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EPON與GPON的綜合比較

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引言
多年來(lái)，業(yè)界一直認為PON是接入網(wǎng)未來(lái)發(fā)展的方向，這一方面是由于它提供的帶寬可以滿(mǎn)足現在和未來(lái)各種寬帶業(yè)務(wù)的需要，因此在解決寬帶接入問(wèn)題上被普遍看好;另一方面，無(wú)論在設備成本還是運維管理開(kāi)銷(xiāo)方面，其費用也相對較低。PON的網(wǎng)絡(luò )結構非常簡(jiǎn)單，其技術(shù)上的復雜性主要在于信號處理技術(shù)。
   目前，有兩個(gè)頗為引人注目的PON標準已正式發(fā)布，其中一個(gè)是由ITU/FSAN制定的Gigabit PON(GPON)標準，另一個(gè)是由IEEE 802.3ah工作組制定的Ethernet PON(EPON)標準。在PON技術(shù)已被毋庸置疑地認為是未來(lái)FTTH時(shí)代的終極解決方案之后，EPON和GPON誰(shuí)將主導FTTH大潮已成為當前新的爭論熱點(diǎn)。
   單獨從某一方面的對比結果來(lái)判斷哪種技術(shù)會(huì )得到規模應用是不嚴謹的，因此，本文將從可用帶寬、技術(shù)成熟度、成本、多業(yè)務(wù)能力和安全性、等方面對二者進(jìn)行綜合的比較。
1、上行可用帶寬
　　從系統上行傳輸總帶寬中減去各種系統運行開(kāi)銷(xiāo)就是上行可用帶寬。它與系統中包含的ONU數量、DBA(動(dòng)態(tài)帶寬分配)算法的輪詢(xún)周期、承載業(yè)務(wù)的類(lèi)型以及各業(yè)務(wù)所占比例等都有很大關(guān)系。
   EPON的上行線(xiàn)路速率是1.25Gbit/s，因為采用了8B/1OB線(xiàn)路編碼，每10bit中有8bit有效數據，所以其有效上行傳輸總帶寬為1Gbit/s，即1000Mbit/s。EPON上行總開(kāi)銷(xiāo)為上述開(kāi)銷(xiāo)之和，約為144Mbit/s，可用帶寬約為856Mbit/s(即1000Mbit/s-144Mbit/s)。
   GPON上行線(xiàn)路速率為1.244Gbit/s的GPON，采用NRZ編碼，上行總帶寬為1.244Gbit/s，即1244Mbit/s。GPON上行總開(kāi)銷(xiāo)為上述開(kāi)銷(xiāo)之和，約為133Mbit/s，可用帶寬約為1111Mbit/s(即1244Mbit/s-133Mbit/s)。
2、技術(shù)成熟度
   我國從EPON國際標準制定一開(kāi)始就把EPON列入國家的863重大項目，支持國內廠(chǎng)商對EPON的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)。2004年初完成863項目的驗收，之后滾動(dòng)投入二期資金支持優(yōu)秀廠(chǎng)商進(jìn)行EPON系統的商業(yè)化推廣。目前國內已經(jīng)制定了EPON的行業(yè)使用規范，這部規范也成為了國內EPON建設的指導規范。
   GPON標準相當復雜，在已有技術(shù)基礎上，以可接受的成本實(shí)現完全符合標準要求的設備比較困難。GPON標準要求模塊指標支持三類(lèi)ODN，但C類(lèi)ODN受目前光模塊技術(shù)水平的限制，很難在經(jīng)濟的成本下實(shí)現。GPON標準要求模塊指標支持三類(lèi)ODN，但C類(lèi)ODN受目前光模塊技術(shù)水平的限制，很難在經(jīng)濟的成本下實(shí)現。與EPON相比，GPON的產(chǎn)業(yè)鏈還不完整，成熟度稍遜一點(diǎn)。　
3、成本
　　影響成本的因素是多方面的，比如:技術(shù)復雜度、規模產(chǎn)量以及市場(chǎng)應用規模。
　　從技術(shù)角度，EPON“進(jìn)入門(mén)檻”很低，容易吸引大批廠(chǎng)商加入EPON產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。EPON繼承了以太網(wǎng)“簡(jiǎn)單即是美”的優(yōu)良傳統，盡量只做最小的改動(dòng)來(lái)提供增加的功能，這就使得傳統的以太網(wǎng)芯片廠(chǎng)商可以很容易地進(jìn)行EPON芯片設計，新的設計公司也能利用隨處可得的以太網(wǎng)相關(guān)IP core(具有知識產(chǎn)權的設計內核)來(lái)加入EPON芯片設計的陣營(yíng)。GPON芯片功能比較復雜，需要全新設計封裝格式，沒(méi)有對這方面比較熟悉的傳統廠(chǎng)商，技術(shù)門(mén)檻較高，又會(huì )讓新興公司望而卻步。GPON芯片廠(chǎng)商數量太少，芯片價(jià)格也難以下降。在這方面，ATM就是一個(gè)前車(chē)之鑒。
　　在模塊方面，、由于GPON的光模塊要滿(mǎn)足很高的突發(fā)同步指標，對模塊中的驅動(dòng)和前后放大器芯片的要求很高;還要滿(mǎn)足三類(lèi)ODN的功率預算，對ONU發(fā)射機功率和OLT接收機的靈敏度也有很高要求，只能采用DFB發(fā)射機和APD的接收機，而它們的成本幾乎是EPON模塊中使用的傳統FP發(fā)射機和PIN接收機的6倍(該數據來(lái)自光模塊廠(chǎng)商)!所以，GPON光模塊的成本顯然要高于EPON光模塊。
    另外，從產(chǎn)量規模角度看，EPON系統廠(chǎng)商在標準制訂的過(guò)程中就已經(jīng)開(kāi)發(fā)了早期的系統，開(kāi)始進(jìn)行小規模現場(chǎng)試驗，一方面隨著(zhù)標準的演化及時(shí)跟進(jìn)，另一方面也為將來(lái)的大規模部署積累著(zhù)相關(guān)的工程和服務(wù)經(jīng)驗。這樣在標準頒布之時(shí)就早已做好了各方面的準備，一旦需求爆發(fā)，馬上就可以開(kāi)始大規模的部署。而GPON目前的部署規模還很小，模塊價(jià)格很難快速下降。
　　經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，以太網(wǎng)已成為數據網(wǎng)絡(luò )中的事實(shí)標準，以太網(wǎng)相關(guān)技術(shù)無(wú)疑具有良好的市場(chǎng)前景，現在和將來(lái)的新技術(shù)，都要提供對以太網(wǎng)的接口。和GPON相比，EPON的市場(chǎng)前景應該會(huì )更好一些。
　　無(wú)論從哪方面來(lái)看，現在EPON的成本肯定比GPON低。而且從長(cháng)遠來(lái)來(lái)看，EPON的成本下降速度也會(huì )比GPON更快。所以無(wú)論現在還是將來(lái)，GPON在成本上將始終難以與EPON競爭。
4、多業(yè)務(wù)能力和安全性
　　目前對EPON多業(yè)務(wù)能力質(zhì)疑最多的就是它傳輸傳統TDM業(yè)務(wù)的能力。且不說(shuō)目前EPON設備廠(chǎng)商采用的各種TDM over Ethernet的專(zhuān)利技術(shù)提供了EPON單一網(wǎng)段的TDM業(yè)務(wù)傳輸通道，從測試結果來(lái)看，其性能完全滿(mǎn)足1.5ms時(shí)延等指標要求，完全符合傳統TDM業(yè)務(wù)的應用標準。就是在普通的以太網(wǎng)設備上，現在也可以使用各種標準的PWE3設備提供跨網(wǎng)段、端到端的、透明的傳統點(diǎn)對點(diǎn)TDM通道。而且，隨著(zhù)傳統TDM業(yè)務(wù)量所占比例的日趨減少，使用分組交換技術(shù)，把TDM業(yè)務(wù)收容到日益擴大的分組網(wǎng)絡(luò )中來(lái)，無(wú)疑將是一種更為經(jīng)濟的手段。即使是現在部署的G/EPON系統，也會(huì )更看重其對各種以太網(wǎng)數據業(yè)務(wù)的支持能力。
　　對于IPTV、VoIP等IP/以太網(wǎng)基礎上的多業(yè)務(wù)，EPON更是可以很好地承載。在安全性方面，EPON也使用標準的基于A(yíng)ES的加密技術(shù)，其安全性和GPON無(wú)區別。
總結
　　綜上所述，在多業(yè)務(wù)承載、安全性等方面，目前的EPON產(chǎn)品與GPON標準規范的相當，但每單位帶寬成本則要比GPON低得多，而且EPON的技術(shù)更成熟，更早被市場(chǎng)接受，更早進(jìn)入大規模商用的階段。目前EPON+EOC技術(shù)方案在網(wǎng)絡(luò )鋪設和改造領(lǐng)域已被大規模接收和使用，并贏(yíng)得一片好聲。金錢(qián)貓所制定的EPON+EOC方案憑借EPON優(yōu)越的特性和金錢(qián)貓EOC設備完善的性能，將兩者完美地結合并發(fā)揮出最好的水平，成就一個(gè)性?xún)r(jià)比優(yōu)越的改造方案。目前該方案已經(jīng)全國多個(gè)省份投入實(shí)際使用并收獲良好的成效，未來(lái)隨著(zhù)EPON的技術(shù)的愈加成熟和EOC產(chǎn)品的逐漸完善，未來(lái)的應用前景將會(huì )更加廣闊。

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