GPON和EPON的優(yōu)劣對比

hw_info 2010-08-08

展開全文

EPON和GPON是兩個主要的PON標準，其中一個是由ITU/FSAN制定的Gigabit PON(GPON)(千兆bitPON)標準，另一個是由IEEE 802.3ah工作組制定的Ethernet PON(EPON)標準。GPON是原來ITU-T以155Mbit/s ATM技術為基礎的APON(ATM PON)標準()APON后來更名為BPON(寬帶PON)發(fā)展來的(G984.1,G984.2,G984.3)..千兆EPON又叫GEPON。 EPON和GPON是兩種標準，而不是EPON可以升級為GPON。

EPON和GPON作為光網絡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
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 622 Mbps，根據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 標準定義分路比1：32。
GPON標準定義分路比下列幾種 1:32； 1:64；1:128
其實，技術上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，當光分路比為1:16時，應支持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。
EPON與此相同
本項結論：相等

QOS (Quality of Service)
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)機和定時器來控制訪問P2MP點到多點的拓撲結構,實現(xiàn)DBA動態(tài)帶寬分配。MPCP涉及的內容包括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拓撲架構的基本支持,但是協(xié)議中并沒有對業(yè)務的優(yōu)先級進行分類處理,所有的業(yè)務隨機的競爭著帶寬
GPON則擁有更加完善的DBA,具有優(yōu)秀QoS服務能力。 GPON將業(yè)務帶寬分配方式分成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)務容器（traffic container, T-CONT）作為上行流量調度單位, 每個T-CONT由Alloc-ID標識。每個T-CONT可包含一個或多個GEM Port-ID. T-CONT分為5種業(yè)務類型，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，對應固定帶寬（Fixed）分配,適合對時延敏感的業(yè)務，如話音業(yè)務；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，如視頻點播業(yè)務；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,適合于有服務保證要求而又突發(fā)流量較大的業(yè)務，如下載業(yè)務；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，如WEB瀏覽業(yè)務；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行分配。
本項結論：GPON優(yōu)于EPON

運營、維護 OAM
EPON 沒有對OAM進行過多的考慮,只是簡單的定義了對ONT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PLOAM（Physical Layer OAM）,高層定義了OMCI（ONT Management and Control Interface）,在多個層面進行OAM管理. PLOAM用于實現(xiàn)數據加密、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，包括ONU的功能參數集、T-CONT業(yè)務種類與數量、QoS參數，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。
本項結論：GPON優(yōu)于EPON

鏈路層封裝和多業(yè)務支持
如下圖所示，EPON沿用了簡單的以太網數據格式,只是在以太網包頭增加了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。對于數據業(yè)務以外的業(yè)務（如TDM同步業(yè)務）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行業(yè)務封裝．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據的數據處理模式而不支持面向數據塊的數據透明處理模式GPON具有強大的多業(yè)務承載能力。

GPON的TC層本質上是同步的，使用了標準的8kHz（125μm）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，特別是可以直接支持TDM業(yè)務，就是所謂的NativeTDM，GPON對TDM業(yè)務具備“天然”的支持。
本項結論：對多業(yè)務的支持GPON的TC層要比EPON的MPCP強大

結語
EPON和GPON各有千秋，從性能指標上GPON要優(yōu)于EPON,但是EPON擁有了時間和成本上的優(yōu)勢,GPON正在迎頭趕上,展望未來的寬帶接入市場也許并非誰替代誰, 應該是共存互補。對于帶寬、多業(yè)務,QoS和安全性要求較高以及ATM技術作為骨干網的客戶，GPON會更加適合。而對于成本敏感,QoS,安全性要求不高的客戶群，EPON成為主導。