EPON與GPON的綜合比較

孟浥塵

四川大學電子信息學院，四川成都 610065

0 引言

無源光網絡（PON）的概念早已建立，它在光接入網中扮演著重要的角色是由它的節(jié)省光纖資源、對網絡協(xié)議透明的特點決定的。同時，伴隨著20年來以太網（Ethernet）技術的發(fā)展，局域網幾乎已經完全被他的簡便實用，價格低廉的特性所統(tǒng)治，事實證明，他是承載IP數據包的最佳載體。多年來，業(yè)界一統(tǒng)治直認為PON是接入網未來發(fā)展的方向，而以太網與PON兩者的互相結合，使得以太網無源光網絡（EPON）產生了。因此，它不僅具備了以太網的優(yōu)點，同時還具備了PON的優(yōu)勢，成為了光接入網領域中的最熱門技術之一。其中，信號處理技術是它的技術上的難點。在下行方向上是單點發(fā)送，多點接收即局端設備/OLT發(fā)出信號傳遞給所有的遠端用戶/ONU，然后根據需要各用戶從中取出發(fā)給自己的數據。然而，在上行方向上是多點發(fā)送，單點接收即因為多遠端用戶/ONU是共享一根干路光纖，因此，必須采用某種多址接入協(xié)議，以避免信號沖突。目前，有兩個頗為引人注目的PON標準已正式發(fā)布，于2001年初正式提出。首先，在第一英里采用了太網聯(lián)盟（EFMA）；其次，在二層里則采用了以太網取代ATM的EPON技術。于是，使得EPON產品的商用價值得到了更大程度上的顯現(xiàn)，因為有了無源光網絡（PON）完美技術的實現(xiàn)了將以太網技術和PON技術互相結合，于是很自然地就成了很適合IP業(yè)務的寬帶接入技術。在一般情況下，對于Gbit/s速率的EPON系統(tǒng)又稱之GE-PON。另外，F(xiàn)SAN在EFMA提出EPON概念的同時提出了GPON，F(xiàn)SAN與ITU已對其進行了標準化，在2003年3月終于完成了ITU-T G.984.1 以及G.984.2的制定， G.984.3的標準化于2004年2月和6月完成。從而最終形成了GPON的標準，GPON在高速率和支持多重業(yè)務方面明顯的有優(yōu)勢，但是目前，GPON成本要高于EPON技術，同時，GPON產品也沒有EPON成熟。

1 xPON概述

1987年British Telecom的科究工作者率先提出了PON的理論。1995年，全業(yè)務接入網論壇（FSAN）聯(lián)盟共同定義了一個通用的PON標準。在1998年，建立在155Mbit/s ATM技術基礎之上，ITU-T發(fā)布了G.983系列的APON（ATM PON）標準。并且，于此同時，APON產品也被各大電信期間制造商他們研發(fā)出來了，目前世界上，APON產品在北美、日本和歐洲等都得到了很廣泛的實際的應用。2001年底，F(xiàn)SAN又把網頁APON更新然后更名為BPON，即為“寬帶PON”。

GPON（Gigabit-Capable PON）技術是建立在ITU-TG.984.x標準的最新一代的寬帶無源光綜合接入標準，這種技術標準具有帶寬大，效率高，覆蓋范圍廣，用戶接口豐富等優(yōu)勢，同時，這種技術也被大多數運營商看作為實現(xiàn)接入網業(yè)務寬帶化，綜合化改造的理想技術。

以太無源光網絡（EPON）是一種新型的光纖接入網技術，它運用點到了無源光纖傳輸、多點結構以及提供了很多種業(yè)務在以太網之上。并且使用了PON技術以及以太網協(xié)議在物理層以及鏈路層上，PON技術的運用拓撲結構實現(xiàn)了以太網的接入。因此，它既擁有PON技術的優(yōu)勢同時又具備了以太網技術的優(yōu)勢，總結優(yōu)勢包括如下幾點：低成本低、擴展性強、帶寬高、靈活快速的服務重組、與現(xiàn)有以太網的兼容并且方便管理等等。

2 EPON與GPON的技術特點

2.1 EPON

EPON的標準是IEEE802.3ah，IEEE 802.3ah工作小組還對其進行了標準化，EPON的對稱速率可以支持1.25Gbps，其速率已經能升級到10Gbps。標準中定義了一些相關性的內容：EPON的物理層、多點控制協(xié)議，運行管理維護等等。IEEE制定EPON標準的盡量在80，也是其制定標準的基本原則。

2.2 GPON

GPON的標準是ITU-T G.984系列標準，規(guī)定了GPON的物理層、TC層和運行管理維護相關功能。其技術特色是在二層采用ITU-T定義的GFP（通用成幀規(guī)程）對Ethernet、TDM、ATM等多種業(yè)務進行封裝映射，能提供1.25和2.5Gb/s下行速率和所有標準的上行速率，并具有強大OAM功能。GPON定義了一種全新的封裝結構GEM(GPON encapsulation method)，可以把ATM和其它協(xié)議的數據混合封裝成幀。GPON標準非常復雜，在已有技術基礎上，難以用較低成本實現(xiàn)完全符合標準的設備。

EPON與GPON技術比較表

EPON：適宜承載基于以太網的業(yè)務，簡單、低成本、中等性能，滿足公眾住宅客戶需求。GPON：完善支持多業(yè)務接入，復雜性稍高，完備性、性能與安全性較好，可滿足綜合業(yè)務接入需求。

3 10G EPON和10G GPON

IEEE和ITU-T分別于2004年和2005年啟動了下一代PON標準的研究。截至目前，10G EPON和10G GPON的主體標準或已正式發(fā)布、或基本定稿，這必將加快器件商與設備商推出商用產品的進程。 10G EPON的標準為IEEE 802.3av，10G EPON的標準制定從2006年開始，于2009年9月正式頒布標準。和10GEPON相比，10GGPON在某些領域制訂的標準更為細致，如在移動基站回程、大分光比的FTTH(光纖到戶)、企業(yè)客戶應用等。這些業(yè)務將推動運營商將更多復雜的應用、更重要的客戶遷移到10GGPON接入網中。這樣也將加速光纖接入對銅線接入的升級和替代。總體來講下一代PON技術趨向于大帶寬，大分光比及長距的發(fā)展方向。由于10GEPON有著良好的兼容性，現(xiàn)有國內所作的EPON規(guī)范可以絕大部分繼承，更加有利于FTTB(EPON)+LAN/xDSL網絡的演進發(fā)展、隨著中國FTTx網絡建設的逐漸展開以及中興等中國通信企業(yè)在國際標準組織的積極參與，無論是IEEE制定的標準還是ITUT/FSAN的制定標準，在下一代PON介入技術的發(fā)展道路上將會留下越來越多的中國烙印

[1]中國PON技術網.

[2]鄒君妮.基于EPON的寬帶接入網的QoS體系結構與實現(xiàn)機制研究[M].上海大學出版社，2009.