中国移动宽带接入技术GPON介绍(PPT63张)
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技术介绍
GPON技术介绍GPON技术特征主要体现在传输汇聚层。
GPON协议参考模型如图2所示，其中传输汇聚层又分为PON成帧子层和适配子层。
GTC(GPONTransmissionConvergence)的成帧子层完成GTC帧的封装，终结所要求的ODN的传输功能，PON的特定功能（如测距、带宽分配等）也在PON的成帧子层终结，在适配子层看不到。
GTC的适配子层提供PDU与高层实体的接口。
A TM和GFP信息在各自的适配子层完成SDU与PDU的转换。
OMCI（Operations Management Communications Interface，操作管理通信接口）适配子层高于A TM和GFP适配子层，它识别VPI/VCI和Port_ID，并完成OMCI通道数据与高层实体的交换。
作为一种灵活的吉比特光纤接入网，GPON支持更高的速率和对称/非对称工作方式，同时还有很强的支持多业务和OAM的能力。
它以A TM信元和GFP （GenericFramingProcedure，通用成帧规程）承载多业务，对各种业务类型都能提供相应的QoS保证，支持商业和居民业务的宽带全业务接入。
EPON与GPON技术比较GPON与EPON最主要的区别表现在TC帧结构上。
GPON通过A TM和GFP两种协议承载不同类型的用户数据。
它的上、下行帧长均为125μs。
下行采用TDM方式，上行采用时分多址（TDMA）接入技术。
上行帧由复用的突发传输时隙（slot）组成，每帧包括一个或多个ONU的传输时隙，通过下行帧的USBWmap（上行带宽映射）域指示相应ONU的上行数据发送。
而EPON帧格式基本与IEEE802.3的以太数据帧格式兼容，只在以太帧中加入时标及识别等信息，Ethernet PON数据通过不定长的数据包传输。
GPON在用户净荷数据段承载A TM信元和（或）GFP帧。
在OLT授权给ONU的上行发送时隙中，OLT尽量使分配给ONU的A TM净荷块为53字节的整数倍长，如果净荷不是信元的整数倍，将进行碎片填充。
GPON知识
Telephone
Telephone
PBX
ONU
OLT
可采用PON的保护结构， 对ODN和需要保护的 OLT、ONU实现冗余保护 Video
ONU
PSTN
宽带接入网的组网模型
SNI UNI
业务 网络
汇聚 节点
传输 网络 宽带接入网
接入 节点
用户 网络
• 接入节点：完成用户的接入功能，对应于ONU • 传输网络：建立长距离信息传送通道，完成信息的传输和分发， 对应于ODN • 汇聚节点：完成多个接入节点的业务流量汇聚和处理功能， 对应于OLT
– ONU和OLT侧的光模块，需要一个1：2的分光器，接收和发送都衰减 了3dB； – 发射器前面需要加隔离器，防止接收波长的影响；
ODN – 光纤
• 多模光纤
– 中心玻璃芯较粗，可 传多种模式的光。 – 模间色散较大，传输 距离比较近。 – 一般用橙色（橘红色） 表示，也有的用灰色 表示。
单模光纤
GPON数据封装
ETH
TDM SDH
ETH
ONU
GEM
OLT
TDM SDH
ONU从UNI口接收到上行的ETH、TDM或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SDH数据，通过上联口发 送出去。 下行方向进行类似的处理。
OLT – C200
– 这里的Port Id是系统内部使用的，不等于用户配置GEM Port时使用的索引 值； – 用户在配置GEM Port时，系统会自动为其分配一个Port Id； – 用户配置GEM Port时使用的索引值，在单个ONU内不能重复，不同ONU之 间可以重复。如在ONU 1下面配置了GEM Port 1，在ONU 2下面还可以配 置GEM Port 1；
GPON原理介绍
GPON原理介绍
清楚
GPON（Gigabit-capable Passive Optical Networks），即千兆光纤无源光网络，是一种用于家庭、企业等搭建综合能力强、采用性价比高的高速光纤网络传输技术。
GPON是通过单线双向传输，实现一条光缆上完成以太网、IPTV、语音等数据传输和宽带接入服务的技术，具有容量大、运行成本低、网络智能度高、系统接入成本低、传输距离远、安全性高等特点。
GPON是光纤到用户（FTU）技术中一种特殊的技术，通过一根光缆连接接入网和用户网络，用户网络节点只有一台ONU设备，实现用户接入网的虚拟定制化、接入及计费功能，从而极大地降低系统的建设成本。
GPON的结构
GPON系统是新一代的FTU系统，包括OLT（光纤到机房）、ONU（光网络用户）及光缆。
OLT可以与接入网（ISP）连接，支持多租户的多服务提供，其典型结构图如下：
OLT(光纤到机房)是光纤接入网的核心部件，主要完成接受接入网信号，将复杂的光信号转换成简单的多载波光信号，将多载波带宽分配给每个ONU，以及接收来自ONU的状态信号，完成调度和控制等功能。
ONU是光网络用户的设备，其位于用户端，负责将接收的多载波带宽进行调制、编码和发送出去，以及接收OLT发出的控制、管理信号，以实现激活。
GPON技术介绍
GPON技术介绍
GPON（Gigabit Passive Optical Network，千兆无源光网络）是一
种利用千兆无源光网络技术实现“一条线”实现多用户互联的新兴网络技术，是由ITU-T标准Q.1209，OIF实施指南ID-319规定的一种新技术，
受到世界各地电信企业的普遍采纳。
GPON是一种集宽带、多媒体、语音、数据、传输信令的新兴的“一条线”技术，具有良好的经济性、可靠性和
可管理性，使用率高，可以部署先进的多媒体服务。
这一技术的关键在于
它采用千兆无源光网络技术，这种技术可以减少光纤线路上的放大器数量，大大节省网络投资。
GPON是一种综合应用于有线和无线多媒体服务的新兴技术，可以实
现“一条线”发布宽带、多媒体服务，满足用户的多种需求，它采用了新
型的多芯片技术，实现了具有弹性的设备拓扑，包括普通用户、企业用户
等的宽带接入和各种宽带应用，同时确保了宽带服务的质量，为客户和网
络提供良好的使用体验。
GPON由三部分组成：光源，光缆，接收/发射器。
光源采用兼容1609.3标准的二极管激光器，它是一种小功率激光器，可以实现低功耗
状态。
光缆是构成光网络的基础，它可以是多根的单模光缆，也可以是多
芯的多模光缆，有助于改善网络的可靠性，以及容量的提升。
培训胶片GPON原理53页PPT
最大逻辑距离 60KM 最大物理传输 20KM 距离 最大差分距离 20KM 最大分光比 1:128
目前支持的主 要速率
13
目录
1 接入网概述 2 PON基本概念 3 GPON协议分析 4 GPON关键技术 5 GPON组网保护 6 GPON系统管理和业务发放
14
GPON标准协议
ITU-T G.984.1
GPON原理
敏捷响应
科学管理 协调发展
考虑到未来许多的宽带应用，越来 越多的国家认识到必须尽早突破接 入“瓶颈”，而光纤是今为止最好 的传输媒介。本文主要分析 GPON 技术的产生背景、应用、基本概念 和 特 点 ， 以 及 GPON 系 统 的 管 理 模 式和终端的业务发放模式。
2
目录
1 接入网概述 2 PON基本概念 3 GPON协议分析 4 GPON关键技术 5 GPON组网保护 6 GPON系统管理和业务发放
• GPON网络参数说明 • 保护倒换组网要求
ITU-T G.984.2
• PMD层规格要求 • 2.488Gbps下行光接口参数规格要求 • 1.244Gbps上行光接口参数规格要求 • 物理层开销分配
ITU-T G-984.1/2/3/4
ITU-T G.984.3
• GPON TC层规格要求 • GTC复用结构及协议栈介绍 • GTC帧结构介绍 • ONU注册激活流程 • DBA规格要求 • 告警和性能
~20km
带宽需求
2019
实况TV VoD HDTV
2019
时间
lPON（Passive Optical Networks） l 三大优势：
1、更远的传输距离：采用光纤传输，接入层的覆盖半径20KM； 2、更高的带宽：GPON上行1.244G/下，节省光纤资源；采用 无源 设备，节省安装维护成本。
GPON知识
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。
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。
对于其他的PON标准而言，GPON标准提供了前所未有的高带宽，下行速率高达 2.5Gbit/s，其非对称特性更能适应宽带数据业务市场。
提供QoS的全业务保障，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。
承载GEM帧时，可以将TDM业务映射到GEM帧中，使用标准的8kHz(125μs)帧能够直接支持TDM业务。
作为电信级的技术标准，GPON还规定了在接入网层面上的保护机制和完整的OAM功能。
在GPON标准中，明确规定需要支持的业务类型包括数据业务(Ethernet 业务，包括IP业务和MPEG视频流)、PSTN业务(POTS，ISDN业务) 、专用线(T1，E1，DS3，E3和ATM业务)和视频业务( 数字视频)。
GPON中的多业务映射到ATM 信元或GEM帧中进行传送，对各种业务类型都能提供相应的QoS保证。
GPON：宽带接入的革命性解决方案随着宽带业务应用的多元化及带宽需求的不断提高，近两年来全球范围内掀起了光纤接入的热潮。
GPON华为培训ppt课件
GPON技术是一种基于千兆光网络的光纤接入技术，通过光纤网络实现高速数 据传输和大容量信息交互。它具有高速、大容量、低时延等特点，能够满足各 类业务需求，是未来宽带接入网络的重要发展方向。
GPON技术的重要性
总结词
GPON技术在宽带接入网络中具有重要意义，能够提供更高效、更稳定、更可靠的网络 服务。
华为GPON设备概述
华为GPON设备是一种基于千兆无源光网络（GPON）技术的光接入设备，用于提 供高速数据、语音和视频等多种业务。
华为GPON设备具有高带宽、低时延、稳定性强的特点，能够满足各种不同的业务 需求。
华为GPON设备广泛应用于运营商、企业、学校、医院等领域，为用户提供高效、 可靠、安全的数据通信服务。
华为GPON设备的软件功能
华为GPON设备的软件功能主要 包括数据传输、设备管理、故障 诊断等。
故障诊断功能可以对设备进行故 障检测和定位，及时发现和解决 故障问题，保证设备的稳定运行 。
数据传输功能是实现高速数据传 输的关键，支持多种数据传输协 议，如以太网、ATM等。
设备管理功能可以对设备进行远 程管理和控制，包括配置管理、 性能管理、安全管理等。
定期检查设备线缆是否破 损或老化，如有需要，及 时更换。
维护建议三
定期备份重要数据，以防 数据丢失。
设备升级与更新
STEP 01
升级建议一
STEP 02
升级建议二
关注华为官方网站或客户 服务中心，了解最新设备 型号及功能。
STEP 03
升级建议三
在升级前，做好数据备份 ，以防数据丢失。
根据业务需求和预算，选 择适合的升级方案。
华为GPON设备的硬件结构
华为GPON设备的硬件结构主要包括 光发送模块、光接收模块、主控模块 、电源模块等部分。
GPON基础介绍
成本压力：GPON 技术的成本较高， 需要降低成本以实 现更广泛的应用。
技术竞争：其他宽 带接入技术如EPON、 10G-PON等也在不 断发展，GPON技 术需要不断创新以
保持竞争力。
网络安全问题：随 着网络应用的普及， 网络安全问题日益 严重，GPON技术 需要加强安全措施 以保障用户数据安
传输协议： GFP（通用成
帧协议）
GPON设备介绍
3
GPON设备的类型
OLT（光线路终端）：负 责与核心网连接，提供上 行带宽
ONU（光网络单元）：负 责与用户终端设备连接， 提供下行带宽
ODN（光分配网络）：负 责连接OLT和ONU，提供 光传输通道
PON（无源光网络）：负 责连接OLT和ONU，提供 光传输通道，无需供电
更广覆盖：GPON技术将 向更广覆盖发展，以满足 更多用户的接入需求。
更低成本：GPON技术将 向更低成本发展，以降低 用户的使用成本。
更智能化：GPON技术将 向更智能化发展，以实现 网络的自动管理和维护。
GPON技术面临的挑战
带宽需求持续增长： 随着网络应用的普 及，对带宽的需求 不断增长，GPON 技术需要不断升级
维护方便。
GPON的应用场景
01
家庭宽带接入： 提供高速稳定的
家庭宽带服务
02
企业网络连接： 为企业提供高速、 稳定的网络连接
03
视频监控：提供 高清、实时的视
频监控服务
04
物联网：为物联 网设备提供低功 耗、高可靠性的
网络连接
05
智慧城市：为智 慧城市建设提供 高速、稳定的网
络连接
06
远程教育：为远 程教育提供高质
EPON、GPON设备相关基础知识培训.ppt
2019/3/29 12
EPON、GPON
中国铁通集团楚雄分公司
PON系统构成－POS
POS（Passive Optical Splitter）称为无源光纤分路器，是
LAN
Telephone
Telephone
Telephone
PBX
OLT
ONU
可采用PON的保护结构 对ODN和需要保护的 OLT、ONU实现冗余保护
PSTN
Video Service
ONU
2019/3/29
9
EPON、GPON
中国铁通集团楚雄分公司
PON系统构成
•OLT（Optical Line Terminal） – 光线路终端 – 通常放置在中心机房（CO） •ONU（Optical Network Unit） – 光网络终端（光网络单元） – 通常放置在用户侧 •POS（Passive Optical Splitter） – 无源光分路器 – 是连接OLT和ONU的无源设备 •ODN 光分发网络
2019/3/29 7
PON 业务常用组网图
SS IAD
窄带认证 服务器
Phone
OLT
ONU PC
内部局域网 Internet
TG
AG
宽带认证 服务器
PSTN
EPON、GPON
中国铁通集团楚雄分公司
PON网络体系结构
用户驻地网 接入网 核心网
ONU
IP骨干网 分支比最大可为 1：128
splitter