GPON
- 中文名
- 无源光接入系统
- 外文名
- GPON
- 标 准
- G.984.3
- 行 业
- 通信设备
目录
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。
(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。
GPON 技术特征主要体现在传输汇聚层。GPON 协议参考模型如图所示, 其中传输汇聚层又分为PON 成帧子层和适配子层。GTC (GPON Transmission Convergence)的成帧子层完成GTC 帧的封装、终结所要求的ODN 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GEM 信息在各自的适配子层完成业务数据单元(SDU)与协议数据单元PDU 的转换。OMCI 适配子层高于ATM 和GEM 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。
GPON 在接入网中的应用GPON 可应用于接入网中的光纤到户、光纤到楼/ 路边和光纤到交接箱。
1. FTTB for Business
对称宽带业务(如Group Software、Content Broadcast、E-mail、文件交互等)POTS 和ISDN专用线(GPON 必须能以不同速率灵活地提供专用线业务)
2 . FTTC 和FTTCab
3 . FTTH
非对称宽带业务(如数字广播业务、VOD、IP TV、文件下载等)
对称宽带业务( 如Content Broadcast、E-mail、文件交互、远程教育、远程诊断、在线游戏等)
POTS 和ISDN
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。
0.15552Gbps上行 1.24416Gbps下行
0.62208Gbps上行 1.24416Gbps下行
1.24416Gbps上行 1.24416Gbps下行
0.15552Gbps上行 2.48832Gbps下行
0.62208Gbps上行 2.48832Gbps下行
2.48832Gbps上行 2.48832Gbps下行
其中1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行 是目前可支持的主要速率
需要注意与EPON不同,GPON并不是完全异步的。
支持最大逻辑距离为:60km
支持最大物理距离为:20km
支持最大距离差为:20km
分光比一般为1:64,目前主流厂家产品分光比都可以平滑升级到1:128
GPON和EPON的主要区别在于采用完全不同的标准。在应用上,GPON比EPON带宽更大,:它的业务承载更高效、分光能力更强,可以传输更大带宽业务,实现更多用户接入,更注重多业务和QoS保证,但实现更复杂,这样就是导致其成本相对EPON也较高,但随着GPON技术的大规模部署,GPON和EPON成本差异在逐步缩小。
GPON还是处在宣传和培养市场阶段,并没有多少厂家推出商用产品,FlexLight是专做接入网设备的新兴企业,它是GPON技术的大力倡导者,参与了G.984系列标准的编写,对G.984标准的制定起了很大的促进作用。FlexLight是第一家提供基于GPON标准的解决方案的设备制造商,同时它的2500 GPON系列产品已经在2003年2月通过了法国电信研究开发中心的一系列评估测试。FlexLight一直在大力研究和倡导GPON技术,现已经发布了GPON系统结构,GPON与EPON和SONET等其他接入技术的比较,以及系统解决方案等一系列白皮书。
Flexlight的GPON解决方案的市场定位是距离现有的城域光纤核心环网20公里以内的中小企业(SME)。通常的城域网只为大企业提供高速的数据和话音服务,而SME位于城域网不能覆盖的范围,只能使用以前较为陈旧的设备,通过铜缆提供宽带和窄带的电路交换服务。
这种解决方案可以在离中心站20公里的范围提供服务并且支持交叉环和网状环等拓扑结构,提供2.5Gbps的下行带宽,在一根光纤上集成话音和数据业务,为每个用户提供T1/E1和快速Ethernet的服务。
一根光纤可以被中心站20公里范围内的所有用户共享,基于SONET或者点对点的光纤解决方案与之相比较,则由于网络的不灵活和较高的CAPEX(在设备、线路上的成本)和OPEX(运行维护成本)而没有GPON这么经济。
阿尔卡特朗讯公司是FSAN成员,一直针对北美传统电信运营商的市场,强调多业务的综合和QoS保证。其APON产品7340FTTU在美国销售不错。阿尔卡特和美国乔治亚州的Dalton Utilities公司达成一项数百万美元的合同。Dalton Utilities将采用阿尔卡特的7340光纤到户(FTTU)系统来建设其宽带网络。
阿尔卡特是GPON标准的起草者。目前正在研发GPON系统。
Optical Solution ——Optical Solution公司的FiberPath 500 fiber-to-the-premises(FTTX)system可通过软件配置成满足G.983要求的APON或满足G.984要求的GPON。Optical Solution公司GPON产品的第一个用户是FTTH Communications。FTTH Communication是运营FTTX(Fiber to the Premise)网络的ICP,基地在Minnesota州。
其他支持GPON的产品——Salira Optical Network Systems的Salira 2000 Plat-form和Terawave Communications的INT Plat form(Integrated Network Terminal)通过私有协议能够满足GPON系列标准的相关要求,提供多业务的宽带接入。
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