GEM幀是GPON技術(shù)中最小的業(yè)務(wù)承載單元堡赔，最基本的封裝結(jié)構(gòu)港庄。所有的業(yè)務(wù)都要封裝在GEM幀中，通過GEM port表示呢蔫。每個(gè)GEM port由唯一Port_ID標(biāo)識切心，由OLT全局分配。 GEM Port標(biāo)識的是OLT和ONT/ONT之間業(yè)務(wù)虛通道片吊。
T-CONT是GPON上行方向承載業(yè)務(wù)的載體绽昏，所有GEM PORT都要映射到T-CONT中，由OLT通過DBA調(diào)度上行俏脊。T-CONT是GPON系統(tǒng)中上行業(yè)務(wù)流最基本的控制單元全谤。由Alloc-ID來唯一標(biāo)識。Alloc-ID由OLT進(jìn)行全局分配联予。
一個(gè)GEM port可以承載一種業(yè)務(wù)啼县，也可以承載多種業(yè)務(wù)。每個(gè)ONT支持多個(gè)T-CONT沸久，并可以配置為不同的業(yè)務(wù)類型。T-CONT可以承載多個(gè)GEM port余蟹，也可以承載一個(gè)GEM port卷胯。
共享的GEM port是組播GEM port。
GPON系統(tǒng)對以太網(wǎng)幀進(jìn)行解析威酒，將數(shù)據(jù)部分直接映射到GEM Payload中進(jìn)行傳輸窑睁。
GEM幀會自動封裝頭信息。
GEM幀具有定長特點(diǎn)葵孤。
GEM Frame格式中：
PLI:凈荷大小担钮，12比特，即每個(gè)GEM幀凈荷最大4095字節(jié)長尤仍。
PORT ID: 12bits, 4096G GEM PORT ID.
PTI: 3bits, 凈荷類型箫津，最后一位為指示是否分段后的最后一段。
HEC：13bits宰啦， 信頭差錯控制苏遥。
Payload：數(shù)據(jù)內(nèi)容
GPON關(guān)鍵技術(shù)：測距，DBA（上行動態(tài)帶寬分配）, 下行AES加密
測距用于OLT給ONU精確定位時(shí)隙赡模，實(shí)現(xiàn)幀同步田炭，使ONU上行數(shù)據(jù)不沖突。
測距過程： OLT通過Ranging測距過程獲取ONU往返延遲RTD（Round Trip Delay）漓柑，計(jì)算出每個(gè)ONU物理距離教硫。然后指定合適的均衡時(shí)延參數(shù)EqD（Equalization Delay)叨吮。 Ranging過程需要開窗（Quiet Zone），暫停其他ONU的上行發(fā)送通道瞬矩。
PON上行傳輸采用TDMA茶鉴，最長可達(dá)20KM，光在光纖上傳輸丧鸯，每公里傳輸時(shí)延5ps.
通過RTD和EqD蛤铜，保證ONU幀同步，相當(dāng)所有ONU在同一邏輯距離上丛肢，在對應(yīng)的時(shí)隙發(fā)送數(shù)據(jù)即可围肥。
DBA： Dynamic Bandwidth Assignment動態(tài)帶寬分配；
能在微秒或毫秒級的時(shí)間內(nèi)完成對刪哪個(gè)行帶寬的動態(tài)分配蜂怎。
DBA可以提高PON端口的上行線路帶寬利用率穆刻；
可以在PON口上增加更多用戶；
用戶可以享受到更高帶寬的服務(wù)杠步，特別是哪些對帶寬突變比較大的業(yè)務(wù)董习。
OLT內(nèi)部的DBA模塊不斷收集DBA報(bào)告信息，進(jìn)行相關(guān)計(jì)算器虾，并將計(jì)算結(jié)果以BW Map的形式下發(fā)給各ONU捞高。
各ONU根據(jù)BW Map信息在各自的時(shí)隙內(nèi)發(fā)送上行突發(fā)數(shù)據(jù)，占用上行帶寬甸私。
GPON系統(tǒng)采用SBA+DBA的方式來實(shí)現(xiàn)帶寬的有效利用诚些；
TDM業(yè)務(wù)通過SBA指配帶寬以保證高QOS；
其他業(yè)務(wù)通過DBA來動態(tài)分配帶寬皇型；
DBA的實(shí)現(xiàn)與QOS保障機(jī)制有密切關(guān)系诬烹；
GPON系統(tǒng)通過轉(zhuǎn)哪個(gè)臺的上報(bào)以及OLT業(yè)務(wù)監(jiān)視（非狀態(tài)上報(bào)）支持動態(tài)帶寬分配；
GPON的狀態(tài)上報(bào)DBA存在3種機(jī)制：
PLOu-State Ind DBA;
DBRu-Piggy-back DBA;
Payload DBA
DBA功能實(shí)現(xiàn)機(jī)制包括：
OLT或ONU進(jìn)行擁塞檢測弃鸦；
向OLT報(bào)告擁塞狀態(tài)绞吁；
按照指定參數(shù)更新OLT分配帶寬；
OLT按照新分配的帶寬和T-CONT類型發(fā)送授權(quán)唬格；
DBA操作的管理家破；
T-CONTs （Transmission Containers): 動態(tài)接收OLT下發(fā)的授權(quán)，用于管理PON系統(tǒng)傳輸匯聚層的上行帶寬分配西轩，改善PON系統(tǒng)中的上行帶寬员舵。
帶寬類型分為： FB,AB,NAB,BE
T-CONT類型，Type1, Type2, Type3, Type4, Type5
其中：
Type1: Fixed Bandwidth 固定帶寬
Type2: Assured bandwidth 保證帶寬
Type3: Non-assured bandwidth 保證/最大帶寬
Type4: Best-effort bandwidth 最大帶寬
Type5: 混合方式
一般語音業(yè)務(wù)優(yōu)先級最高藕畔，視頻業(yè)務(wù)優(yōu)先級次之马僻，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的優(yōu)先級最低。
加密：
GPON支持下行廣播數(shù)據(jù)進(jìn)行AES128加密處理注服。
只對GEMM幀中的Payload進(jìn)行加密韭邓；
GPON系統(tǒng)定期進(jìn)行AES密鑰交換和更新措近；
密鑰更換由OLT發(fā)起，ONU響應(yīng)并生成新的密鑰女淑，分成兩部分發(fā)給OLT瞭郑，發(fā)送三次；
OLT收到后鸭你，進(jìn)行密鑰切換屈张，將使用的信的密鑰幀號通知ONU（也是三次），ONU在相應(yīng)的數(shù)據(jù)幀上切換校驗(yàn)密鑰袱巨。
GPON ONU認(rèn)證可以通過SN或SN+PASSWORD認(rèn)證
GPON系統(tǒng)多ONU的管理通過OLT和ONU之間的OMCI管理通道實(shí)現(xiàn)：ONU即插即用阁谆，業(yè)務(wù)自動發(fā)放，ONU遠(yuǎn)程集中管理愉老。
OMCI： 光網(wǎng)絡(luò)終端管理控制接口
GPON組網(wǎng)保護(hù)方式：
- Type B單歸屬保護(hù)：同一個(gè)OLT不同PON端口
- Type B雙歸屬保護(hù)
- Type C單歸屬保護(hù)
- Type C雙歸屬保護(hù)
