EPON與GPON的比較分析

長(cháng)沙通信職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報第8卷第2期.Jourmal of Changha TelecommunicationsVol.8 No.22009年06月nd Technology Vocational CollegeJun.2009EPON與GPON的比較分析周訓斌(長(cháng)沙通信職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南長(cháng)沙410015)摘要]GPON和EPON是無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的兩大主流技術(shù)，以EPON還是GPON成為實(shí)現主導- -直是全球范圍內爭論的問(wèn)題。文章重點(diǎn)從寬帶利用率、互通性0AM功能、成本等方面對二者進(jìn)行綜合比較和分析。[關(guān)鍵詞]EPON: GPON:比較[中圖分類(lèi)號]TN915.63[文獻標識碼]A[文章編號] 1671-9581(2009)02 -007-04Comparison and analysis of EPON and GPONZHOU Xun-bin(Changsha Telecommunications and Technology Vocational College, Changha, Hu'nan, China 410015)Abstract: GPON and EPON are the two major mainstream technologias of passive optical network technology. It has been acontroversial problem in the world that eiher EPON or GPON will bocome the leading technology. This paper compares and analyresthe two technologics from the broadband utilization rate, inleroperability, 0AM function, cost, elc.Keywords: EPON; CPON; comparison多年來(lái)，業(yè)界一直認為 PON是接入網(wǎng)未來(lái)發(fā)承載。0LT 放置在中心局端，分配和控制信道的連展的方向，- -方面由于它提供的帶寬可以滿(mǎn)足未來(lái)接， 并有實(shí)時(shí)監控、管理及維護功能。ONU放置各種寬帶業(yè)務(wù)的需要，另一方面無(wú)論在設備成本還在用戶(hù)側，OLT 與ONU間通過(guò)無(wú)源的光分配網(wǎng)絡(luò )是運維管理開(kāi)銷(xiāo)方面，其費用相對較低。按照1:16/1:32/1:64方式連接，系統參考配置如圖1目前，有兩個(gè)PON標準已正式發(fā)布，一個(gè)是所示。由ITU/FSAN制定的GPON標準，一個(gè)是由PON專(zhuān)用用戶(hù)側IEEE802.3ah工作組制定的EPON標準。EPON 和摟口GPON誰(shuí)將主導FTTX大潮已成為當前爭論的熱網(wǎng)絡(luò )側PQN專(zhuān)用ONU/ONT，點(diǎn)。揍口1 EPON 和GPON概述十out [ONU/ONT21.1 EPON無(wú)源光分配網(wǎng)絡(luò )EPON由光纖線(xiàn)路終端(OLT)、 光分配網(wǎng)絡(luò )(ODN)和光網(wǎng)絡(luò )單元ONU組成，采用的是樹(shù)形y ONU/ONT,拓撲結構。使用上行1310nm和下行1490nm波長(cháng)傳送數據和語(yǔ)音, CATV業(yè)務(wù)則使用1550nm波長(cháng)圖1 EPON 系統參考配置中國煤化工[收稿日期]2009 -04- -20[作者簡(jiǎn)介]周訓斌(1968-), 男，湖南常德人,長(cháng)沙通信職業(yè)技術(shù).MHCNMH G7長(cháng)沙通信職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報第8卷EPON網(wǎng)絡(luò )采用一點(diǎn)至多點(diǎn)的拓撲結構，取代的全業(yè)務(wù)保障，同時(shí)承載ATM信元和(或) GEM點(diǎn)到點(diǎn)結構，大大節省了光纖的用量和管理成本。幀，有很好的提供服務(wù)等級、支持QoS保證和全無(wú)源網(wǎng)絡(luò )設備代替了傳統的ATM/SONET寬帶接入業(yè)務(wù)接入的能力。承載GEM幀時(shí)，可以將TDM業(yè)系統中的中繼器、放大器和激光器，減少了中心局務(wù)映射到GEM幀中，使用標準的8kHz (125μs) 幀端所需的激光器數目，并且OLT由許多ONU用戶(hù)能夠直接支持TDM業(yè)務(wù)。作為電信級的技術(shù)標分擔。此外EPON利用以太網(wǎng)技術(shù)，采用標準以太準，GPON 還規定了在接入網(wǎng)層面上的保護機制和幀，無(wú)須任何轉換就可以承載目前的主流業(yè)務(wù)--完整的OAM功能。IP業(yè)務(wù)。因此EPON十分簡(jiǎn)單、高效、建設費用在GPON標準中，明確規定需要支持的業(yè)務(wù)類(lèi)低、維護費用低，最適合寬帶接入網(wǎng)需求。型包括數據業(yè)務(wù)、PSTN業(yè)務(wù)、專(zhuān)用線(xiàn)和視頻業(yè)1.2 GPON務(wù)。GPON中的多業(yè)務(wù)映射到ATM信元或GEM幀GPON ( Cigabit -Capable PON)技術(shù)是基于中進(jìn)行傳送，對各種業(yè)務(wù)類(lèi)型都能提供相應的QoSITU- -TG 984.x標準的最新- -代寬帶無(wú)源光綜合接入保證。標準，具有高帶寬，高效率，大覆蓋范圍，用戶(hù)接2EPON和GPON的比較口豐富等眾多優(yōu)點(diǎn)，被大多數運營(yíng)商視為實(shí)現接入2.1技術(shù)參數比較網(wǎng)業(yè)務(wù)寬帶化，綜合化改造的理想技術(shù)。EPON是IEE組織推出并持續致力研究的技基于GPON技術(shù)的設備基本結構與已有的PON術(shù)。EPON基于吉比特以太網(wǎng)的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )技術(shù),類(lèi)似，也是由局端的OLT (光線(xiàn)路終端)，用戶(hù)端的繼承了以太網(wǎng)的低成本和易用性以及光網(wǎng)絡(luò )的高帶ONT/ONU光網(wǎng)絡(luò )終端或稱(chēng)作光網(wǎng)絡(luò )單元)，連接寬。2004 年IEEE正式發(fā)布了EPON國際標準前兩種設備山單模光纖(SMfiber)和無(wú)源分光器IEEE 802.3ah.(Splitter)組成的ODN (光分配網(wǎng)絡(luò ))以及網(wǎng)管系統GPON最早由FSAN組織于2002年9月提出，組成。ITU-T在此基礎上于2003年3月完成了ITU-TG.對于其他的PON標準而言，GPON標準提供984.1和C.984.2的制定，2004年2 月和6月完成了前所未有的高帶寬，下行速率高達2.5Gbit/s,其了C.984.3的標準化。從而最終形成了CPON的標.非對稱(chēng)特性更能適應寬帶數據業(yè)務(wù)市場(chǎng)。提供QoS準族。CPON和EPON的技術(shù)參數比較見(jiàn)表1.表1 GPON 和EPON的技術(shù)參數EPONGPON下行速率.1.25Gbit/s1.25Gbitsl2.5SGbit/s上行速率155Mbi/s/622Mbits,1.25Gibits/2.5Gbit/s線(xiàn)路編碼8B/10BNRZ光分路比1:16,1:32,1:641:16,1:32,1:64,1:128最大傳輸距離60km20kxm成幀長(cháng)度可變長(cháng)125ms2.2 OAM功能比較EPON實(shí)現的管理功能更具體，與控制信息的區分GPON是基于通用成幀協(xié)議(GFP)，可以將數更明確。據、控制信息、管理信息融合在一-起，都包含了管EPON把管理層面和控制層面分得非常清楚，理信息和控制信息;EPON是把以太網(wǎng)技術(shù)直接運用管理上單獨設定了OAM子層，定義了和上下層的到接入網(wǎng)，不但將以太網(wǎng)協(xié)議作為IP數據的封裝標準接口，把OAM子層的位置定義在MAC子層.格式，而且控制信息和管理信息也與原有的IEEE和L_OAM概念包括自802.3幀結構完全相同。山于原本的千兆以太網(wǎng)中動(dòng)發(fā)YH中國煤化工測、遠端壞回、并沒(méi)有對0AM予以考慮，所以EPON中的OAM子MIBCNMHG務(wù)相關(guān)的功能在.層完全是為了適應接入網(wǎng)特點(diǎn)，根據規定好的成幀擴展中實(shí)現?？蚣?、信息傳輸方式定出的標準，所以相比之下，CPON沒(méi)有單獨的管理層面，沒(méi)有單獨的子第2期EPON與GPON的比較分析層，并沒(méi)有把管理和控制功能分開(kāi)，而是將數據、片 級的互通?？刂菩畔?、管理信息融合在一起，所有幀的跨度都EPON的互通進(jìn)程明顯快于GPON,不僅擁有是125us, 其中都包含了管理信息和控制信息。更完善 的測試標準和更多的測試經(jīng)驗，且參與的廠(chǎng)GPON的管理非常豐富，除了包括EPON中的0AM家更多，更有利于產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。故認為現階段互功能外，還包括規定了設備管理、保護倒換管理機通性方面的差異并不足以判別優(yōu)劣。制，帶寬分配，速率適配和速度雙工協(xié)商,數據的2.4 帶寬利用率比較安全性保證和OAM實(shí)體的認證的管理等功能。在承載以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的時(shí)候，不承載TDM業(yè)務(wù)，從技術(shù)上，一般認為GPON從標準定義開(kāi)始就則EPON開(kāi)銷(xiāo)主要由封裝開(kāi)銷(xiāo)，物理層開(kāi)銷(xiāo)，上報考慮了運營(yíng)商的要求，在OAM上較于EPON具有開(kāi)銷(xiāo)和8b/10b編碼組成;GPON開(kāi)銷(xiāo)主要由封裝開(kāi)-定的技術(shù)優(yōu)勢。從網(wǎng)絡(luò )維護人力成本上，EPON銷(xiāo)，切割開(kāi)銷(xiāo)，物理層開(kāi)銷(xiāo)和上報開(kāi)銷(xiāo)組成。系統基于以太網(wǎng)絡(luò )，技術(shù)較為成熟，技術(shù)門(mén)檻較GPON和EPON的效率差異主要由EPON的8b/10b低;而GPON系統由于包含了大量復雜的功能，技編碼造成。.術(shù)門(mén)檻較高，所以在網(wǎng)絡(luò )維護的人力成本上EPON承載E1業(yè)務(wù)時(shí)，EPON 的開(kāi)銷(xiāo)由封裝開(kāi)銷(xiāo),系統將比GPON系統更有優(yōu)勢。物理層開(kāi)銷(xiāo)和8b/10b編碼開(kāi)銷(xiāo)組成。GPON 的開(kāi)銷(xiāo)2.3系統互通性比較由封裝開(kāi)銷(xiāo)和物理層開(kāi)銷(xiāo)組成。在承載TDM業(yè)務(wù)互通性是指不同公司、不同型號，采用不同芯的時(shí)候，GPON和EPON的效率差異主要由EPON片的設備間的兼容性?；ネㄐ詼y試實(shí)際.上是EPON的8b/10b 編碼和封裝TDM業(yè)務(wù)的開(kāi)銷(xiāo)造成。在和GPON網(wǎng)絡(luò )測量的重要基礎部分，只有系統中的EPON系統500us封裝---次E1幀，系統有16個(gè)設備能夠互通，才能進(jìn)-步進(jìn)行各種參數的測量。ONU 的條件下，GPON 比EPON的效率高20%-從FEC、幀的不同起始位置、注冊過(guò)程、ONU25%內的調度、DBA、 ONU認證方式、業(yè)務(wù)QoS保證2.5成本比較和OAM等多個(gè)方面看，GPON從協(xié)議上就對各個(gè)從技術(shù)角度看，由于GPON的光模塊要滿(mǎn)足很方面有著(zhù)嚴格和明確的規定，基本上互通性問(wèn)題并高的突發(fā)同步指標，對模塊中的驅動(dòng)和前后放大器不多。相對而言，EPON對系統的物理層和數據鏈芯片的要求很高，還要滿(mǎn)足三類(lèi)ODN的功率預算,路層制定了相關(guān)規范。但對動(dòng)態(tài)帶寬分配、終端設只能采用DFB發(fā)射機和APD的接收機，因此備認證、服務(wù)質(zhì)量保證、業(yè)務(wù)層功能等，指配和管GPON技術(shù)實(shí)現復雜,目前還沒(méi)有規模的商用系統理等方面均未描述,由于EPON協(xié)議有著(zhù)很多的未詳應用; EPON在亞洲地區,尤其是日本使用較多。在細定義，在為廠(chǎng)商帶來(lái)巨大的開(kāi)發(fā)靈活性的同時(shí)，芯片方面, EPON繼承了以太網(wǎng)“簡(jiǎn)單即是美”的優(yōu)也給互通帶來(lái)了很多困難。從技術(shù)角度來(lái)說(shuō)，在.良傳統。EPON 進(jìn)入門(mén)檻很低,容易吸引大批廠(chǎng)商加GPON互通性上是要優(yōu)于EPON系統。入EPON產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。GPON芯片功能比較復雜,需但是從實(shí)際應用角度來(lái)分析，主要考慮和現階要全新設計封裝格式，此外,GPON芯片廠(chǎng)商數量太段的互通進(jìn)展狀況等相關(guān)因素，結合技術(shù)上和現在少,芯片價(jià)格也難以下降。實(shí)際應用的角度，兩者在互通性方面實(shí)際上各有其因此，無(wú)論從技術(shù)復雜度、規模產(chǎn)量以及市場(chǎng)優(yōu)勢，現階段并不能斷定哪個(gè)必然優(yōu)于另- -者。應用規模來(lái)看，現在EPON的成本肯定比GPON的目前，許多電信運營(yíng)商引導設備廠(chǎng)商進(jìn)行了成本低，而且從長(cháng)遠來(lái)看, EPON的成本下降速度也EPON系統互通性測試工作，制定了相關(guān)規范和標會(huì )比GPON更快。準，互通進(jìn)展快于GPON。日本NTT為了實(shí)現3結束語(yǔ)EPON互通，與一家芯片廠(chǎng)家聯(lián)合制定了的更詳細EPON和GPON有著(zhù)各自的優(yōu)劣，各國的運營(yíng)的規范和標準，并擁有獨立的知識產(chǎn)權，要求各設商由于政府的政策、國家的經(jīng)濟背景、客戶(hù)需求等備廠(chǎng)家必須滿(mǎn)足其規范才能互通。中國電信在互通不同的" 中國煤化工ON，兩者都將在測試的基礎上，制定了仲?lài)娦旁O備技術(shù)要求,不同三的發(fā)展和成熟。就在MPCP注冊、三重攪動(dòng)、攪動(dòng)密鑰的更新與同全世易YH. CN MH C技術(shù)將彼此共存步、擴展的OAM發(fā)現、DBA參數配置和Report幀- 段比較長(cháng)的時(shí)間。格式、FEC等方面都做了進(jìn)- -步規定，可以實(shí)現芯長(cháng)沙通信職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報第8卷[參考文獻(5) .[1]沈成彬,陸鈞,蔣銘,趙煥東.基于EPON'GPON的FTTH接[4]陳福都,李維民,張麗娟. CPON技術(shù)新進(jìn)展及發(fā)展趨勢探入網(wǎng)OAM研究[].電信科學(xué), 2007, (2) ..現代電子技術(shù), 2007, () .[2]任艷,左建,張凌EPON系統互通性研究[]通信世界,[5]左建,杜春生. EPON與GPON比較分析[J廣東通信技術(shù)，2006, (2).2006, (8) .[3]高鵬. EPON的進(jìn)展與應用前景展望[辦.電信科學(xué), 2007,中國煤化工MYHCNMHG