EPON與GPON的介紹及主要區(qū)別比較

1、EPOh與GPON勺介紹及主要區(qū)別比較什么是PON寬帶接入技術(shù)風起云涌，注定成為一塊硝煙永遠 不會散去的戰(zhàn)場.目前國內(nèi)占主流仍然是ADSI技術(shù),不過越來越多的 設(shè)備廠商及運營商已經(jīng)把目光投向了光網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)。銅價不斷攀升，光纜價格不斷下降，不斷增長的IPTV,視頻游戲業(yè) 務(wù)對帶寬的巨大需求推動著FTTH勺發(fā)展.由光纜取代銅纜及有線同 軸電纜，電話，有線電視，寬帶數(shù)據(jù)三網(wǎng)合一的美好前景變的清晰起 來。圖一:PON拓撲結(jié)構(gòu)PON（Passive Optical Network）無源光網(wǎng)絡(luò)是實現(xiàn) FTTH光纖到 戶的主要技術(shù)，提供點到多點的光纖接入，如圖一所示，它由局側(cè)的 OLT（光線路終端）、用戶

2、側(cè)的CNU （光網(wǎng)絡(luò)單元）以及ODN（光分配 網(wǎng)絡(luò)）組成。一般其下行采用TDM廣播方式、上行采用TDMA時分多 址接入）方式,組成點到多點樹形拓撲結(jié)構(gòu).PON作為光接入技術(shù)最大 的亮點是“無源”，ODr中不含有任何有源電子器件及電子 電源，全 部由光分路器( Splitter )等無源器件組成， 管理維護運營成本較低。 PON發(fā)展史PON 技術(shù)研究起源于 1995 年, 1998 年 10 月， ITU 通過了 FSAN組織(全業(yè)務(wù)接入 網(wǎng))所倡導的基于ATM的PON技術(shù)標準 G.983。也被稱為 BPON ( Broadband PON).速率為 155 Mbps,可選 擇支持 622 Mb

3、ps 速率.EFMA(Ethernet in the First Mile Alliance，第一英里以太網(wǎng)聯(lián)盟)于2000年底提出了 Ethernet-PON ( EPON的概念，傳輸 速率達 1Gbps, 鏈路層基于簡單 的 Ethernet 封裝 .GPON(Gigabit-Capable PON) 由 FSAN 組織于 2002 年 9 月提 出,2003 年 3 月 ITU 通過了 G.984.1 和 G.984.2 協(xié)議。G.984.1 對 GPON接入系統(tǒng)的總體特性進行了 規(guī)定；G.984.2對GPON的 ODN(Optical Distribution Network ) 物理

4、媒質(zhì)相關(guān)子層進行了規(guī) 定；2004年6月ITU又通過了 G.984.3,它對傳輸匯聚(TC層的相 關(guān)要求進行了規(guī)定。EPON和GPON產(chǎn)品比較EPO和申O作為光網(wǎng)絡(luò)接入的兩個主力成員，各有千秋,互有競爭,互 有補充, 互有借鑒 , 下面在各個方面對它們作個比較 :速率EPON提供固定上下行1.25 Gbps,采用8b/10b線路編碼，實際速 率為 1Gbps。GPor支持多種速率等級，可以支持上下行不對稱速率，下行2.5Gbps或1.25Gbps,上行1.25Gbps或622 Mbps,根據(jù)實際需求來 決定上下行速率，選擇相對應光模塊 , 提高光器件速率價格比。本項結(jié)論：GPO優(yōu)于EPON分路

5、比分路比即一個CLT端口(局端)帶多少個ONU(用戶端)。EPON標準定義分路比1： 32。GPO標準定義分路比下列幾種1:32 ； 1:64 ； 1:128其實，技術(shù)上EPON系統(tǒng)也可以做到更高的分路比，如1： 64， 1:128，EPON勺控制協(xié)議可以支持更多的 ONU分路比主要是受光模 塊性能指標的限制 , 大的分路比會造成光模塊成本大幅度上升 ; 另 外,PONf入損失1518dB,大的分路比會 降低傳輸距離；過多的用 戶分享帶寬也是大分路比的代價。本項結(jié)論：GPO提供多選擇性，但是成本上考慮優(yōu)勢并不明顯 最大傳送距離GPOI系統(tǒng)可支持的最大物理距離，當光分路比為 1:16 時，應支持

6、20km的最大物理距離；當光分路比為1:32時，應支持10km 的最大物理距離。EPOh與此相同，本項結(jié)論：相等。QOS (Quality of Service)EPONE MAC層Ether net包頭增加了 64字節(jié)的MPCP多點控制協(xié)議(multipointcontrolprotocol) , MPC通過消息、狀態(tài)機和定時器來控制訪問P2MP點到多點的拓撲結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)DBA動態(tài)帶寬分配。MPC涉及的內(nèi)容包括ONU發(fā)送時隙的分配、ON的自動發(fā)現(xiàn)和加入、向高層報告擁塞情況以便動態(tài)分配帶 寬。MPC提供了對P2MF拓撲 架構(gòu)的基本支持 , 但是協(xié)議中并沒有對業(yè)務(wù)的優(yōu)先級進行分類處理 , 所有的業(yè)

7、務(wù)隨機的競爭著帶寬，GPO則擁有更加完善的DBA，具有優(yōu) 秀QOS服務(wù)能力。GPO將業(yè)務(wù)帶寬分配方 式分成4種類型，優(yōu)先級從高到低分別 是固定帶寬(Fixed)呆證帶寬(Assured)非保證帶寬(Non-Assured) 和盡力而為帶寬( BestEffort ) . DBA 又定義了業(yè)務(wù)容器( traffic con tai ner, T-CONT )作為上行流量調(diào)度單位，每個T-CON由 Alloc-ID 標識。每個T-CON可包含一個或多個GEMPort-ID. T-CONT 分為5種業(yè)務(wù)類型，不同類型的T-CON具有不同的帶寬分配方式， 可以滿足不同業(yè)務(wù)流對時延、抖動、丟包率等不同的

8、Q)S要求T-CONT 類型1的特點是固定帶寬固定時隙，對應固定帶寬(Fixed )分配， 適合對時延敏感的業(yè)務(wù)，如話音業(yè)務(wù)；類型2的特點是固定帶寬但時隙不確定，對應保證帶寬(Assured)分配,適合對抖動要求不高的 固定帶寬業(yè)務(wù)，如視頻點播業(yè)務(wù)；類型 3的 特點是有最小帶寬保 證又 能夠動態(tài)共享富余帶寬，并有最大帶寬的約束，對應非保證帶寬(Non-Assured)分配，適合于有服務(wù)保證要求而又突發(fā)流量較大的 業(yè)務(wù)，如下載 業(yè)務(wù)；類型4的特點是盡力而為 (BestEffort )，無帶 寬保證，適合于時延和抖 動要求不高的業(yè)務(wù)，如WEB瀏覽業(yè)務(wù)；類型 5是組合類型，在分配完保證和非保證帶寬后

9、， 額外的帶寬需求盡力 而為進行分配。本項結(jié)論：GPO優(yōu)于EPON運營、維護 OAMEPON沒有對CAM進行過多的考慮，只是簡單的定義了對CNT遠 端故障指示、環(huán)回 和鏈路監(jiān)測 . 并且是可選支持。GPON在物理層定義了 PLOA（ Physical Layer OAM ）,高層定義 了 CMCI（CNT Management and Control Interface ）, 在多個層面進 行OAM管理.PLOAM用于 實現(xiàn)數(shù)據(jù)加密、狀態(tài)檢測、誤碼監(jiān)視等功 能.OMCI信道協(xié)議用來管理高層定義 的業(yè)務(wù)，包括ONU的功能參數(shù) 集、T-CONT業(yè)務(wù)種類與數(shù)量、QoS參數(shù)，請求配置信息和性能統(tǒng)計，

10、自動通知系統(tǒng)的運行事件，實現(xiàn)OLT對ONT的配置、故障診斷、性能 和安全的管理。本項結(jié)論：GPON優(yōu)于EPON鏈路層封裝和多業(yè)務(wù)支持如圖二所示，EPON&用了簡單的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)格式，只是在以太網(wǎng) 包頭增加了 64字節(jié)的MPCE點到多點控制協(xié)議來實現(xiàn)EPON系統(tǒng)中的 帶寬分配 , 帶寬輪訊 , 自動發(fā) 現(xiàn), 測距等工作。對于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)以外的業(yè) 務(wù)（如 TDM 同步業(yè)務(wù)）的支持沒有作過多研究，很多 EPON 廠家開 發(fā)了一些非標準的產(chǎn)品來解決這個問題，但是都不 理想, 很難滿足 電信級的 QoS 要求。GPON基于完全新的傳輸融合（TC層，該子層能夠完成對高層 多樣性業(yè)務(wù)的適 配，如圖二所示， 定義了

11、 ATM 封裝和 GFP 封裝（通 用成幀協(xié)議），可以選擇二者 之一進行業(yè)務(wù)封裝鑒于目前 ATM 應 用并不普及 , 于是一種只支持 GFP 封裝的 GPON.lite 設(shè)備應運而生 ,它把ATM從協(xié)議棧中去除以降低成本GFP是一種通用的適用于多種業(yè)務(wù)的鏈路層規(guī)程，ITU 定義為G.7041.GPON中對 GFP作了少量的修改，在GFP幀的頭部引入了 Port ID，用于支持多端口復用；還引入了 Frag ( Fragment)分段指示以提高系統(tǒng)的有效帶寬.并且只支持面向變長數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理模 式而不支持面向數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)透明處理模式，GPON具有強大的多業(yè)務(wù)承載能力。GPON的TC層本質(zhì)上是同步的，使用了標準的8kH(125 卩n)定長幀，這使GPON可以支持端到端的定時和其他準同步業(yè)務(wù)， 特別是可以直接支持TDM業(yè)務(wù)，就是所謂的NativeTDM, GPON對TDM 業(yè)務(wù)具備“天然”的支持。本項結(jié)論：對多業(yè)務(wù)的支持 GPO N的TC層要比EPON的MPCP 強大。圖二:GPON與 EPON協(xié)議棧比較網(wǎng)絡(luò)層次GPONEPONL3ATMTDMIPTDMIPL2ETHERNETETHERNET WITH MPCPGFPL1PON-PH