GPON涵义 吉比特无源光网络（GPON：Gigabit-Capable PON）是一种点到多点拓扑结构的光接入网技术，它釆用无源光 器件连接局端和远端设备来实现全业务的透明传输，并且能够在同一架构中实现语音、视频 等综合业务的接入。GPON作为新兴接入网技术的突出优势在于低成本、易于维护和扩展性 能好，且提供的带宽较高，可广泛用于各种宽带接入网系统中，并能够以较低的价格实现高 速接入，成为继APON、EPON之后比较具有吸引力的用户接入网解决方案。

作为一种灵活的吉比特级的光纤接入网，GPON以其高速率、全业务、高效率及提供电 信级的服务质量保证的特点，成为了众人所关注的焦点技术。

主要特点 PON自从在20世纪80年代被采用至今己经历几个发展阶段，电信运营商和设备制造商 开发了多种协议和技术以便使PON解决方案能更好地满足接入网市场的要求。EPON和 GPON是当前最为重要的两种光接入网技术，前者是由制造商推动发展的，而后者是按照消 费者准确需求设计，由运营商驱动的解决方案。

GPON技术由于具有传输速率高、传输距离长、效率高、可伸缩性强、能够支持不同QoS 要求的业务、强大的0AM能力和健壮性等多种优势，更能满足未来业务发展的需要，成为 近年来FTTx领域的热点技术之一。 1. 传输速率高 按照标准规定，GPON的上行速率和下行速率最高可达2.448Gbit/s,能够满足未来网络 应用日益增长的对高速率的需求，其非对称性更能适应宽带数据业务市场。因此，GPON可 以灵活配置上/下行速率。对于FTTH/FTTC应用，可釆用非对称配置；对于FTTB应用，可 采用对称配置。由于高速光突发发射、突发接收器件价格昂贵，且随速率上升显著增加，因 而这种灵活配置可使运营商有效控制光接入网的建设成本。 2. 传输距离长 显而易见，釆用GEM技术，GPON能够支持TDM业务。GPON在单一光纤中完全集成 了语音与数据。以其本身的格式传输语音与数据，不会额外增加网络或CPE的复杂性，并具 有更远的传输距离。ONU之间的距离最远可达20km,逻辑距离覆盖可达60km。GPON的这 一特性可以满足绝大多数情况下的接入需求。 3. 效率高 带宽是运营商的一种有限资源，因而必须实现最大的网络利用效率，在有限的带宽条件 下获得最大收益。然而，由于不同PON技术具有不同的特点，因而必须综合考虑解决方案的 整体成本。GPON在扰码效率、传输汇聚层效率、承载协议效率和业务适配效率等方面都比 较高，其总效率也比较高，因而可以有效降低系统成本。所以，GPON解决方案可以使用户 拥有更高带宽，它可以在接入网络上提供单个光波长高达2.488Gbit/s的速率，在单一光纤光 缆中提供高达20Gbit/s的多波长速率，提供经济的T1/E1和以太网连接。
GPON解决方案可以大大缩短运营商的投资成本回收期。在已经铺设了光纤的地区， GPON解决方案的投资成本回收期为9?16个月，视业务覆盖的楼宇和用户数量而定；需要 新的支线和支线光纤站时，整个网络的回收期约为12?24个月。 4. 可伸缩性强 GPON通过ATM和GFP两种协议承载不同类型的用户数据。它的上、下行帧长均为 125卜。下行采用广播方式，上行釆用时分多址（TDMA）接入技术。上行帧由复用的突发传 输时隙组成，每帧包括一个或多个ONU的传输时隙，通过下行帧的上行带宽映射域指示相 应ONU的上行数据发送，这使GPON能够承载日益增多的各种协议和技术，包括支持诸多 TDM和数据业务，以及支持存储区域网络和数据视频等新型应用。 5. 能够支持不同QoS要求的业务 在这一点上，GPON和BPON由于都采用了对带宽进行分类管理的策略，能够传输各种 QoS要求的业务。而EPON由于本身源于以太网技术，这就先天决定了 EPON对QoS的支 持相对较弱。尽管后来有种种补充协议希望弥补EPON在这方面的不足，单就QoS支持方面， EPON可提供的选择远不如GPON丰富是不争的事实。同时，还应该认识到，在以太网上承 载TDM业务的技术并不成熟，为了能够承载TDM业务和语音业务必须设计新的MAC机制 并增加新的软硬件，这必然会带来EPON成本的上升，降低其相对于GPON的竞争力。而 GPON由于其设计的GTC层结构和ATM封装方式，并釆用了 125”的帧长及定时机制，能 够比较容易地支持TDM业务和语音业务（如E1/T1）,都能以它们原有的格式传输，这极大 地减少了传输语音业务的时延及抖动。 6. 强大的0AM能力和健壮性 从满足消费者需求和便于电信运营商运行、维护、管理的角度，GPON通过3种方式来 进行维护、管理和控制：嵌入式OAM、PLOAM和ONT管理与控制接口（OMCI, ONT Management and Control Interface）.,它借鉴了 APON中PLOAM信元的概念，实现全面的运行、 维护、管理功能，使GPON作为宽带综合接入的解决方案可运营性非常好，并且增加了 OMCI -56 -
第3章 吉比特无源光网络(GPON) 通道，增强了对用户端设备的监控。GPON还提供了多种保护结构，并且能够通过故障检测来 触发自动倒换和由管理事件来激活强制倒换，这为GPON网络提供了必要的健壮性保证。 7. 安全性高 GPON系统下行釆用高级加密标准(AES, Advanced Encryption Standard)加密算法对下 行帧的负载部分进行加密，这样可以有效地防止下行数据被非法ONU截取。同时，GPON 系统通过PLOAM通道随时维护和更新每个ONU的密钥。 GPON标准分析 鉴于EPON标准的制定是尽量在802.3体系结构内进行的，并且要求对以太网MAC协 议进行扩展、补充的程度尽量小，故EPON虽然增加了可选的OAM功能，提出了支持IP业 务所需的各种业务配置和管理功能，但与GPON标准相比，该技术的传输效率较低，对非数 据业务尤其是TDM业务不能很好地支持。 1. 标准化组织 GPON国际标准的制定者是FSAN联盟，国家标准的制定者是CCSAo
(1) FSAN 联盟
1995年，FSAN (全业务接入网)联盟在全球7个主要网络运营商的发起下宣布成立。 联盟的宗旨是希望能提出一种光接入解决方案并制定光接入网设备标准，根据该标准制定的 设备应能够同时提供语音、数据和图像等业务能力。经过10年的发展，FSAN目前共有50 多名成员，其成员主要是网络运营商和设备制造商，包括BELLSOUTH＞英国电信(BT, British Telecom)＞法国电信和Bell Canada等全球各大网络运营商和阿尔卡特、爱立信、 FlexLight Networks、富士通、朗讯、Marconi、NEC和Terawave等主要光网络设备制造商。