EPON与GPON的综合比较

孟浥尘

四川大学电子信息学院，四川成都 610065

0 引言

无源光网络（PON）的概念早已建立，它在光接入网中扮演着重要的角色是由它的节省光纤资源、对网络协议透明的特点决定的。同时，伴随着20年来以太网（Ethernet）技术的发展，局域网几乎已经完全被他的简便实用，价格低廉的特性所统治，事实证明，他是承载IP数据包的最佳载体。多年来，业界一统治直认为PON是接入网未来发展的方向，而以太网与PON两者的互相结合，使得以太网无源光网络（EPON）产生了。因此，它不仅具备了以太网的优点，同时还具备了PON的优势，成为了光接入网领域中的最热门技术之一。其中，信号处理技术是它的技术上的难点。在下行方向上是单点发送，多点接收即局端设备/OLT发出信号传递给所有的远端用户/ONU，然后根据需要各用户从中取出发给自己的数据。然而，在上行方向上是多点发送，单点接收即因为多远端用户/ONU是共享一根干路光纤，因此，必须采用某种多址接入协议，以避免信号冲突。目前，有两个颇为引人注目的PON标准已正式发布，于2001年初正式提出。首先，在第一英里采用了太网联盟（EFMA）；其次，在二层里则采用了以太网取代ATM的EPON技术。于是，使得EPON产品的商用价值得到了更大程度上的显现，因为有了无源光网络（PON）完美技术的实现了将以太网技术和PON技术互相结合，于是很自然地就成了很适合IP业务的宽带接入技术。在一般情况下，对于Gbit/s速率的EPON系统又称之GE-PON。另外，FSAN在EFMA提出EPON概念的同时提出了GPON，FSAN与ITU已对其进行了标准化，在2003年3月终于完成了ITU-T G.984.1 以及G.984.2的制定， G.984.3的标准化于2004年2月和6月完成。从而最终形成了GPON的标准，GPON在高速率和支持多重业务方面明显的有优势，但是目前，GPON成本要高于EPON技术，同时，GPON产品也没有EPON成熟。

1 xPON概述

1987年British Telecom的科究工作者率先提出了PON的理论。1995年，全业务接入网论坛（FSAN）联盟共同定义了一个通用的PON标准。在1998年，建立在155Mbit/s ATM技术基础之上，ITU-T发布了G.983系列的APON（ATM PON）标准。并且，于此同时，APON产品也被各大电信期间制造商他们研发出来了，目前世界上，APON产品在北美、日本和欧洲等都得到了很广泛的实际的应用。2001年底，FSAN又把网页APON更新然后更名为BPON，即为“宽带PON”。

GPON（Gigabit-Capable PON）技术是建立在ITU-TG.984.x标准的最新一代的宽带无源光综合接入标准，这种技术标准具有带宽大，效率高，覆盖范围广，用户接口丰富等优势，同时，这种技术也被大多数运营商看作为实现接入网业务宽带化，综合化改造的理想技术。

以太无源光网络（EPON）是一种新型的光纤接入网技术，它运用点到了无源光纤传输、多点结构以及提供了很多种业务在以太网之上。并且使用了PON技术以及以太网协议在物理层以及链路层上，PON技术的运用拓扑结构实现了以太网的接入。因此，它既拥有PON技术的优势同时又具备了以太网技术的优势，总结优势包括如下几点：低成本低、扩展性强、带宽高、灵活快速的服务重组、与现有以太网的兼容并且方便管理等等。

2 EPON与GPON的技术特点

2.1 EPON

EPON的标准是IEEE802.3ah，IEEE 802.3ah工作小组还对其进行了标准化，EPON的对称速率可以支持1.25Gbps，其速率已经能升级到10Gbps。标准中定义了一些相关性的内容：EPON的物理层、多点控制协议，运行管理维护等等。IEEE制定EPON标准的尽量在80，也是其制定标准的基本原则。

2.2 GPON

GPON的标准是ITU-T G.984系列标准，规定了GPON的物理层、TC层和运行管理维护相关功能。其技术特色是在二层采用ITU-T定义的GFP（通用成帧规程）对Ethernet、TDM、ATM等多种业务进行封装映射，能提供1.25和2.5Gb/s下行速率和所有标准的上行速率，并具有强大OAM功能。GPON定义了一种全新的封装结构GEM(GPON encapsulation method)，可以把ATM和其它协议的数据混合封装成帧。GPON标准非常复杂，在已有技术基础上，难以用较低成本实现完全符合标准的设备。

EPON与GPON技术比较表

EPON：适宜承载基于以太网的业务，简单、低成本、中等性能，满足公众住宅客户需求。GPON：完善支持多业务接入，复杂性稍高，完备性、性能与安全性较好，可满足综合业务接入需求。

3 10G EPON和10G GPON

IEEE和ITU-T分别于2004年和2005年启动了下一代PON标准的研究。截至目前，10G EPON和10G GPON的主体标准或已正式发布、或基本定稿，这必将加快器件商与设备商推出商用产品的进程。 10G EPON的标准为IEEE 802.3av，10G EPON的标准制定从2006年开始，于2009年9月正式颁布标准。和10GEPON相比，10GGPON在某些领域制订的标准更为细致，如在移动基站回程、大分光比的FTTH(光纤到户)、企业客户应用等。这些业务将推动运营商将更多复杂的应用、更重要的客户迁移到10GGPON接入网中。这样也将加速光纤接入对铜线接入的升级和替代。总体来讲下一代PON技术趋向于大带宽，大分光比及长距的发展方向。由于10GEPON有着良好的兼容性，现有国内所作的EPON规范可以绝大部分继承，更加有利于FTTB(EPON)+LAN/xDSL网络的演进发展、随着中国FTTx网络建设的逐渐展开以及中兴等中国通信企业在国际标准组织的积极参与，无论是IEEE制定的标准还是ITUT/FSAN的制定标准，在下一代PON介入技术的发展道路上将会留下越来越多的中国烙印

[1]中国PON技术网.

[2]邹君妮.基于EPON的宽带接入网的QoS体系结构与实现机制研究[M].上海大学出版社，2009.