EPON与GPON的发展应用

魏文

摘 要：随着互联网的快速发展和计算机技术的普及，人们对网络的感知度和要求将越来越高，传统的接入方式已经不能解决接入的“瓶颈”问题，此时，新一代的接入设备PON以其极高的优势渐渐成为各运营商关注的焦点。本文分别介绍了PON、EPON、GPON技术的特点和发展应用。

关键词：EPONGPON发展应用

中图分类号：TN915.63 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2012)07(c)-0054-01

1 引言

随着互联网的快速发展和计算机技术的普及，人们对网络的感知度和要求将越来越高，传统的接入方式已经不能解决接入的“瓶颈”问题，此时，新一代的接入设备PON以其极高的优势渐渐成为各运营商关注的焦点。本文分别介绍了PON、EPON、GPON技术的特点和发展应用。

2 PON技术

2.1 PON概念

PON英文全称为Passive Optical Network，翻译为中文为无源光纤网络，是指光配线网中不含有任何电子器件及电子电源，光配线网络（ODN）全部由光分路器等无源器件组成。一个无源光网络包括中心局端设备光线路终端（OLT）及用户终端设备光网络单元（ONU）。ODN用于连接OLT与ONU，包括光纤以及无源分光器，耦合器。能承载以太网、语音、视频、高清晰可视网等业务，从OLT到ONU使用的是光缆接入，ONU至用户设备可以使用电缆或以太网线。PON技术属于点到多点的光纤接入技术，目前已经是全世界主流的宽带接入技术，与点到点的有源光网络技术相比，PON技术的成本不高、维护起来较为简单、其传输带宽较宽。随着上网的人数越来越多，对网络的带宽要求也越来越高，PON技术能够满足带宽需求的快速增长。

2.2 PON技术种类

PON不包含任何的有源电子元件，在有电磁干扰与雷电影响时也可以正常的工作，既减少了外部设备与线路的故障率，又可以简化管网的复杂度和供电设备配置，在一定程度上节约了PON的维护成本，也提高了系统的性能。正是由于PON的高性价比，PON技术在接入网的发展中越来越重要。随着宽带无源光网络技术PON的不断研究和发展，近年来在世界上出现了两种主流的PON技术，EPON技术和GPON技术。从21世纪初开始，IEEE通信标准化组织与ITU-T组织就逐步研究制订新一代PON技术标准，以便满足不断快速增长的宽带接入网的需求。

3 EPON的发展应用

3.1 EPON概念

EPON 有两种基本操作模式：一种采用载波侦听多址接入/冲突检测协议，另外一种为各个站点采用全双工的点到点的链路通过交换机连接到一起。EPON采用以太网的传输格式，同时也是用户局域网/驻地网的主流技术，二者具有天然的交融性，消除了复杂的传输协议转换带来的麻烦。采用波分复用技术，仅需一根主干光纤和一个OLT，传输距离就可达20km。在ONU侧通过光分路器分送给最多32个用户，能够在很大程度上降低OLT和主干光纤的成本压力。局端（OLT）和用户（ONU）之间仅有光纤、光分路器等光无源器件，因此可以独立工作，而不需要认为看守，降低了维护的成本。

3.2 EPON的特点

具体来说，EPON具有以下几个方面的特点：上下行均为千兆速率，下行采用的是针对不同用户加密广播传输的方式共享带宽，上行则利用时分复用（TDMA）共享带宽；点对多点的结构，只需增加ONU数量和少量用户侧光纤即可方便地对系统进行扩容升级，保证投资最少，获益最多，充分保护运营商的利益；EPON具有同时传输TDM、IP数据和视频广播的能力，其中TDM和IP数据采用IEEE 802.3以太网的格式进行传输，辅以电信级的网管系统，足以保证传输质量；EPON成熟度高、核心芯片量产大和设备成本低。

3.3 EPON发展应用

EPON属于IEEE以太网标准的范围，对于向全IP网络过渡是一个很好的选择。EPON凭借其组网灵活、业务提供能力强、技术成熟等优势，在全世界范围内实现了大规模应用。EPON目前可以提供上下行对称的1.25Gb/s的带宽，并且随着技术的成熟最终升级到10Gb/s，远远的超出了传统的ADSL对用户上下行速率带宽的限制，满足了某些网站对速率的特殊要求。让用户真真切切感受到了高带宽所带来的前所未有的网络魅力。随着EPON技术的引入，网络速度较慢、网络连接易断开等问题逐步得到了改善。EPON技术的配置无需人工看管，设备的维修也实现了无人化，使用该技术的使用降低了维修的费用、节约了成本、节省了人力资源又提高了效率，还降低了设备的故障率，为企业带来了最大效益化。

4 GPON的发展应用

4.1 GPON技术的特点

具体来说，GPON具有以下几个方面的特点：容量大，带宽高；传输效率高；管理能力强；服务品质高；组网灵活多变，扩容简单；业务支持全；成本低廉，节省光纤资源。GPON开销字节少，传输效率达93%，比EPON提高了近2倍，所以与EPON相比能提供性能更高的速率和传输效率，而且可以与原来铺设的EPON并存发展，未来会逐渐过渡到GPON。

4.2 GPON的发展应用

2002年9月FSAN提出了一种具有前所未有的高比特速率、能以原有格式与极高的效率传送多种业务的光接入网GPON解决方案；2003年1月通过了GPON技术的新标准，从而GPON技术可以提供1.244Gb/s和2.488Gb/s的下行速率和ITU规定的多种标准上行速率，可以灵活地提供对称和非对称速率，传输距离至少达20km，而且支持各种接入服务。GPON技术的发展主要在传输层实现的，例如测距、带宽分配、上行时隙分配、安全保障等，虽然GPON技术也存在PON技术的一些问题，但其传输层采用了全新的传输层协议。从GPON的技术特点可以看出，相对于其他PON系统，GPON的高带宽对TDM业务具有天然的支持能力和QoS保证的全业务接入，支持高带宽可移动无线数据接入的3G部署是宽带技术发展的趋势，所以，深入研究GPON在3G接入网中的应用，以便为实现GPON在整体接入网络中的大范围覆盖提供坚实的依据。

5 结语

随着互联网的快速发展和计算机技术的普及，人们对网络的感知度和要求将越来越高，传统的接入方式已经不能解决接入的“瓶颈”问题，此时，新一代的接入设备PON以其极高的优势渐渐成为各运营商关注的焦点。本文分别介绍了PON、EPON、GPON技术的特点和发展应用。

参考文献

[1] ITU-TG.984. 1 Gigabit-capable Passive Optical Networks（GPON）: General characteristics，2003.

[2] 李立，张禾，吴遥，谢瑜，李玲.GPON技术在移动网络中的研究[J].现代电子技术，2010，（08）:77-79.