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EPON與GPON的應用與區別

添加時間:2019-01-26 17:48:41

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一、PON介紹


1、什么是PON

PON(無源光網絡)技術(包括EPON,GPON)是發展FTTx(光纖到戶)的主要實現技術,它可節省主干光纖資源和網絡層次,在長距離傳輸條件下可提供雙向高帶寬能力,接入業務種類豐富,其遠程管理能力和無源光分配網結構可大幅降低運維成本,可支持多種應用場景 。


2、PON技術發展

PON自出現以來,已經過多年的發展,形成了APON、BPON、EPON、GPON等一系列概念、規范及產品序列。


APONATMPON

ATM是一種基于信元的傳輸協議。155Mb/sPON系統技術規范,  ITU-TG.983系列標準;

BPONBroadbandPON

APON標準后來得到了加強,可支持622Mb/s的傳輸速率,同時加上了動態帶寬分配、保護等功能。

EPONEthernet  PON

GPONGigabitPON


3、光纖接入技術

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二、EPON介紹


1、什么是EPON?

EPON(Ethernet Passive OpticalNetwork 以太網無源光網絡)是一種采用點到多點網絡結構、無源光纖傳輸方式、基于高速以太網平臺和TDM(時分復用 )時分MAC媒體訪問控制方式、提供多種綜合業務的寬帶接入技術。

EPON系統采用WDM技術,實現單纖雙向傳輸。

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2、EPON的原理

為了分離同一根光纖上多個用戶偶的來去方向的信號,采用以下兩種復用技術。

a、下行數據流采用廣播技術.

b、上行數據流采用TDMA技術。


3、EPON的原理——下行

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a、在ONU注冊成功后分配一個唯一的LLID。

b、在每個分組開始之前添加一個LLID,替代以太網前導符的最后兩個字節。

c、OLT接收數據時比較LLID注冊列表,ONU接收數據時,僅接收符合自己的LLID的幀或者廣播幀。


4、EPON的原理——上行

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a、OLT接收數據前比較LLID注冊列表。

b、每個ONU在由局方設備統一分配的時隙中發送數據幀。

c、分配的時隙補償了各個ONU距離的差距,避免了各個ONU之間的碰撞。


5、EPON系統工作過程

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OLT的操作

a、產生時間戳消息,用于系統參考時間。

b、通過MPCP幀指配帶寬3.進行測距操作。

c、控制ONU注冊。


ONU的操作

a、ONU通過下行控制幀的時間戳同步于OLT。

b、ONU等待發現幀

c、ONU進行發現處理,包括:測距,指定物理ID和帶寬。

d、ONU等待授權,ONU只能在授權時間發送數據


6、EPON網管系統的設計

EPON網管系統按照網管功能分為四大模塊:配置管理、性能管理、故障管理和安全管理。


7、EPON網管系統的實現 

a、EPON網管系統的實現包括管理站網管軟件的實現和代理站軟件的實現。

b、管理站網管系統是為用戶提供友好的交互式界面,利用SNMP協議對代理進程實現管理的控制實體。

c、SNMP在代理站的實現工作主要包括代理進程軟件的實現和MIB的設計與組織。



三、GPON介紹


1、什么是GPON?

GPON(Gigabit-CapablePON千兆比無源光網絡) 技術是基于ITU-TG.984.x(國際電聯TG.984.x)標準的最新一代寬帶無源光綜合接入標準,具有高帶寬,高效率,大覆蓋范圍,用戶接口豐富等眾多優點,被大多數運營商視為實現接入網業務寬帶化,綜合化改造的理想技術。


2、GPON原理

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GPON下行——廣播式發送

GPONS上行——TDMA方式


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無源光纖傳輸方式的網絡拓撲結構,主要由OLT (光線路終端),ODN(光纖配線網絡 ),ONU(光網絡單元)組成。

ODN為OLT和ONU提供光傳輸手段,有無源光分路器和無源光合路器構成,是一個連接OLT和ONU的無源設備。


3、GPON原理-上行

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a、上行數據的傳輸都由OLT統一控制。

b、ONU按照OLT所分配的時隙傳輸用戶數據,避免ONU所產生的數據發送沖突。

c、ONU根據時隙分配幀在屬于自己的時隙中插入上行數據,實現了多個ONU之間共享上行信道帶寬。


4、GPON的組網方式

GPON主要采用的組網方式有FTTH/O、FTTB+LAN和FTTB+DSL三種。

a、FTTH/O為光纖到戶/辦公室。光纖進過分光器后直連到用戶ONU,一個ONU僅供一個用戶使用,帶寬高,成本也高,一般針對高端用戶和商業用戶。


b、FTTB+LAN為光纖到樓,然后通過大容量ONU(稱為MDU)將不同業務接入多個用戶,因此多個用戶共享一個ONU的帶寬資源,每人占用帶寬較低,成本也低,一般針對中低端住宅和中低端商業用戶。


c、FTTB+ADSL為光纖到樓,然后以ADSL的方式將業務接入多個用戶,也是多用戶共享一個ONU,帶寬、成本和客戶群都與FTTB+LAN類似。



四、GPON與EPON技術比較


針對GPON和EPON技術的不同特點,可以對這兩種技術做出以下分析。


1、GPON支持多種速率等級,可以支持上下行不對稱速率,GPON在光器件的選擇上余度更大,從而可降低成本。


2、EPON只支持Class A和B的ODN等級,而GPON可支持Class A、B和C,因此GPON可支持高達128的分路比和長達20km的傳輸距離。


3、單從協議上比較,因為EPON標準是以802.3體系結構為基礎,因此與GPON標準相比其協議分層更簡單,系統實現更容易。


4、ITU在制定GPON標準過程中沿用了APON標準G.983的很多概念,與EFM制定的EPON標準相比其標準更完善。規定一個高效率的TC層機制將成為ITU在制定GPON標準中的一個關鍵。


5、GPON標準規定TC子層可以采用ATM和GFP兩種封裝方式,其中GFP封裝方式適于承載IP/PPP等基于包的高層協議。


它們之間的區別如下:

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