EPON 与 GPON 标准简介.doc

EPON与GPON标准简介
德州仪器公司(TI)宽带技术应用工程师王毅
什么是PON
宽带接入技术风起云涌,注定成为一块硝烟永远不会散去的战场.目前国内占主流仍然是ADSL技术,不过越来越多的设备厂商及运营商已经把目光投向了光网络接入技术.
铜价不断攀升,光缆价格不断下降,不断增长的IPTV,视频游戏业务对带宽的巨大需求推动着FTTH的发展.由光缆取代铜缆及有线同轴电缆,电话,有线电视,宽带数据三网合一的美好前景变的清晰起来.
图一:PON拓扑结构

PON(PassiveOpticalNetwork)无源光网络是实现FTTH光纤到户的主要技术,提供点到多点的光纤接入，如图一所示,它由局侧的OLT（光线路终端）、用户侧的ONU（光网络单元）以及ODN（光分配网络）组成。一般其下行采用TDM广播方式、上行采用TDMA（时分多址接入）方式，组成点到多点树形拓扑结构.PON作为光接入技术最大的亮点是“无源”，ODN中不含有任何有源电子器件及电子电源，全部由光分路器（Splitter）等无源器件组成，管理维护运营成本较低。
PON发展史
PON技术研究起源于1995年,1998年10月，ITU通过了FSAN组织(全业务接入网)所倡导的基于ATM的PON技术标准——G.983。也被称为BPON(BroadbandPON).速率为155Mbps,可选择支持622Mbps速率。
EFMA（EthernetintheFirstMileAlliance，第一英里以太网联盟）于2000年底提出了Ethernet-PON（EPON）的概念，传输速率达1Gbps,链路层基于简单的Ethernet封装
GPON(Gigabit-CapablePON)由FSAN组织于2002年9月提出,2003年3月ITU通过了G.984.1和G.984.2协议。G.984.1对GPON接入系统的总体特性进行了规定；G.984.2对GPON的ODN(OpticalDistributionNetwork)物理媒质相关子层进行了规定；2004年6月ITU又通过了G.984.3,它对传输汇聚（TC）层的相关要求进行了规定。
EPON和GPON产品比较
EPON和GPON作为光网络接入的两个主力成员,各有千秋,互有竞争,互有补充,互有借鉴,下面在各个方面对它们作个比较:
速率
EPON提供固定上下行1.25Gbps,采用8b/10b线路编码,实际速率为1GbpsGPON支持多种速率等级，可以支持上下行不对称速率，下行2.5Gbps或1.25Gbps，上行1.25Gbps或622Mbps，根据实际需求来决定上下行速率，选择相对应光模块,提高光器件速率价格比。
本项结论：GPON优于EPON
分路比
分路比即一个OLT端口(局端)带多少个ONU(用户端)EPON标准定义分路比1：32。GPON标准定义分路比下列几种1:32；1:64；1:128
其实，技术上EPON系统也可以做到更高的分路比,如1：64，1:128，EPON的控制协议可以支持更多的ONU。分路比主要是受光模块性能指标的限制,大的分路比会造成光模块成本大幅度上升;另外,PON插入损失15～18dB，大的分路比会降低传输距离;过多的用户分享带宽也是大分路比的代价。
本项结论：GPON提供多选择性,但是成本上考虑优势并不明显
最大传送距离
GPON系统可支持的最大物理距离，当光分路比为1:16时，应支持20km的最大物理距离；当光分路比为1:32时，应支持10km的最大物理距离。EPON与此相同
本项结论：相等
QOS(QualityofService)
EPON在MAC层Ethernet包头增加了64字节的MPCP多点控制协议（multipointcontrolprotocol），MPCP通过消息、状态机和定时器来控制访问P2MP点到多点的拓扑结构,实现DBA动态带宽分配。MPCP涉及的内容包括ONU发送时隙的分配、ONU的自动发现和加入、向高层报告拥塞情况以便动态分配带宽。MPCP提供了对P2MP拓扑架构的基本支持,但是协议中并没有对业务的优先级进行分类处理,所有的业务随机的竞争着带宽
GPON则拥有更加完善的DBA,具有优秀QoS服务能力。GPON将业务带宽分配方式分成4种类型，优先级从高到低分别是固定带宽（Fixed）、保证带宽（Assured）、非保证带宽（Non-Assured）和尽力而为带宽（BestEffort）.DBA又定义了业务容器（trafficcontainer,T-CONT）作为上行流量调度单位,每个T-CONT由Alloc-ID标识。每个T-CONT可包含一个或多个GEMPort-ID.T-CONT分为5种业务类型，不同类型的T-CONT具有不同的带宽分配方式，可以满足不同业务流对时延、抖动、