第5章光纖接入技術(shù)

光纖接入技術(shù)概述APON接入技術(shù)EPON接入技術(shù)GPON接入技術(shù)第5章光纖接入技術(shù)

光纖接入網(wǎng)的基本概述

無源光網(wǎng)絡(luò)無源光網(wǎng)絡(luò)的典型應(yīng)用模式PON技術(shù)的發(fā)展及演進(jìn)一光纖接入技術(shù)概述光纖接入網(wǎng)的基本概念光纖接入網(wǎng)（OpticalAccessNetwork，OAN）光纖接入技術(shù)是指局端與用戶之間完全以光纖作為傳輸媒體的接入技術(shù)。將這種技術(shù)應(yīng)用于接入網(wǎng)，就是我們所說的光接入網(wǎng)。

光纖接入網(wǎng)（OAN）的主要通過光纖實(shí)現(xiàn)信息的傳送功能。光纖接入網(wǎng)（OAN）由三個部分構(gòu)成：光線路終端（，OLT）、光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）以及光分配網(wǎng)絡(luò)（ODN）。光纖接入網(wǎng)的基本概念無源光網(wǎng)絡(luò)1.無源光網(wǎng)絡(luò)的定義光纖接入可以分為有源光網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)（AON)和無源光網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)（PON)。無源光網(wǎng)絡(luò)（PON），是指在OLT和ONU之間是光分配網(wǎng)絡(luò)（ODN），沒有任何有源電子設(shè)備，它包括基于ATM的無源光網(wǎng)絡(luò)APON及基于IP的無源光網(wǎng)絡(luò)E/GPON。PON的概念最早是由英國電信公司的研究人員于是1987年提出，主要是為了滿足用戶對網(wǎng)絡(luò)靈活性的要求。無源光網(wǎng)絡(luò)無源光網(wǎng)絡(luò)2.無源光網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)

（1）無源光網(wǎng)體積小，設(shè)備簡單，安裝維護(hù)費(fèi)用低，投資相對也較小。

（2）無源光設(shè)備組網(wǎng)靈活，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可支持樹型、星型、總線型、混合型、冗余型等網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

（3）安裝方便。

（4）無源光網(wǎng)絡(luò)是純介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，徹底避免了電磁干擾和雷電影響。

（5）無源光網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容比較簡單。無源光網(wǎng)絡(luò)典型應(yīng)用模式5.1.3無源光網(wǎng)絡(luò)的典型應(yīng)用模式FTTx是光纖接入網(wǎng)的應(yīng)用模式。根據(jù)光纖深入用戶的程度，光纖接入技術(shù)可以分為光纖到戶（FTTH）、光纖到樓宇（FTTB）、光纖到路邊（FTTC）、光纖到節(jié)點(diǎn)（FTTN）、光纖到辦公室等。無源光網(wǎng)絡(luò)典型應(yīng)用模式1.FTTH(光纖接入網(wǎng)）

光纖到戶（FiberToTheHome，F(xiàn)TTH）：顧名思義就是一根光纖直接到家庭。（1）ONU直接放在用戶家里（2）中心局到用戶之間全部為光連接和光傳輸（3）接入網(wǎng)無任何有源設(shè)備，是一個真正的透明網(wǎng)絡(luò)（4）是一種真正意義上的寬帶接入技術(shù)是用戶接入網(wǎng)的長遠(yuǎn)目標(biāo)無源光網(wǎng)絡(luò)典型應(yīng)用模式2.FTTB

光纖到大樓（FiberToTheBuilding，F(xiàn)TTB）：光纖入大樓是在樓內(nèi)安裝交換機(jī)，將光纖連接到交換機(jī)，通過交換機(jī)連接到各家的是雙絞線而沒有光貓，雙絞線可以直接連接電腦或路由器的WAN接口。（1）ONU設(shè)在辦公樓或居民住宅樓內(nèi)的某個公共地方（2）點(diǎn)到多點(diǎn)結(jié)構(gòu)，一個OUN為多個用戶提供接入（3）通常采用FTTB+Ethernet技術(shù)無源光網(wǎng)絡(luò)典型應(yīng)用模式3.FTTC光纖到路邊（FiberToTheCurb，F(xiàn)TTC）是光接入網(wǎng)的應(yīng)用類型之一。（1）ONU設(shè)在交接箱處（2）用戶到ONU之間（引入線）仍用雙絞銅線連接或同軸纜（3）通常為點(diǎn)到點(diǎn)和點(diǎn)到多點(diǎn)結(jié)構(gòu)（4）一個ONU可為一個或多個用戶提供接入（5）是一種介質(zhì)混合結(jié)構(gòu)（6）通常采用FTTC+xDSL技術(shù)或FTTC+CableModem技術(shù)PON技術(shù)的發(fā)展及演進(jìn)PON技術(shù)的發(fā)展及演進(jìn)

最早的PON系統(tǒng)主要是用于解決多個的窄帶接入網(wǎng)(數(shù)字用戶環(huán)路)遠(yuǎn)端設(shè)備的互聯(lián)，傳送n×64kbit/s的語音時隙。20世紀(jì)90年代，在FSAN和ITU-T的共同努力下，第一個關(guān)于PON系統(tǒng)的國際標(biāo)準(zhǔn)《基于無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)的寬帶光接入系統(tǒng)》(ITU-TG.983.1)于1998年發(fā)布，該標(biāo)準(zhǔn)一般也被稱為BPON標(biāo)準(zhǔn)。EEE和ITU-T相繼在2000年和2001年啟動了EPON和GPON的標(biāo)準(zhǔn)化工作，并分別于2004年發(fā)布了完成的標(biāo)準(zhǔn)。

從2005年開始，IEEE和ITU相繼開展了對下一代PON系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化研究。PON技術(shù)的發(fā)展及演進(jìn)APON的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)APON的工作機(jī)制APON的關(guān)鍵技術(shù)APON技術(shù)的發(fā)展二APON接入技術(shù)APON的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)APON是在20世紀(jì)90年代中期由全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)(FSAN)組織提出的基于ATM的PON技術(shù)。APON在PON上傳送ATM信元，在物理層采用PON技術(shù)，在數(shù)據(jù)鏈路層采用ATM技術(shù)。APON下行以155.520Mbps或622.080Mbps的傳輸速率發(fā)送連續(xù)的ATM信元，同時將物理層OAM信元插入數(shù)據(jù)流中。上行以突發(fā)的ATM信元方式發(fā)送數(shù)據(jù)流，并在ATM信元頭增加3字節(jié)的物理層開銷，以支持突發(fā)發(fā)送和接收。APON提供了非常豐富和完備的OAM功能，包括比特誤碼率的監(jiān)視、告警和檢測，自動發(fā)現(xiàn)和自動測距，并采用攪動策略作為實(shí)現(xiàn)下行數(shù)據(jù)加密的安全機(jī)制。APON的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)APON的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)APON的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)由光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）、光線路終端（OLT）以及無源光分路器（OBD）組成。1.雙向傳輸技術(shù)APON的工作機(jī)制上行工作波長為1310nm，下行工作波長為1550nm。APON的工作機(jī)制2.速率結(jié)構(gòu)

根據(jù)G．983．1建議，APON系統(tǒng)可采用兩種速率結(jié)構(gòu)：

①上、下均為155。520Mbit／s的對稱速率結(jié)構(gòu)。

②上行為155．520Mbit／s，下行為622．080Mbit／s的不對稱幀結(jié)構(gòu)。3.傳輸復(fù)用技術(shù)在APON系統(tǒng)中，上行和下行采用兩種不同的傳輸復(fù)用技術(shù)：①上行采用TDMA復(fù)用技術(shù)。②下行采用TDM復(fù)用技術(shù)。APON的工作機(jī)制APON的若干關(guān)鍵技術(shù)APON的若干關(guān)鍵技術(shù)1.測距技術(shù)測距技術(shù)的目的是補(bǔ)償因ONU與OLT之間的距離不同而引起的傳輸時延差異，使所有ONU到OLT的邏輯距離相同。產(chǎn)生傳輸時延差異的原因有兩個，一個是物理距離不同；另一個是由環(huán)境溫度變化和光電器件的老化等。測距程序分為兩個步驟：第一步是在新的ONU安裝調(diào)測階段進(jìn)行靜態(tài)粗調(diào)，這是對物理距離差異進(jìn)行時延補(bǔ)償；第二步是在通信過程中實(shí)時進(jìn)行動態(tài)精調(diào)，以校正由于環(huán)境溫度變化和器件老化等因素引起的時延漂移。測距方法可以分為擴(kuò)頻法測距、帶外法測距和帶內(nèi)開窗測距。

2.上行通信中的TDMA技術(shù)APON通過OLT將上行信道劃分成若干個時間片刻，從保證在同一時刻僅有一個ONU發(fā)送上行信號，除去極少量的同步開銷和保護(hù)時間外，頻帶幾乎仝部利用：此外，TDMA能夠更有效地利用各種數(shù)字技術(shù)，在預(yù)分配和按申請分配方面也有其優(yōu)勢，尤其適用于基于信元分組的ATM分組在上行信道中的傳輸。APON的若干關(guān)鍵技術(shù)3.傳輸技術(shù)APON不采用窄帶PON的單纖雙向時分復(fù)用技術(shù)。雙向傳輸方法有兩種，第一種采用單纖波分復(fù)用(WDM)技術(shù)，兩個波長分別工作于1310nm區(qū)和155Onm區(qū)；第二種方法為了提高可靠性采用雙纖積傳輸，lT作于1310nm以便于利用低成本的光源，系統(tǒng)擴(kuò)容時可采用TDM方式，進(jìn)一步可以考慮WDM技術(shù)。APON的若干關(guān)鍵技術(shù)EPON的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)EPON的傳輸原理EPON的關(guān)鍵技術(shù)EPON的典型應(yīng)用三EPON接入技術(shù)EPON的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

由于技術(shù)和市場的原因，ATM已經(jīng)在局域網(wǎng)市場中全面敗退。與此相反，IP/Ethernet技術(shù)卻越來越受到人們的喜愛。以太網(wǎng)是在20世紀(jì)80年代發(fā)展的一種局域網(wǎng)技術(shù)，以太網(wǎng)的幀格式與IP是一致的，特別適合于傳輸IP數(shù)據(jù)。隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，以太網(wǎng)被廣泛應(yīng)用。

基于上述原因，以太網(wǎng)接入網(wǎng)得到快速發(fā)展和廣泛關(guān)注，特別是EPON的概念引起了設(shè)備供應(yīng)商和運(yùn)營商的濃厚興趣。在IEEE802.3EFM研究組的頭兩次會議上，小組提出了EPON的概念，決定著手研究這個課題，并且對其目標(biāo)、優(yōu)勢和關(guān)鍵技術(shù)等問題進(jìn)行初步的討論，提出要加速EPON的標(biāo)準(zhǔn)化工作。EPON的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)EPON的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)EPON技術(shù)采用點(diǎn)到多點(diǎn)的用戶網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，利用光纖實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、語音和視頻的全業(yè)務(wù)接入的目的，主要由OLT、ODN、ONU三個部分構(gòu)成。OLTONUOpticalLineTerminal光線路終端OpticalNetworkUnit光網(wǎng)絡(luò)單元PassiveOpticalSplitter

無源分光器PSTNInternetCATVONUONUPassiveOpticalSplitter

無源分光器EPON的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)OLT作為整個網(wǎng)絡(luò)/節(jié)點(diǎn)的核心和主導(dǎo)部分，完成ONU注冊和管理、全網(wǎng)的同步和管理以及協(xié)議的轉(zhuǎn)換、與上聯(lián)網(wǎng)絡(luò)之間的通信等功能。OLT根據(jù)需要可以配置多塊OLC（OpticalLineCard），OLC與多個ONU通過POS（無源分光器）連接。ODN在網(wǎng)絡(luò)中的定義為從OLT－ONU的線路部分，包括光纜、配線部分以及分光器（Splitter）全部為無源器件，是整個網(wǎng)絡(luò)信號傳輸?shù)妮d體。ONU作為用戶端設(shè)備在整個網(wǎng)絡(luò)中屬于從屬部分，完成與OLT之間的正常通信并為終端用戶提供不同的應(yīng)用端口。EPON的傳輸原理5.3.2EPON的傳輸原理1.WDM技術(shù)EPON系統(tǒng)采用WDM技術(shù)，實(shí)現(xiàn)單纖雙向傳輸。1490nm1310nmEPON的傳輸原理下行（OLT到ONU）波長1490nm，承載語音和數(shù)據(jù)信號上行（ONU到OLT）波長1310nm，承載語音和數(shù)據(jù)信號下行還可以使用1550nm的波長，用于承載CATV視頻信號上下行是否可以采用相同波長？EPON的傳輸原理2.上行方向——TDMAOLT接收數(shù)據(jù)前比較LLID注冊列表；每個ONU在由局方設(shè)備統(tǒng)一分配的時隙中發(fā)送數(shù)據(jù)幀；分配的時隙補(bǔ)償了各個ONU距離的差距，避免了各個ONU之間的碰撞。EPON的傳輸原理3.下行方向——廣播在ONU注冊成動后分配一個唯一的LLID；在每一個分組開始之前添加一個LLID，替代以太網(wǎng)前導(dǎo)符的最后兩個字節(jié)；OLT接收數(shù)據(jù)時比較LLID注冊列表，ONU接收數(shù)據(jù)時，僅接收符合自己的LLID的幀或者廣播幀。EPON關(guān)鍵技術(shù)5.3.2EPON關(guān)鍵技術(shù)介紹1.LLID與仿真子層（1）仿真子層的目的：使下層的P2MP網(wǎng)絡(luò)的處理方式看起來類似于多個P2P鏈路的集合。LLID的定義改變了以太網(wǎng)固有的特性，是傳輸質(zhì)量獲得可以控制的基礎(chǔ)。EPON關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)的方法：在每一個分組開始之前添加一個LLID，替代前導(dǎo)符的最后兩個字節(jié)。實(shí)現(xiàn)機(jī)制：在ONU注冊成動后分配一個唯一的LLID；OLT接收數(shù)據(jù)時比較LLID注冊列表；ONU接收數(shù)據(jù)時，僅接收符合自己的LLID的或者廣播包。EPON關(guān)鍵技術(shù)2.多點(diǎn)控制協(xié)議（1）MPCP在OLT和ONU之間規(guī)定了一種控制機(jī)制——MPCP來協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)的有效發(fā)送和接收：系統(tǒng)運(yùn)行過程中上行方向在一個時刻只允許一個ONU發(fā)送；位于OLT的高層負(fù)責(zé)處理發(fā)送的定時、不同ONU的擁塞報告，從而優(yōu)化PON系統(tǒng)內(nèi)部的帶寬分配。（2）MPCP有兩種GATE操作模式：初始化模式和普通模式。初始化模式用來檢測新連接的ONU，測量環(huán)路延時和ONU的MAC地址；普通模式給所有已經(jīng)初始化的ONU分配傳輸帶寬。EPON關(guān)鍵技術(shù)（1）MPCPMAC控制幀幀結(jié)構(gòu)EPON關(guān)鍵技術(shù)（2）MPCP控制幀的類型a.GATE（OLT發(fā)出）允許接收到GATE幀的ONU立即或者在指定的時間段發(fā)送數(shù)據(jù)b.REPORT（ONU發(fā)出）向OLT報告ONU的狀態(tài)，包括該ONU同步于哪一個時間戳、以及是否有數(shù)據(jù)需要發(fā)送。c.REGISTER_REQ（ONU發(fā)出）在注冊規(guī)程處理過程中請求注冊。d.REGISTER（OLT發(fā)出）在注冊規(guī)程處理過程中通知ONU已經(jīng)識別了注冊請求。e.REGISTER_ACK（ONU發(fā)出）在注冊規(guī)程處理過程中表示注冊確認(rèn)EPON關(guān)鍵技術(shù)3.MPCP的控制過程MPCP主要包括三個控制過程：GATE過程、REPORT過程、DISCOVERY過程。其中GATE過程和REPORT過程，控制上下行帶寬分配，保證數(shù)據(jù)有序傳輸，實(shí)現(xiàn)一個OLT與多個ONU的正常通信。DISCOVERY過程使OLT可以自動發(fā)現(xiàn)并注冊O(shè)NU。EPON關(guān)鍵技術(shù)EPON關(guān)鍵技術(shù)4.自動測距（1）補(bǔ)償因ONU距離不同而產(chǎn)生的時延差異：RTT（RoundTripTime）在注冊過程中，ONU對新加入的ONU啟動測距過程OLT使用RTT來調(diào)整每個ONU的授權(quán)時間OLT也可以在任何收到MPCPPDU的時候啟動測距功能。（2）使用注冊沖突避讓：在EPON系統(tǒng)中，解決ONU的注冊沖突的方案有兩種：隨機(jī)延遲時間法和隨機(jī)跳過開窗法。EPON關(guān)鍵技術(shù)RTT=(T5-T1)-（T3-T2)=T5-T4EPON關(guān)鍵技術(shù)5.動態(tài)帶寬分配技術(shù)（1）DBA機(jī)制DBA的定義：OLT根據(jù)ONU上T-CONT發(fā)送緩存占用情況，動態(tài)為其分配上行傳輸時隙。DBA的分類：根據(jù)OLT獲取T-CONT緩存占用情況的方式，DBA可以分為兩類a.TM(Trafficmonitoring)

–DBA：OLT對一個T-CONT的上行流量進(jìn)行持續(xù)的檢測，根據(jù)流量的波動情況，推測出該T-CONT邏輯緩存的當(dāng)前占用情況，從而為其分配相應(yīng)的帶寬。b.SR(Statusreporting)-DBA：OLT要求ONU上報其各個T-CONT的邏輯緩存的當(dāng)前占用情況，從而為其分配相應(yīng)的帶寬。EPON關(guān)鍵技術(shù)DBA的功能：自動檢測用戶流量變化，并調(diào)整相應(yīng)帶寬，從而為用戶提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。DBA能實(shí)現(xiàn)傳輸帶寬在各用戶之間的動態(tài)共享，提高了帶寬的利用率，從而可以在保證服務(wù)質(zhì)量的基礎(chǔ)上，接入更多的用戶。EPON關(guān)鍵技術(shù)（2）帶寬管理機(jī)制在EPON中DBA支持的三種分配帶寬類型：固定帶寬（Fixedbandwidth）、保證帶寬（Assuredbandwidth）、盡力而為帶寬（Best-Effortbandwidth）。a.固定帶寬（Fixedbandwidth）在T-CONT激活之后，OLT就為其分配該帶寬，不管T-CONT上是否有上行流量。b.保證帶寬（Assuredbandwidth）當(dāng)T-CONT有帶寬需求時，必須分配給它的帶寬。如果T-CONT的帶寬需求小于配置的保證帶寬，多出來的配置帶寬可以被其他的T-CONT使用。c.盡力而為帶寬（Best-Effortbandwidth）是優(yōu)先級最低的帶寬類型。在固定帶寬、保證帶寬和非保證帶寬都分配完之后，如果帶寬還有剩余，才會進(jìn)行盡力而為帶寬的分配。EPON關(guān)鍵技術(shù)6.EPON的保護(hù)機(jī)制TypeA:EPON關(guān)鍵技術(shù)TypeB:EPON關(guān)鍵技術(shù)TypeC:EPON關(guān)鍵技術(shù)TypeD:EPON的典型應(yīng)用EPON的典型應(yīng)用1.EPON技術(shù)在住宅區(qū)接入網(wǎng)中的應(yīng)用（1）FTTH室外樓內(nèi)布線全部為光纖，沒有銅纜；業(yè)務(wù)接入類型豐富，根據(jù)終端類型而定；接入點(diǎn)多，每個家庭獨(dú)享ONT終端。EPON的典型應(yīng)用（2）FTTB

對于FTTB模式，ONU設(shè)置在樓道，一般需要配合樓道交換機(jī)進(jìn)行業(yè)務(wù)的接入，光分路器的設(shè)置建議與FTTH方式相同。EPON的典型應(yīng)用2.EPON技術(shù)在工業(yè)區(qū)接入網(wǎng)中的應(yīng)用

工業(yè)區(qū)一般均為企業(yè)用戶，建議將ONU設(shè)置在企業(yè)的接入機(jī)房，結(jié)合其內(nèi)部交換機(jī)完成各類業(yè)務(wù)的接入。EPON的典型應(yīng)用3.EPON在商務(wù)街區(qū)接入中的應(yīng)用

商務(wù)街區(qū)的特點(diǎn)是沿街分布眾多的商務(wù)樓，樓內(nèi)分布著多家公司，因此一般將ONU設(shè)置到公司，即FTTO（光纖到辦公室），ONU通過交換機(jī)或路由器與公司內(nèi)部網(wǎng)相連。GPON的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及技術(shù)GPON的傳輸原理GPON的關(guān)鍵技術(shù)GPON的典型應(yīng)用四GPON接入技術(shù)GPON的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及技術(shù)GPON采用GEM（GPONEncapsulationMethod）封裝機(jī)制，它適配來自傳送網(wǎng)上高層客戶信令的業(yè)務(wù)，可以對Ethernet、TDM、ATM等多種業(yè)務(wù)進(jìn)行封裝映射，能提供1.244Gbps和2.488Gbps下行速率和所有標(biāo)準(zhǔn)的上行速率，并具有強(qiáng)大OAM功能。GPON的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及技術(shù)GPON的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及技術(shù)特點(diǎn)1.GPON系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

跟其他的PON系統(tǒng)一樣，GPON系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括OLT、ODN、ONU等。其中OLT是位于局端的通信設(shè)備，在整個ONU系統(tǒng)中有著核心的作用。GPON的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及技術(shù)2.GPON的技術(shù)特點(diǎn)(1)前所未有的高帶寬。(2)QoS保證的全業(yè)務(wù)接入。(3)很好地支持TDM業(yè)務(wù)。(4)簡單、高效的適配封裝。(5)強(qiáng)大的OAM能力。(6)技術(shù)相對復(fù)雜，設(shè)備成本較高。GPON的傳輸原理1.GPON的上、下行傳輸GPON下行的復(fù)用可以看出一個OLT的PON口由若干個邏輯Port組成，我們稱之為Gemport，ONU同樣具有若干個Gemport，OLT的Gemport與ONU的Gemort通過某種方式一一對應(yīng)。GPON的傳輸原理GPON的傳輸原理（1）下行方向——廣播在GPON系統(tǒng)中下行數(shù)據(jù)采用的依然廣播方式。在ONU根據(jù)GEM幀中封裝的GemportID進(jìn)行過濾。OLT下行具有兩種類型的通道，單播Gemport通道和組播Gemport通道。GPON的傳輸原理a.單播Gemort通道，表示OLT發(fā)送的數(shù)據(jù)只是傳送給某個特定的ONU，只有一個配置了這個單播Gemport的ONU會接收這個數(shù)據(jù)。GPON的傳輸原理b.組播Gemort通道，表示OLT發(fā)送的數(shù)據(jù)是傳送給一組ONU，存在若干個ONU配置了這個組播Gemport，這些ONU都會接收這個數(shù)據(jù)，由于ONU往往具有若干個UNI接口，一般對于組播Gemport通道我們會結(jié)合組播GemportID與組播MAC地址一起進(jìn)行過濾操作。GPON的傳輸原理（2）上行方向——TDMAOLT上行業(yè)務(wù)采用TDMA方式，ONU將業(yè)務(wù)封裝入GEM幀中，然后若干個GEM幀組成一個TCONT，在分配的時間片內(nèi)傳送。在GPON系統(tǒng)中上行數(shù)據(jù)采用的時分多址復(fù)用技術(shù)。GPON的上行是通過TDMA（時分復(fù)用）的方式傳輸數(shù)據(jù)，上行鏈路被分成不同的時隙，根據(jù)下行幀的upstreambandwidthmap字段來給每個ONU分配上行時隙，這樣所有的ONU就可以按照一定的秩序發(fā)送自己的數(shù)據(jù)了，不會產(chǎn)生為了爭奪時隙而沖突。GPON的傳輸原理IFponONUONUONUT-CONTPortT-CONTPortPortT-CONTT-CONTPortPortPortPortPort不同的ONU用ONU-ID標(biāo)識不同的T-CONT用Alloc-ID標(biāo)識不同的GEM-PORT用Port-ID標(biāo)識GPON的傳輸原理2.幀結(jié)構(gòu)（1）下行幀結(jié)構(gòu)下行幀是連續(xù)的結(jié)構(gòu)。PCBd表示下行物理控制塊，包含有下行的管理參數(shù)。載荷字段由很多的GEM幀組成。GPON的傳輸原理GPON下行數(shù)據(jù)幀格式-PCBdGPON的傳輸原理BWmap字段GPON的傳輸原理（2）上行幀結(jié)構(gòu)

上行幀由很多ONUBurst組成，每個Burst表示一個ONU的上行數(shù)據(jù)；每個ONUBurst包含有一個或多個Allocationinterval，每個Allocationinterval表示該ONU的一個T-CONT的上行數(shù)據(jù)。GPON的關(guān)鍵技術(shù)1.ONU的自動發(fā)現(xiàn)和注冊（1）ONU的七種狀態(tài)a.初始狀態(tài)Initial-state（O1）b.待機(jī)狀態(tài)Standby-state（O2）c.序列號狀態(tài)Serial-Number-state（O3）d.測距狀態(tài)Ranging-state（O4）e.運(yùn)行狀態(tài)Operation-state（O5）f.POPUP狀態(tài)POPUP-state（O6）g.緊急停止?fàn)顟B(tài)Emergency-Stop-state（O7）GPON的關(guān)鍵技術(shù)（2）發(fā)現(xiàn)ONU的活動GPON的關(guān)鍵技術(shù)（3）ONU的測距活動GPON的關(guān)鍵技術(shù)2.DBAGPONDBA功能的分配單位是T-CONT，GPONTC層規(guī)定了5種類型的T-CONT,這5種類型的T-CONT代表了不同的類型的QoS能力。其中，Type5是一個綜合的T-CONT