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EPON与GPON的比较
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落落为君13674
epon是基于以太网形式的,是IEEE制定的标准,GPON是基于ATM的,是ITU制定的标准.
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　　PON技术已经成为业界公认的实现FTTH的首选方案，本文就来为大家做一个关于PON技术的概述，希望大家能够更深刻的认识PON。
　　PON系统由局端设备(OLT)、用户端设备(ONU/ONT)和光分配网(ODN)组成。所谓“无源”，是指ODN全部由无源光分路器和光纤等无源光器件组成，不包括任何有源器件。PON技术采用点到多点拓扑结构，下行和上行分别通过TDM和TDMA方式传输数据。
　　PON技术的优势在于，能够减少主干光纤资源占用，节约投资;网络结构灵活，扩展能力强;无源光器件故障率低，不易受外界环境干扰;业务支持能力强等。
　　PON技术可细分为多种，主要区别体现在数据链路层和物理层的不同，有APON、EPON、GPON等，其中APON技术由于成本高、带宽低，已经基本被市场淘汰，常用的为EPON和GPON。
　　一，EPON
　　EPON由2000年11月成立的EFM工作组提出，并在IEEE 802.3ah标准中进行规范。它以以太网作为载体，上行以突发的以太网包方式发送数据流，可提供上下行对称的1.25Gbit/s线路传输速率。
　　EPON采用以太网封装方式，非常适于承载IP业务，符合网络IP化的发展趋势。相比较其他PON技术，EPON在技术成熟度和设备价格方面具有优势，被认为是实现FTTH的主要技术。
　　但EPON有一个缺陷，难以承载TDM业务，包括话音或电路型数据专线等业务。
　　二，GPON
　　GPON的下行最大传输速率高达2.488Gbit/s，上行最大传输速率可达1.244Gbit/s，传输距离至少为20km，具有高速、高效传输的特点。GPON的封装除了传统的ATM外，还可以支持全新的GEM(GPON封装模式)格式。
　　GEM类似于GFP，可以适应各种用户信号格式和任何传输网络制式，按固有格式传送语音、数据和视频信号，这样，运营商提供业务的灵活性就大大提高了。
　　GPON可以支持端到端的定时和其他准同步业务，可以直接支持TDM业务，不需要像EPON那样进行TDM仿真，提高了TDM传输质量。
　　GPON的OAM机制完善，这方便了运营商的管理维护。ITU-T制定的GPON系列标准相当完善，同时也相当复杂，因此标准正式发布至今，全球只有很少的公司支持，专业的GPON芯片也刚刚推出，这使得GPON产品价格较高，难以实现大规模部署。
　　目前，国内市场主要使用EPON技术，而GPON由于技术要求较高，且成本高在国外市场使用较多。
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客服邮箱：gpon和epon的区别 浅析GPON技术与EPON技术的综合比较_epon gpon技术问答摘要：本文重点对两种主流PON技术(EPON和GPON)在可用带宽、技术成熟度、成本、多业务能力和安全性、QoS和OAM等方面进行了综合比较和分析。关键词：GPON技术　EPON技术　比较0　引言随着科学技术的不断进步和社会日益的发展，互联网逐渐走入寻常百姓家，宽带的速度越来越成为人们娱乐与工作中常常出现的话题，从窄带拨号到宽带上网，再到光纤接入上网，宽带网络速度日益加快，如今PON技术逐渐走向前台。目前，有两个颇为引人注目的PON标准已正式发布，其中一个是由ITU／FSAN制定的Gigabit PON(GPON)标准，另一个是由IEEE 802.3ah工作组制定的Ether-net PON(EPON)标准。在PON技术已被毋庸置疑地认为是未来FTTH时代的终极解决方案之后，EPON和GPON谁将主导FTTH大潮已成为当前新的争论热点。1　xPON概述1987年英国电信公司的研究人员最早提出了PON的概念。1995年FSAN联盟成立，目的是要共同定义一个通用的PON标准。1998年ITU－T以155Mbit／s ATM技术为基础，发布了G.983系列APON(ATM PON)标准。2000年底一些设备制造商成立了第一英里以太网联盟(EFMA)，提出基于以太网的PON概念――E-PON，并促成lEEE在2001年成立第一英里以太网(EFM)小组，开始正式研究包括1.25Gbit／s的EPON在内的EFM相关标准。EPON标准IEEE 802.3ah已于2004年6月正式颁布。2001年底，FSAN更新网页把APON更名为BPON，即“宽带PON”。―TU-T颁布了描述GPON总体特性的G 984.1和0DN物理媒质相关(PMD)子层的G.984.2 GPON标准，2004年3月和6月发布了规范传输汇聚(TC)层的G.984 3和运行管理通信接口的G.984.4标准。从应用情况来看，GPON由于技术实现复杂，成熟的商业产品还很少，目前还没有规模的商用系统应用。下面将对GPON和EPON这两种PON技术和产品进行详细比较。2　上行可用带宽从系统上行传输总带宽中减去各种系统运行开销就是上行可用带宽。它与系统中包含的ONU数量、DSA(动态带宽分配)算法的轮询周期、承载业务的类型以及各业务所占比例等都有很大关系。EPON和GPON都是宽带接入技术，承载的业务以IP数据业务为主。下面将分别计算EPON和GPON在包含32个ONU，轮询周期为750s的情况下，承载纯IP业务时的上行可用带宽。EPQN的上行线路速率是1.25Gbit／S，因为采用了8B／1OB线路编码，每10bit中有8bit有效数据，所以其有效上行传输总带宽为1Gbit／s，即1000Mbit／s。EPON上行的系统运行开销及其占总带宽的比例如下：用于突发接收的物理层开销：约3.5％；以太网帧的封装开销：约7.4％：MPCP(多点控制协议)和OAM(运行管理维护)协议开销：约2.9％：DBA算法造成的剩余时隙(即不足以传输一个完整以太网帧的时隙)浪费：约06％；EPON上行总开销为上述开销之和，约为144Mbit／s，可用带宽约为856Mbit／s(即1000Mbit／s-144Mbit，s)。上行线路速率为1.244Gbit／S的GPON，采用NRZ编码，上行总带宽为1.244Gbit／s，即1244Mbit／s。GPON上行的系统运行开销及其占总带宽的比例如下：用于突发接收的物理层开销：约2.0％；GEM(GPON封装方法)帧和以太网帧的封装开销：约5.8％.PLOAM(物理层运行管理维护)协议开销：约2.1％；DBA算法剩余时隙引入额外的封装开销(GPON中允许分割帧，当剩余时隙不足以传输一个完整的以太网帧时，该以太网帧可以被分割成多个GEM帧传输，但每段分割的帧都要再额外增加一个新的GEM帧头)：约0.8％o GPON上行总开销为上述开销之和，约为133Mbit／s，可用带宽约为1111Mbit／S(即1244Mbit／s-133Mbit／s)。3　技术成熟度3.1 EPON①标准EPON的标准是IEEE802.3ah，标准中定义了EPON的物理层、MPCP(多点控制协议)、OAM(运行管理维护)等相关内容。IEEE制定EPON标准的基本原则是尽量在802.3体系结构内进行EPON的标准化工作，最小程度地扩充标准以太网的MAC协议。②核心芯片目前可以提供EPON核心芯片的专业厂商有5～6家(不包括自主设计芯片的系统厂商)，在标准讨论的过程中，这些厂商就已开始芯片的设计和验证，因此在802.3ah标准正式颁布时，他们太多都已推出了第二代和标准完全兼容的芯片，可以迅速支持EPON系统的大规模部署。3.2 GPON①标准GPON的标准是ITU－T G.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TDM业务的支持，继续采用125s固定帧结构，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(GPON encapsulatlon method)，可以把ATM和其它协议的数据混合封装成帧。②核心芯片除GPON设备厂商自主设计的GPON芯片外，目前还没有专业的芯片厂商推出商用GPON核心芯片。GPON设备上使用的模块都是专用的自主或协作开发的模块，还没有专业的模块厂商可以提供样品，更谈不上大规模量产。4　多业务能力和安全性目前对EPON多业务能力质疑最多的就是它传输传统TDM业务的能力。且不说目前EPON设备厂商采用的各种TDM over Ethernet的专利技术提供了EPON单一网段的TDM业务传输通道，从测试结果来看，其性能完全满足1.5ms时延等指标要求，完全符合传统TDM业务的应用标准。就是在普通的以太网设备上，现在也可以使用各种标准的PWE3(pseudowire emulation edge to edge)设备提供跨网段、端到端的、透明的传统点对点TDM通道。而且，随着传统TDM业务量所占比例的日趋减少，使用分组交换技术，把TDM业务收容到日益扩大的分组网络中来，无疑将是一种更为经济的手段。在安全性方面，EPON也使用标准的基于AES的加密技术，其安全性和GPON无区别。5　QOS在QoS方面，EPON定义了8个优先级队列，DBA算法也考虑了对不同优先级队列的带宽分配策略和公平性等问题。对于数据包中的IP优先级或以太网优先级可以很容易地映射到这8个优先级队列中，再通过DBA算法保证其传输的带宽和时延，因此完全可以满足不同业务的Qos要求。GPON中OLT检测每个CONT―T的业务负荷，用于预测／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／GEM client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。实际上，在如何保证业务的QoS方面，EPON和GPON的实现机理本质上是一样的。GPON中的OAM包括带宽授权分配、DBA、链路监测、保护倒换、密钥交换以及各种告警功能。从标准本身来看，GPON标准中定义的0AM信息比EPON标准定义的丰富，不过从实际的设备来看，二者提供的功能并没有多少差异，目前的EPON设备也能提供这些功能。6　总结综上所述，在QOS、多业务承载、安全性等方面，目前的EPON产品与GPON标准规范的相当，但每单位带宽成本则要比GPON低得多，而且EPON的技术更成熟，更早被市场接受，更早进入大规模商用的阶段。下一代网络将是基于分组的网络，目前以太网作为分组网络的绝对主流承载平台，已经是一个不争的事实。将来用户侧的网络接口肯定是一个以太网的接口，城域网上的以太网接口肯定也会随处可见，使用以太网技术把两侧的以太网接口连接起来将会是一件很自然的事情。相关阅读: & 相关推荐&&欢迎来到论文网！
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摘要：文章从目前接入网的现状出发，介绍了EPON技术结构、工作原理及本身所固有的优势，最后就EPON技术应用进行了详细介绍。论文关键词：技术,浅析,应用　　1引言　　随着电信市场竞争的日益激烈，现有的以铜缆为传输介质、基于非对称数字用户线(ADSL)技术为基础的宽带接入建设模式将不能适应未来开展高清视频、安全监控等高速率带宽业务的需求。“光进铜退”作为实施网络转型和固网宽带化的有效措施，在提高接入带宽，提升网络对业务的支撑能力，增强运营商的核心竞争能力方面将发挥重要作用。作为接入网新技术，基于以太网技术的无源光网络(EPON)有效缓解了当前铜缆被盗严重、价格上涨较快、建设成本不断增加的状况。　　2EPON技术介绍　　2.1EPON概述　　IEEE802．3ah工作小组从2001年11月开始进行基于以太网的无源光网络（EPON）的标准化工作。　　EPON（以太无源光网络）是一种新型的光纤接入网技术，它采用点到多点结构、无源光纤传输，在以太网之上提供多种业务。它在物理层采用了PON技术，在链路层使用以太网协议，利用PON的拓扑结构实现了以太网的接入。因此，它综合了PON技术和以太网技术的优点：低成本；高带宽；扩展性强，灵活快速的服务重组；与现有以太网的兼容性；方便的管理等等。　　2.2EPON结构原理　　一个典型的EthernetoverPON系统由OLT、ONU、POS（ODN）组成。其系统结构如图2-1所示。　　　　图2-1EPON系统结构图　　OLT（OpticalLineTerminal）放在中心机房，ONU（OpticalNetworkUnit）放在网络接口单元附近或与其合为一体。POS（PassiveOpticalSplitter）是无源光纤分支器，是一个连接OLT和ONU的无源设备，它的功能是分发下行数据并集中上行数据。　　OLT既是一个交换机或路由器，又是一个多业务提供平台，它提供面向无源光纤网络的光纤接口。根据以太网向城域和广域发展的趋势，OLT上将提供多个Gbit／s和10Gbit／s的以太接口，支持WDM传输。OLT除了提供网络集中和接入的功能外，还可以针对用户的QoS的不同要求进行带宽分配，网络安全和管理配置。　　POS是无源光纤分支器，连接OLT和ONU的无源设备，实现分发下行数据、集中上行数据的功能，由于是无源操作，环境适应能力强，维护简单，POS的分支数一般为2、4、8、16，可进行多级级联。　　在EPON中，OLT到ONU间的距离最大可达20km，如果使用光纤放大器（有源中继器），距离还可以扩展。ONU支持传统的TDM协议，通过支持E1接口来实现传统TDM话音接入。　　EPON系统采用WDM技术，实现单纤双向传输。ITU-T定义的TDMPON允许采用双纤，但现实中很少采用。波长分配方案普遍遵循ITU-TG.983.3标准。如图2-2所示。　　　　图2-2EPON波长分配方案　　EPON下行数据以变长信息包的形式从OLT下行广播到多个ONU，依据是IEEE802.3协议，信息包的长度最长为1518字节。每个信息包带有一个EPON包头，惟一标识该信息包是发给ONU-1、ONU-2还是ONU-3的。也可标示为广播信息包发给所有ONU的或发给特定的ONU组的。当数据到达ONU时，ONU通过地址匹配，接受并识别发给它的信息包，丢弃发给其他ONU的信息包。例如，ONU-1接收信息包1、2、3，但只将信息包1传输给最终用户1。如图2-3所示。　　　　图2-3EPON下行工作原理　　EPON上行数据传输采用时分复用技术，每个ONU上行数据分配一个专用时隙，使得在数据汇合到公共光纤的时候，从ONU来的信息包不会互相干扰。例如，ONU-1信息包在第一个时间间隙传输，ONU-2信息包在第二个非重叠的时间间隙传输，而ONU-3信息包在第三个非重叠的时间间隙传输。　　　　图2-4EPON上行工作原理　　2.3EPON技术优势　　EPON是几个最佳的技术和网络结构的结合。EPON以以太网为载体，采用点到多点结构、无源光纤传输方式，下行速率目前可达到10Gb/s，上行以突发的以太网包方式发送数据流。另外，EPON也提供一定的运行维护和管理(OAM)功能。EPON技术和现有的设备具有很好的兼容性。而且EPON还可以轻松实现带宽10Gb/s的平滑升级。新发展的服务质量(QoS)技术使以太网对语音、数据和图像业务的支持成为可能。由于以太网的广泛应用，EPON一经出现就受到了众多设备厂商的青睐。EPON技术与APON、GPON技术相比有众多优势，见表2-1所示。　　
Ethernet内核
GFP或者ATM
成本（相对）
供货厂家太少
表2-1EPON技术与APON、GPON技术比较　　3目前应用　　利用EPON技术是实现FTTN（光纤到节点）的有效网络解决方案，根据目前各运营商对于信息化的需求来看，大致可分为小区、工业区和边远地区几种接入方式，下面将逐一进行分析。　　3.1在小区接入中的应用　　在小区接入中，ONU可设置在用户端（FTTH）或楼道（FTTB），光分路器可设置在楼道或小区机房。
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