GPON概述

PON网络架构

PON是一种点到多点,P2MP结构的无源光网络。
GPON:gigabit-capable passive optical netwrok 千兆比特无源光网络
PON的组成:
ONU/ONT:光网络单元/终端
ODN:由分光器和光纤组成,光分配网络
OLT:光线路终端

GPON的网络基本性能参数

上行速率1.24416约为1.25G
下行速率2.4832约为2.5G,可以升级为10GPON
最大的物理传输距离是:20KM
最大逻辑距离:60KM
最大分离器比:1:128

PON的优势

带宽大,可扩展性好
点对多点,节省主干光纤
光纤损耗低,覆盖范围广
无源光网络,OPEX(运营支出)低,线路上没有有源器件,免维护和电耗

GPON的数据复用方式

在之前的PON技术中,线路只能进行单向传输(通过不同的速率),但是在GPON之中,实现了单纤双向传输。
GPON实现单光纤的双向传输,使用的是WDM技术。
WDM技术就是通过不同的光的波长,然后将信号合并到同一根光纤之中,实现多信道通信。
上行是1310nm,下行是1490nm。
下行采用的是广播的技术,上行采用的TDMA技术,也就是时分复用。

GPON的下行数据

GPON的下行帧长为固定的125微秒,下行是广播的方式,所有的ONU都可以收到相同的数据,但是通过GEM PORTID可以区分不同的ONU数据,ONU通过过滤来接收属于自己的数据。

GPON上行数据

TDMA,通过时分复用的方式进行传输,上行链路被分为不同的时隙,根据下行帧的upstream bandwidth map字段给每个ONU分配上行时隙。
因为在现实生活中不会说所有的ONU/ONT到达OLT的距离都一致,所以需要在逻辑上让他们的距离都一样。
使用RTD与EQD技术,使得各个ONU发送的数据帧都是同步的,不会产生数据冲突。
由此可以引出一个DBA,动态带宽分配,可以在微秒或者是毫秒级的时间间隔内完成对上行带宽的动态分配的机制。

DBA概念

动态带宽分配,DBA可以在毫秒或者是微秒级的时间间隔内完成对上行带宽的动态分配机制。

SR-DBA的实现方式

OLT周期性的从各个用户终端收集带宽需求信息。
OLT根据ONU发送的DBA报告,然后根据DBA的逻辑算法,发送一个BW MAP给ONU的调度器。
ONU的调度器根据带宽、优先级等因素,决定每个时隙分配多少带宽给ONU。
然后ONU调度器再向上行链路进行发送。

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