GEM（G-PON Encapsulation Mode，GPON封装方式）是一种在GPON上封装数据的方式。

简介

如今，各大运营商都在推广光纤到户的高速上网业务。说到光纤到户，性价比最高的要数基于GPON的FTTH应用了，GPON接入的上下行速率可达1.244 Gbps /2.488 Gbps！

为什么GPON的速率可以如此之快？这就不得不提到GEM。这里的GEM可不是什么宝石，而是一种高效的封装方式。

GEM（G-PON Encapsulation Mode，GPON封装方式）是一种在GPON上封装数据的方式。GEM可以实现多种数据的简单、高效的适配封装，将变长或者定长的数据分片进行统一的适配处理，并提供端口复用功能，提供和ATM一样的面向连接的通信。

单从帧结构的角度来说，GEM与其他数据业务的成帧方法类似。但GEM是嵌入PON部分中的，也就是在ONU跟OLT两个PON口之间才能被识别，独立于OLT的SNI类型或ONU的UNI类型。

帧格式

GEM帧由5字节的帧头和L字节的净荷组成。GEM帧头包括PLI，Port-ID，PTI和HEC五个部分组成。

PLI（Payload Length Indicator，净荷长度指示）由于GEM块是连续传输的，所以PLI可以视作一个指针，用来指示并找到下一个GEM帧头。 PLI有12 bit，净荷最大字节长度是4095个字节。如果数据超过这个上限，GEM将采用分片机制。

Port ID：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。

PTI（Payload Type Indicator，净荷类型指示）PTI最高位指示GEM帧是否为OAM信息，次高位指示用户数据是否发生拥塞，最低位指示在分片机制中是否为帧的末尾，当为1的时候表示帧的末尾。

HEC（Head Error Check，帧头错误检验）：13 bit，提供GEM帧头的检错和纠错功能。

由于用户数据帧的长度是随机的，如果用户数据帧的长度超过GEM协议规定的净荷长度，要采用GEM的分片机制。GEM的分片机制把超过长度限制的用户数据帧分割成若干分割块，并且在每个块的前面都插人一个GEM帧头。

每一个以太网数据包被封装入GEM帧。 GEM帧中不包含前导和SFD字节。以太网包的分片可以跨越多个GEM帧。GEM利用变长的帧来封装TDM业务。同一端口号的TDM数据包在TC上层被联系在一起。净荷部分包含L字节的TDM分片。根据频率偏置的不同，TDM业务被映射到不同长度的GEM帧中，TDM分片的长度在PLI域中说明。