GPON技術标準分析一

1.      标準規範

ITU-T G.984.1：GPON的一般特性

ITU-T G.984.2：GPON的PMD子層規範

ITU-T G.984.3：GPON的TC子層

ITU-T G.984.4： GPONONT OMCI接口

ITU-T G.984.5：GPON-增強帶寬

ITU-T G.984.6：GPON-距離延伸

ITU-T G.987： 10G無源光網絡(XG-PON):

ITU-T G.987.1：10G無源光網絡(XG-PON): 總需求

ITU-T G.987.2：10G無源光網絡(XG-PON): 實體媒質相關

2.       術語

logicalreach：不考慮光開銷，理論所能達到的最遠距離

differentialfibre distance：最近ONU和最遠ONU之間的光程差

physicalreach：實際的達到的最遠實體距離

meansignal transfer delay：上行和下行的平均時延，值為RTT/2

3.       縮略語

BRI（Basic Rate Interface）：基本速率接口

DSL（Digital Subscriber Line）：數位用戶線路

FTTB（Fiber to the Building）：光纖到樓宇

FTTC（Fiber to the Curb）：光纖到路邊

FTTCab（Fiber to the Cabinet）：光纖到交接箱

FTTH（Fiber to the Home）：光纖到家庭使用者

ISDN （Integrated Services Digital Network）：ISDN

GPON（Gigabit-Capable Passive Optical Network）：吉比特無源光網絡

ODN（Optical Distribution Network）：光配置設定網絡

OLT（Optical Line Terminal）：光線路終端

OMCC（ONU Management and Control Channel）：ONU 管理控制信道

OMCI（ONU Management and Control Interface）：ONU管理控制接口

ONT（Optical Network Terminal）：光網絡終端

ONU（Optical Network Unit）：光網絡單元

PDH（Plesiochronous Digital Hierarchy）：準同步數字型系

SDH（Synchronous Digital Hierarchy）：同步數字型系

PMD（Physical Medium Dependent）：實體媒質相關（子層）

TC（Transmission Convergence）：傳輸彙聚

TDM（Time Division Multiplex）：時分複用

SNI（Service Node Interface）：業務節點接口

T-CONT（Transmission Container）：傳輸容器

UNI   （User NetworkInterface）：使用者網絡接口

4.       總體概述

和其他PON系統類似，GPON系統通常由局側的OLT、使用者側的ONU或ONT、以及ODN組成。OLT和ONU之間采用點到多點的網絡結構，通過無源ODN連接配接。

              系統參考配置如下所示：

4.1   網絡結構

         在标準中定義了三種網絡結構：FTTH、FTTB/C和FTTCab。它們的不同之處在于支援的業務不同。

FTTB	FTTC/FTTCab	FTTH
MDU	business
不對稱業務	支援	支援	支援	支援
對稱業務	支援	支援	支援	支援
POTS和ISDN	支援	支援	支援	支援
專線	支援
xDSL	支援

4.2   基本特征

  4.2.1    比特率

支援7種速率組合，包括對稱帶寬和不對稱帶寬

上行速率（機關bit/s）	下行速率（機關bit/s）
155M	1.2G
622M	1.2G
1.2G	1.2G
155M	2.4G
622M	2.4G
1.2G	2.4G
2.4G	2.4G

         目前市場主流的為上行1.2G，下行2.4G。

  4.2.2    理論覆寫範圍

不考慮實體層的限制，GPON的理論覆寫範圍可達到60KM。

  4.2.3    實體覆寫範圍

在GPON中定義了兩種範圍：10KM和20KM。10KM為了支援1.25Gbit/s的高速率而定義的。

  4.2.4    光程差

最大光程差為20KM。

  4.2.5    時延

GPON中規定業務的最大平均時延為1.5ms。

  4.2.6    分光比

支援1：64，甚至1：128的分光比。

  4.2.7    保護倒換

支援自動倒換和強制倒換。

保護倒換是由OAM功能實作，由于支援POTS業務，倒換時間要求小于120ms。支援4種類型結構的保護倒換。

a）

b）

c）

d）

  4.2.8    工作波長

下行中心波長1490nm

上行中心波長1310nm

5.       PMD層要求

5.1   接入信号速率

GPON系統的線路傳輸速率應為8kHz的倍數，其上下行的速率為：

Ø  1244.16Mbit/s，155.52Mbit/s；

Ø  1244.16Mbit/s，622.08Mbit/s；

Ø  1244.16Mbit/s，1244.16Mbit/s；

Ø  2488.32Mbit/s，155.52Mbit/s；

Ø  2488.32Mbit/s，622.08Mbit/s；

Ø  2488.32Mbit/s，1244.16Mbit/s；

Ø  2488.32Mbit/s，2088.32Mbit/s；

其具體光接口參數參考标準。

5.2   傳輸方向

信号在傳輸媒質的上行和下行方向傳輸。

5.3   傳輸方法

雙向傳輸可利用一根光纖上的波分複用（WDM）技術實作，也可采用兩根光纖上的單向傳輸技術來實作的

5.4   線路速率

5.4.1下行

OLT至ONU的下行信号的标稱速率為1244.16Mbit/s或2488.32Mbit/s。當OLT和端局工作在正常狀态時，下行信号的速率跟蹤一個1級時鐘（精度為1×10-11）。當端局運作在自由震蕩模式時，下行信号的速率跟蹤一個3級時鐘（精度為4.6×10-6)。當OLT運作在自由震蕩模式時，下行信号的速率精度為一個4級時鐘（3.2×10-5)。

5.4.2上行

ONU至OLT的上行信号的速率為155.52、622.08、1244.16、2488.32Mbit/s。當ONU處于運作狀态或者得到授權時，它應發送與自己接收到的下行信号時鐘精度一樣的信号。當ONU不處于運作狀态或者沒有得到授權時，它不能發送任何信号。

5.5   線路碼型

采用NRZ編碼。

通常采用的光信号邏輯為：

u  二進制“1”表示發送高光功率；

u  二進制“0”表示發送低光功率。

5.6   工作波長

下行方向，單光纖系統工作波長範圍應為1480～1500nm，雙光纖系統的工作波長範圍應為1260～1360nm；上行方向工作波長範圍應為1260-1360nm。

5.7   上行實體層開銷

GPON系統中采用實體層開銷來實作上行流的突發。

上行速率	開銷位元組
155.52 Mbit/s	4
622.08 Mbit/s	8
1244.16Mbit/s	12
2488.32 Mbit/s	24