EPON、GPON：实现FTTH的最佳技术

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FTTH光纤到户这个看似遥远的东西在2004年开始进入市场，特别是日本和北美已经开始了规模应用，发展非常迅速，从而成为低迷的光通信市场的亮点，甚至被业界公认为光通信重新崛起的最大驱动力。受国外的影 响，我国在一些地区（如武汉）也开始了小规模的FTTH试验，一些运营商（如北京通信）甚至开始了FTTH的试商用。  
　　FTTH涉及的技术很多，包括光器件、光传输系统、光纤光缆、安装、维护监控等方面，其中传输技术和设备是关键，而EPON/GPON技术便是公认的实现FTTH的最佳技术之一。
　　无源光网络（PON）技术是一种点到多点的光纤接入技术，它由局侧的OLT（光线路终端）、用户侧的ONU（光网络单元）以及ODN（光分配网络）组成。一般其下行采用TDM广播方式，上行采用TDMA（时分多址接入）方式，而且可以灵活地组成树型、星型、总线型等拓扑结构（典型结构为树形结构）。所谓“无源”，是指ODN中不含有任何有源电子器件及电子电源，全部由光分路器（Splitter）等无源器件组成，因此其管理维护的成本较低。PON技术的概念是20世纪90年代初提出的，可分为用于窄带TDM业务接入的窄带PON技术和用于宽带接入的基于ATM传送的BPON（APON）、基于Ethernet分组传送的EPON技术以及兼顾ATM/Ethernet/TDM综合化的GPON技术。应该说，经过十多年的变迁，PON技术经历了从窄带PON到BPON（ATMPON）再到EPON及GPON的发展历程，其中，ITU－T在PON技术的标准化工作中发挥了主导作用，相继出台了G.982（窄带PON）、G.983系列（BPON）以及G.984系列（GPON）等一系列标准建议，而IEEE近几年来在PON标准化上也非常活跃，并于2004年推出了IEEE802.3ahEPON的标准。
　　针对GPON和EPON技术的不同特点，可以对这两种技术作出以下分析。
　　GPON支持多种速率等级，可支持上下行不对称速率，上行不一定要支持1Gbit以上速率，因此与EPON只能支持对称1Gbit单一速率相比，GPON的光器件选择余地更大，从而可降低成本。
　　EPON只支持Class A和B的ODN等级，而GPON可支持ClassA、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。
　　单从协议上比较，因为EPON标准是以802.3体系结构为基础的，因此与GPON标准相比其协议分层更简单、系统实现更容易。更由于目前以太网芯片的成熟性，其系统成本更低。
　　ITU在制订GPON标准过程中沿用了APON标准G.983的很多概念，与EFM制订的EPON标准相比其标准更完善。但由于其增加了TC子层，因此也相应增加了一定的开销，这在一定程度上违背了希望能够借助Ethernet技术简单、更经济特性这一初衷。因此规定一个高效率的TC层机制将成为ITU在制订GPON标准中的一个关键。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，但对于为了支持ATM业务而定义的ATM封装方式在以Ethernet为基础的GPON系统中是否合适，还有待商榷。
　　在Ethernet上承载TDM业务的技术并不成熟，很难满足电信级的QoS要求。因此EPON为了能够承载TDM业务和话音业务必须设计新的MAC机制并增加新的软硬件。而GPON由于其设计的TC子层结构和ATM封装方式，采用了125us的帧长及定时机制，能够比较容易地支持TDM业务和话音业务。
　　目前业内关于EPON和GPON孰优孰劣还存在很大争议，但接入网存在技术多样化的鲜明特点，因此如果EPON/GPON能达到技术成熟、成本低廉的目标，将来都应该会得到应用，但未来1～2年，EPON将会走在GPON的前面，北美和日本的很多运营商都开始采用EPON技术装备其FTTP/FTTH网络。