什么是GPON？｜百科

尽管光纤不是一项新的发展，但要使其更贴近客户及其不断变化的需求，就需要先进的接入策略。如今，光纤到户或光纤到节点，已经成为实现三网、四网融合、5G网络和高速宽带的必要条件。

这就是GPON技术为服务提供商提供可靠路线图的地方，以满足客户需求并优化资本支出、投资回报率和电气/光纤网络维护成本。GPON是宽带无源光综合接入技术的缩写，提供卓越的QoS（服务质量）、灵活性和动态带宽分配能力，为家庭和企业提供现代宽带。

什么是GPON？

GPON是无源光网络(PON)的领先标准，这是一种点对多点网络技术，通过光纤电缆向终端用户提供宽带接入。

这里，GPON中的术语“千兆位”表示它提供的最大速度，通常为2.488Gbps下行速度和1.244Gbps上行速度。请记住，此带宽在终端用户之间共享，这通常会导致宽带接入速度从10Mbps开始。另一方面，“无源”表示光纤网络不依赖于其路径中的任何电力设备。

如今，GPON技术已被证明是最常见的光纤连接类型，其能源效率比标准铜缆网络高出近95%。此外，GPON还具有单纤1:64的比率。这意味着GPON中的一根光缆，可以向多达64个终端用户传输视频、数据和语音。这使其成为以高效且经济高效的方式，实现最后一公里连接的首选光网络标准，因为GPON减少了光纤网络中的光纤数量。

GPON还有另一个突出的特性。即使用异步传输模式（ATM）编码，来将语音和数据流量集成在同一网络上。最终，GPON在当今以更高的数据速率、更大的带宽和更远的距离，以安全的方式提供三重播放服务（数据、IPTV、VoIP）方面非常有用，GPON还支持各种以太网协议。

GPON如何工作？

既然我们对GPON有了一定的了解，那么尝试了解它的工作原理就很自然了。GPON运行的关键在于其点对多点接入光纤网络拓扑。

GPON由三个主要元件组成：OLT（光线路终端）、ONU设备和无源光分支器。在这里，无源光分支器只需使用一根光纤电缆，即可将互联网服务提供商连接到多个终端用户，因为它通常将信号分成最多64个其他用户。

那么，整个流程是如何进行的呢？这是一个简单的解释：

首先，光线路终端通过称为光波分复用（WDM）的过程以光信号的形式发送数据。OLT通常是ISP，可以被视为GPON的起点。

信号沿着光分配网(ODN)上的单根光纤传播，到达末端的无源光分支器，GPON光纤网络的传输距离可达20公里。

无源GPON分路器接收光信号并将其分成多个信号，最多64个。这就是实现点对多点接入的原因，从而支持多达64个光纤连接。

最后，在最后一公里，分离的光信号到达安装在住宅或企业场所的单个GPONONT/ONU设备。这是GPON的终端，实现光数据信号到电信号的转换。反过来，数据也从GPONONT/GPONONU上行发送到OLT。

GPON的组成

是时候详细了解GPON中各个组件的功能了。GPON标准是由ITU-T关于PON网络的G.984推荐标准定义的。在它之下，它有四个主要组成部分：

光线路终端

OLT可以称为千兆无源光网络的网络管理器。其作用是向接收端的ONT（光网络设备）发送和接收视频、数据和语音光信号。OLT向下游发送1550nm的视频光信号，向下游发送1490nm的语音和数据光信号，向上游接收1310nm的光信号，这可以防止干扰。GPONOLT位于服务提供商端，即通常位于数据中心。与GPONONT类似，OLT也将接收到的光信号转换为电信号，它通过骨干电缆连接到光分支器。

光纤分路器

光纤分路器是一种无源组件，可将单根光缆分成多股单股光纤，这些单股光纤分支并连接到终端用户场所的各个光网络终端。GPON分路器通常具有指定的分路比，可以是1:64、1:32、1:16、1:8、1:4，具体取决于所需的输出数量。这种分路器可用于集中分路，其中信号被分路至64个终端用户，或者用于级联分路，其中分路器连接到线路上的其他分路器，以形成更多的分支网络。

光网络终端

GPON的用户端点是ONT，即光网络终端。它是一种专用调制解调器，用于在终端用户处将光信号转换为电信号。因此，它支持WiFi、电视、台式机等设备的宽带接入，ONT还将来自终端用户的汇总和优化数据发送回OLT。

传输介质

传输介质由布线形式的物理无源硬件，以及GPON基础设施中使用的各种组件组成。这包括铜缆、光纤跳线、分路器、适配器面板、连接器等。传输介质在充分确定和优化光信号损耗方面发挥着巨大作用。

GPON的优点

由于其成本效益和大众市场光缆部署的便利性，GPON长期以来一直受到广泛欢迎。2021年，全球GPON市场规模预计为100亿美元，预计到2028年将增至300亿美元。2021年全球GPON产品出货量也超过2.5亿台。

带宽密集型应用的增长、智慧城市、物联网渗透、5G的普及、用于移动回程的GPON等因素，意味着GPON及其即将升级的NG-PON2是首选的光网络。

千兆无源光网络的普及建立在一系列优势之上：

节能：作为一种无源系统，GPON运行时只需要很少的电力。它的能源效率也比铜缆网络高95%。

经济实惠：从前面的观点直接推断，GPON几乎不需要能源即可运行，从而降低了运营成本。它还不需要太多的IT支持，这是另一个可以大幅降低成本的领域。GPON作为一种光纤系统，可以使用分路器技术直接连接到多个客户，需要的设备更少，是一种高效、经济的解决方案。

高速：随着速度成为现代消费者和企业的重要需求，GPON可确保每个用户高达10/10Gbps的流畅流量处理，以及光网络的40Gbps吞吐量。

安全：GPON利用高级加密标准来防止黑客入侵。它也是一个闭合电路，光纤信号是隔离的，使其成为一个非常安全的光纤网络。

稳定：GPON的一个优点是即使在拥堵区域和大流量需求下，它也非常可靠和稳定。它始终确保为终端用户分配最小的带宽，从而确保使用光分路器的稳定连接。由于光纤的固有特性，它也不受电磁或无线电干扰。

GPON的缺点

尽管GPON技术很有用，但它也并非没有缺点。

与P2P系统相比，GPON技术基于在多个用户之间分割和共享带宽。在带宽日益密集的世界中，多千兆位网络开始成为常态，这可能变得不太理想。

GPON技术的另一个缺点是光缆容易弯曲、扭结或断裂。光纤电缆对这种物理扭曲非常敏感。如果安装时没有正确的方向和保护，则可能会导致性能下降或线路损坏。

无论如何，GPON继续受到全球服务提供商和终端用户的青睐。它不仅是世界上最复杂的，也是最可靠、最具成本效益和最易于安装的光缆技术，并将在这个超高速连接的时代继续发挥作用。

常见问题解答

Gpon用在哪里？

GPON的全称是千兆无源光网络。它越来越多地用于FTTH和FTTP网络，以千兆位速度提供语音、数据和视频服务。它是ITU-T发布的无源光网络标准，用于提供到场所的最后一公里光纤连接。它比EPON（以太网无源光网络）更快，并承诺2.5Gbps速度、终端用户以太网接入、卓越且高度安全的服务质量以及完整的OAM功能。

GPON是光纤吗？

不，GPON不是光纤。相反，它是一种无源光网络，用于为家庭和企业提供光纤宽带接入。GPON中的G代表千兆位。其主要特点是在光纤分配网络中使用无源分路器。这允许来自提供商的单根馈线光纤为点到多点提供服务。

GPON是调制解调器吗？

不，GPON不是调制解调器。它是一种光纤网络接入架构，使用无源分路器将一根光纤传输到多达64个场所，住宅或办公室。它采用点对多点访问机制。然而，与此类网络的情况一样，GPON也需要使用ONT（即光网络终端）将来自光纤的光信号转换为模拟电信号的设备。

如何将GPON连接到路由器？

将GPON连接到路由器意味着使用有线连接，将其光网络终端(ONT)与WiFi路由器连接。这通常通过以太网电缆来实现。

GPON可以分裂多少次？

GPON的主要特性之一是它在单根光纤线路上提供高达1:64的比率。这意味着它可以将来自OLT（光线路终端，即无源光网络中服务提供商线路的端点）的单根光缆，分成最多64个终端用户连接，传输数据、语音和视频正在进行中，这种分割比率使GPON成为业界最流行的无源光网络。

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