6)系统扩展容易,便于升级。PON系统模块化程度高,对局端资源占用很少,树型拓扑结构使系统扩展容易。
三、GPON的关键技术
1.协议栈
GPON系统的协议栈主要由物理媒质相关(PMD)层和GPON传输汇聚(GTC)层组成。GTC层包括两个子层:GTC成帧子层和TC适配子层。GTC层可分为两种封装模式:ATM模式和GEM模式,目前GPON设备基本都采用GEM模式。GEM模式的GTC层可为其客户层提供3种类型的接口:ATM客户接口、GEM客户接口和ONT管理和控制接口(OMCI)。
2.PMD层
的PMD层对应于OLT和ONU之间的光传输接口(也称为PON接口),其具体参数值决定了GPON系统的最大传输距离和最大分路比。 OLT和ONU的发送光功率、接收机灵敏度等关键参数主要根据系统支持的ODN类型来进行划分。根据允许衰减范围的不同,ODN类型主要分为A、B、C三大类,结合目前实际应用需求和光收发模块的实际能力工业界还定义了B+类,扩展了GPON系统支持的最大分路比。ODN分类见表1,目前B+类ODN是主流。
表1 ODN分类
ODN类型衰减范围 光通道损耗差
A类 5~20dB
B类 10~25dB
B+类 13~28dB 15dB
C类 15~30dB
GPON的标称线路速率(下行/上行)有多种,具体包括:
●1244.16Mbit/s/155.52Mbit/s;
●1244.16Mbit/s/622.08Mbit/s;
●1244.16Mbit/s/1244.16Mbit/s;
●2488.32Mbit/s/155.52Mbit/s;
●2488.32Mbit/s/622.08Mbit/s;
●2488.32Mbit/s/1244.16Mbit/s;
●2488.32Mbit/s/2488.32Mbit/s。
目前主流厂家的GPON产品均支持2488.32Mbit/s/1244.16Mb it/s,并且在20km传输距离下支持1:64分路比。
3.TC层
TC层(也称为GTC层)是GPON的核心层,主要完成上行业务流的媒质接入控制和ONU注册这两个关键功能。GTC层包括两个子层:GTC成帧子层和TC适配子层。
(1)GTC成帧子层
GTC成帧子层包括3个功能:
●复用和解复用。PLOAM和GEM部分根据帧头指示的边界信息复用到下行TC帧中,并可以根据帧头指示从上行TC帧中提取出PLOAM和GEM部分。
●帧头生成和解码。下行帧的TC帧头按照格式要求生成,上行帧的帧头会被解码。此外还要完成嵌入式OAM。
●基于Alloc-ID的内部路由功能。基于Alloc-ID的内部标识为来自/送往GEMTC适配器的数据进行路由。
(2)GTC适配子层功能
适配子层提供了3个TC适配器,即ATMTC适配器、GEMTC适配器和OMCI适配器。ATM/GEMTC适配器生成来自GTC成帧子层各ATM/GEM块的PDU,并将这些PDU映射到相应的块。
(3)动态带宽分配(DBA)与业务QoS管理
GTC系统根据T-CONT管理业务流,每个T-CONT由Alloc-ID标识。一个T-CONT可包含一个或多个GEMPort-ID。OLT 监控每个T-CONT的流量负载,并调整带宽分配来更好地分配PON带宽资源。PON带宽资源的分配分为动态或静态两种方式,在动态资源分配方式中, OLT通过检查来自ONU的DBA报告和/或通过输入业务流的自监测来了解拥塞情况,然后分配足够的资源。在静态资源分配方式中,OLT根据配置信息为业务流预留固定带宽。