GPON/ EPON/ XGPON /10G EPON

haikouzi

要想了解EPON、GPON等网络，首先得了解什么是PON网络?

PON(Passive Optical Network 无源光纤网络):

PON网络是指在OLT(Optical Line Termination光线路终端)和ONU(Optical Network Unit光网络单元)之间的ODN(Optical distribution network光分配网络)没有任何有源电子设备，是一种纯介质网络。PON网络采用点到多点结构的单纤双向光接入网，由网络侧的光线路终端(OLT)，光分配网(ODN)和用户侧的光网络单元(ONU)组成。

运营商一般采用点到多点模式组网(如下图-以EPON为例):

下行以广播模式进行通信，分配唯一的LLID给ONU。（LLID(Logical Link Identifier，逻辑链路标记)

上行进行配置下发等数据传输

PON下行数据流采用TDM(time-division multiplexing时分多路复用)广播方式传输，ONU完成注册后分配唯一的LLID;上行数据流采用TDMA(Time-DivisionMutipleAccess时分多址)方式传输。EPON OLT的下行数据在发出去之前，源都会加上一个LLID(15bit)，这个LLID就对应着下面的某个ONU，当ONU收到数据后，在物度理层就判断LLID是否和自己的LLID相符合，问如果符合，则接受它，如果不符合，则丢弃。而GPON通过下行GTC帧中PLOAMd里的ONU-ID(8bit)来区分不同的ONU数据。

业务数据层面上下行方向:

1、在上行方向，来自各个ONU的多种业务信息互不干扰地通过ODN中的1:N无源光合路器耦合到同一根光纤，最终送到位于局端OLT接收端。

2、在下行方向，IP数据、语音、视频等多种业务由位于中心局的OLT，采用广播方式，通过ODN中的1:N无源光分配器分配到PON上的所有ONU单元。

EPON与GPON的区别:

1、EPON(Ethernet passive optical network基于以太网PON，也称为吉比特以太网PON，即GEPON):带宽:提供上下行1.25Gbps带宽,实际带宽1G，采用 8b/10b 线路编码。光分路比(一个 OLT 端口带多少个 ONU):EPON 标准的分路比 1:32。2、GPON(Gigabit passive optical network吉比特无源光网络):带宽:支持多种速率等级，下行 2.488Gbps 或1.244Gbps，上行 1.244Gbps 或 622 Mbps(上下行可以不对称)，我们一般选择的是前者(2.488Gbits/s的下载速率和1.244Gbits/s的上传速率)。光分路比(一个 OLT 端口带多少个 ONU):GPON 分路比1:32、1:64、1:128都可以。

我们需要注意ON 插入是存在光衰的(损失 15~18dB)，所以大的分路比会降低传输距离。

GPON 提供多选择性，但是成本上与EPON相差不大。GPON 可支持的最大物理距离，当光分路比为 1:16 时，可支持 20KM的最大物理距离;当光分路比为 1:32 时，可支持 10KM 的最大物理距离。

协议层的比较:

对多业务的支持 GPON 的 TC 层要比 EPON 的 MPCP 更强

10G EPON与10G GPON的区别:

10G EPON(802.3av的10-Gbit/s以太网版本):

带宽:实际速率是10.3125 Gbit/s，分对称(10 Gbps的上下行速率)与不对称(10Gbps下行和1 Gbps上行)两种类型。分光比:1:128的分光比，相对EPON&GPON，分光能力更强且可以承载更多的用户。

10G GPON(也可以称为XGPON):

带宽:上下行非对称(上行2.5Gbps,下行10Gbps)。分光比:1:128，在相同分光比的情况下，10G GPON最大传输距离可达到40KM。

需要注意的是:10 Gbit/s的EPON在光纤上使用不同的光波长(下行1575-1580nm，上行1260-1280nm)，因此10 Gbit/s的EPON与标准的1Gbit/sEPON可以在同一条光纤上进行波长复用。这样的好处是10GEPON的分光器上可以接EPON的ONU。

10G GPON的波长规划与GPON的波长规划不重叠，故GPON与10G GPON通过波分复用方式共享ODN网络；

xPON的参数对比图

当前主流应用于FTTH(光纤入户)的PON技术为EPON技术和GPON技术，10G PON技术主要应用于FTTB(光纤入楼道)场景，这是因为10G PON的ONU价格是EPON的近5倍，若用在FTTH场景，价格上就没有优势。

PON(Passive Optical Network 无源光纤网络)

OLT(Optical Line Termination光线路终端)

ODN(Optical distribution network光分配网络)

ONU(Optical Network Unit光网络单元)

TDM(time-division multiplexing时分多路复用):是指一种通过不同信道或时隙中的交叉位脉冲，同时在同一个通信媒体上传输多个数字化数据、语音和视频信号等的技术。

TDMA(Time-DivisionMutipleAccess时分多址)TDMA时分多址通信技术中基本多址技术之一，在2G(为GSM)移动通信系统中多被采用，卫星通信和光纤通信的多址技术中

LLID(Logical Link Identifier，逻辑链路标记)

EPON(Ethernet passive optical network基于以太网PON)

GPON(Gigabit passive optical network吉比特无源光网络)

引自https://zhuanlan.zhihu.com/p/474504473