《GPON原理介绍胶.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《GPON原理介绍胶.ppt（67页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTDHUAWEI Confidential InternalGPON原理介绍接入网产品技术部接入网产品技术部HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 考虑到未来许多的宽带应用，越来越多的国家认识到必须尽早突破接入“瓶颈”，而光纤是今为止最好的传输媒介。本文主要分析 GPON技术的产生背景、应用、基本概念和特点，以及GPON系统的管理模式和终端的业务发放模式。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 参考资料参考资料lhttp:/ QoS专
2、题介绍 lhttp:/ HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 学习完此课程，您将会：掌握GPON的概念及发展背景理解光网络架构掌握GPON的主要协议掌握GPON的关键技术了解GPON提供的基本业务HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 第第第第1 1章章章章光接入网概述光接入网概述光接入网概述光接入网概述第第第第2 2章章章章 PON PON基本概念基本概念基本概念基本概念第第第第3 3章章章章 GPONGPON协议分析协议分析协议分析协议分析第第第第4 4章章章章 GPONGPO
3、N关键技术关键技术关键技术关键技术第第第第5 5章章章章 GPON GPON承载的基本业务承载的基本业务承载的基本业务承载的基本业务HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 接入网的现状接入网的现状全球电信运营商处在转型过程中：1、业务竞争力的提升：提供更多业务。2、增加ARPU值：多种业务捆绑，降维护成本。3、提升用户忠诚度：提高用户对网络感受满意度，降低用户离网率。要要实现转型目标，实现转型目标，宽带提速是前提。宽带提速是前提。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Service
4、AccessCoreX.25ADSLEthernetPSTNIPATMFRGSM/GPRSCDMACablePDHSDHWireless VoiceWireless DataHigh SpeedInternet VoiceStreamingDial-upVoIPMessageFTTH GPONDSLWirelessEth/IP/MPLSAggregation NetworkLocation&PresenceMessageOnline GamingVoiceDataVideoStorageDirectory接入网的发展趋势接入网的发展趋势All over IPHUAWEI TECHNOLOGIE
5、S CO.,LTD.HUAWEI Confidential 如何解决如何解决“距离与带宽距离与带宽”的矛的矛盾盾xDSL技术技术xDSL技术很难解决距离与距离与带宽带宽的矛盾问：怎么办？答：“光进铜退”！采用光纤接入网是光纤接入网是不错的不错的方案！HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 光纤接入网的接入方案光纤接入网的接入方案(a)点到点的网络点到点的网络 (b)路边交换网络路边交换网络 (c)无源光网络无源光网络即即:PON Curb switchCOCOCON subscribersL kmL kmL kmPassiveoptica
6、lsplitterN subscribersHUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential ADSL2+PONADSL2+VDSL2Centre officeHomeVDSL2ONTADSL2+10/100Base-T1 km2 kmIP DSLAMGECurbBuildingGESplitterFTTCFTTBFTTBFTTHADSL2+VDSL2GEFTTBDSLBest Suitable is the Best ChoiceFTTX场景分析场景分析HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential
7、 第第第第1 1章章章章光接入网概述光接入网概述光接入网概述光接入网概述第第第第2 2章章章章 PON PON基本概念基本概念基本概念基本概念第第第第3 3章章章章 GPONGPON协议分析协议分析协议分析协议分析第第第第4 4章章章章 GPONGPON关键技术关键技术关键技术关键技术第第第第5 5章章章章 GPON GPON承载的基本业务承载的基本业务承载的基本业务承载的基本业务HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential lPassive Optical Network 无源光网络无源光网络OLTONUOptical Line Termin
8、al 光线路终端Optical Network Unit 光网络单元 Passive Optical Splitter 无源分光器PSTNInternetCATVONUONU PON是一种点到多点（是一种点到多点（P2MP）结构的无源光网络；）结构的无源光网络；PON由由光线路终端光线路终端OLT（Optical Line Terminal）、光网络单元光网络单元 ONU（Optical Network Unit）和光分配网络和光分配网络ODN（Optical Distribution Network）组成；）组成；Passive Optical Splitter 无源分光器什么是什么是PON
9、?HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 两大两大PONPON技术：技术：GPONGPON和和EPONEPONEPONGPONTCP+UDP etc.IPEthernetLayer 2Layer 3Layer 4Layer 5or moreLayer 1PON-PHYTDME1话音音视频数据数据VoIPAES(Optional)AAL1/AAL2AAL5GEM FramePON-PHYTDME1话音音视频数据数据VoIPAES(Optional)窄带PONA/BPONGPONNG-PONEPON10G EPONITU-T/FSANIEEE
10、 802.3过去将来GPON与EPON都是在A/BPON的基础上发展起来,有着共同的技术起源。ITU和IEEE两标准组织定位的不同导致GPON和EPON在技术理念存在较大差异：ITU-T/FSAN是以会员（运营商为主）身份参与的具有官方性质的通信行业标准化组织，制定的标准更关注运营商的业务与可运营需求。IEEE是以工程师个人身份参与的电子/电器行业化标准组织，更关注技术的创新和实现，缺乏对运营商长远需求的理解与分析。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential GPON与与EPON的比较的比较HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LT
11、D.HUAWEI Confidential GPON（Gigabit-capable Passive Optical Networks）三大优势：三大优势：1、更远的传输距离：采用光纤传输，接入层的覆盖半径、更远的传输距离：采用光纤传输，接入层的覆盖半径20KM；2、更高的带宽：对每用户下行、更高的带宽：对每用户下行2.5G/上行上行1.25G（物理层）；（物理层）；3、分光特性：局端单根光纤经分光后引出多路到户光纤，节省光纤资源。、分光特性：局端单根光纤经分光后引出多路到户光纤，节省光纤资源。GPON支持支持Tripleplay业务，可提供全业务竞争方案可以有效解决双绞线接入的带宽瓶颈，业务
12、，可提供全业务竞争方案可以有效解决双绞线接入的带宽瓶颈，满足用户对高带宽业务的需求，如高清电视、实况转播等，满足用户对高带宽业务的需求，如高清电视、实况转播等，GPON是三网合一的上佳方案。是三网合一的上佳方案。GPON标准完善，综合业务支持好，技术要求高标准完善，综合业务支持好，技术要求高全球大运营商的选择全球大运营商的选择1Mbps3M8M25M100MADSL/ADSL2+Copper BasedVDSL/ADSL2+Copper BasedPONFiber Based2002200320062010时间时间带宽带宽互联网视频会议远程控制接入技术业务需求VoD标清电视视频会议Game实况
13、TVVoDHDTV3km2km1km20km覆盖半径为什么选择为什么选择GPON?HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential lGPON系统采用WDM技术，实现单纤双向传输（强制）。l为了分离同一根光纤上多个用户的来去方向的信号，采用以下两种复用技术：下行数据流采用广播技术；上行数据流采用TDMA技术。1490nm1310nmGPON原理原理-数据复用数据复用HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential GPONGPON提供以下几种异步传输速率：提供以下几种异步传输速率：0.15552 0.1
14、5552 Gbit/sGbit/s up,1.24416 up,1.24416 Gbit/sGbit/s down down0.62208 0.62208 Gbit/sGbit/s up,1.24416 up,1.24416 Gbit/sGbit/s down down1.24416 1.24416 Gbit/sGbit/s up,1.24416 up,1.24416 Gbit/sGbit/s down down0.15552 0.15552 Gbit/sGbit/s up,2.48832 up,2.48832 Gbit/sGbit/s down down0.62208 0.62208 Gbi
15、t/sGbit/s up,2.48832 up,2.48832 Gbit/sGbit/s down down1.24416 1.24416 Gbit/sGbit/s up,2.48832 up,2.48832 Gbit/sGbit/s down down（目前的主流支持速率）（目前的主流支持速率）2.48832 2.48832 Gbit/sGbit/s up,2.48832 up,2.48832 Gbit/sGbit/s down down 支持最大逻辑距离为：支持最大逻辑距离为：60km60km 支持最大物理距离为：支持最大物理距离为：20km20km 支持最大距离差为：支持最大距离差为：2
16、0km20km 分光比为分光比为1 1：6464，可升级为，可升级为1 1：128128GPON网络基本性能参数网络基本性能参数 ONU OLT ONU 距离差:20km 逻辑距离:60 km 逻辑分光比:128 UNI SNI HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 第第第第1 1章章章章光接入网概述光接入网概述光接入网概述光接入网概述第第第第2 2章章章章 PON PON基本概念基本概念基本概念基本概念第第第第3 3章章章章 GPONGPON协议分析协议分析协议分析协议分析第第第第4 4章章章章 GPONGPON关键技术关键技术关键技
17、术关键技术第第第第5 5章章章章 GPON GPON承载的基本业务承载的基本业务承载的基本业务承载的基本业务第第第第6 6章章章章 GPON GPON系统的管理和业务发放模式系统的管理和业务发放模式系统的管理和业务发放模式系统的管理和业务发放模式第第第第7 7章章章章 GPON PK EPON GPON PK EPONHUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential ITU-T G.984.3GPON TC层规格要求GTC复用结构及协议栈介绍GTC帧结构介绍ONU注册激活流程DBA规格要求告警和性能ITU-T G-984.1/2/3/4产品开发简单
18、产品开发简单产品兼容性强产品兼容性强ITU-T G.984.1GPON网络参数说明保护倒换组网要求ITU-T G.984.4OMCI消息结构介绍OMCI设备管理框架OMCI实现原理简述ITU-T G.984.2PMD层规格要求2.488Gbps下行光接口参数规格要求1.244Gbps上行光接口参数规格要求物理层开销分配GPON标准协议标准协议HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 广播方式：广播方式：GPONGPON的下行帧长为固定的的下行帧长为固定的125us125us，下行为广播方式，所有的，下行为广播方式，所有的ONUONU都能收到
19、相同的数据，但是通过都能收到相同的数据，但是通过GEMPORT IDGEMPORT ID来区分不同的业务的数据，来区分不同的业务的数据，ONU ONU 通过过滤来接收属于自己的数据。通过过滤来接收属于自己的数据。GPON原理原理-下行数据下行数据HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential TDMATDMA方式：方式：GPONGPON的上行是通过的上行是通过TDMATDMA（时分复用）的方式传输数据，上行链路（时分复用）的方式传输数据，上行链路被分成不同的时隙，根据下行帧的被分成不同的时隙，根据下行帧的upstream bandwidth ma
20、pupstream bandwidth map字段来给每个字段来给每个ONUONU分配上行时隙，这样所有的分配上行时隙，这样所有的ONUONU就可以按照一定的秩序发送自己的数据了，不会就可以按照一定的秩序发送自己的数据了，不会产生为了争夺时隙而冲突。产生为了争夺时隙而冲突。GPON原理原理-上行数据上行数据HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential GPON 协议栈协议栈HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential IFponONUONUONUT-CONTPortT-CONTPortPortT
21、-CONTT-CONTPortPortPortPortPort不同的ONU用ONU-ID标识不同的T-CONT用Alloc-ID标识不同的GEM-PORT用Port-ID标识GPON复用示意图复用示意图 (ATM&GEM)IFponONUONUONUT-CONTPVCT-CONTPVCPVCT-CONTT-CONTPVCPVCPVCPVCPVC不同的ONU用ONU-ID标识不同的T-CONT用Alloc-ID标识不同的PVC用VPI/VCI标识(ATM业务业务)(GEM业务业务)HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential GPON的基本协议概
22、念的基本协议概念-T-CONT T-CONT(Transmission Containers)T-CONT(Transmission Containers)T-CONT的全称是Transmission Container，传输容器，是的，对于上行数据来说它就是一个“容器”，上行数据就放在这个“容器”中。但是一定要注意的是，T-CONT并没有物理上对应的概念，也就是说并没有什么物理的容器，它仅仅是个逻辑的概念。一个T-CONT对应一种带宽业务流，这种业务流有自己的Qos特征，Qos特征主要体现在带宽保证上，分为固定带宽，保证带宽，保证/不保证带宽，尽力转发，混合方式五种。T-CONT的主要是从带
23、宽的保证角度而不是从业务的种类（如CBR，UBR等，这里包含了带宽、延时、抖动等等的考虑），来划分的。每个T-CONT用Alloc-ID来标识。每个T-CONT的流量由多个VP或Port组成。而每个T-CONT中的VP或Port可以是来自任意ONU的。T-CONT是业务流量的集合体，通过Alloc-ID标识，一种T-CONT只能承载一种数据类型。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential GPON的基本协议概念的基本协议概念-T-CONTT-CONT T-CONT 的由来的由来OLTOLT如何区分不同如何区分不同ONTONT的上行数据？的上行
24、数据？下行数据是OLT广播下来的，ONT只需要从这堆信息中间拨出属于自己的那部分信息就行了。但是上行流就不一样了，因为上行流涉及到一个信息冲突的问题，目前PON技术采用的是上行TDMA，我们要将每个ONT发送数据的时间区分开来，这样OLT才不会混淆上传的数据。ONT怎么知道自己在哪个时间开始发数据呢？ONT怎么知道自己有多长的时间来发送数据呢？这就需要OLT与ONT之间达成某种协议来完成上述功能。如果如果OLTOLT分配给某分配给某ONTONT的发送时间比较长，那么会发生什么呢？的发送时间比较长，那么会发生什么呢？如果ONT发送的数据量比较大，也就是说这个ONT的带宽比较大。那问题来了，就是O
25、LT以什么为分配带宽的标志呢？最明显的一个答案就是ONT了，是的根据ONT是可以分配带宽，就是说OLT只要安排在哪个时间段内，某个ONT发送数据就行了。但是这样带来的问题是带宽的浪费。为什么呢？因为在某个时间段内如果ONT并没有数据要发送，它还是会占用这段时间的，以至于别的有大量数据要发送的ONT不能利用这段时间类发送数据。这样势必会造成成本的上升。有什么好办法么？GPON采用的是根据T-CONT来分配带宽 HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential l什么是DBA?l -DBA,Dynamically Bandwidth Assignmen
26、t(-DBA,Dynamically Bandwidth Assignment(动态带宽分配动态带宽分配)l -DBA -DBA是一种能在微秒或毫秒级的时间间隔内完成对上行带宽的动态分配是一种能在微秒或毫秒级的时间间隔内完成对上行带宽的动态分配的机制的机制 动态带宽分配采用集中控制方式：所有的ONU的上行信息发送，都要向OLT申请带宽，OLT根据ONU的请求按照一定的算法给予带宽（时隙）占用授权，ONU根据分配的时隙发送信息。其分配准许算法的基本思想是：各ONU利用上行可分割时隙反映信元到达的时间分布并请求带宽，OLT根据各ONU的请求公平合理地分配带宽。基本工作原理为OLT安排好各ONU允许
27、发送上行信号的时隙，发出时隙分配帧。ONU根据时隙分配帧，在OLT分配给它的时隙中发出自己的上行信号。这样，ONU之间就可以共同享有上行信道，即众多的ONU共享有限的上行信道带宽。GPON的基本协议概念的基本协议概念-DBAHUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential GPON的基本协议概念的基本协议概念-DBADBADBA（Dynamically Bandwidth Assignment Dynamically Bandwidth Assignment）的由来）的由来 有了T-CONT，OLT就可以根据T-CONT来分配带宽了。当然一个ONT
28、可以有多个T-CONT，这样带来的好处是可以根据不同的业务对带宽的要求不同来分配不同类型的T-CONT。所以T-CONT应该有不同的类型，目前T-CONT一般有四类基本类型：Fix，Assure，Not Assure和Best Effort（Max）。它们都是用来表示不同的带宽分配策略的。他们之间有什么不同呢？不同之处就要涉及到DBA的概念了。动态带宽分配算法就是实时地改变GPON的各ONU上行带宽的机制。GPON中如果用带宽静态分配，对数据通信这样的变速率业务很不适合，如按峰值速率静态分配带宽则整个系统带宽很快就被耗尽，带宽利用率很低，而动态带宽分配使系统带宽利用率大幅度提高。通过DBA，我
29、们可以根据ONU突发业务的要求，通过在ONU之间动态调节带宽来提高PON上行带宽效率。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential GPON的基本协议概念的基本协议概念-DBADBADBA如何实现动态带宽分配如何实现动态带宽分配 目前T-CONT有四类基本类型：Fix，Assure，Not Assure和Best Effort（Max）。它们都是用来表示不同的带宽分配策略的。他们之间有什么不同呢？不同之处由DBA来完成的 。Fix的带宽是固定分配的，就是说固定分配给某个T-CONT的，在这个T-CONT对应的时间段内，即使这个T-CONT没有数
30、据，这个时间段也会是留给这个T-CONT的。这是很重要的，因为这可以保证很重要的数据能确保无误的送上去。Assure的带宽是确保带宽，就是说这个类型的T-CONT内的数据总是可以发送上去这个T-CONT对应带宽的数据量，只要有数据要发送，而且也在带宽的范围内的，OLT总是会满足的，但是如果这个T-CONT没有太多的数据要发送，那么这部分的带宽就可以拿来给别的需要带宽的T-CONT来使用。其实对于Not Assure和Best Effort的T-CONT，它们的性质差不多，都是不能确保这个T-CONT能有这么多的带宽的，主要还是要看OLT的带宽的使用情况，如果还有剩余带宽的话，那么OLT就会考虑
31、将剩余带宽分配给它们，唯一不同的是Not Assure比Best Effort的优先级要高，就是说如果有剩余带宽，Not Assure将会首先得到满足，如果还有剩余带宽，那才会轮到Best Effort。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 带宽类型分为带宽类型分为FB,AB,NAB,BEFB,AB,NAB,BE。动太带宽分配模板的五种类型，动太带宽分配模板的五种类型，Type1,Type2,Type3,Type4,Type5Type1,Type2,Type3,Type4,Type5。大家可以考虑一个问题，现在是有四种带宽类型，那是不是
32、每种业务分配不同的带宽类型就既能保证不同的业务分配不同的带宽，又能保证带宽不被浪费？显然不能，例如，这样的一个应用场景如何实现：要求语音业务带宽固定分配，上网业务保证带宽为1M，最大带宽为2M。那如何解决上述问题呢，采用带宽分配模板来解决。GPON的基本协议概念的基本协议概念-DBAHUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential DBADBA的的实现过实现过程程OLT内部DBA模块不断收集DBA报告信息，进行相关计算，并将计算结果以BW Map的形式下发给各ONU。各ONU根据BW Map信息在各自的时隙内发送上行突发数据，占用上行带宽。DBA算
33、法算法逻辑逻辑DBA报报告告BW MapTime slotT-CONTT-CONTT-CONTONU的的调调度度器器ONUOLT控制平面数据平面GPON的基本协议概念的基本协议概念-DBAHUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential DBADBA的两种的两种实现过实现过程：程：SR(Status Reporting)-DBA PayloadUS BWMapDataReportPCBdD/S DirectionU/S DirectionOLTONTlOLT根据上次计算的结果在下行帧头中下发BW Map。lONU根据带宽分配信息在规定的时隙上发送目
34、前T-CONT中等待发送的数据状态报告。lOLT收到ONU的状态报告后，经过DBA计算并更新BW Map，在下一帧进行下发。lONU收到OLT下发的BW Map消息后，在指定的时隙上发送数据。GPON的基本协议概念的基本协议概念-DBAHUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 在在OLT处监视从处监视从NSR-ONU/ONT来的信元数据流的算法来的信元数据流的算法过程(Procedure)：Step1：在确定的间隔(interval)内监视OLT接收到的信元数目。Step2：通过使用在Step1中的实时监控(real time monito
35、ring)结果来计算利用速率(utilization rate)。Step3：通过比较利用速率和极限值，来认识(recognize)拥塞程度。DtijDiDjDBADBA的两种的两种实现过实现过程：程：NSR(Non Status Reporting)-DBAGPON的基本协议概念的基本协议概念-DBAHUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential GPON的基本协议概念的基本协议概念-Gemport Gemport Gemport的由来的由来 好的，我们有了表示带宽的概念了，那么还需要什么呢？再想想，假设我们需要将语音给予Fix的带宽，那我们要
36、怎么办呢？也就是要将语音绑定到Fix的T-CONT上，但是怎么绑定呢？通过承载流的一个通道gemport。这里所说的通道并不是真正的物理通道，仅仅是能够标识一些数据流的流向的概念。正像T-CONT一样，能够标识gemport的也是一个ID而已，称为Port-ID。这个在一个OLT Pon口下也是唯一的。范围为04095。Gemport Gemport概念概念 GPON的GEM与ATM部分类似也是面向虚连接的。在OLT和ONT之间必须建立虚连接才能转发数据。每个GEM的连接用PortID来标识。T-CONT是从带宽的角度标识各种业务流的类型。Port ID标识的是ONU的业务虚端口（虚连接），即
37、标识是具体的业务流承载的通道，这种通道是虚拟的，PortID是能起到地址的作用，如同VP一样。可以将各种业务与GEM的虚连接关联起来，比如将某种Vlan的所有流量映射到某个Port/VP上，或将没个源MAC的所有流量映射到某个Port上，也可以将一种流（流分类规则定义出来的流）作为一种业务由某个PortID来标识。PortID VPI/VCI。PortID的用法和含义与VPI/VCI完全一样。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential GPON的基本协议概念的基本协议概念-流流流流 好了。通道都已经建立好了，现在就进入正题了，配置一条数据流。
38、正像上面所提到的流是建立在gemport这个概念上的，所以我们必须将流映射到某个gemport上。要将流映射到gemport上，我们必须要建立一个映射的规则，一个简单的映射规则就可以了，只要能区分在一个gemport中不同的流就可以了。目前实现了几种协议规定的映射规则，在我们看到这就是所谓的Mapping Mode。Mapping Mode就是我们提到的映射模式，现在我们有多种映射，有Vlan，Priority，VlanPriority，DSCP等，目前现网用的有两种：Vlan和Priority这两种映射方式。其他的是一样的，仅仅是参数值不一样而已。提到流的映射，我们以下行流来讲解会比较清楚点
39、，因为分流是自上而下的，比较直观。假设流已经到了gemport的终结点了，就是说现在gemport的导航任务已经完成，所有的流都汇聚到了一点了，下一步的任务是将这些流分类，再分发出去。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential GPON的基本协议概念的基本协议概念-Flow control Flow Control Flow Control 流控方式，顾名思义就是流的控制方式，那么要控制流的什么呢？流，跑数据的，控制它肯定是控制流量了。大家可以想到的是，如果上行带宽够大的话，那限制流量就没有什么意义了。因为限制本来可以做到的事情是没有理智的。
40、这里大家应该会想到上面提到的T-CONT的了，T-CONT是用来分配上行带宽的。有了T-CONT的限制，那就会有上行数据量很大，以至于出现T-CONT对应的带宽根本不够用的情况。那怎么办呢？这时肯定会有部分数据丢失。困难来了，比如说这时有多条流都要上传很多的数据，这时到底选择哪部分数据丢弃呢？Flow Control的作用在这时候就要发挥了。Flow ControlFlow Control的方式有三种的方式有三种Gemport CarGemport Car Gemport Car是用来限制Gemport当中的流的流量的，也就是说这个gemport当中的流的流量我们是可以限制的。这种方式对配流的
41、操作来讲是简单化了点，因为一个gemport中流的流量一次限制就可以了。Flow CarFlow Car Flow Car就是针对一条流进行流量限制，针对不同的流进行限制的作用肯定是更大的，对流的控制也比gemport car要细致点。PQPQ PQ就是上行流的优先级的反映。上行优先级就是反映在上行数据拥塞的情况下的。优先上传优先级高的上行数据。怎么反映这个优先级的高低呢，相应的不同优先级的报文入不同的对队，完成PQ调度。如果有数据拥塞，那么高优先级的总是最先发出去的，只要高优先级的队列有数据，低优先级队列中的数据永远不会被发送。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAW
42、EI Confidential 一个一个OLT与多个与多个ONTONUONUONUT-CONTGEM PortT-CONTGEM PortGEM PortT-CONTT-CONT GEM PortGEM PortGEM PortGEM PortGEM Port不同的ONU用ONU-ID标识不同的T-CONT用Alloc-ID标识不同的GEM-PORT用Port-ID标识PON光口u每个GPON 端口，支持1：64 分光比，即可提供64路ONT 接入。u每个ONU上可以有多个T-CONT,每个TCONT可以绑多个GEMPORT.uT-CONT就相当于一个物理的缓存，只有绑定了DBA模板才能限速。
43、DBA123OLTHUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential GPON帧结构帧结构 了解以上了解以上GPONGPON技术涉及的一些概念后，我们在具体了解一下技术涉及的一些概念后，我们在具体了解一下GPONGPON帧结构，以知道帧结构，以知道流、流、T-contT-cont等数据是如何传输的。等数据是如何传输的。GPON GPON的物理层是定长的的物理层是定长的TDMTDM帧帧 125US 125US，不论是上行帧还是下行帧；，不论是上行帧还是下行帧；GPONGPON帧结构：帧结构：帧头和净荷。GPONGPON帧信息：帧信息：1、数据信息：下行
44、帧的净荷部分有两种：ATM信元、GEM信元。上行帧的净荷部分有三种：ATM信元、GEM信元、DBA帧。2、控制信息：OMCI、EOAM，PLOAM。数据信息都是在净荷中，而控制信息有的在净荷中，有的在帧头中。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Physical Control Block Downstream(PCBd)PayloadAllocIDStartEndAllocIDStartEnd1100200 x300500T-CONT1(ONT 1)T-CONT x(ONT 2)Slot 100Slot 200Slot 300Slot
45、 500PLOuPLOAMuPLSu DBRu x Payload xDBRu YPayload yUpstream Bandwidth Map125usDownstream FramingUpstream FramingOLT ONT 1ONT 64GPON帧结构帧结构AllocIDStartEndy501650 ONT 21xyT-CONT y(ONT 2)Slot 650Slot 501T-CONT x xT-CONT yHUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential PCBdnPayloadnPCBdn+1Payloadn+1Psync4
46、 bytesIdent4 bytesPLOAMd13 bytesBIP1 bytesPlend4 bytesPlend4 bytesUS BW MapN*8 bytesFEC Ind1 bitReserved1 bitSuper-frame Counter 30 bitsBlen BW MapLength 12 bitsAlen ATM PartitionLength 12 bitsCRC8 bitsAccess 18 bytesAccess 28 bytes.Access n8 bytesAlloc ID12 bitsFlags12 bitsSStart2 bytesSStop2 bytes
47、CRC1 byteSend PLS1 bitSend PLOAMu1 bitUse FEC1 bitSend DBRu2 bitsReserved7 bits125usCoverage of this BIPCoverage of next BIPDownstream FramingGPON下行帧结构下行帧结构125usHUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential GPON下行帧结构下行帧结构GPON的下行是同步的，每隔125us为一个下行帧。下行帧的长度为固定125us，38880字节。每个下行帧并不是只发往一个ONT的，而是可以发往多个ON
48、T。每个下行帧的帧头PCBd，各ONT都能收到，都要进行处理。这个帧头是公共的其中没有地址信息。每个下行帧的净荷部分中包含了很多个GEM的帧，每个GEM帧的帧头中包含有PortID的地址信息。收到下行帧后，每个ONT先处理帧头PCBd，然后取出净荷部门属于自己的PortID的GEM的帧。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential GPON下行帧结构下行帧结构GPON下行数据帧的帧头PCBd的US BW Map字段就是用于对ONU发送数据进行授权。该字段指示哪个Alloc ID（一个ONU可以对应一个Alloc ID或多个ID）何时开始发送数据
49、何时停止发送数据。这样，在正常情况下，上行方向的任意时刻都只有一个ONU在发送数据。US BW Map字段的指针指示的数值是以字节为单位，GPON系统可以实现以64kb/s为步长的上行带宽分配。对上行帧的授权是每个帧都要进行的，即使没有下行数据也要发空下行帧来对上行帧进行授权。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential PLOuPLOAMuPLSuDBRu xPayload xDBRu yPayload yPLOuDBRu zPayload zPreambleA bytesDelimiterB bytesBIP1 bytesONU-ID1 b
50、ytesInd1 bytesONU-ID1 bytesMsg ID1 bytesMessage10 bytesCRC1 bytesDBA 1,2,4bytesCRC1 bytesGEMheaderFramefragmentGEMheaderFull frameGEMheaderFramefragmentPLI12bitGem Port ID12bitPTI3bitHEC13bitONT AONT BUpstream FramingDBA ReportPad if neededGPON上行帧结构上行帧结构T-CONT y yT-CONT x xT-CONT z zHUAWEI TECHNOLOG