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1、中国电信维护岗位认证教材编写小组编制中国电信维护岗位认证教材（IP专业）GPON技术技术1目录目录第一章第一章 GPON GPON系统构成系统构成第二章第二章 GPONGPON帧结构帧结构第三章第三章 GPONGPON工作原理工作原理第四章第四章 GPONGPON体系结构及特性体系结构及特性第五章第五章 GPONGPON的加密的加密21.1 GPON标准体系标准体系-G.984系列系列G.984.1概述业务方案、参考配置、基本技术要求、保护方式G.984.2PMD层 基本要求、和TC层的相互作用G. 984.3TC层 层次模型、复用机制、TC帧结构、 激活方式、OAM功能、安全性、FECG.
2、984.4OMCI 管理信息库MIB、ONT管理控制通道、 ONT管理控制协议31.2 GPON的拓扑结构的拓扑结构-点对多点点对多点41.3 GPON的系统构成（的系统构成（1/4）OLT（Optical Line Terminal） 光线路终端 通常放置在中心机房（CO）ONU（Optical Network Unit） 光网络终端 通常放置在用户侧POS（Passive Optical Splitter） 无源光分路器 是连接OLT和ONU的无源设备 51.3 GPON的系统构成（的系统构成（2/4）低成本单纤双波长传送结构下行中心波长1490nm上行中心波长1310nm61.3 GPO
3、N的系统构成（的系统构成（3/4）OLT系统功能框图71.3 GPON的系统构成（的系统构成（4/4）ONU系统框图81.4 GPON的上下行速度的上下行速度 (1)0.15552 Gbit/s up, 1.24416 Gbit/s down(2)0.62208 Gbit/s up, 1.24416 Gbit/s down(3)1.24416 Gbit/s up, 1.24416 Gbit/s down(4)0.15552 Gbit/s up, 2.48832 Gbit/s down(5)0.62208 Gbit/s up, 2.48832 Gbit/s down(6)1.24416 Gbit
4、/s up, 2.48832 Gbit/s down(7)2.48832 Gbit/s up, 2.48832 Gbit/s down 9目录目录第一章第一章 GPON GPON系统构成系统构成第二章第二章 GPON GPON帧结构帧结构第三章第三章 GPONGPON工作原理工作原理第四章第四章 GPONGPON体系结构及特性体系结构及特性第五章第五章 GPONGPON的加密的加密102.1 GPON的帧结构的帧结构GTC帧GTC帧固定帧长 125US，即8K，可为TDM业务提供帧头信息112.2 GPON的下行帧的下行帧122.3 GPON的上行帧的上行帧132.4 GPON的链路层帧结构的
5、链路层帧结构GEM帧帧GEM帧结构：帧结构：PTI codeMeaning000User data fragment, Congestion has Not occurred, Not the end of a frame001User data fragment, Congestion has Not occurred, End of a frame010User data fragment, Congestion Has occurred, Not the end of a frame011User data fragment, Congestion Has occurred, End o
6、f a frame100GEM OAM 101Reserved110Reserved111Reserved14目录目录第一章第一章 GPON GPON系统构成系统构成第二章第二章 GPON GPON帧结构帧结构第三章第三章 GPON GPON工作原理工作原理第四章第四章 GPONGPON体系结构及特性体系结构及特性第五章第五章 GPONGPON的加密的加密153.1 GPON的工作原理（的工作原理（1/5）单播/广播业务 （下行） OLTpayload HECPTIPort-id=1PLIFCSpayload T/LSADAGEM1 GEM2 GEM3 GEM1 PCBFCSpayload T
7、/LSADAONU2Portid=2ONU3Portid=3ONU2Portid=1根据PORT-ID进行过滤125us163.1 GPON的工作原理（的工作原理（2/5）单播业务（上行）OLTFCSpayload T/LSADAONU2Portid=2ONU3Portid=3ONU2Portid=1125uspayload HECPTIPort-id=1PLIFCSpayload T/LSADAGEM1ploGEM3ploGEM2ploGEM1ploGEM2ploGEM3plo上行数据用PORTID进行隔离和复用173.1 GPON的工作原理（的工作原理（3/5）组播业务采用广播PORID域
8、和L2组播过滤表配合实现125usOLTpayload HECPTIPort-id=XPLIFCSpayload T/LSADA=YGEMX GEM2 GEM3 GEM1 PCBFCSpayload T/LSADA=YONU2Portid=2Portid=xMA=YONU3Portid=3Portid=xMAYONU2Portid=1Portid=xMA=YPortid=x 构成广播域MA=组播地址表项Y是组播地址183.1 GPON的工作原理（的工作原理（4/5）广播业务（下行）125usOLTpayload HECPTIPort-id=ZPLIFCSpayload T/LSADA=ffff
9、ffGEMZ GEM2 GEM3 GEM1 PCBFCSpayload T/LSADA=ffffffONU2Portid=2Portid=ZONU3Portid=3Portid=ZONU2Portid=1Portid=ZPortid=Z 构成广播域DA=ffffff 广播地址193.1 GPON 的工作原理（的工作原理（5/5）广播业务（上行）125usOLTpayload HECPTIPort-id=ZPLIFCSpayload T/LSA=mac3 DA=ffffffGEMZ GEM2 GEM3 GEM1 PCBFCSpayload T/LSA=mac3 DA=ffffffONU2Port
10、id=2Portid=Zsamac3ONU3Portid=3Portid=ZSa=mac3ONU2Portid=1Portid=Zsamac3Portid=Z 构成广播域DA=ffffff 广播地址GEM3 SA=mac3ploGEM3 SA=mac3plo20目录目录第一章第一章 GPON GPON系统构成系统构成第二章第二章 GPON GPON帧结构帧结构第三章第三章 GPON GPON工作原理工作原理第四章第四章 GPON GPON体系结构及特性体系结构及特性第五章第五章 GPONGPON的加密的加密214.1 GPON的体系结构的体系结构224.2 GPON系统的多业务性（系统的多业务
11、性（1/3）GPON的多业务性234.2 GPON系统的多业务性（系统的多业务性（2/3）支持ATM 和GEM 两种模式GEM是通用封装格式，支持数据包的封装和NATIVE TDM的封装GPON 支持精准的8K定时，OLT给ONU送8K定时GPON系统在内时钟时是4级钟，锁外时钟时可达一级钟；GPON支持对上层数据包的拆包和包的重组；可以做到无帧定界开销，效率高 244.2 GPON系统的多业务性（系统的多业务性（3/3） GPON支持高优先级业务中断低优先级业务，获得优先服务，保证TDM业务良好性能254.3 GPON系统的管理系统的管理GPON系统的管理体系结构264.4 GPON系统的三
12、级管理系统的三级管理GPON 管理帧：（1）嵌入OAM（2） PLOAM帧（3）OMCI帧GEMheader(5 bytes)Transactioncorrelationidentifier(2 bytes)Messagetype(1 byte)Deviceidentifier(1 byte)Messageidentifier(4 bytes)Messagecontents(32 bytes)OMCItrailer(8 bytes)274.5 GPON系统系统ONU的发现和测距的发现和测距新ONU发现有两种模式： （1） 随机竞争，不需要事先在OLT上配置ONU的SN号，采用SN自动学习方式
13、（2）序列号MASK模式，需要事先在OLT上配置ONU的SN号ONU的发现和测距分两步： （1）获取SN号，要把所有ONU的SN号获得 或直到超时才结束该步 （2）测量新发现ONU的距离，给ONU配置EqD 时间 284.5.1GPON系统系统ONU的发现过程的发现过程SN获取流程294.5.2 GPON系统系统ONU的测距流程的测距流程RTD测量流程304.6 GPON系统的系统的DBA（1/10）GPON系统的复用原理：314.6 GPON系统的系统的DBA（2/10）T-CONT1.T-CONT 传送ATM VP/VCC或GEM PORT并报告自己的buffer状态给OLT用于DBA；2
14、.T-CONT能动态接收来自OLT的带宽受权；3.T-CONT用ALLOC-ID来标识别；4.单个T-CONT能承载各种类型业务ATM或GEM业务；5.单个T-CONT包含1个或多个物理队列，这些物理队列聚合成一个逻辑buffer,并想OLT报告逻辑BUFFER的状态，用于OLT的DBA ；6.T-CONT是透明传送实体，对传送的信号不做任何更改；7.来自OLT的带宽受权只给一个T-CONT进行带宽受权。324.6 GPON系统的系统的DBA（3/10）T-CONT的类型和业务关系334.6 GPON系统的系统的DBA（4/10）T-CONT和队列的关系Port-id=xUNIUNI业务分类Q
15、1Qn调度器1T-CONT1调度器NT-CONT2T-CONTN业务分类QmPPTPPort-id=y344.6 GPON系统的系统的DBA（5/10）带宽需求报告（report)1.Plou状态指示354.6 GPON系统的系统的DBA（6/10）Bit positionFunction7 (MSB)Urgent PLOAMu waiting (1 = PLOAM waiting, 0 = no PLOAMs waiting)6FEC status (1 = FEC ON, 0 = FEC OFF)5RDI status (1 = Defect, 0 = OK)4Traffic waitin
16、g in type 2 T-CONTs3Traffic waiting in type 3 T-CONTs2Traffic waiting in type 4 T-CONTs1Traffic waiting in type 5 T-CONTs0 (LSB)Reserved364.6 GPON系统的系统的DBA（7/10）2.DBRu374.6 GPON系统的系统的DBA（8/10）Mode 0: A single field reports the total amount of data in the T-CONT buffer. Mode 1: Two fields, the first
17、reports the amount of data with PCR tokens (1 byte), the second reporting the amount of data with SCR tokens (1 byte) in the T-CONT buffer. This type of reporting is suitable for T-CONTs type 3 and 5. Mode 2: Four fields, the first contains the non-linear coding of total number of T-CONT#2 (PCR) The
18、 second field contains the non-linear coding of the total number of T-CONT#3 (SCR assured BW ) The third field contains the non-linear coding of the total number of TCONT#3(PCR) The fourth field contains the non-linear coding of the total number of T-CONT#4 (PCR) (best effort BW) . This is suitable
19、for T-CONT type 5 reporting, or for ONUs to provide summarized reporting 384.6 GPON系统的系统的DBA（9/10）3.Report in payload394.6 GPON系统的系统的DBA（10/10）40目录目录第一章第一章 GPON GPON系统构成系统构成第二章第二章 GPON GPON帧结构帧结构第三章第三章 GPON GPON工作原理工作原理第四章第四章 GPON GPON体系结构及特性体系结构及特性第五章第五章 GPON GPON的加密的加密415.1 GPON系统的加密（系统的加密（1/3）GPON系统的加密方式： 1）加密方式 采用AES-128 2）加密单位 PORT-ID，可软件打开或关闭 3）加密方向-下行数据流 4）密码来源-ONU 5）密码更新触发源-OLT425.1 GPON系统的加密（系统的加密（2/3）加密流程435.1 GPON系统的加密（系统的加密（3/3）密码切换的定时基准 -GTC帧中的超帧计数器44课程结束，谢谢大家！课程结束，谢谢大家！45
