1 xPON概述
1987年英国电信公司的研究人员最早提出了PON的概念。1995年,FSAN联盟成立,目的是要共同定义一个通用的PON标准。1998年,ITU-T以155Mbit/sATM技术为基础,发布了G.983系列APON(ATMPON)标准。同时各电信设备制造商也研发出了APON产品,目前在北美、日本和欧洲都有APON产品的实际应用。但在我国由于价格较高,又受到ATM推广受阻的影响,所以APON在我国几乎没有什么应用。
2000年底一些设备制造商成立了第一英里以太网联盟(EFMA),提出基于以太网的PON概念-EPON。并促成IEEE在2001年成立第一英里以太网(EFM)小组,开始正式研究包括1.25Gbit/s的EPON在内的EFM相关标准。EPON标准IEEE802.3ah已于2004年6月正式颁布。我国在“十五”863计划中也设立了吉比特EPON的相应课题。
2001年底,FSAN更新网页把APON更名为BPON,即“宽带PON”。实际上,在2001年1月左右EFMA提出EPON概念的同时,FSAN也开始进行1Gbit/s以上的PON-GPON标准的研究,2003年3月ITU-T颁布了描述GPON总体特性的G.984.1和ODN物理媒质相关(PMD)子层的G.984.2GPON标准,2004年3月和6月发布了规范传输汇聚(TC)层的G.984.3和运行管理通信接口的G.984.4标准。
从应用情况来看,GPON由于技术实现复杂,成熟的商业产品还很少,目前还没有规模的商用系统应用;BPON在欧美等ATM原有设备较多的国家和地区使 用较多;EPON在亚洲地区,尤其是日本使用较多。值得注意的是,今年我国在武汉、杭州、北京、绵阳等许多城市已经开始大量使用EPON系统。
下面将对GPON和EPON这两种PON技术和产品进行详细比较。
2 成熟度
2.1 上行可用带宽
可用带宽的计算由于要涉及到网络业务分布模型、ONU数目以及上行周期等诸多因素,因此不同的假设和算法得出的结论也会有较大的出入。
为了简化计算模型,并考虑到将来全分组/全IP的趋势,这里给出的计算结果仅仅针对单一的以太网业务,不包含传输TDM等其他业务带来的开销。基于这样的假设,把PON的开销分成三类:线路编码开销、封装开销以及PON调度开销。
对于IP数据业务,EPON的上行可用带宽约为820Mbit/s,1.244Gbit/s速率的GPON大约为1Gbit/s。
2.2 EPON 标准
EPON的标准是IEEE的802.3ah,IEEE制定EPON标准的基本原则是尽量在802.3体系结构内进行EPON的标准化工作,最小程度地扩充标准以太网的MAC协议。
提供EPON系统的最初都是一些新兴专业厂商,如Alloptic和Salira。现在传统的主流电信大厂也开始进入该领域:如富士通、UTStarcom和烽火,极大地带动了EPON的产业化发展。
我国从EPON国际标准制订一开始就把EPON列入国家的863重大项目,支持格林威尔等国内厂商对EPON的关键技术进行攻关,2004年初完成863项目的验收,之后滚动投入二期资金支持优秀厂商进行EPON系统的商业化推广。
现在,能够提供商用EPON系统的厂商也已将近十家,从技术水平上看,因为几乎同步开发,国内外厂商的差别很小。而价格方面,国内厂商占优。
2.3 GPON标准
GPON的标准是ITU-TG.984系列标准,GPON标准的制订考虑了对传统TDM业务的支持,继续采用125ms固定帧结构,以保持8K定时延 续。为了支持ATM等多协议,GPON定义了一种全新的封装结构GEM:GPONEncapsulationMethod。可以把ATM和其他协议的数据 混合封装成帧。
目前提供GPON系统的还只有一两家新兴专业厂商,如FlexLight。其生产供货、技术支持和服务能力还有待提高,难以独立支撑GPON的大规模部署。
与EPON相比,GPON的产业链还不完整,更谈不上成熟,乃至进入良性循环。
3 成本因素
在芯片方面,EPON继承了以太网“简单即是美”的优良传统,尽量只做最小的改动来提供增加的功能。EPON从技术角度“进入门槛”很低,容易吸引大批 厂商加入EPON产业联盟。目前EPON的第三代芯片其价格并不比前两代芯片价格高(甚至还有下降的趋势),功能却不可同日而语。GPON芯片功能比较复 杂,需要全新设计封装格式,GPON芯片厂商数量太少,芯片价格也难以下降。在这方面,ATM就是一个前车之鉴。
在模块方面,从技术角度来看,由于GPON的光模块要满足很高的突发同步指标(在1.244Gbit/s速率下,GPON标准规定突发同步物理层开销只有12字节),对模块中的驱动和前后放大器芯 片的要求很高;还要满足三类ODN的功率预算,对ONU发射机功率和OLT接收机的灵敏度也有很高要求,只能采用DFB发射机和APD的接收机,而它们的 成本几乎是EPON模块中使用的传统FP发射机和PIN接收机的6倍(该数据来自光模块厂商)!所以,GPON光模块的成本显然要高于EPON光模块。

