EPON與GPON地介紹及主要區(qū)別比較

實用標(biāo)準(zhǔn)文案EPON與GPON的介紹及主要區(qū)別比較什么是PON 寬帶接入技術(shù)風(fēng)起云涌,注定成為一塊硝煙永遠(yuǎn)不會散去的戰(zhàn)場.目前國內(nèi)占主流仍然是 ADSL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的發(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?fù)浣Y(jié)構(gòu)PON(PassiveOpticalNetwork)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）、用戶側(cè)的ONU（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精彩文檔實用標(biāo)準(zhǔn)文案（時分多址接入）方式，組成點到多點樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu).PON作為光接入技術(shù)最大的亮點是“無源”，ODN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(hù)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(dǎo)的基于ATM的PON技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)——G.983。也被稱為BPON(BroadbandPON).速率為155Mbps,可選擇支持622Mbps速率.EFMA（EthernetintheFirstMileAlliance，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(dá)1Gbps,鏈路層基于簡單的Ethernet封裝.GPON(Gigabit-CapablePON)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(jìn)行了規(guī)定；G.984.2對GPON的ODN(OpticalDistributionNetwork)物理媒質(zhì)相關(guān)子層進(jìn)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(jìn)行了規(guī)定。EPON 和GPON 產(chǎn)品比較精彩文檔實用標(biāo)準(zhǔn)文案EPON和GPON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(bǔ)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1.25Gbps,采用8b/10b 線路編碼,實際速率為1Gbps。GPON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622Mbps，根據(jù)實際需求來決定上下行速率，選擇相對應(yīng)光模塊,提高光器件速率價格比。本項結(jié)論：GPON優(yōu)于EPON。分路比分路比即一個OLT端口(局端)帶多少個ONU(用戶端)。EPON標(biāo)準(zhǔn)定義分路比1：32。GPON標(biāo)準(zhǔn)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的控制協(xié)議可以支持更多的ONU。分路比主要是受光模塊性能指標(biāo)的限制,大的分路比會造成光模塊成本大幅度上升;另外,PON插入損失15～18dB，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：GPON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GPON系統(tǒng)可支持的最大物理距離，當(dāng)光分路比為1:16時，應(yīng)支持20km的最大物理距離；當(dāng)光分路比為1:32時，應(yīng)支持10km的最大物理距離。 EPON與此相同，本項結(jié)論：相等。精彩文檔實用標(biāo)準(zhǔn)文案QOS(QualityofService)EPON在MAC層Ethernet包頭增加了64字節(jié)的MPCP多點控制協(xié)議multipointcontrolprotocol），MPCP通過消息、狀態(tài)機(jī)和定時器來控制訪問P2MP點到多點的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),實現(xiàn)DBA動態(tài)帶寬分配。MPCP涉及的內(nèi)容包括ONU發(fā)送時隙的分配、ONU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。MPCP提供了對P2MP拓?fù)浼軜?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(jìn)行分類處理,所有的業(yè)務(wù)隨機(jī)的競爭著帶寬，GPON則擁有更加完善的DBA,具有優(yōu)秀QoS服務(wù)能力。GPON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）、保證帶（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（trafficcontainer,T-CONT）作為上行流量調(diào)度單位,每個T-CONT由Alloc-ID標(biāo)識。每個T-CONT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-CONT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QoS要求。T-CONT類型1的特點是固定帶寬固定時隙，對應(yīng)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(yīng)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，對精彩文檔實用標(biāo)準(zhǔn)文案應(yīng)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，額外的帶寬需求盡力而為進(jìn)行分配。本項結(jié)論：GPON優(yōu)于EPON運營、維護(hù) OAMEPON沒有對OAM進(jìn)行過多的考慮,只是簡單的定義了對ONT遠(yuǎn)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 PLOAM（PhysicalLayerOAM ）,高層定義了 OMCI（ONTManagementandControlInterface ）,在多個層面進(jìn)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，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沿用了簡單的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)格式,只是在以太網(wǎng)包頭增加了64字節(jié)的MPCP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精彩文檔實用標(biāo)準(zhǔn)文案廠家開發(fā)了一些非標(biāo)準(zhǔn)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 ATM 封裝和 GFP封裝（通用成幀協(xié)議），可以選擇二者之一進(jìn)行業(yè)務(wù)封裝．鑒于目前ATM應(yīng)用并不普及,于是一種只支持GFP封裝的GPON.lite設(shè)備應(yīng)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 中對GFP作了少量的修改,在GFP幀的頭部引入了PortID，用于支持多端口復(fù)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(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)的8kHz（125μm）定長幀，這使GPON可以支持端到端的定時和其他準(zhǔn)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 GPON 的TC層要比 EPON的MPCP強(qiáng)大。圖二:GPON與EPON協(xié)議棧比較網(wǎng)絡(luò)層次 GPON EPONL3 ATM TDM IP TDM IPL2 ETHERNET ETHERNETWITH精彩文檔實用標(biāo)準(zhǔn)文案GFPMPCPL1PON-PHYPON-P