吉比特无源光网络(Gigabit-CapablePON,GPON)技术是基于ITU-TG.954x标准的最新一代无源光综合接入标准，其拥有高带宽、高效率 、大覆盖范围、用户接口丰富等众多优点，被大多数运营商视为实现接入网业务宽带化、综合化改造的理想技术。GPON最早由FSAN组织于2002年9月提出，ITU-T在此基础上于2003年3月完成了ITU-TG.984.1和G.984.2的制定，2004年2月和6月完成了G.984.3的标准化，从而最终形成了GPON的标准族。
与EPON直接采用以太帧不同，GPON标准采用了一种特殊的封装方法，即GEM(GPONEncapsulationMethod)。GPON可以同时承载ATM信源或GEM帧，有很好的提供服务等级、支持QOS保证和全业务接入的能力。在承载GEM帧时，可以将TDM业务映射到GEM帧中，使用标准的8kHz(125µs)帧能够直接支待TDM业务。作为一种电信级的技术标准，GPON还规定了在接入网层面上的保护机制和完整的OAM功能。
GPON技术主要特点
1)传输速率高GPON可以提供1244Mb/s、2488Mb/s的下行速率和155Mb/s、622Mb/s、1244Mb/s和2488Mb/s的上行速率，能灵活地提供对称和非对称速率。在GPON系统中，一个OLT可以支持最多64(或128)个ONU;GPON的物理传输距离最长可达到20km,逻辑传输距离最长可以达到60km。
2)传输距离长
在采用了GEM技术后，GPON能够支持TDM业务。GPON 在单一光纤中完全集成了语音与数据。以其本身的格式传输语音与数据，不会额外增加网络或 CPE的复杂性，并具有更远的传输距离。ONU之间的距离最远可达20km,逻辑距离覆盖可达60km。GPON的这一特性可以满足绝大多数情况的接入需求。
3)带宽利用率高
带宽作为一种有限的资源，运营商必须实现最大的网络利用率，在有限的带宽条件下获得最大收益。然而，由于不同PON具有不同的特点，因此必须综合考虑解决方案的整体成本。GPON在扰码效率、传输汇聚层效率、承载协议效率和业务适配效率等方面都比较高，其总体效率也比较高，因而可以有效降低系统成本。所以，GPON解决方案可以使用户拥有更高带宽，它可以在接入网络上提供单个光波长高达2.488Gb/s的连接。GPON解决方案可以大大缩短运营商的投资成本回收期。在已经铺设了光纤的地区，GPON解决方案的投资成本回收期约为9-16个月，这也要看业务覆盖的楼宇和业务量，如果需要新的支线和支线光纤站时，整个网络的回收期约为12-24个月。
4)支持不同QOS要求的业务
GPON采用两种数据封装方式，其中一种采用ATM封装，另一种采用了GEM封装。其TC层本质上是同步的，使用了标准的8kHz(125µs)帧，这使GPON可以支持点对点的定时和其他同步服务，这就是所谓的NativeTDM。
在GPON系统中，以GEMport为最小承载单位，ONU上行数据通过映射机制被映射到GEMport,多个GEM port 映射再根据不同的映射方式被映射到传输容器T-CONT。T-CONT主要用来传输上、下行数据单元，引入T-CONT的概念主要是为了解决上行带宽动态分配，使上行带宽利用率达到90%。GEMport到T-CONT的映射比较灵活，一个GEMport可以映射到一个T-CONT中，也可以多个GEM
port映射到同一个T-CONT中。
GPON有很强的QOS能力，其处理的最小单元是T-CONT,通过动态带宽分配算法OBA作用于T-CONT,完成系统中对上、下行带宽的动态分配，并把T-CONT分为5种类型，不同的T-CONT具有不同的带宽分配方式，可满足不同的数据流对时间延迟、扣动、丢包率等不同的QOS要求。在GEM层主要是针对每个GEMport进行业务流分类，针对流分类后的业务分别进行优先级修改、流量监管和转发处 理。所以GPON既有基于GEMPort的逻辑层调度，又有基于T-CONT的物理层调度，双层调度机制使数据流的调度准确高效，从而使区分使用者和服务价值、提供差异化的服务成为可能。
5))具有保护机制的OAM功能
为了满足消费者需求和便于电信运营商运行、维护、管理等，GPON接入技术通过3种方式进行相应的处理：嵌入式PAM、PLOAM和PNT管理与控制接口(ONT Management and controlInterface,OMCI)。它借鉴了APON中PLOAM信元的概念，实现全面的运行、维护、管理功能，使GPON作为宽带综合接入的解决方案可运营性良好，并且增加了OMCI通信，增强了对用户端设备的监控。GPON还提供了多种保护功能，并且能够通过故障检测来触发自动倒换和由管理事件来激活强制倒换，这为GPON网络提供了必要的健壮性保证。
6)高安全性
GPON系统下行采用高级加密标准算法(AES)对下行帧的附在部分进行加密，可以有效地防止下行数据被非法ONU截取。同时，GPON系统会通过PLOAM通道随时维护和更新每个ONU的密匙。
