通信技术
数事执来与点用
浅谈GPON和EPON的主要技术及其应用
杨建
（重庆邮电大学通信新技术应用研究所重庆400065）
摘要：简要阐述了先接入网的发展现状中两种主流技术的对比，主要针对GPON和EPON的技术特点出发，分析和阐速日前两种技术的大的发展超势和市场要求，探讨GPON和EPON各自技术优势所在。
关键词：GPONEPONTDM类业务中图分类号：TN915.63
文献标识码：A
文章编号：1007-9416(2011)11-0036-02
近多年来，全球通信业务的主要变化之一就是数据业务通信量在整个通信业务中占据越来越大的比重，像高速下载、IPTV、网络游戏等高宽带业务应用的普及推广，传统的电缆传输方式已经不能满足用户的需求。加上铜缆价格的不断上涨，追使运营商为提高宽带接人寻求传输质量更好、性价比更高的光缆替代品。众所周知， PON(无源光网络)技术是光接入技术的主流技术，有力支撑了运营商"光进铜退"网络建设策略的实施。PON产业发展一直存在路线选择的围感，也就是EPON，GPON的选择。
EPON、GPON简介
EPON又名GEPON，是由2000年11月成立的EFM(Ethernet in theFirstMile，第一英里以太网)工作组提出并在IEEE802.3ah 标准中进行标准化，EFM组织使得在用户接人网中以太网技术起到越来越重要的位置。并且对IEEE802.3标准进行了增补，在尽可能的沿用IEEE802.3原有的MAC子层，MAC控制子层以及相关的各物理子层。另外，该标准还包括了网络操作，管理和维护（OAM 机制的内容，以便于网络的运维和故障处理,GPON(Gigabit-ca-pablePON)是由ITU/FSAN制定的GPON标准，是在原来ITU-T 以155Mbit/sATM技术为基础的APON(ATMPON)标准发展来的，基于GPON技术的设备基本结构与已有的PON类似，也是由局端的OLT(光线路终端)，用户端的ONT/ONU(光网络终端或称作光网络单元)，连接前两种设备由单模光纤(SMfiber)和无源分光器组成的ODN(光分配网络)以及网管系统组成，PON结构示意图如图一所示。
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2、EPON和GPON主要技术性能及应用等方面比较
2.1技术的标准化
EPON技术的标准化是由IEEE802.3EFM工作组完成的。 EPON标准中是把应用于接人网的PON接人与以太网相结合，在无源光网络体系架构的基础上，定义了一种新的、应用于EPON系统的物理层(主要是光接口)规范和扩展的以太网数据链路层协议，以实现在点到多点的PON中以太网顿的TDM接人，IEEE802.3ah在传统以太网体系架构基础上定义了一种扩展的802.3MAC控制协议 MPCP(多点控制协议)作为EPON数据链路层协议，实现点到多点 PON网络中以太顿的时分多址接人。
GPON的标准是ITU-TG.984系列标准，规定了GPON的物理层、TC层和OAM相关功能。GPON标准的制订考虑了对传统
36 万方数据
TDM业务的支持，继续采用125s固定顿结构，以保持8K定时延续。为了支持ATM等多协议，GPON定义了一种全新的封装结构GEM(GPONencapsulationmethod)，可以把ATM和其它协议的数据混合封装成顿，EPON和GPON是两种标准，面不是EPON可以升级为GPON。
2.2速率、分路比、最大传送距离
EPON提供的上下性速率是固定的1.25Gbps，采用8b/10b线路编码，实际速率为1Gbps，EPON标准定义分路比132
GPON支持多种速率等级，可以支持非对称速率，下行速率是 2.5Gbps或1.25Gbps，上行速率是1.25Gbps或622Mbps，实际中的上下行速率是根据实际需求来决定的，通过实际业务的需求来选择相对应光模块，提高光器件速率价格比，GPON标准定义分路比有几种1：32；1:64；1：128。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。
2.3 QOS (Quality of Service)
EPON在QoS方面先是定义了8个不同优先级的队列，将不间优先级的IP数据包和不同优先级的以太网映射到这8个不同优先级的队列中，由于DBA算法是研这8个不同优先级队列的带宽分配策略和公平性等间题，因此通过DBA算法可以保证其传输的带宽和时延，这样就可以完全满足不同业务对QS要求，GPON是通过OLT 检测每个CONT-T的业务负荷，来预测/分析ONU的业务流情况和网络的拥塞情况，根据网络状况给每个CONT-T分配资源，但并不涉及VP/VC或Port_ID的QoS，VP/VC或Port_ID提供的QoS保证由两端的ATM/GEMclient的相应机制来完成对于有不同QoS要求的业务，GPON通过使用指针安排ONU用不同的传输方式来实现，调整其授权带宽和授权周期来保证业务的带宽和时延要求。
2.4运管、维护OAM
EPON没有对OAM进行过多的考患，只是简单的定义了对 ONT远端故障指示，环回和链路监测，并且是可选支持，EPON的数掘结构沿用了简单的以太网数据格式，在以太网包头的基础上增加了点到多点控制协议MPCP(64字节），其作用是实现EPON系统中的带宽分配、带宽轮讯，自动发现、测距等工作。然面在对于数据业务以外的其他业务例如TDM同步业务的支持没有作过多研究和说明。为了能够支持TDM等类型的业务一些EPON厂家开发了一些非标准的产品来进行多业务的支持，但效果都不太理想，很难满足电信级的QoS要求，
GPON的OAM是分开在多个层面上管理，其在物理层定义了 PLOAM(Physical Layer OAM),高层定义了OMCI(ONT Man-agement and ControlInterface)，PLOAM主要功能是数据加密，状态检测、误码监视等。OMCI信道协议用来管理高层定义的业务，包括ONU的功能参数集，T-CONT业务种类与数量、QoS参数，请求配置信息和性能统计，自动通知系统的运行事件，实现OLT对 ONT的配置、故障诊断，性能和安全的管理。GPON封装定义了 ATM和GFP(通用成赖协议)，它是基于能够完成对高层多样性业