GPON未来是否会取代EPON

什么是PON？

PON是指无源光纤网络。也就是说，光分配网中不含任何电子器件及电子电源，ODN由光分路器等无源器件组成，不需要贵重的有源电子设备。一个无源光网络包括一个安装于中心控制站的光线路终端（OLT），以及一批配套的安装于用户场所的光网络单元（ONU）。在OLT与ONU之间的光配线网（ODN）包含了光纤以及无源分光器或者耦合器。目前，无源光网络PON被认为是接入网未来的发展方向。一方面，由于其提供的带宽可以满足现在和未来各种宽带业务的需要，因此在解决宽带接入问题上被普遍看好；另一方面，无论在设备成本还是运维管理开销方面，其费用都相对较低。综合经济与技术分析表明，PON是实现FTTB/FTTH的主要技术。

什么是EPON？

EPON即Ethernet Passive Optical Network，顾名思义，是基于以太网的PON技术。它采用点到多点结构、无源光纤传输，在以太网之上提供多种业务。EPON系统主要由光线路终端（OLT）、光分配网（ODN）和光网络单元（ONU）组成。在EPON系统中，OLT既是一个交换机或路由器，又是一个多业务提供平台，它提供面向无源光纤网络的光纤接口。

作为一种新兴的宽带接入技术，EPON通过一个单一的光纤接入系统实现数据、语音及视频的综合业务接入，具有良好的经济性。业界普遍认为，FTTH是宽带接入的最终解决方式，而EPON也将成为一种主流宽带接入技术。由于EPON网络结构的特点、宽带接入的独特优势以及与计算机网络的有机结合，世界各地的专家一致认为，无源光网络是实现“三网合一”和解决信息高速公路“最后一公里”的最佳传输媒介。

在EPON系统中，下行数据流采用时分复用（TDM）技术，上行数据流采用时分多址（TDMA）技术。这样一来，当ONU接收数据包时，每个ONU根据特定的地址信息提取数据包，ONU之间不存在干扰，从而可以避免传输冲突。EPON技术将低成本的宽带以太网设备与低成本的光纤网络技术相结合，具有兼容性好、建设维护成本低、接入可靠性高等优点。然而，它存在可扩展性差和成本优势不明显的缺点。

什么是GPON？

GPON是指千兆无源光网络。GPON技术是基于ITU-T G.984.x标准的最新一代宽带无源光综合接入标准。它被大多数运营商视为实现接入网业务宽带化和综合化改造的理想技术。GPON技术采用与EPON相同的网络拓扑结构，主要分为ONU、ODN和OLT三部分。OLT提供网络侧与核心网之间的接口，并通过ODN与各ONU相连。作为PON系统的核心功能设备，OLT具有集中带宽分配、控制ONU、实时监控以及PON系统运行维护管理等功能。ONU为接入网提供用户侧接口，提供语音、数据、视频等多业务流的接入以及与ODN的连接，由OLT进行集中控制。系统支持的分支比为1:16/32/64。随着光收发模块的发展和演进，所支持的分支比将达到1:128。

GPON的传输机制与EPON完全相同。采用单纤双向传输机制。利用WDM技术在同一根光纤上以不同波长传输上行和下行数据。在同一根光纤上，GPON可以利用WDM技术实现双向信号传输。在传统树形拓扑结构的基础上，可以采用PON保护结构来提高网络的生存性。GPON具有三大优势，即更长的传输距离、更高的带宽和强光谱特性。但该技术相对复杂，设备成本较高。

EPON与GPON的比较

GPON与EPON的主要区别在于采用了完全不同的标准。在应用上，GPON比EPON带宽更大，业务承载效率更高，频谱能力强，可传输更多带宽业务，实现更多用户接入，更注重业务和QoS保障，但更复杂，因此成本较EPON相对更高，不过随着GPON技术的大规模部署，EPON和GPON的成本差异正在逐渐缩小。EPON旨在与现有以太网技术兼容。它是802.3协议在光接入网中的延续，完全继承了以太网的优势，如价格低廉、协议灵活、技术成熟等，具有广阔的市场和良好的兼容性。而GPON则定位为电信行业对多业务、QoS保障的全业务接入需求，力求寻找支持所有业务且效率最高的最优解决方案，并提出“彻底、完全地重新考虑所有协议的开放性”。EPON和GPON具有不同的技术特点，具体如下：

EPON的技术特点如下：

• 以太网是IP业务的最佳载体

• 易于维护、易于扩展、易于升级

• EPON设备成熟且可用。亚洲已铺设数百万线EPON。第三代商用芯片已经推出

• EPON协议简单，实现成本低，设备成本低。城市接入网需要的是最合适的技术，而不是最好的技术

• 更适合没有ATM或BPON设备负担的国内、城域网

• 更适合未来，IP承载所有业务，以太网承载IP业务

GPON的技术特点如下：

• 面向电信运营的接入网

• 高带宽：线速，下行2.488GB/s，上行1.244GB/s

• 高传输效率：下行94%（实际带宽可达2.4g），上行93%（实际带宽可达1.1g）

• 全业务支持：G.984.x标准严格定义了支持电信级的全业务（语音、数据和视频）

• 强大的管理能力：功能丰富，帧结构中预留了充足的OAM域，并建立了OMCI标准

• 高质量服务：多种QoS等级，能够严格保证业务的带宽和时延要求

• 低综合成本：传输距离长，频谱比高，有效分摊OLT成本，降低用户接入成本

由于技术特点不同，EPON和GPON技术实际上是两个不同的市场应用。EPON技术更适合互联网接入应用类型，而GPON技术更适合全业务运营和三网融合应用类型。从业务角度来看，这实际上是两个细分市场，但从终端用户的角度来看，EPON和GPON对用户来说实际上都是不可见的，尤其是在FTTB建设模式下。用户家中的终端设备只能看到以太网接口和电话接口，因此无需考虑GPON和EPON。

结论

GPON和EPON各有特点，应用范围不同，应用场景也有重叠，例如面向住宅用户的FTTB。展望宽带接入市场的未来，可能不是谁替代谁，而应是互补共存。对于高带宽、多业务、QoS和安全要求高且以ATM技术作为骨干网的客户，GPON将更为适合。对于成本敏感、QoS和安全要求不高的客户群体，EPON成为主导。