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GPON標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)置是基于不同服務(wù)需求，提供最有效率和理想的傳輸速率，同時(shí)兼顧 OAM功能以及可擴(kuò)充的能力。在這樣的設(shè)計(jì)原則下，GPON技術(shù)得已成為光纖接入網(wǎng)絡(luò)一 種全新的解決方案。不但提供高速速率，而且支持各種接入服務(wù)，特別是在數(shù)據(jù)及TDM傳 輸時(shí)支持原有數(shù)據(jù)的格式無須再次轉(zhuǎn)換。 GPON系統(tǒng)組成 與所有的無源光網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)相同，GPON主要由OLT、ONU/ONT以及ODN3部分組 成。GPON系統(tǒng)的參考配置如下圖所示。如果不使用WDM模塊，則A、B點(diǎn)不存在；如 果適配功能（AF）包含在ONU內(nèi)，則a參考點(diǎn)不存在。
1. ONU/ONT 遠(yuǎn)端接入設(shè)備ONU/ONT提供通往ODN的光接口，用于實(shí)現(xiàn)光纖接入網(wǎng)的用戶接口。 根據(jù)ONU/ONT放置位置的不同，光纖接入網(wǎng)可以分為光纖到戶、光纖到辦公室、光纖到大樓及光纖到交接箱。每個(gè)ONU/ONT由核心功能塊、服務(wù)功能塊及通用功能塊組成。核心功 能塊包括用戶和服務(wù)復(fù)用功能、傳輸復(fù)用功能及ODN接口功能。用戶和服務(wù)復(fù)用功能包括 裝配來自各個(gè)用戶的信息、分配要傳輸給各個(gè)用戶的信息，以及連接單個(gè)的服務(wù)接口功能。 傳輸復(fù)用功能包括分析從ODN傳過來的信號(hào)并提取出屬于該ONU/ONT的部分，以及合理 地安排要發(fā)送給ODN的信息。ODN接口功能則提供一系列光物理接口功能，包括光/電和電/ 光轉(zhuǎn)換。如果每個(gè)ONU/ONT使用多根光纖與ODN相連，那么就存在多個(gè)物理接口。 ONU/ONT服務(wù)功能塊提供用戶端功能，它包括提供用戶服務(wù)接口并將用戶信息適配為適合 傳輸?shù)男问?。該功能塊可為一個(gè)或若干個(gè)用戶服務(wù)，并能根據(jù)其物理接口提供信令轉(zhuǎn)換功能。 ONU/ONT的通用功能模塊提供供電功能及系統(tǒng)的OAM功能。供電功能包括交流變直流或 直流變交流，供電方式為本地供電或遠(yuǎn)端供電，若干個(gè)ONU/ONT可以共享一個(gè)電源，在備 用電源供電時(shí)，ONU/ONT應(yīng)該也能正常工作。 2. ODN ODN是OAN中極其重要的組成部分，它位于ONU和OLT之間。PON的ODN全部由 無源器件構(gòu)成，它具有無源分配功能，其基本要求包括：為今后提供可靠的光纜設(shè)施；易于 維護(hù)；具有縱向兼容性；具有可靠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；具有很大的傳輸容量；有效性高。

通常，光分配網(wǎng)絡(luò)(ODN)的作用是為ONU/ONT到OLT的物理連接提供光傳輸媒質(zhì)。 組成ODN的無源元件有單模光纖、單模光纜、光纖帶、帶狀光纖、光連接器、光分路器、 波分復(fù)用器、光衰減器、光濾波器和熔融接頭等。

3. OLT OLT位于中心局(CO, Central Office) 一側(cè)，并連到一個(gè)或多個(gè)ODN,向上提供廣域 網(wǎng)接口，包括 GE、OC-3/STM-1, DS-3 等，向下對(duì) ODN 可提供 1.244Gbit/s 或 2.488Gbit/s 的光接口，具有集中帶寬分配、控制光分配網(wǎng)絡(luò)、實(shí)時(shí)監(jiān)控以及運(yùn)行、維護(hù)和管理無源光網(wǎng) 絡(luò)系統(tǒng)的功能。 4. WDM和NE WDM模塊和網(wǎng)元(NE)為可選項(xiàng)，用于在OLT和ONU之間采用不同的工作波長來傳 輸其他業(yè)務(wù)(如視頻信號(hào))。 5. AF AF為ONU和用戶設(shè)備提供適配功能，完成用戶接口以及在最后一段引入線上傳送業(yè)務(wù) 的任務(wù)。AF根據(jù)需要可以分為局端的局端適配功能(AF-C, Central Adaptation Function)功 能以及在遠(yuǎn)端的遠(yuǎn)端適配功能(AF-R, Remote Adaptation Function)0在這種情況下，ONU 在a接口側(cè)提供相應(yīng)的控制和接口功能。AF具體物理實(shí)現(xiàn)既可以與ONU結(jié)合，也可以獨(dú)立 實(shí)現(xiàn)。 協(xié)議參考模型 GPON由控制/管理平面和用戶平面組成，控制/管理平面管理用戶數(shù)據(jù)流，完成安全加 密等OAM功能，用戶平面完成用戶數(shù)據(jù)流的傳輸。用戶平面分為物理媒質(zhì)相關(guān)(PMD)層、 GPON 傳輸匯聚(GTC, GPON Transmission Convergence)層和高層，如圖 3-4 所示。

圖3-4GPON協(xié)議參考模型

對(duì)于PMD層而言,GPON的傳輸網(wǎng)絡(luò)可以是任何類型，如SDH/SONET和ITU-T的G.709； GPON的用戶信號(hào)也可以有多種類型,可以是基于分組的如IP/點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議(PPP, Point to Point Protoco 1)或以太網(wǎng)的MAC幀，也可以是連續(xù)的比特?cái)?shù)據(jù)。由于GPON的線路速率是8kbit/s 的倍數(shù)，故可以在上面?zhèn)魉蚑DM業(yè)務(wù)，因而GPON對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和語音業(yè)務(wù)(即TDM)都有 很好的支持。GPON傳輸網(wǎng)絡(luò)支持對(duì)稱和非對(duì)稱的線路速率。

GPON技術(shù)特征主要體現(xiàn)在傳輸匯聚層。其中傳輸匯聚層又分為PON成幀子層和適配子 層。GTC成幀子層完成GTC幀的封裝、光分配網(wǎng)絡(luò)的傳輸、測(cè)距、帶寬分配等功能。GTC 適配子層提供協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU, Protocol Data Unit)與高層實(shí)體的接口，它包括ATM適配和GEM適配兩種適配方式。ATM適配沿用了 G.983系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，以ATM幀承載業(yè)務(wù)； 而GEM適配源于ITU-T的G.7041標(biāo)準(zhǔn)中定義的通用成幀規(guī)程，它可以承載高層協(xié)議（如基 于分組的IP/PPP和以太網(wǎng)協(xié)議），或是基于恒定比特的業(yè)務(wù)。

在G.984.3建議中，動(dòng)態(tài)帶寬分配（DBA）和QoS還沿用了 G.983.4的思路，將業(yè)務(wù)分 為5種類型，對(duì)于不同的業(yè)務(wù)設(shè)置不同的參數(shù)，根據(jù)參數(shù)檢測(cè)擁塞狀態(tài)，分配帶寬，對(duì)ONU 進(jìn)行授權(quán)。除DBA、加密控制外，ITU-T在TC層還定義了一些新的功能，如FEC （前向糾 錯(cuò)）、功率控制等。