一、光模塊對比

EPON OLT 光模塊，是 1.25G 連續(xù)下行和 1.25G 突發(fā)上行，遵循IEEE802.3ah 標準；當然也有選用 2*Gigabit Ethernet 即 2.5G 下行以擴大 下行帶寬， 這是很取巧的做法，成本一致，而帶寬翻番，這是因為，EPON OLT 光模塊的發(fā)射機電路和激光器，GPON OLT 光模塊的，其實是一樣的。

GPON OLT 光模塊，是 2.488G 連續(xù)下行和 1.244G 突發(fā)上行，遵循 ITU-T984.2 標準。

所以兩種光模塊的區(qū)別，主要在于突發(fā)接收機性能差異。

先從管腳定義上看， EPON OLT 光模塊的接收機是 RxLOS 指示輸出（即無光時 RxLOS=1），無 RxReset 復位輸入。GPON OLT 光模塊的接收機是 RxSD 指示輸出（即有光時 RxSD=1），有 RxReset 復位輸入。注意 EPON OLT 光模 塊的 RSSI_Trigger 管腳在金手指上的位置，和 GPON OLT 光模塊的位置是不同的。而HW的OLT 線卡比較智能，比如GPON OLT 光模塊插到HWEPON OLT 線卡上也能工作。

就是這個從線卡輸入到 GPON OLT 光模塊的 RxReset 同步復位信號（這里的同步，是指 RxReset 脈沖信號， 是恰恰落在兩個光貓的光包中間（注冊期間）， 或下一個光貓光包的開始部分（工作期間）），導致了接收機的性能差異。下圖HW的 GPON OLT 在注冊上之后的對光模塊的時序要求。

上圖可見，GPON OLT 光模塊的RxReset 信號，在其高電平時復位光模塊接收機，使接收機的判決電平可以快速恢復倒一個平均判決電壓值（因為不同光貓的輸入光，強度是不一樣的， 前后兩個GPON ONU 光貓的輸入光強（動態(tài)范圍）可以高達 15dB ，當面對不同的光貓的輸入光時 GPON OLT 光模塊的判決 電平是變化的。這里的判決電平， 是用于比較突發(fā) TIA 輸入到突發(fā) LA 的電信號 的一個比較器的判決端口上的值。想象一下，強光導致 TIA 輸出電信號的峰峰值 很大， 而弱光導致 TIA 輸出電信號的峰峰值很小， 所以面對不同峰峰值大小的電 信號， 就需要在比較器的判決端口上搞一個合適電壓值的判決電平， 這樣比較器 才能輸出正確的 1 或 0 信號，否則光信號到電信號的轉換值就亂套了）。

上圖可見，RxReset 脈沖發(fā)生在 ONU發(fā)給OLT的光信號是 Preamble signal 區(qū)間（即 0101 信號，這是方便突發(fā)接收機建立起正確的判決電平用的信號）。

判決電平建立快， 則 RxSD 指示信號也就來得快了，這個 Rx_SD會輸出到 OLT 線卡的 MAC 芯片， 可以幫助 MAC 芯片快速識別 OLT 光模塊輸出的電信號， 這樣一來， GPON OLT 系統(tǒng)對 Preamble signal 的長度，就比 EPON OLT 系統(tǒng)對 Preamble signal 的長度的要求，顯著縮短了。這是因為， EPON OLT 光模塊沒 有這個復位信號，它的判決電平值， 假設上一個光貓輸入光很強，則當前判決電壓值較大，遇到下一個光貓的輸入光很弱（EPON OLT 光模塊的動態(tài)范圍更是 高達 24dB 或更大）時， EPON OLT 光模塊就需要很長時間的 Preamble signal 來幫助自己建立起一個較小判決電壓值的判決電平。

結論就是，雖然 GPON和EPON 都是千兆上行的光包，但是 GPON OLT的 Preamble signal 較短，且兩個 ONU 光包之間的間距 GuardTime 也可以更短， 所以GPON OLT 的有效帶寬利用率就比 EPON OLT 高了很多。另一個佐證就是，GPON OLT 光模塊輸出的突發(fā)光包接收指示信號 RxSD 來得很快是十幾ns，而 EPON OLT 光模塊的突發(fā)光包接收指示信號RxLOS 來得較慢是幾百ns級的（這 意味著 EPON ONU 發(fā)出來的無用光信號 Preamble signal 就更長一點）。

二、系統(tǒng)對比

轉至一段網(wǎng)上的一段，對比兩種系統(tǒng)的優(yōu)劣（略有修改）：

1 .速率

EPON 提供固定上下行 1.25Gbps，采用 8b/10b 線路編碼，實際速率為 1Gbps。

GPON 支持多種速率等級，可以支持上下行不對稱速率，下行 2.488Gbps，上行 1.244Gbps。

本項結論：GPON優(yōu)于EPON。

2 .分路比

EPON標準定義分路比 1:32。

GPON標準定義分路比下列幾種 1:32；1:64；1:128

分路比即一個 OLT 端口(局端)帶多少個 ONU(用戶端)。其實，技術上EPON 系統(tǒng)也可以做到更高的分路比，如1：64 ，1:128 ，EPON 的控制協(xié)議可以支持 更多的ONU。分路比主要是受光模塊性能指標的限制，大的分路比會造成光模 塊成本大幅度上升；另外，PON插入損失15～18dB，大的分路比會降低傳輸距離；過多的用戶分享帶寬也是大分路比的代價。

本項結論：GPON提供多選擇性，但是成本上考慮優(yōu)勢并不明顯最大傳送 距離 GPON系統(tǒng)可支持的最大物理距離，當光分路比為1:16 時，應支持20km的最大物理距離；當光分路比為 1:32時，應支持10km 的最大物理距離。EPON與此相同。

本項結論：相等。

3 .QOS(Quality of Service)

EPON 在 MAC 層 Ethernet 包頭增加了 64 字節(jié)的 MPCP 多點控制協(xié)議(multipointcontrolprotocol) ，MPCP 通過消息、狀態(tài)機和定時器來控制訪問 P2MP 點到多點的拓撲結構，實現(xiàn) DBA 動態(tài)帶寬分配。MPCP 涉及的內(nèi)容包括 ONU 發(fā)送時隙的分配、ONU 的自動發(fā)現(xiàn)和加入、向高層報告擁塞情況以便動態(tài) 分配帶寬。MPCP 提供了對 P2MP 拓撲架構的基本支持，但是協(xié)議中并沒有對業(yè)務的優(yōu)先級進行分類處理，所有的業(yè)務隨機的競爭著帶寬， GPON 則擁有更 加完善的 DBA，具有優(yōu)秀 QoS 服務能力。

GPON 將業(yè)務帶寬分配方式分成 4 種類型，優(yōu)先級從高到低分別是固定帶 寬(Fixed)、保證帶寬(Assured)、非保證帶寬(Non-Assured)和盡力而為帶寬(BestEffort) 。DBA 又定義了業(yè)務容器(trafficcontainer ，T-CONT)作為上行流量 調(diào)度單位，每個T-CONT 由 Alloc-ID 標識。每個 T-CONT 可包含一個或多個

GEMPort-ID。T-CONT 分為 5 種業(yè)務類型， 不同類型的 T-CONT 具有不同的帶寬分配方式，可以滿足不同業(yè)務流對時延、抖動、丟包率等不同的 QoS 要求。

T-CONT的特點

類型1的特點是固定帶寬固定時隙，對應固定帶寬(Fixed)分配，適合對時延敏感的業(yè)務，如話音業(yè)務；

類型2的特點是固定帶寬但時隙不確定， 對應 保證帶寬(Assured)分配，適合對抖動要求不高的固定帶寬業(yè)務，如視頻點播業(yè)務；

類型3的特點是有最小帶寬保證又能夠動態(tài)共享富余帶寬， 并有最大帶寬的 約束，對應非保證帶寬(Non-Assured)分配， 適合于有服務保證要求而又突發(fā)流 量較大的業(yè)務， 如下載業(yè)務；

類型4的特點是盡力而為(BestEffort)，無帶寬保證， 適合于時延和抖動要求不高的業(yè)務， 如 WEB 瀏覽業(yè)務；

類型5是組合類型， 在 分配完保證和非保證帶寬后，額外的帶寬需求盡力而為進行分配。

本項結論： GPON 優(yōu)于 EPON

4.鏈路層 裝和多業(yè)務支持

EPON 沿用了簡單的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)格式，只是在以太網(wǎng)包頭增加了 64 字節(jié)的 MPCP 點到多點控制協(xié)議來實現(xiàn) EPON系統(tǒng)中的帶寬分配，帶寬輪訊，自動發(fā)現(xiàn)，測距等工作。對于數(shù)據(jù)業(yè)務以外的業(yè)務(如 TDM 同步業(yè)務)的支持沒有作過多研究，很多 EPON 廠家開發(fā)了一些非標準的產(chǎn)品來解決這個問題，但是都不理想，很難滿足電信級的 QoS 要求。

GPON 基于完全新的傳輸融合(TC)層，該子層能夠完成對高層多樣性業(yè)務的適配，定義了 ATM 裝和 GFP 裝(通用成幀協(xié)議)，可以選擇二者之一進行業(yè)務裝。鑒于目前 ATM 應用并不普及，于是一種只支持 GFP 裝的 GPON。lite 設備應運而生，它把 ATM 從協(xié)議棧中去除以降低成本。

GFP 是一種通用的適用于多種業(yè)務的鏈路層規(guī)程， ITU 定義為G。7041 。GPON 中對GFP 作了少量的修改， 在 GFP 幀的頭部引入了 PortID，用于支持 多端口復用；還引入了 Frag(Fragment)分段指示以提高系統(tǒng)的有效帶寬。并且只支持面向變長數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理模式而不支持面向數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)透明處理模式， GPON 具有強大的多業(yè)務承載能力。GPON 的 TC 層本質上是同步的，使用了標準的 8kHz(125μm)定長幀， 這使GPON 可以支持端到端的定時和其他準同步 業(yè)務， 特別是可以直接支持 TDM 業(yè)務， 就是所謂的 NativeTDM，GPON 對 TDM 業(yè)務具備“天然” 的支持。

本項結論：對多業(yè)務的支持 GPON 的 TC 層要比 EPON 的 MPCP 強大。

審核編輯 黃宇