GPON与EPON比较

GPON 为以太网和TDM提供了一种高效的传输方式。对于最低成本的三合一业务，需要

    有一个第2层协议--以太网。 为什么不选择EPON？本文将讨论GPON和EPON之间的不同，正是这些不同使GPON成为大型运营商部署的技术选择。

    在接入网络中讨论GPON和EPON的一个良好的起点就是对它们的发起机构所做的使命声

    明做一个简短的回顾。 基于以下看法，IEEE推动EFM研究组将以太网实现为一种接入技

    术：

    1、支持用户接入网络拓朴：点对多点光纤传输；点对点光纤传输；点对点铜线传输。 2、提供一系列物理层规范：1000BASE-X 扩展温度范围光学元件；1000BASE-X?10km，单条单模光纤 (SM fiber)；PON 的物理层，?10km，1000Mbps，单模光纤，?1:16；单对无负载话音级铜线对物理层。

    3、距离?2500ft，速度?10Mbps 总计：支持用户接入网络远端 OAM；远端故障指示；远端环回；链接状态监测。

    图1： GPON - EPON 成本/用户

    ITU-T 第15研究组定义了问题2，作为对G.983系列的改进，增加了真正电信级解决方案

    所需的一切要求：更高的 [高于1.2 Gbps]比特率；更高的[高于64] 分流比；更长的距离；全部的以太网服务(QoS，管理)；新的ONT OMCI 要求；互通性；光纤接入网络上的传统

    或其他服务。

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    表1：“电信级”网络规划

    两个研究组议程的不同极为明显。EFM只是将以太网实现为接入网络，并未考虑运营商的

    需要。结果形成的是一种折衷标准，允许各种拓朴结构和介质，缺乏高级管理和互通性等关

    键特性。看过2个研究组意图的不同之后，我们现在来回顾一下最终的建议。 从农村到城市，GPON广泛应用于电信密度和城市化范围，线路速率和效率及分流比越高

    的GPON，其提供的灵活性也越高。GPON的光预算更加适合北美常见的长程环路。GPON的线路速率选择使其可以对性能和成本进行优化。

    GPON更高的线路速率将支持更多的服务和/或实现更多的盈收。 对TDM over GEM的支持为传统业务的传输提供了一种安全的选择。

    EPON只对线路OA&M进行了标准化。ONT的管理和ONT提供的服务大多数情况下是通过SNMP来支持的，因而产生了管理和互通性问题。 另外，由于被管理的对象不是按照服

    务提供商的需求定义的，因此ONT常常缺乏一些关键的O&M特性，如线路测试和其他故障隔离工具。

    EPON没有内在安全措

    施：链路层没有加密。

    由于ONT可以欺骗下行

    的LAN地址和通信，安

    全性进一步大打折扣。

    通过在EPON传输之上

    的某个层中增加加密是

    可以绕过这些风险的，

    但这样做将使网络和/或

    应用复杂化，并且当应

    用必须随端点位置的不

    表2：“电信级”服务 同而采取不同的行为方

    式时，将通过运行以太网定时器作为一种统一的协议。

    GPON为接入网络提供了保护或冗余选项，高端商业服务通常都需要这样的服务特性。

    最重要的是，GPON拥有全面的支持，包括来自不同厂商的OLT和ONT之间的互通性。

    这大大降低了服务提供商需要混合和匹配ONT与OLT的风险，并通过使新入行者迅速为

    现有网络提供一种能够工作的解决方案，从而降低了创新的门槛。

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    由于管制环境、运营商M

    &P和客户期望的不同，

    PON在北美的应用部署

    有着比亚洲更多的要

    求。这是BPON设备具

    有较高成本的首要原

    因。 对技术进行比较，

    以及将它们应用于相似

    的系统要求时，我们可

    以看到：GPON和EPO

    N 对处理服务流程和服

    务维持质量的要求是相

    似的。支持GPON或E表3：“电信级”运营 PON的不同MAC/成帧器的芯片将具有相似的复杂度。因此基于两种技术的解决方案成本将是相似的。 GPON和EPON之间对光层的要求是不同的，因为GPON下行线路速率为2.5Gbps，而EPON线路速率仅为 1.25Gbps。但2.5G链路真正是一对连续的发射器/接收器对，与已经得到大批量生产的SONET OC-48 (SDH' STM-16) 相似，因此该技术不存在额外费用。 上行速率方面，GPON和EPON相当，1.2Gbps线路速率，两种技术的成本相同。EPON可能稍微有一点额外费用，因为它不支持功率分级，这意味着EPON中的突发模式接收器的工作范围要比GPON

    中的宽。

    另外需要考虑的一个方

    面是光网络的定义类

    别。 按照ITU-T G.984.

    2中表2中的系列规定，

    EPON和GPON开始时 具有相似的光网络类别

    定义：A、B和C类。然表4：下行速率 (Mbps)

    而，推动FASN和ITU-T第15研究组的服务提供商们从早期的BPON部署中获知，最初的3种类别无法达到最佳的性价比。

    因此，在认识到光预算为25 dB的B类不能满足较长环路要求、而光预算为30 dB的C类经济上又不可行的情况后，FSAN定义了一种新的类别，目前称为B+类，其光预算为28

     dB。尽管GPON和EPON收发器可能成本相同，但GPON系统将比EPON具有+3 dB的光链路预算优势。 这3 dB可能使光纤距离延长10 Km，或在同一GPON OLT上支持两倍数量的GPON ONT，大大降低CO中的设备成本。

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    服务提供商早就懂得，要想大幅度削减设备采购成本，就必须实现互通性。近年来，随着DSL设备的价格从500美元以上降至不足100美元(有些情况下可能更低)，这一点得到了清晰地展示。对GPON设备，人们也期待着相似的成本改善。这就是为什么FSAN力推互通性，将其作为开启新运营商和创新运营商之门以推动成本降低的措施。在EPON中不能抱有同样期待，因为其中的网络大部分都是由同一厂商提供的端到端网络。对此规则也有着某

    些期待，但它们是本地互通性努力的结果，不会对成本降低有所贡献。 到目前为止，我们已经看到，GPON和EPON技术在复杂度方面是相似的，因此很可能在

    相同数量上达到相同的成本点。那么，有没有理由说一种技术优于另一种技术呢？对两种系

    统的系统成本进行比较，可以帮助我们做出决定。

    我们的比较将假设存在一个FTTH网络样例，拥有10000个服务用户。 既不推测服务的类型(互联网接入、VoIP、采用MPEG-2或-4规范的IPTV、以及标准清晰度电视(SDTV)或高清晰度电视(HDTV))，也不推测每个家庭的服务数量，我们将考虑进入家庭的基于以太网的

    服务的平均吞吐率。 由于技术的成本大体相同，我们还可以假设设备的成本大体相同，从

    而做出以下假定：

    设备成本

    EPON OLT = GPON

    OLT = 1800 美元/接

    口

    EPON OLT = GPON

    OLT = 100 美元/用户

     PON 收益带宽 表5：平均吞吐率 (Mbps)

    由于线路编码和开销不同，我们得到每种技术的以下收益带宽(见表4)。 收益带宽的不同将以不同的方式影响每种技术允许的分流比，服从不同的OLT接口数量/平均吞吐率(见表5)：

    现在我们可以使用这些结果，根据平均吞吐率，来计算每种技术的平均成本/用户。 GPON的重大成本优势不过是所需OLT数量减少的结果。 这是由于GPON的较高收益带宽允许分流比的最佳化。 如图1所示，在100 Mbps/用户时，对该网络来说GPON具有2.6:1的OLT数量优势，也就是说将比EPON解决方案便宜40%。采用GPON时的OLT数量减少将为运营商带来其他节省成本的机会，例如占地空间，但最重要的是在功耗和热耗散

    方面。

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