pon的分类及区别概述

EPON 与 GPON 区别概述 1 基本情况比较 PON 主要分为 APON/BPON（ATMPON/宽带 PON）、EPON（以太网 PON）和 GPON（千兆比特 PON）几种，其中，EPON 由于非常适合 IP 业务的宽带接 入，得到了更大程度的发展和商用，业界把千兆比特的 EPON 系统又称为 GEPON；GPON 在高速率和多业务支持（尤其是对 TDM 业务的支持）方面则 有一定优势。EPON 和 GPON 是当前业界重点关注的 PON 技术。几种主要的 PON 技术之间的比较见表 1。 上述表格摘自中国网通无源光网络（PON）技术应用指导意见（2006 年 2 月），应该讲是相对比较客观的一个基本比较。网通集团公司在这份 文件中就指出，两种技术各擅胜场，有着不同的应用定位。 针对业界大多数未明就理的技术人员而言，对 EPON 和 GPON 的认识就不见 得这么客观了。很多人普遍认为 GPON 的优势存在于下列几个方面： 1、 由于采用了 GEM 封装，GPON 对 TDM 业务支持的 QoS 表现好，支持语音 的效果也好； 2、 封装效率高，甚至高于 EPON 一倍； 3、 光层指标优于 EPON。 下面我们就逐一分析一下这些情况。 2 如何看待 EPON 和 GPON 的光层参数 2.1 GPON 的光层指标要求苛刻，但不等于 GPON 优于 EPON 很多人直观地认为 GPON 的光层参数要好于 EPON，比如：最远传输距离可 达 60km，最大光分路比可达 1:128，支持 A/B/C 三类 ODN 等。 在 ITU-T 的 G.984 规范中，明确定义 GPON 有两种传输距离指标，一个是 逻辑传输距离，最大可达 60km，但是这个逻辑传输距离是按照常规的最小 光纤衰耗来折算的，没有考虑 ODN 中分路器等引入的额外衰耗；另一个指 标是物理传输距离，最大 20km，这是指在考虑了 ODN 的衰耗之后实际可实 现的传输距离。也就是说，GPON 在传输距离方面，实际和 EPON 是一样的， 并没有优势。 ITU-T G.984.1 中明确指出：“GPON 当前定义的最大分光比是 1：64；但 是考虑到器件技术的进步，未来必须考虑支持 1：128 的分光比。”另外， 最大光分路比 1:128 这个指标仅仅并非所有 GPON 都能达到，更不是现有 的器件技术可以实现的，这个在 G.984 中是明确指出的。 还有，支持 A/B/C 类 ODN 的说法似乎说明 GPON 的光层指标比较好一些。 实际上，这是说明 GPON 对物理器件的选择更加苛刻，而不是说 GPON 技术 本身更优。换句话说，EPON 对物理器件要求相对宽松一些，更加易于实现， 成本方面的优势也更加明显。 分析了这些，我们的中心思想是说 GPON 的光层指标要求相对比较苛刻， EPON 的要求比较宽松，这并不等同于 GPON 的技术优于 EPON，这是我们在 这里力图澄清的第一个问题。对于实际应用来说，苛刻的参数要求会造成 实现上的困难，并直接导致成本急剧上升。 2.2 各种 PON 的 ODN 建设趋同 这里还要指出，GPON 能够支持 ODN 的两种保护方式，EPON 也可以。两者 在这个方面并无技术差异，均采用 ITU-T G.983.5 的标准。 于是我们发现，各种 PON 技术的实质性差异并不在于光层，而且有着类似 甚至是趋同的光分配网（ODN）。探索符合中国国情的 ODN 建设模式是推 进 FTTH 发展的一个现实问题。这是个涉及多个领域的复杂命题，需要长 久的技术积累来逐步形成一套适合特定运营商的模式，EPON 要面临这个问 题，GPON 也避不开。通过成熟的 EPON 技术尽早切入 ODN 规模建设模式的 探索将是一个富有战略意义的举措。 3 GPON 在 TDM 的支持上有优势，可惜家庭用户不需要 3.1 电信业务 IP 化正在成为现实 GPON 的固定周期帧结构使其确实在承载 TDM 业务的时候可以较高的效率提 供良好的质量保障。但是 TDM 业务不等同于语音业务，也不等同于视频业 务。 众所周知，当前网络向下一代网络演进的一个重要标志就是分组化，软交 换、IMS 等技术逐步走向成熟，国内各个运营商也陆续出台了停止程控交 换机建设的时间表。也就是说，今后的语音业务将不再需要汇集成为 T1/E1 甚至更高的 TDM 接口，而是直接在用户端使用 IAD 或者集中使用 AMG 转化为 IP 分组。这明确告诉我们，TDM 语音将迅速走向消亡，分组语 音正迅速占据主流的位置。 也有一些人认为，即便如此，接入侧采用 TDM，然后再使用 AMG 集中进行 分组转换可以更好地保障 QoS。这种认识明显忽略了两个事实：首先，分 组语音的 QoS 保障需要端到端的保障，接入网侧的 QoS 并不是问题的关键， 分组语音的 QoS 更主要地受到互联网全程的影响；其次，采用 AMG 而不采 用 IAD 或者 SIP 终端是为了经济形而考虑的。 另外，从视频业务的角度而言，IPTV 是下一个阶段的发展方向。分组化的 视频，而不是 TDM 化的视频将成为无可争议的主流。 3.2 什么样的客户需要 TDM 业务 对于最终的用户而言，比如居民用户、小型商业企业用户（SMB）均不会 有 TDM 的需求，TDM 业务仅对于部分大型商业企业客户有价值。 综上所述，TDM 业务的支持能力对于 FTTH（光纤到家庭）的应用而言，并 无实际意义。即使个别用户需要这项业务，EPON 已经可以通过一些技术来 提供符合要求的 TDM 业务接口，满足实际应用的需求。故而，从实际应用 价值的角度出发，TDM 支持能力不应在 EPON 和 GPON 的比较当中占据重要 的评价权重。 3.3 EPON 系统可以提供有 QoS 保障的多业务承载 EPON 系统可以提供 1000M 速率的接入能力，结合其物理分路指标，能够非 常圆满地满足各种宽带业务组合的应用需求。随着技术的进步，EPON 不但 能够非常便捷地提供包括视频、语音、数据甚至数据专线在内的综合业务， 而且能够有力地保障这些业务的 QoS，这些在中国国内的大量 FTTH 工程中 得到了反复的验证。今年三月，中国移动组织了 XPON 的摸底测试，从测 试现场了解到的信息，他们认为现有测试数据表明 GPON 传输 E1 业务时的 性能没有他们原先想象的好，相对 EPON 没有体现出太多优势。 4 封装效率是 EPON 和 GPON 的差距吗 业界对于 GPON 的封装效率比较津津乐道，有数据说是 97%；与此同时则总 是说 EPON 的封装效率低下，仅有不到 50%。很多人乐于接受这个数据并加 以传播，下面就这个问题简单地分析一番。 任何数据的有效性都有其前提。在引用上述数据的时候很少有人考虑前提 到底是什么。这就至少让我们怀疑这个数据到底在什么情况下有效。从我 们的分析结果来看，这种效率的比较应该是针对 TDM 业务封装的。在这种 业务承载的时候，EPON 需要采用复杂的封装技术来保障 QoS，GPON 则直接 明了，两者差异很大。如果是其它业务呢，会不会有这个差别呢？对于以 太网业务而言，EPON 并未增加任何的开销封装（其 LLID 仅仅是替换了前 导符的一部分，没有增加帧的长度），封装效率可谓 100%。而对于 GPON 而言，封装过程中还需要增加 GEM 开销，会引起效率的下降。 上述分析说明，GPON 的效率不是一定高于以太网的。应该将，在数据业务 吞噬带宽的大环境之下，最佳的选择是提高以太网的封装效率，在这个方 面 EPON 做到了无缝适配，GPON 对 TDM 的封装效率优势在大多数情况下可 谓“英雄无用武之地”。 5 EPON 和 GPON 的成熟性比较 就成熟性而言，EPON 毫无疑问占据了比较明显的优势，这已经是业界的共 识了。 5.1 标准化 从信息产业部以及国内各个主要运营商对制定我国 EPON 标准的重视程度 和速度来看，EPON 技术在国内也已经得到了相当的认可。目前信息产业部 将于今年发布我国关于 EPON 的第一部行业标准“接入网技术要求基 于以太网方式的无源光网络(EPON)”，关于 EPON 测试的行业标准的制定 也已经进入了第二阶段（即对征求意见稿的反馈意见的讨论及修改征求意 见稿的阶段）。中国电信已经在国内多处地方开展了 EPON 试点，在此基 础上，召集了国内主要的 EPON 设备供应商共同起草了一份中国电信关于 EPON 的企业标准。规范了中国电信对 EPON 设备的技术要求。从这些关于 EPON 的标准的陆续制定和推出可以看出信息产业部和各大运营商对在国内 采用 EPON 技术的坚定决心。 5.2 芯片和仪表的产业链 目前除了已知的 Passave，Teknovus，Centillium 等公司外，Immenstar 等公司也将推出自己的 EPON 芯片。一些测试仪表厂家也都看好 EPON 市场， 陆续推出 EPON 专用的测试仪表。如 EXFO 推出了 PON 专用的光功率计，以 及 OTDR。安捷伦新推出了 N2X EPON 性能分析系统。由此可见，一个成熟 的 EPON 产业链已经逐渐形成。 相比之下，GPON 在标准制定颁布后，迟迟没有厂家能够提供商用芯片，抑 制了产品的研发、推广与应用。目前能够提供 GPON 产品的厂家或公司凤 毛麟角（只有 Flexlight 宣称有支持 GPON 的产品推出），而且现有的 GPON 产品多是针对北美市场的需求，对中国市场没有做过深入调查，因此 符合中国市场需求的 GPON 产品更是少之又少。 5.3 互通性 还有一些人认为 GPON 的互通性要好于 EPON。这种认识是毫无根据的技术 盲从。历史经验证明，任何一种技术的互通性都是经历了反复的磨合之后 才能实现的，接入网的典型例子就是 ADSL，还有 Wi-Fi，其它领域的例子 更是不胜枚举。当前阶段，EPON 的互通性问题已经在解决之中，中国电信 集团公司组织业内十多个 EPON 厂家的互通性测试工作正在上海研究院进 行之中，其结果非常乐观。反之，GPON 在没有成熟的芯片和设备的情况下， 妄言互通性好于 EPON 是一种不负责任的态度。 6 成本问题是接入网技术选择的首要因素 EPON 不但集成了无源光网络的低成本优势，而且与数据网络中占据绝对主 导地位的以太网技术无缝融合，不论是当前的可实现成本还是未来的预期 成本，都是各种 PON 技术中无可比拟的。当前，提供纯数据业务的 EPON 设备每线成本不足 2000 元，而且在继续快速下降。 相对而言，GPON 的光层指标苛刻，仅仅是光器件成本就远远高于 EPON。 在同等或者相似的用量之下，GPON 的成本将远远高于 EPON。目前的测算 结论，EPON 的单线成本仅仅在 GPON 的三分之一左右。这对于接入网而言 是极其重要的。 7 EPON 和 GPON 技术定位的客观评价 上述的分析中，我们较多地下功夫来澄清业界对于 GPON 的一些近乎迷信 的看法，比如光层指标、封装效率、TDM 业务支持能力、互通性、成熟性、 成本等。尽管这些分析大多得出的结论和大多数人的常规认识存在一定的 差异，但是这并不是说烽火是