多个用户同时共享一条光纤，并实现有效的带宽利用。
在GPON网络中，数据流被分为两种类型：上行和下行。
上行数据流是从用户设备发送到服务提供商的数据流，而下行数据流是从服务提供商发送到用户设备的数据流。
由于GPON网络采用了不对称传输方式，上行和下行数据流可以拥有不同的传输速率。
GPON网络支持高达2.5Gbps的下行速率和1.25Gbps的上行速率。
这种高速度可以轻松满足多种应用的需求，如高清视频流、在线游戏和云存储等。
此外，GPON网络还支持语音通话和视频监控等实时应用。
GPON网络具有很多优点。
首先，由于光纤具有高带宽和低损耗的属性，GPON网络可以提供稳定且高速的数据传输。
其次，由于采用了纯光传输的方式，GPON网络对电磁干扰具有很强的抵抗能力。
GPON原理及设备介绍
GPON原理及设备介绍GPON（Gigabit Passive Optical Network，千兆被动光纤网络）是一种基于光纤传输的宽带接入技术，采用被动组件，如分光器、光纤以及有源分配设备，将光纤链路划分为上下行两个信道，可同时传输数据、语音和视频等多媒体服务。
GPON通过分光器将光信号分配给多个用户，实现了高带宽、长距离的光纤网络连接，为宽带接入提供了高效和灵活的解决方案。
GPON采用了WDM（波分复用）技术，将上下行信道分别在光纤上进行传输，大大提高了网络的传输容量。
其上行信道（称为 GEM Port）将用户数据打包成GEM帧（GPON Encapsulation Method Frame），然后传输到OLT（Optical Line Terminal，光线路终端）设备。
而下行信道则将OLT发送的数据分为不同的ODU（Optical Data Unit，光数据单元），然后通过ONU（Optical Network Unit，光网络单元）设备分发给不同的用户。
在GPON网络中，OLT设备负责管理和控制整个光纤网络，包括光纤链路的划分、用户接入的管理和维护等。
OLT设备通常由一个或多个主控板和光口板组成，可通过不同接口类型（如GE、10GE）与上层网络连接。
OLT还提供各种接入方式，支持以太网、TDM（时分多路复用）和ATM（异步传输模式）等多种传输协议。
ONU设备是用户侧的终端设备，负责接收OLT发送的数据，并将其解包后分发给相应的用户。
ONU设备通常具有多个用户接口，可以实现语音、视频和数据信号的接入和转发功能。
ONU设备还支持多种接口类型，如RJ-45、USB、无线等，便于用户灵活选择接入设备。
GPON中的分光器（Splitter）是一种关键组件，用于将光信号从OLT 分配给多个用户。
分光器采用光纤耦合器技术，可实现光的分配和合并，具有低损耗、高功率容限和稳定性好的特点。
分光器根据需求分为不同的分支比例（如1:2、1:4、1:8等），可满足不同用户的需求。
GPON系统
GPON系统第一篇：GPON系统GPON体系结构在业务节点接口（Service Node Interface，SNI）和用户节点接口（User Node Interface，UNI）之间的即是GPON。
通过SNI接口，GPON和服务提供商的数据、语音、视频网络相连接；通过UNI 接口，GPON与用户终端设备相连接。
上行上向，从ONU到OLT，相反则为下行方向。
同所有的PON系统一样，GPON采用了一点到多点的无源光纤传输方式，即与APON、EPON有着相同的体系结构。
根据G.984.1标准的建议，GPON的参考模型如图2.1所示。
GPON系统包括OLT、ODN、ONU等。
其中OLT是位于局端的通信设备，在整个ONU系统中有着核心的作用。
其主要功能是向上行提供广域网或骨干城域网提供接口（包括支持基于以太网的EPON、以ATM为承载的APON和DS-3接口等），并且将广域网或骨干城域网传来的数据信息经ODN传给ONU。
OLT作为PON系统的核心的功能器件，为接入网提供网络侧与核心网之间的接口，一般放在中心机房或城域核心机房，具有带宽分配、控制各ONU、实时监控、运行维护管理PON系统的功能。
图 GPON系统结构 2.1GPON协议结构GPON的协议结构参考模型如表2．2所示，GPON的层次结构主要包括物理媒介相关层(PMD层)和传输汇聚层(TC层)，其中传输汇聚层又分为PON成帧子层和适配子层。
表2-2 GPON的协议结构参考模型在物理媒介相关层(PMD)，GPON的光接入网结构配置采用的是G．983．1 的结构配置，它采用ITU-T G．652推荐的光纤作为传输媒质。
系统下行速率为L244 Gbit／s或者2．488Gbit／s，上行速率为155Mbit／s，622Mbit／s，1．244Gbit／s或者2．488Gbit／s。
标准规定了在各种速率等级下OLT和oNU光接口的物理特性，提出了1．244Gbit／s及其以下各速率等级的OLT和oNU光接口参数。
GPON网络规划分析
GPON网络规划分析
一、GPON网络概述
GPON（Gigabit-capable Passive Optical Network），即Gigabit Passive Optical Network，是一种基于光纤的到户网络技术，由光收发器、光缆线、中继设备、光分布纤等部件所构成的网络。
它支持高容量、低成本的Gigabit Ethernet以太网，具有低延时的特性，可实现无线远程访问。
GPON的特点是可以在一根光缆中支持多用户，使用一种可支持Gigabit的通用口协议（GUP），以改善传输效能，延长光纤可靠性，降低维护成本，同时提高服务质量。
1、设备安装
首先，安装光收发器，以实现信号的发射和接收，保证信号的发射和接收，以及信号的传输；
其次，安装光缆线，光缆线在GPON网络中起着重要作用，可以使光发射和接收信号，从而保证信号的传输和传输距离
再次，安装中继设备，中继设备可以将信号以无线信号传输的方式传输，方便用户的使用；
最后，安装光分布纤，可以将信号分发到多个用户，实现信号的多重分发。
2、网络规划
（1）确定网络拓扑结构。
中兴通讯：GPON系统详解
GPON系统详解王国梁固网上海软件开发一部内容提要•GPON基础知识回顾•ONU探秘•ODN关键点•OLT线卡•OLT主控板•OLT上联板GPON基础知识回顾 – 初识GPONGPON是个宽带接入网，由OLT、ODN和ONU组成，树型拓扑结构OLT：C200、C220、C300ODN：z波长：下行1490nm，上行1310nm，下行CATV 1550nmz光纤：单模、多模z光纤连接器：FC、SC、LC，PC、APCz数据流：下行TDM广播，上行TDMAz应用模式：FTTH，FTTO，FTTB/C，FTTCabONU：SFU、SBU、MDU/MTU3GPON基础知识回顾 – GPON与EPON发展史z APON、BPON、GPON、NGA1 PON、NGA2 PONz EPON、10GEPON差别z标准体系z链路层封装z速率z传输效率z推进主体z标准完备性z产业链成熟度NGA PON和10GEPON的融合z前途是美好的，道路是曲折的4GPON基础知识回顾 – 专有名词业务流专有名词z GEM Port：数据流的最小单位，由Port Id来标识。
z T-CONT：上行带宽调度的最小单位，由Alloc Id来标识。
管理通道专有名词z PLOAM：进行ONU物理层的管理维护操作，如ONU 注册、建立OMCI通道等。
由ONU ID标识。
z OMCI：进行ONU业务层的管理维护操作，如配置ONU的业务、进行ONU侧流量统计等。
由管理GEMPort Id标识。
5GPON基础知识回顾 – 业务介绍单播业务z上下行都使用单播GEM Port广播和洪泛z下行使用广播GEM Portz上行使用单播GEM Port组播业务z下行数据流使用组播GEM Portz上行协议流使用单播GEM Port下行组播、广播和洪泛可以使用相同的GEMPort，也可以使用不同的GEM Port6GPON基础知识回顾 – QoS机制QoS定义z不同的业务套餐QoS分类z绝对/相对、动态/静态、上行/下行QoS关键技术z流分类、数据包的标记、流量监管、队列和调度、流量整形 QoS实现z多个节点都有QoS功能，需要综合考虑和应用7GPON基础知识回顾 – 安全机制安全机制的8个维度z认证、访问控制、不可抵赖、数据机密性、完整性、私密性、通信安全、可用性安全机制的实现z将端口信息添加到上行协议报文中z广播和洪泛限速、非法报文抑制z事件通知和记录、流量统计z下行AES加密、FEC、CRC、BIPz恶意ONU的定位z主备同步和倒换、Type A/B/C/D保护8GPON基础知识回顾 - 网络管理CLIz命令行操作z进行业务的配置、修改和查询操作z和OMCI操作不完全对应，根据业务属性来定义命令行SNMP和网管z简单网络管理协议z比CLI命令操作更为精简z充分考虑用户体验和操作习惯C220与C300z C300对C220的业务配置过程，进行了优化。
GPON组网要点
1)GPON
1.拓扑结构
ONU—OLT---SW（接入层）---BRAS/SR(汇聚层)---CR( 接入网)
接入网（AN）是业务节点接口（SNI）与相关用户网拓扑络接口（UNI）之间的一系列传送实体（例如线路设施和传输设施）组成，为供给电信业务而提供所需承载能力的实施系统
技术：WDM复用，单纤双向，全双工
下行广播、上行TDM
组成：OLT（光线路终端）ONU（光网络单元）ODN(光分配网)
1)ODN（Optical Distribution Network）光配线网络是基于PON设备的FTTH光缆网络，
其作用是在OLT和ONU之间提供光传输通道。
从功能上分，ODN从局端到用户端
可分为两点三段，分别为光分配点、用户接入点、馈线光缆、配线光缆和入户光缆
2)星形、总线型、树型，实际建设采用树型
3)ODN本身并不单指含有光分路器的FTTx光物理网，它时包含点到点结构和点到多点
结构的光纤接入物理网
4)星形结构适用于有大数据量和高速率要求的用户。
对宽带业务中的gpon光纤接入技术的讨论
二 、对ｇ ｏ 系统 的组成 的 介绍 ｐｎ
ｇ ｏ 系统是一个点到多个点的 网络 ，其组成成分 主 ｐｎ 要 包含着光网络单元 、光分配 网络 以及光线路终端三部 分 。其 中，光网络单元的作用就是帮助数据 、语音以及 视频等多种业务流 由接入 网接入到用户端 ，并 且在Ｇ Ｅ
五 、结束语
综上可知 ，ｇ ｏ 光纤接入技术是应运而生 的能够充 ｐｎ
（ 接１ 页 ） 上 ６
的各个网络应用程序进行运行状态的实时监控 ，并且对
那些存在故 障的应用 系统进行 自动屏蔽 ；此外 ，这种负
四、除了上面几种主要的数据算法外 ，七层交换机
的算法还包括服务类 型算法 、服务质量算法 、观察模式 算法 、最快模式算法 、最少 的连接方式算法 、预测模式 算法 、动态服务器补充算法 、规则模式算法 、动态性能 分配算法等等。
面积 、安全可靠的服务质量等突出优点。随着ｇ ｏ 技术 ｐｎ 的普及 ，会为互联网用户提供极 大的便利 ，也会给我国
了能够满足 用户的不 断需 求 以及运 营商对 网络系统 的
运行维护 管理 的要求 ，ｇ ｏ 技术提 出来嵌入式 ０ Ｍ通 ｐｎ Ａ
道 、Ｐ Ｏ Ｍ以及Ｏ Ｉ Ｌ Ａ ＭＣ 三种通道来 克服太网系统 中出现 的网路管理 以及性能监测不力的问题。
口的帮助之下 ，通过光分配网络连接到光线路终端 ；光
技术相 比其他技术实现 了对 多项宽带业务 的适配封装 的
高效化 以及简单化 。其他的宽带接入技术在对网络业务
分配网络被安置于宽带业务接人 中心节点 ，其主要是将 城域网以及 网络侧的接 口提供给接入网 ，从而实现不同 的Ｆ ／ Ｅ 口和多个并且各异的宽带业务 网络之间的连 ＥＧ 接
GPON系统详解
内容提要•GPON基础知识回顾基知•ONU探秘•ODN关键点•OLT线卡•OLT主控板•OLT上联板GPON基础知识回顾–初识GPON ←GPON是个宽带接入网，由OLT、ODN和ONU组成，树型拓扑结构←OLT：C200、C220、C300←ODN：波长：下行1490nm，上行1310nm，下行CATV 1550nm光纤：单模、多模光纤连接器：FC、SC、LC，PC、APC数据流：下行TDM广播，上行TDMA应用模式：FTTH，FTTO，FTTB/C，FTTCab←ONU：SFU、SBU、MDU/MTUGPON–GPON EPON基础知识回顾与←发展史APON、BPON、GPON、NGA1 PON、NGA2 PONEPON、10GEPON←差别标准体系链路层封装速率传输效率推进主体标准完备性成熟度产业链成熟度←NGA PON和10GEPON的融合前途是美好的，道路是曲折的GPON基础知识回顾–专有名词←业务流专有名词数据流的最单位由GEM Port：数据流的最小单位，由Port Id来标识。
T-CONT：上行带宽调度的最小单位由Alloc T CONT：上行带宽调度的最小单位，由AllocId来标识。
管有名词←管理通道专有名词PLOAM：进行ONU物理层的管理维护操作，如ONU注册、建立OMCI通道等。
由ONU ID标识。
进行业务层的管理维护操作如配 OMCI：进行ONU业务层的管理维护操作，如配置ONU的业务、进行ONU侧流量统计等。
由管理GEM Port Id标识。
GPON基础知识回顾–业务介绍←单播业务上下行都使用单播GEM Port←广播和洪泛下行使用广播GEM Port上行使用单播GEM Port←组播业务下行数据流使用组播GEM Port上行协议流使用单播GEM Port←下行组播、广播和洪泛可以使用相同的GEM Port，也可以使用不同的GEM PortGPON基础知识回顾–QoS机制Q定义←QoS不同的业务套餐←QoS分类绝对/相对、动态/静态、上行/下行←QoS关键技术流分类、数据包的标记、流量监管、队列和调度、流量整形度流量整形←QoS实现Q S功能需要综合考虑和应用 多个节点都有QoS功能，需要综合考虑和应用GPON基础知识回顾–安全机制←安全机制的8个维度认证访问控制不可抵赖数据机密性完 认证、访问控制、不可抵赖、数据机密性、完整性、私密性、通信安全、可用性←安全机制的实现将端口信息添加到上行协议报文中广播和洪泛限速、非法报文抑制事件通知和记录、流量统计下行AES加密、FEC、CRC、BIP恶意ONU的定位主备同步和倒换、Type A/B/C/D保护GPON基础知识回顾-网络管理←CLI命令行操作进行业务的配置、修改和查询操作和OMCI操作不完全对应，根据业务属性来定义命令行←SNMP和网管简单网络管理协议比CLI命令操作更为精简充分考虑用户体验和操作习惯←C220与C300C300对C220的业务配置过程，进行了优化。
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２ Ｇ Ｐ Ｏ Ｎ系统 的组成
由局 端 的 Ｏ Ｌ Ｔ （ 光 线 路 终端 ） 、 用户端的 Ｏ Ｎ Ｔ ／ Ｏ Ｎ Ｕ （ 光 网络 终
有， Ｍｏ ｏ ｄ ｌ ｅ使用者可 以去网站下载使用 。 当然也可 以自己做界 面 主题 ， 使之更符合 自己图书馆的风格 和读者 的使用习惯。
［ １ ］ 邹乐娟 ，魏紫红．网络环境下的高校图书馆读者培训探讨
（ １ ） ： ６ ０ — ６１ ．
［ ５ ］ 李彦丽． 试论 高校图书馆读者培训工作［ Ｊ １ ． 机 械管 理开发 ，
２ ０ ０ ７ （ １ ２ ） ： １ ４ １ — １ ４ ４ ．
［ ６ ］ 盛芳芳． 网络环境下的图书馆培训体系［ Ｊ ｊ ＿ 河北科 技图苑 ，
２ ０ ０ ６ （ ９ ） ： ５ ３ — ５ ５ ； ７ １ ．
据 规 划 以及接 １ ５ ／ 参数等。
关键词 ： Ｇ Ｐ Ｏ Ｎ 系统 ； 系统 组成 ； 开 通 配置
中图分类号 ： Ｔ Ｎ ９ １ ５ ． ６ ３
文献标识码 ： Ａ
作为通信 网中最靠 近用户的接入网部分 ， Ｇ Ｐ Ｏ Ｎ 目前得到 了
广泛的应用。Ｇ ｌ ｅ Ｐ ａ ｓ ｓ ｉ ｖ ｅ Ｏ ｐ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ Ｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ ） 技 术是新一代 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 ， 可 以为用户提供优质 、 可
网络经常遇到 的问题 自己就能解决。 目前系统还在做一些细化 和本地化工作 ， 让这个系统更 符合 图书馆 的需求 ， 能更加人性化 地服务于读者 ， 提高图书馆 的服务质量和服务水平。
】 ２ ６
［ ７ ］ Ｍｏ ｏ ｄ ｌ ｅ 统计 ［ Ｅ Ｂ ／ Ｏ Ｌ ］ ． （ ２ ０ １ １ － ０ ７ — ０ ７ ） ． ｈ ｔ ｔ ｐ ： ／ ／ ｍ ｏ ｏ ｄ ｌ ｅ ． ｏ ｒ ｇ ／ ｓ ｔ ａ ｔ ｓ ／ ． （ 下转第 １ ３ ６页 ）
端或称作光 网络单元 ） 连接起来 ， 由单模光纤 （ Ｓ Ｍ ｆ ｉ ｂ ｅ ｒ ） 和无源分
光器 （ ｓ ｐ ｌ ｉ ｔ ｔ ｅ ｒ ） 组成 的 ０ Ｄ Ｎ （ 光分配网络 ） 组成 。 Ｇ Ｐ Ｏ Ｎ系统的组成
如图 １ 所示 。
靠、 安全的语音 、 数据 、 视频三网合一 的业务接人 。 也就是说 ， Ｐ Ｏ Ｎ
第２ ３ 卷 第ｌ ６ 期
收稿 日期： ２ ０ １ ３ － ０ ６ — １ ３
Ｇ Ｐ Ｏ Ｎ系统的组成 以及开通 配置探讨
孟 颖
（ 山西 省 邮 电学 校 ， 山 西 太原 ， ０ ３ ０ ０ １ ２ ）
摘
要： 简要 介 绍 了 Ｇ Ｐ Ｏ Ｎ 的 系统组 成 ， 重 点讨 论 了 实 际的 Ｇ Ｐ Ｏ Ｎ 系统 的 开 通 配 置 、 数
ｋ ｍ； 二是更 高的带宽 ： 可 以达到对 每用 户下行 ２ ． ５ Ｇ Ｂ ／ 上行 １ ． ２ ５ Ｇ Ｂ （ 物理层 ） 的 目标 ； 三是分光特性 ： 局端单根光纤经分光后 引出 多路光纤 ， 分光 比高达 １ ： １ ２ ８ ， 节省 了光纤资源。
图１ Ｇ Ｐ Ｏ Ｎ系统的组成 可以看 出， Ｇ Ｐ Ｏ Ｎ是一种点到多点的网络。Ｏ Ｌ Ｔ一方面将承
［ Ｊ ］ ． 科技情报开发与经济 ， ２ ０ ０ ５ （ １ ８ ） ： ８ ７ — ８ ８ ．
４ 系统实 现效果
本系统搭建基本成功后 ， 在 图书馆 的工作人员 、 部分学生和
［ ２ ］ 张军 ， 罗荃． 高校 图书馆开展读 者培训 的系统性研 究Ｅ Ｊ ３ ． 高
校 图 书馆 工 作 ， ２ ０ ０ ７ （ ４ ） ： ７ ６ — ７ ７ ．
科技情报开发与经济
文章编号： １ ０ ０ ５ — ６ ０ ３ ３ （ ２ ０ １ ３ ） １ ６ — ０ １ ２ ６ — ０ ２
Ｓ Ｃ Ｉ — Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｉ Ｎ Ｆ Ｏ Ｒ Ｍ Ａ Ｔ Ｉ Ｏ Ｎ Ｄ Ｅ Ｖ Ｅ Ｌ Ｏ Ｐ Ｍ Ｅ Ｎ Ｔ＆Ｅ Ｃ Ｏ Ｎ Ｏ Ｍ Ｙ
２ ０ １ ３ 年
老师 中做 了测试 ， 反响 良好 。学生们一致认 为本系统很好地弥补 了不 能到现场去 听讲座 的遗憾 ， 讲座培训资料可 以慢 慢消化 ； 教 师的反应也 比较好 ，特别是一些使用 国外数据库和从检索结果 做信 息分析 的教师 ， 认为国外数据库 系统 比较复杂 ， 不可能在短 短的９ ０ ｍｉ ｎ讲座里听 明白和去实际使用 ， 使用 Ｍｏ ｏ ｄ ｌ ｅ 系统可 以
载各种业 务的信号在局端进行汇聚 ，按照一定的信号格式送入
接入网络后 以便 向终端用户传输 ，另一方 面将 来 自终端用户的 信号按照业务类型分别送入各种业务 网中。Ｏ Ｎ Ｕ接受 Ｏ Ｌ Ｔ的管
理， 同时 对 用 户 的数 据 进行 缓 存 ， 并在 Ｏ Ｌ Ｔ分 配 的发 送 窗 口中 向 参 考 文 献
从容理解 和体会讲座 内容 ；图书馆工作人员认为这是一个 比较 好的业务交 流平 台， 可以将一 些常用知识 录入 系统 ， 一些 电脑 和
［ ３ ］ 倪方今． 对图书馆培训教育 的思考［ Ｊ ］ ＿ 前沿， ２ ０ ０ ７ （ １ ） ： ２ ４ ０ —
２ ４ ２．
［ ４ ］ 王楠． 浅谈高校图书馆读者培训 工作 ［ Ｊ ］ ． 贵 图学刊 ， ２ ０ ０ ９
孟
颖
Ｇ Ｐ Ｏ Ｎ系统的组成以及开通配置探讨
网络克服 了之前的铜线接入方 式所存在 的带 宽与距离的矛盾 ，
同时也解决 了之前的光纤传输 需要 收发双纤 的低 效率问题 ， 能
够同时满足用户对于语音 、 数据 和电视 ３种业务 的需求。
１ Ｇ Ｐ Ｏ Ｎ与其 他技术相 比的优势
一
是更远 的传输距 离 ：它采用光纤传 输 ，覆盖半径可达 ２ ０