EPON与GPON的应用与区别

一、PON介绍

1、什么是PON

PON（无源光网络）技术（包括EPON，GPON）是发展FTTx（光纤到户）的主要实现技术，它可节省主干光纤资源和网络层次，在长距离传输条件下可提供双向高带宽能力，接入业务种类丰富，其远程管理能力和无源光分配网结构可大幅降低运维成本，可支持多种应用场景。

2、PON技术发展

PON自出现以来，已经过多年的发展，形成了APON、BPON、EPON、GPON等一系列概念、规范及产品序列。

APON（ATMPON）

ATM是一种基于信元的传输协议。155Mb/s的PON系统技术规范， ITU-TG.983系列标准；

BPON（BroadbandPON）

APON标准后来得到了加强，可支持622Mb/s的传输速率，同时加上了动态带宽分配、保护等功能。

EPON（Ethernet PON）

GPON（GigabitPON）

3、光纤接入技术

二、EPON介绍

1、什么是EPON？

EPON(Ethernet Passive OpticalNetwork 以太网无源光网络)是一种采用点到多点网络结构、无源光纤传输方式、基于高速以太网平台和TDM(时分复用 )时分MAC媒体访问控制方式、提供多种综合业务的宽带接入技术。

EPON系统采用WDM技术，实现单纤双向传输。

2、EPON的原理

为了分离同一根光纤上多个用户偶的来去方向的信号，采用以下两种复用技术。

a、下行数据流采用广播技术.

b、上行数据流采用TDMA技术。

3、EPON的原理——下行

a、在ONU注册成功后分配一个唯一的LLID。

b、在每个分组开始之前添加一个LLID，替代以太网前导符的最后两个字节。

c、OLT接收数据时比较LLID注册列表，ONU接收数据时，仅接收符合自己的LLID的帧或者广播帧。

4、EPON的原理——上行

a、OLT接收数据前比较LLID注册列表。

b、每个ONU在由局方设备统一分配的时隙中发送数据帧。

c、分配的时隙补偿了各个ONU距离的差距，避免了各个ONU之间的碰撞。

5、EPON系统工作过程

OLT的操作

a、产生时间戳消息，用于系统参考时间。

b、通过MPCP帧指配带宽3.进行测距操作。

c、控制ONU注册。

ONU的操作

a、ONU通过下行控制帧的时间戳同步于OLT。

b、ONU等待发现帧

c、ONU进行发现处理，包括：测距，指定物理ID和带宽。

d、ONU等待授权，ONU只能在授权时间发送数据

6、EPON网管系统的设计

EPON网管系统按照网管功能分为四大模块：配置管理、性能管理、故障管理和安全管理。

7、EPON网管系统的实现

a、EPON网管系统的实现包括管理站网管软件的实现和代理站软件的实现。

b、管理站网管系统是为用户提供友好的交互式界面，利用SNMP协议对代理进程实现管理的控制实体。

c、SNMP在代理站的实现工作主要包括代理进程软件的实现和MIB的设计与组织。

三、GPON介绍

1、什么是GPON？

GPON(Gigabit-CapablePON千兆比无源光网络) 技术是基于ITU-TG.984.x（国际电联TG.984.x）标准的最新一代宽带无源光综合接入标准，具有高带宽，高效率，大覆盖范围，用户接口丰富等众多优点，被大多数运营商视为实现接入网业务宽带化，综合化改造的理想技术。

2、GPON原理

GPON下行——广播式发送

GPONS上行——TDMA方式

无源光纤传输方式的网络拓扑结构，主要由OLT （光线路终端）,ODN（光纤配线网络）,ONU（光网络单元）组成。

ODN为OLT和ONU提供光传输手段，有无源光分路器和无源光合路器构成，是一个连接OLT和ONU的无源设备。

3、GPON原理-上行

a、上行数据的传输都由OLT统一控制。

b、ONU按照OLT所分配的时隙传输用户数据，避免ONU所产生的数据发送冲突。

c、ONU根据时隙分配帧在属于自己的时隙中插入上行数据，实现了多个ONU之间共享上行信道带宽。

4、GPON的组网方式

GPON主要采用的组网方式有FTTH/O、FTTB+LAN和FTTB+DSL三种。

a、FTTH/O为光纤到户/办公室。光纤进过分光器后直连到用户ONU，一个ONU仅供一个用户使用，带宽高，成本也高，一般针对高端用户和商业用户。

b、FTTB+LAN为光纤到楼，然后通过大容量ONU（称为MDU）将不同业务接入多个用户，因此多个用户共享一个ONU的带宽资源，每人占用带宽较低，成本也低，一般针对中低端住宅和中低端商业用户。

c、FTTB+ADSL为光纤到楼，然后以ADSL的方式将业务接入多个用户，也是多用户共享一个ONU，带宽、成本和客户群都与FTTB+LAN类似。

四、GPON与EPON技术比较

针对GPON和EPON技术的不同特点，可以对这两种技术做出以下分析。

1、GPON支持多种速率等级，可以支持上下行不对称速率，GPON在光器件的选择上余度更大，从而可降低成本。

2、EPON只支持Class A和B的ODN等级，而GPON可支持Class A、B和C，因此GPON可支持高达128的分路比和长达20km的传输距离。

3、单从协议上比较，因为EPON标准是以802.3体系结构为基础，因此与GPON标准相比其协议分层更简单，系统实现更容易。

4、ITU在制定GPON标准过程中沿用了APON标准G.983的很多概念，与EFM制定的EPON标准相比其标准更完善。规定一个高效率的TC层机制将成为ITU在制定GPON标准中的一个关键。

5、GPON标准规定TC子层可以采用ATM和GFP两种封装方式，其中GFP封装方式适于承载IP/PPP等基于包的高层协议。

它们之间的区别如下：