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1、广州市宜通世纪科技有限公司 GPON技术培训技术培训GPON技术培训技术培训 务实创新精诚智和 广州市宜通世纪科技有限公司 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式和终端的业务发放模式 。 广州市宜通世纪科技有限公司 第第第第1 1章章章章 PONPON基本概念基本概念基本概念基本概念 第第第第2 2章章 光接入网概述光接入网概述章章 光接入网概述光接入网概述
2、第第第第3 3章章章章 GPONGPON协议分析协议分析 第第 协议分析协议分析 第第4 4章章章章 GPONGPON关键技术关键技术关键技术关键技术 第第第第5 5章章章章 GPONGPON承载的基本业务承载的基本业务 第第 承载的基本业务承载的基本业务 第第6 6章章章章 GPONGPON系统的管理和业务发放模式系统的管理和业务发放模式系统的管理和业务发放模式系统的管理和业务发放模式 广州市宜通世纪科技有限公司 接入网的发展接入网的发展AllIP Service Wireless Voi Wireless Da High Speed Internet Voice Streaming Dia
3、l-up VoIP Message Location DBRu-Piggy-back DBA; Payload DBA; DBADBA功能的实现机制主要包括以下几个部分功能的实现机制主要包括以下几个部分DBADBA功能的实现机制主要包括以下几个部分功能的实现机制主要包括以下几个部分： OLT或ONU进行拥塞检测; 向OLT报告拥塞状态;向OLT报告拥塞状态; 按照指定参数更新OLT分配带宽; OLT按照新分配的带宽和T-CONT类型发送授权; DBA操作的管理。 广州市宜通世纪科技有限公司 DBA在利用率和延迟指标上带来的优势在利用率和延迟指标上带来的优势 提高最大带宽利用率 无DBA,利用率
4、 40% 无DBA,利用率 40% 有DBA,利用率达 到80% 有DBA,利用率达 到80% 减小平均时延 无DBA:100ms无DBA:100ms 有DBA:10ms有DBA:10ms 广州市宜通世纪科技有限公司 TCONT带宽术语带宽术语 T-CONTs (Transmission Containers)：动态接收OLT下发的授权 ，用于管理T-CONTs (Transmission Containers)：动态接收OLT下发的授权 ，用于管理 PONPON系统传输汇聚层的上行带宽分配系统传输汇聚层的上行带宽分配改善改善PONPON系统中的上行带宽系统中的上行带宽PONPON系统传输汇聚
5、层的上行带宽分配系统传输汇聚层的上行带宽分配，改善改善PONPON系统中的上行带宽系统中的上行带宽。 T-CONT的带宽类型分为FB,AB,NAB,BE。T-CONT的带宽类型分为FB,AB,NAB,BE。 T-CONT的5种类型，Type1,Type2,Type3,Type4,Type5。T-CONT的5种类型，Type1,Type2,Type3,Type4,Type5。 广州市宜通世纪科技有限公司 TCONT类型和带宽类型之间的关系类型和带宽类型之间的关系 根据业务的优先级根据业务的优先级，系统对每个系统对每个ONUONU设置设置SLASLA，对业务的带宽进行限制对业务的带宽进行限制。根据
6、业务的优先级根据业务的优先级，系统对每个系统对每个ONUONU设置设置SLASLA，对业务的带宽进行限制对业务的带宽进行限制。 最大带宽和最小带宽是对每个ONU的带宽进行极限限制，保证带宽根据业务的优先级不同而不同，一 般语音业务的优先级最高，视频业务优先级次之，数据业务的优先级最低。 最大带宽和最小带宽是对每个ONU的带宽进行极限限制，保证带宽根据业务的优先级不同而不同，一 般语音业务的优先级最高，视频业务优先级次之，数据业务的优先级最低。 OLT根据业务和SLA及ONU的实际情况进行带宽许可，优先级高的可以得到更高的带宽，满足业务需求。OLT根据业务和SLA及ONU的实际情况进行带宽许可，
7、优先级高的可以得到更高的带宽，满足业务需求。 广州市宜通世纪科技有限公司 GPON中的中的QoS处理处理 GPON 业务承载层 GPON QoS处理机制 ETH/TDM VLAN/COS/PQ/GTS/POLICING GEM Flow control/Classification GTCGTC PONPON系统架构是下行方向为广播方式系统架构是下行方向为广播方式，上行方向为上行方向为TDMATDMA方式方式，所以只对上行方向的业务流提供所以只对上行方向的业务流提供QoSQoS处理处理。 GTCT-CONT/DBA 系统架构是下行方向为广播方式系统架构是下行方向为广播方式，上行方向为上行方向为
8、方式方式，所以只对上行方向的业务流提供所以只对上行方向的业务流提供处理处理 QoS处理的最小单元是T-CONT，T-CONT可以看作是ONU业务流的承载容器，调度机制是DBA（动态带宽分配）。 DBA的算法是GTC的QoS处理性能的关键。 QoS处理的最小单元是T-CONT，T-CONT可以看作是ONU业务流的承载容器，调度机制是DBA（动态带宽分配）。 DBA的算法是GTC的QoS处理性能的关键。 GEMGEM 在GEM层主要是针对每个GEM Port进行业务流分类，类似于DSLAM的单PVC多业务的处理方式。在GEM层主要是针对每个GEM Port进行业务流分类，类似于DSLAM的单PVC
9、多业务的处理方式。 针对流分类的业务分别进行优先级修改针对流分类的业务分别进行优先级修改流监管转发处流监管转发处针对流分类针对流分类后后的业务分别进行优先级修改的业务分别进行优先级修改、流流量量监管监管和和转发处转发处理。理。 ETH/TDMETH/TDM TDM业务（非电路仿真方式）为面向连接，系统可以通过静态配置带宽严格保证面向连接的QoS。 ETH业务（包括电路仿真方式的TDM业务）主要是基于二层VLAN、COS等标识进行业务的QoS处理， TDM业务（非电路仿真方式）为面向连接，系统可以通过静态配置带宽严格保证面向连接的QoS。 ETH业务（包括电路仿真方式的TDM业务）主要是基于二层
10、VLAN、COS等标识进行业务的QoS处理， QoSQoS主要处理机制分为流分类主要处理机制分为流分类监管监管队列调度队列调度拥塞处理拥塞处理整形整形它们的实现复杂度是影响它们的实现复杂度是影响QoSQoS处理性能的关键处理性能的关键QoSQoS主要处理机制分为流分类主要处理机制分为流分类、监管监管、队列调度队列调度、拥塞处理拥塞处理、整形整形，它们的实现复杂度是影响它们的实现复杂度是影响QoSQoS处理性能的关键处理性能的关键 广州市宜通世纪科技有限公司 GPON系统的系统的AES加密处理加密处理 End UserEnd User 1 1 End UserEnd User 1 1 1 11
11、1 ONT 1 1 End UserEnd UserEnd UserEnd User 1 1 3 33 32 21 11 1 解密解密 1 1 3 33 32 21 11 1 ONT End UserEnd User 2 2 End UserEnd User 2 2 2 2 1 1 3 33 32 21 11 1 OLT 加密 解密 加密 解密 End UserEnd User 3 3 End UserEnd User 3 3 3 33 3 ONT 解密解密 AES: Advanced Encrypt System 一种国际通用的加密算法 GPON支持下行广播数据进行AES128加密处理。GP
12、ON支持下行广播数据进行AES128加密处理。 只对GEM帧中的Payload进行加密处理。只对GEM帧中的Payload进行加密处理。 GPON系统定期的进行AES密钥交换和更新，提高了线路数据的可靠性。GPON系统定期的进行AES密钥交换和更新，提高了线路数据的可靠性。 密钥更换由OLT发起密钥更换请求，ONU响应并将生成的新的密钥，并分两部分发给OLT， 且重复发送三次 ，OLT收到了新的密钥后，就要开始进行密钥切换，将使用新的密钥的帧号 密钥更换由OLT发起密钥更换请求，ONU响应并将生成的新的密钥，并分两部分发给OLT， 且重复发送三次 ，OLT收到了新的密钥后，就要开始进行密钥切换
13、，将使用新的密钥的帧号 通过相关的命令通知通过相关的命令通知ONUONU（也是三次也是三次） ，ONUONU在相应的数据帧上切换校验密钥在相应的数据帧上切换校验密钥。通过相关的命令通知通过相关的命令通知ONUONU（也是三次也是三次） ，ONUONU在相应的数据帧上切换校验密钥在相应的数据帧上切换校验密钥。 广州市宜通世纪科技有限公司 FEC处理处理 Codeword 9720 TSs Short CodewordCodewordCodewordCodewordCodeword Data bytes PCBd Parity Codeword Data bytes of codeword #1
14、codeword Data bytes Parity Codeword Data bytes of codeword #2 Data bytes Parity Codeword Data bytes of codeword #3 Data bytes Parity Codeword Data bytes of codeword #4 Data bytes Parity Codeword Data bytes of codeword #5 Data bytes Parity Codeword Data bytes of codeword #6 Parity Data bytes PCBdPayl
15、oad (Data bytes) codeword #1 codeword #2codeword #3codeword #4codeword #5codeword #6 9108 TSs Forward Error Correction, FEC 。Forward Error Correction, FEC 。 一一种基于种基于ReedReed- -SolomonSolomon的块编码算法的块编码算法，FECFEC码字由定长数据块和冗余位构成码字由定长数据块和冗余位构成。种基于种基于ReedReed SolomonSolomon的块编码算法的块编码算法，FECFEC码字由定长数据块和冗余位构成
16、码字由定长数据块和冗余位构成。 GPON在传输层使用FEC算法可以将线路传输的误码率降低到10E-15,可以避免数据重传。GPON在传输层使用FEC算法可以将线路传输的误码率降低到10E-15,可以避免数据重传。 GPON系统上、下行均支持FEC处理。GPON系统上、下行均支持FEC处理。 对对PCBdPCBd和和PaPay yload一load一起进行起进行FECFEC处理处理，提高了数据传输质量提高了数据传输质量。对对和和y y起进行起进行处理处理，提高了数据传输质量提高了数据传输质量 广州市宜通世纪科技有限公司 光功率衰减光功率衰减 分光器衰减计算 分光器的插入损耗(1dB)分光器的插入损耗( Multi-Play 业务承载方式： 多Gemport多业务 Triple-Play - Multi-Play 业务承载方式： 多Gemport多业务 单单GemportGemport多业务多业务 ASP/ISPCPE NSP IP Voice E1
