了解GPON技术 目录 简介 先决条件 要求 使用的组件 背景信息 术语 网络图 技术概述 GPON限制 功率预算 数据包传送 下行数据包走路 上行数据包走 功能块 协议栈 重要技术 范围 突发技术 动态带宽分配(DBA) 前向纠错(FEC) 线路加密 网络保护模式 相关信息 简介 本文档介绍千兆无源光网络(GPON)技术及其工作原理。 先决条件 无 要求 本文档没有任何特定的要求。 使用的组件 本文档不限于特定的软件和硬件版本
了解GPON技术 目录 简介 先决条件 要求 使用的组件 背景信息 术语 网络图 技术概述 GPON限制 功率预算 数据包传送 下行数据包走路 上行数据包走 功能块 协议栈 重要技术 范围 突发技术 动态带宽分配(DBA) 前向纠错(FEC) 线路加密 网络保护模式 相关信息 简介 本文档介绍千兆无源光网络(GPON)技术及其工作原理。 先决条件 无. 要求 本文档没有任何特定的要求。 使用的组件 本文档不限于特定的软件和硬件版本
本文档中的信息都是基于特定实验室环境中的设备编写的。本文档中使用的所有设备最初均采用原 始（默认）配置。如果您的网络处于活动状态，请确保您了解所有命合的潜在影响。 背景信息 GPON是园区网络中以太网交换的替代方案。GPON通过消除使用无源光设备的接入和分布以太网 交换机，将传统的三层以太网设计替换为两层光纤网络。思科正在推出带Catalyst GPON平台的 GPON。 术语 ·千兆无源光网络(GPON一由TU-T发布的无源光网络(PON)标准 ·光纤分布网络(ODN)一为电信网络中的用户分配信号的物理光纤和光纤设备。ODN由无源光学 元件(POS),例如光纤和一个或多个无源光分束器组成。 ·光网络终端(ONT/光网络单元(ONU)一捋最终用户设备（桌面、电话等）连接到GPON网络。 提供光信号到电信号的转换。ONT还通过ONT密钥提供AES加密。 ·分路器一用于将光纤信号聚合或多路复用到单个上游光纤光缆。通常为1：32。 ·光线路终端(OLT)一将来自ONT的所有光信号聚合为单个复用光束的设备，当它们被转换为电 信号时，该信号被格式化为以太网分组类型标准，用于第2层或第3层转发。 ·波分复用WDM)一波分复用(WDM)技术是利用激光的不同波长（即颜色）将多个光载波信号 复用到单根光纤上的技术。 GEMG-PON封装方法(GEM一用于千兆无源光网络(G-PON)系统的数据帧传输方案，其面向 连接并支持将用户数据帧分段为可变大小的传输分段 ·光纤到X(FTTX)-FTTX是光纤部署的几种配置的泛化，分为两组：FTTP/FTTH/FTTB(光纤布 置到房屋/住宅/建筑)和-TTC/N(光纤布置到机柜节点，铜线用于完成连接)。 ·T-CONT/TCONT一传输容器 ·OMCC一光网络单元管理和控制信道 ·OMCl一光纤网络单元管理和控接口 ·PCBd一下游物理控制块 ·TDM一时分复用 ·TDMA一时分多址 网络图
本文档中的信息都是基于特定实验室环境中的设备编写的。本文档中使用的所有设备最初均采用原 始（默认）配置。如果您的网络处于活动状态，请确保您了解所有命令的潜在影响。 背景信息 GPON是园区网络中以太网交换的替代方案。GPON通过消除使用无源光设备的接入和分布以太网 交换机，将传统的三层以太网设计替换为两层光纤网络。思科正在推出带Catalyst GPON平台的 GPON。 术语 ● 千兆无源光网络(GPON) — 由ITU-T发布的无源光网络(PON)标准 光纤分布网络(ODN) — 为电信网络中的用户分配信号的物理光纤和光纤设备。ODN由无源光学 元件(POS)，例如光纤和一个或多个无源光分束器组成。 ● 光网络终端(ONT)/光网络单元(ONU) — 将最终用户设备（桌面、电话等）连接到GPON网络。 提供光信号到电信号的转换。ONT还通过ONT密钥提供AES加密。 ● ● 分路器 — 用于将光纤信号聚合或多路复用到单个上游光纤光缆。通常为1:32。 光线路终端(OLT) — 将来自ONT的所有光信号聚合为单个复用光束的设备，当它们被转换为电 信号时，该信号被格式化为以太网分组类型标准，用于第2层或第3层转发。 ● 波分复用(WDM) — 波分复用(WDM)技术是利用激光的不同波长（即颜色）将多个光载波信号 复用到单根光纤上的技术。 ● GEM G-PON封装方法(GEM) — 用于千兆无源光网络(G-PON)系统的数据帧传输方案，其面向 连接并支持将用户数据帧分段为可变大小的传输分段 ● 光纤到X(FTTX)- FTTX是光纤部署的几种配置的泛化，分为两组：FTTP/FTTH/FTTB（光纤布 置到房屋/住宅/建筑）和FTTC/N（光纤布置到机柜/节点，铜线用于完成连接）。 ● ● T-CONT/TCONT — 传输容器 ● OMCC — 光网络单元管理和控制信道 ● OMCI — 光纤网络单元管理和控制接口 ● PCBd — 下游物理控制块 ● TDM — 时分复用 ● TDMA — 时分多址 网络图
Ethernet Design GPON Design Core 翠 Distributior 米 各米米 累 OLT Splitter 1:32 1:32 Access ONT per User ONT ONT ONT ONT ONT 白 技术概述 R/S SR ONU Oad.On ODN OLT R/S G9842.F01 ONU Or.Om 0t0 Rand S Reference points Ord-Onr Oi.O Optical interfaces Represent one or more fibre Represent optional protection fibres S/R OLT R/S ONU 2 wavelength ODN 2 wavelength a ·OLT通过单根光纤与分光器连接，然后分光器与ONU/ONT连接
技术概述 ● OLT通过单根光纤与分光器连接，然后分光器与ONU/ONT连接
·GPON采用WDM在同一ODN上传输不同上行/下行波长的数据。波长范围为上游方向1290- 1330nm和下游方向1480-1500nm。 ·在下行方向广播数据，在上行方向数据在TDMA模式（基于时隙）下进行突发。 ·支持点对多点(P2MP)组播传输。 GPON限制 ·最大逻辑范围：60千米（这是系统较高层(MAC、TC、测距）管理的最大距离，考虑到未来的 物理介质相关(PMD)规范。 ·发送/接收(SR)和接收/发送(R/S)点之间的最大光纤距离：20千米 ·最大差分光纤距离：20千米 ·拆分比率：受路径损耗限制，PON采用无源分路器(16、32或64路分路) ·速率：1.24416千兆位/秒，2.48832千兆位/秒 功率预算 作为GPON的一部分，必须考虑光功率损耗。这种损失可以通过多种方式引入，例如： 。分离器内的损耗 ·每千米光纤损耗（1310,1490纳米时每千米约0.35dB) 。接头损耗(>0.2dB) ·光纤弯曲 如图所示，使用各种拆分器产生的损失量： Optical Splitters Loss [dB] Splitter 1 x 64 20.1 Splitter 1 x 32 17.4 Splitter 1 x 16 13.8 Splitter 1 x 8 10.5 Splitter 1 x 4 7.0 如图所示，每类的最小和最大光路损耗：
GPON采用WDM在同一ODN上传输不同上行/下行波长的数据。波长范围为上游方向1290- 1330nm和下游方向1480-1500nm。 ● ● 在下行方向广播数据，在上行方向数据在TDMA模式（基于时隙）下进行突发。 ● 支持点对多点(P2MP)组播传输。 GPON限制 最大逻辑范围：60千米(这是系统较高层（MAC、TC、测距）管理的最大距离，考虑到未来的 物理介质相关(PMD)规范。 ● ● 发送/接收(S/R)和接收/发送(R/S)点之间的最大光纤距离：20 千米 ● 最大差分光纤距离：20千米 ● 拆分比率：受路径损耗限制，PON采用无源分路器（16、32或64路分路） ● 速率：1.24416千兆位/秒，2.48832千兆位/秒 功率预算 作为GPON的一部分，必须考虑光功率损耗。这种损失可以通过多种方式引入，例如： ● 分离器内的损耗 ● 每千米光纤损耗（1310,1490纳米时每千米约0.35 dB） ● 接头损耗(> 0.2 dB) ● 光纤弯曲 如图所示，使用各种拆分器产生的损失量： 如图所示，每类的最小和最大光路损耗：
Table G.984.2-Classes for optical path loss Class Class B Class Class C A B+ Minimum 5 dB 10 dB 13 dB 15 dB loss Maximum 20 dB 25 dB 28 dB 30 dB loss NOTE-The requirements of a particular class may be more stringent for one system type than for another, e.g.the class C attenuation range is inherently more stringent for TCM systems due to the use of a 1:2 splitter/combiner at each side of the ODN,each having a loss of about 3 dB. 数据包传送 下行数据包走路 如图所示，分组从OLT向各ONU下行。 123 ONU 1 123 OLT 2▣ ONU2 Splitter 23 ONU 3
数据包传送 下行数据包走路 如图所示，分组从OLT向各ONU下行