EPON和GPON的区别

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。单独从某一方面的对比结果来判断哪种技术会得到规模应用是不严谨的，因此，本文将从可用带宽、技术成熟度、成本、多业务能力和安全性、QoS和OAM等方面对二者进行综合的比较。

下面将对GPON和EPON这两种PON技术和产品进行详细比较。

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、DBA(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。

EPON的上行线路速率是1.25Gbit/s，采用8B/1OB线路编码，上行总带宽为1Gbit/s，即1000Mbit/s。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)。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0.6%;

GPON的上行线路速率是1.244Gbit/s，采用NRZ编码，上行总带宽为1.244Gbit/s，即1244Mbit/s。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)。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%;

技术成熟度

从产量规模角度看，EPON系统厂商在标准制订的过程中就已经开发了早期的系统，开始进行小规模现场试验，一方面随着标准的演化及时跟进，另一方面也为将来的大规模部署积累着相关的工程和服务经验。这样在标准颁布之时就早已做好了各方面的准备，一旦需求爆发，马上就可以开始大规模的部署。日本Yahoo BB之所以能在EPON标准刚正式颁布不久即大规模采用EPON部署FTTH，就是因为EPON的工程技术成熟。这反过来又大大促进了EPON产业的发展，仅其一家的采购规模就足以拉低EPON光模块的价格。EPON模块价格已接近传统模块。而GPON目前的部署规模还很小，模块价格很难快速下降。

　　经过多年的发展，期间包括一场跟ATM的“战争”，以太网已成为数据网络中的事实标准，以太网相关技术无疑具有良好的市场前景，现在和将来的新技术，都要提供对以太网的接口。和GPON相比，EPON的市场前景应该会更好一些。

成本

　　无论从哪方面来看，现在EPON的成本肯定比GPON低，事实也正是如此。根据从日本市场获得的数据，目前Yahoo BB部署的EPON系统，每用户(或每线)设备成本(包括ONU和分摊的OLT成本)已降到了200美元。GPON还未见有大规模商用的市场报道，参考北美155Mbit/s APON系统的设备价格为每用户300美元以上，再参考SDH的622Mbit/s系统对155Mbit/s系统的价格系数(约为2.5)，估计目前的GPON系统价格约为每用户750美元，约是EPON价格的4倍!即便换算成单比特成本，GPON也是EPON的3倍!而且从长远来来看，EPON的成本下降速度也会比GPON更快。所以无论现在还是将来，GPON在成本上将始终难以与EPON竞争。

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 toedge)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。即使是现在部署的G/EPON系统，也会更看重其对各种以太网数据业务的支持能力。

　　对于IPTV、VoIP等IP/以太网基础上的多业务，EPON更是可以很好地承载。

　　对模拟的CATV业务，EPON也可以采用和GPON一样的方式承载:增加一个波长。(其实这属于WDM技术，跟EPON和GPON本身无关)。

　　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。

QoS和OAM

　　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。例如:对TDM业务，使用EPON的QoS机制，就可以保证其各项指标要求。

　　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。

　　在OAM方面，EPON标准中定义了远端故障指示、远端环回控制和链路监视等基本的OAM功能，对于其它高级的OAM功能，则定义了丰富的厂商扩展机制，让厂商在具体的设备实现中自主增强各种OAM功能。而且EPON标准还从便于开通维护的角度，定义了一套OAM能力的自动协商机制(与以太网端口的自动协商机制类似)，可以在无需人工参与的情况下，自动识别并配置0LT和ONU两端的OAM能力。另外，比较有特色的是，EPON定义了一种PON端口的环回测试功能，把PON链路的性能测试功能嵌入到系统之中，可以在无需外部测试仪表的情况下，进行PON链路的性能检测，大大方便了系统的开通和故障定位。

　　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OAM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。

总结

综上所述，在OAM、QoS、多业务承载、安全性等方面，目前的EPON产品与GPON标准规范相当，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。

（来自福建金钱猫）

太好了，谢谢！

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