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1、谈 GPON 技术及应用摘要：从市场的需求现状和发展趋势来看，新兴宽带业务的不断出现，国内外运营商也在不断探索新通信环境下的接入技术应用和网络转型。GPON 技术从传统的以太网技术演进而来，技术简单且成熟、成本较低，芯片和产品均已经成熟，并且在国内外市场上得到了一定规模的应用。 关键词：GPON 技术；特点；组网方式；宽带分配； 中图分类号：D911.01 文献标识码：A 文章编号： 引言： 目前，光进铜退在全球范围内己经成为接入网建设的趋势。基于无源光网路 PON 方式的 EPON 和 GPON 技术是目前光纤接入网的两种主流技术。GPON 相对于 EPON 而言，具有高宽带、高传输效率、大

2、覆盖范围、用户接口丰富、提供电信级的保护等优越性能。 1.GPON 技术特点 GPON 主要由光网络单元、光线路终端和光配线网/光配线终端等单元组成。GPON 技术特征主要体现在传输汇聚层。其中传输汇聚又分为 PON成帧子层和适配子层。GTe 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。ATM 和 GFP 信息在各自的适配子层完成 SDU 与 PDu 的转换。OMCI 适配子层高于 ArM 和 GFP 适配子层，它识别 vpl/VCI

3、和 Port 一 ID，并完成OMCI 通道数据与高层实体的交换。 2. GPON 的组网方式 2.1FTI.B+LAN 为光纤到楼，然后通过大容量 ONU(称为 MDU)用五类线作为入户线将业务接入多个用户，多个用户共享一个 ONU、一根光纤的带宽资源，成本自然就低，该方式下共享的带宽与现阶段用户带宽的需求相匹配，且能满足未来一段时间的带宽需求，运营商在有盈利空间前提下提供的价格也能很容易被用户接受，是目前正在大规模商用的新一代宽带接入的主要方式。 2.2FR1.TB+DSL 为光纤到楼，然后以 XDSL 的方式将业务接入多个用户，也是多用户共享一个 ONU，成本主要体现在用户双绞线和用户终

4、端上，在 120 米范围之内每个用户的入户线十终端投资成本将高于 FFTB+LAN，且在上下行速率是的非对称的，不符合未来发展趋势。 2.3NTN+DSL 为光纤到小区，接入特点基本与 FTRB+DSL 相类似，是一种在光缆价格昂贵的时候节省光缆的接入方式，随着光缆价格的不断降低和铜价、的不断上升，目前该方式已不作为主用组网方式被采用 2.4FJTH 为光纤到户，ONU 设置于用户室内，用户独享 ONU，一个ONU 仅供一个用户使用，以现有的绝大多数用户需求带宽来看，这样的方式极大的浪费了接入网光纤带宽，而且由于资源独享带来的高成本很难被用户所接受，因此，该种方式在一段时间内很难被规模应用，仅

5、会被极少数的高端用户所接受，随着网络流量的日新月异，该种接入方式使用效果还受限于城域网与主干网资源在网络使用高峰时期的富余情况，很容易引起服务质量的投诉，所以在实际商业推广中并不关注。 3. GPON 动态带宽分配(OBA) 动态带宽分配(DBA)技术是指通过 GPON 系统中各个 ONU 的上行使用带宽实时动态的改变来适应用户速率的各种变化，以提高系统的带宽利用率的技术。PON 系统的上行接入一般采用中央控制按需分配和固定分配相结合的方式，也就是 ITU.TG983.4 规定的静态带宽分配和动态带宽分配两种方式，按照业务等级进行优先级分配。对于 GPON 中的数据通信这种变速率业务，用静态带

6、宽分配是不合适的，需要通过动态带宽分配使系统带宽利用率大幅度提高，即 DBA 技术根据 ONU 的突发业务的要求，通过在 ONU 之间动态调节带宽来提高上行带宽利用效率。根据 GPON 的特点和 G983 建议，可以知道动态带宽分配的具体要求是:业务要透明、带宽利用率尽量高、具备低抖动与时延特性、公平分配带宽、信号健壮、实时性强、保证不同业务的 QOS 等。 3.1 带宽类型 GPON 标准沿用了 BPoN 中对 QoS 支持的规定.ITU 一在 BPoN 标准Q.983.4 和 GPON 标准 G984.3 中明确提出了四种优先级别的带宽2.它们分别是 F 议 ed、Assod、Non 一

7、assured 和 Best-effort 四种类型的带宽，也就是固定类型、确保类型、非确保类型和尽力而为类型的带宽。同时，GPON 上行系统中带宽分配基本单元的传输容器(T-CONT)则按照其使用的带宽类型组合一共分为五种类型。基于业务等级的优先级分配方案能够在实现高效的 DBA 的同时为业务提供良好的 Qos 保障，所以，清晰地认识到各种带宽资源的特性以及理解 T-CONT 的适用范围对 DBA 有着重要意义。 3.2 传输容器 T-CONT 前面指出了 GPoN 有四种类型的带宽，每种类型的带宽都可以支持一定的 QoS 要求的业务;而 T-CoNT 通过为业务提供特定类型的带宽间接保证该

8、业务的 QoS 要求。一种 T-CONT 能否支持某种 QoS 要求的业务，完全取决于该 T-coNT 能否提供满足该业务 QoS 要求的带宽。如果该 T-cONT提供满足某业务 QoS 要求的带宽，就可以承载该业务。在五种类型的 T-CONT 中，加 el 类型 T-CoNT 仅提供 F 议 ed 类型的带宽;帅 eZ 类型仅提供Assured 类型的带宽;tyPe3 类型提供 Assured 类型和 Non-assured 类型的带宽:tyPe4 类型仅提供 Best 一 effort 类型带宽;而加 e5 类型是前四种类型的融合，可以提供所有类型的带宽，支持所有类型的业务。这五种 T-C

9、ONT 在本文中有时也被分别称为类型 1、类型 2、类型 3、类型 4 和类型 5 的 T-CONT。 3.3GPON 实现 DBA 的过程 根据协议，GPON 的 DBA 过程包括以下 5 个步骤:拥塞状态检测、将拥塞状态汇报给 OLT、OLT 根据提供的参数重新进行带宽分配、OLT 根据更新的带宽分配信息和 T-CONT 类型发送授权，在 DBA 中实现管理信息的协商。根据协议规定，GPON 的 DBA 分为两种模式:一种是 ONU 向 OLT 报告自己的状态和所需的带宽，OLT 根据上报的数据对 ONU 进行 DBA，即所谓的基于状态报告的动态带宽分配(SR-DBA，statt 巧 Re

10、 卯 rtingDBA):另一种是。NU 不需向 OLT 报告，OLT 由自己的流量监测功能，实现自动动态的带宽分配，即非基于状态报告的动态带宽分配(NSR-DBA，NonSta 奴巧ReportingDBA)。 4. GPON 技术的对比分析 GPON 技术来自于 FsAN 与 ITU 一 T 标准化的结合，ITU 一 TG984 标准规定比较详细，在传输带宽、速率灵活性、传输距离和分路比等方面有优势，OAM 功能和保护机制相对完善，承载 TDM 业务能力较强，目前，GPON 的国产产品以华为为代表，虽然还存在一些需要改进的方面，但由于设备成本造价的降低，且被中国移动所关注，正在成为新一代宽

11、带接入网建设的主要备选方案，正是基于大型厂商和运营商商用关注的驱动，GPON 的前景一片光明。从目前发展态势看，GPON 和 EPON 不是谁将取代谁的关系，而是会朝着各自的更高技术版本演进，最终融合。 随着产业化的成熟度不断加深，光器件价格的下降、技术的成熟、商用网络规模的扩大，EPON 和 GPON 设备价格下降幅度较大。目前，GPON设备比 EPON 设备价格略高，但最终售价还得取决于企业的商务模式，但是从带宽成本、QOS 保证等来看 GPON 更具有优势。虽然 EPON 技术在一些方面(如管理维护、保护倒换、安全性、承载 TDM 业务)不如 GPON，但随着技术的发展和产业化的进步，E

12、PON 和 GPON 技术总体上无本质区别，每一种技术的生命力取决于商用的规模，商用的规模取决于主导运营商的选择，而主导运营商的选择取决于技术本身的运营成本，也就是在获取同样市场份额的利润空间，如果 GPON 能在运营商建设宽带网络中不断改进自己，努力降低运营商的运营商成本从而获取足够的市场份额，GPON必将能成为新一代宽带接入网络的主流技术之一。 5.结语 总之，面对未来运营商的多种需求，PON 技术以其特有的技术特征已经成为宽带接入强有力的技术支撑 现在 PON 已经摆脱了空有盛名而无规模应用的尴尬境地，开始进入规模化应用阶段，而随着发展的深入， PON 在带宽 资源利用率 运维等方面的优

13、势也将不断被挖掘，从而形成市场与技术发展的良性循环 随着人们对 GPON 的进一步认识以及 GPON 产品价格的不断走低，GPON 将发挥其独特的优势，在今后接入网的建设中占据重要地位。 参考文献： 1.王欣，郭祈，顾碗仪.GPoN 中面向多等级服务的动态带宽分配算法明.华中科技大学学报，2007(3):2 加一 223 2.赵晓蕴，陈雪.GPON 的关键技术一传输汇聚层 GEM.网络技术，2004，11(11):154 一 158 3.李煌苏，罗风光，罗志祥，王卓.GPON 的关键技术一心 EM 的封装.光通讯技术，2005，(12):71 一 76 4.中国电信公司广东分公司网络发展部. EPON 小手册R. 2008.