GPON帧结构及关键技术.pptx

【GPON帧结构及关键技术】 GPON（Gigabit Passive Optical Network，吉比特无源光网络）是一种广泛应用的宽带接入技术，它利用光纤作为传输介质，实现高速数据传输。GPON的关键特性在于其高效的帧结构和带宽管理机制，特别是上行链路的时分多址访问（TDMA）方式和动态带宽分配（DBA）。 1. TDMA与DBA GPON的上行传输采用TDMA技术，即多个ONU（Optical Network Unit，光网络单元）共享同一个上行通道，每个ONU的上行时隙由OLT（Optical Line Terminal，光线路终端）根据ONU的需求动态分配。这种机制提高了光纤资源的利用率，并能有效避免冲突。DBA是实现这一功能的核心，确保带宽公平且高效地分配给每个ONU。 2. T-CONT与GEM Port T-CONT（Transmission Container）是GPON中上行业务信息的缓冲区，用于实现带宽的动态分配。OLT对单个T-CONT进行带宽授权，而ONU的所有上行业务首先映射到GEM Port（GigaBitEthernet Multi-Service Port），然后再到T-CONT中，根据T-CONT的授权时隙进行上行传输。每个T-CONT由唯一的Alloc-ID标识，GEM Port则通过Port-ID区分，ONU则用ONU-ID来识别。 3. T-CONT的类型与带宽类型 T-CONT分为五种类型（Type 1-5），每种类型对应不同的服务质量（QoS）需求，满足不同业务流的延迟、抖动和丢包率要求。带宽类型包括： - FB（Fixed Bandwidth）：固定带宽，保证的带宽分配。 - AB（Assured Bandwidth）：保证带宽，最小带宽保证。 - NAB（Non-Allocated Bandwidth）：非保证带宽，不保证分配的带宽。 - BE（Best Effort Bandwidth）：尽力而为带宽，根据网络状况动态分配。 4. 上行复用原理 在GPON的上行复用中，带宽被划分为不同类型，如固定带宽、保证带宽、非保证带宽和尽力而为带宽。T-CONT根据这些带宽类型进行配置，以适应不同业务需求。例如，实时视频流可能需要保证带宽，而网页浏览等应用则可以接受尽力而为的带宽。 5. GPON帧结构 GPON帧结构包括下行帧和上行帧。下行帧由Physical Control Block Downstream (PCBd)、Payload、US BW Map等组成，其中PCBd负责传输控制信息，Payload携带数据，US BW Map描述了每个ONU的上行带宽分配。上行帧则包含PLOu（Physical Layer OAM Upstream）、DBRu（Downstream Bandwidth Map Update）和Payload，PLOu用于ONU的激活和密钥管理，DBRu指示每个ONU的上行发送窗口。 6. DBA报告与优化 在GPON系统中，ONU会定期发送DBA报告，包含关于其带宽使用情况的信息，OLT据此调整带宽分配策略。DBA报告可以是1、2或4字节，根据实际需要填充，以确保带宽管理的精确性和效率。 GPON通过其独特的帧结构和DBA机制，实现了对上行带宽的高效利用和灵活管理，以满足不同业务和用户的需求。这种技术在现代宽带接入网络中起着至关重要的作用，为用户提供高速、可靠的互联网连接。