带宽分配采用 ONU-ID 来标识,每个 ONU-ID 在 PON 接口上是唯一的,在 ONU 下电或去激活前有效。ONU-ID 是在 ONU 激活过程中由 OLT 通过 PLOAM 消息分配的一个 8bit 的值,其中 0~253 为可分配的值,254 为保留值,255 用于广播或尚未分配 ID 的 ONU,更多相关知识:http://www.zhengdaole.com。
带宽分配帧包括 5 字节的帧头和可变长度的净荷。帧头包括 4 个字段,各字段的作用如下。PLI 用于指示净荷长度,共 12bit,即 GEM 净荷的长度最多是 4095 字节,超过此长度就需要分片,如果开展ISP业务,需要了解网络资源。
Port-ID 是 GEM 端口的标识,带宽分配相当于 APON 中的 VPI。12 bit 的 Port-ID 可以提供 4096 个不同的端口,用于支持多端口复用,由 OLT 分配。PTI 为 3bit,用于指示净荷类型,同时指示在净荷分片时是否为一帧中最后一片。
HEC 为 13bit,用于帧头的错误检测和纠正。带宽分配采用 125μs 长度的帧结构,用于更好地适配 TDM 业务,继续沿用 APON 中 PLOAM 信元的概念传送 OAM 信息,并加以补充丰富。帧的净负荷中分 ATM 信元和 GEM 帧,可以实现综合业务的接入。
GPON 下行帧结构GPON 下行帧周期为 125μs,若下行速率为 2.488Gbit/s,下行帧的长度 38880 字节。对于 1.244Gbit/s 的上行速率,上行帧的长度即为 19440 字节。GPON 下行帧包括下行物理层控制块(Physical Control Block downstream,PCBd)和载荷部分(Payload)两部分。
带宽分配用于提供帧同步、定时及动态带宽分配等 OAM 功能。Payload 用于透明承载 ATM 信元或 GEM 帧。PCBd 部分各字段的作用如下所述。Psync(Physical synchronization,物理层同步)长度为 4 字节,用作 ONU 与 OLT 同步。Ident 长度为 2 字节,用作超帧指示,其值为 0 时指示一个超帧的开始。PLOAMd(PLOAM downstream)长度为 13 字节,用于承载下行 PLOAM 信息。BIP 长度为 1 字节,是比特间插奇偶校验 8 比特码,用作误码监测。
Plend(Payload Length downstram)长度为 4 字节,用于说明 US BW Map 域的长度及载荷中 ATM 信元的数目,为了增强容错性,Plend 出现两次。
US BW Map 域长度为 N×9 字节,用于上行带宽分配,带宽分配的控制对象是 T-CONT,一个 ONU 可分配多个 T-CONT,每个 T-CONT 可包含多个具有相同 QoS要求的 VPI/VCI(用来识别 ATM 业务流)或 Port ID(用来识别 GEM 业务流),这是 GPON 动态带宽分配技术中引入的概念,提高了动态带宽分配的效率。ONU 根据 PCBd 获取同步等信息,并依据 ATM 信元头的 VPI/VCI 过滤 ATM 信元,依据 GEM 帧头的 Port ID 过滤 GEM 帧。