光模塊對(duì)比

EPONOLT 光模塊，是 1.25G 連續(xù)下行和1.25G 突發(fā)上行，遵循 IEEE802.3ah 標(biāo)準(zhǔn):當(dāng)然也有選用2*GigabitEthernet 即 2.5G下行以擴(kuò)大下行帶寬，這是很取巧的做法，成本一致，而帶寬翻番，這是因?yàn)?EPONOLT 光模塊的發(fā)射機(jī)電路和激光器，GPONOLT 光模塊的，其實(shí)是一樣的。

GPONOLT 光模塊，是 2.488G 連續(xù)下行和 1.244G 突發(fā)上行，遵循 ITU-T984.2標(biāo)準(zhǔn)。所以兩種光模塊的

區(qū)別，主要在于突發(fā)接收機(jī)性能差異。先從管腳定義上看，EPONOLT 光模塊的接收機(jī)是RxLOS 指示輸出(即無光時(shí) RxLOS=1)，無 RxReset 復(fù)位輸入。GPONOLT 光模塊的接收機(jī)是 RxSD指示輸出(即有光時(shí) RxSD=1),有 RxReset 復(fù)位輸入。注意 EPONOLT光模塊的 RSSI_Trigger 管腳在金手指上的位置，和 GPONOLT 光模塊的位置是不同的。而 H的 OLT 線卡比較智能，比如 GPONOLT 光模塊插到 HWEPONOLT 線卡上也能工作。

就是這個(gè)從線卡輸入到 GPONOLT 光模塊的 RxReset 同步復(fù)位信號(hào)(這里的同步，是指 RxReset 脈沖信號(hào)，是恰恰落在兩個(gè)光貓的光包中間(注冊(cè)期間)，或下一個(gè)光貓光包的開始部分(工作期間))，導(dǎo)致了接收機(jī)的性能差異。下圖H的 GPONOLT 在注冊(cè)上之后的對(duì)光模塊的時(shí)序要求

上圖可見，GPONOLT光模塊的 RxReset 信號(hào)，在其高電平時(shí)復(fù)位光模塊接收機(jī)，使接收機(jī)的判決電平可以快速恢復(fù)倒一個(gè)平均判決電壓值(因?yàn)椴煌庳埖妮斎牍猓瑥?qiáng)度是不一樣的，前后兩個(gè) GPONONU 光貓的輸入光強(qiáng)(動(dòng)態(tài)范圍)可以高達(dá) 15dB，當(dāng)面對(duì)不同的光貓的輸入光時(shí) GPONOLT 光模塊的判決電平是變化的。這里的判決電平，是用于比較突發(fā) TIA 輸入到突發(fā)LA的電信號(hào)的一個(gè)比較器的判決端口上的值。想象一下，強(qiáng)光導(dǎo)致 TIA 輸出電信號(hào)的峰峰值很大，而弱光導(dǎo)致 TIA輸出電信號(hào)的峰峰值很小，所以面對(duì)不同峰峰值大小的電信號(hào)，就需要在比較器的判決端口上搞一個(gè)合適電壓值的判決電平，這樣比較器才能輸出正確的1或0信號(hào)，否則光信號(hào)到電信號(hào)的轉(zhuǎn)換值就亂套了)。

上圖可見，RxReset 脈沖發(fā)生在 ONU 發(fā)給 OLT 的光信號(hào)是Preamblesignal 區(qū)間(即 0101 信號(hào)，這是方便突發(fā)接收機(jī)建立起正確的判決電平用的信號(hào))。判決電平建立快，則 RxSD指示信號(hào)也就來得快了，這個(gè)RxSD會(huì)輸出到 OLT線卡的 MAC芯片，可以幫助MAC 芯片快速識(shí)別 OLT 光模塊輸出的電信號(hào)，這樣一來，GPONOLT 系統(tǒng)對(duì)Preamblesignal 的長度，就比EPONOLT 系統(tǒng)對(duì) Preamblesignal的長度的要求，顯著縮短了。這是因?yàn)?，EPONOLT 光模塊沒有這個(gè)復(fù)位信號(hào)，它的判決電平值，假設(shè)上一個(gè)光貓輸入光很強(qiáng)，則當(dāng)前判決電壓值較大，遇到下一個(gè)光貓的輸入光很弱(EPONOLT光模塊的動(dòng)態(tài)范圍更是高達(dá)24dB或更大)時(shí),EPONOLT光模塊就需要很長時(shí)間的Preamblesignal來幫助自己建立起一個(gè)較小判決電壓值的判決電平。

結(jié)論就是，雖然 GPON 和 EPON 都是千兆上行的光包，但是 GPONOLT的Preamblesignal 較短，且兩個(gè)ONU 光包之間的間距 GuardTime 也可以更短，所以 GPONOLT 的有效帶寬利用率就比 EPONOLT高了很多。另一個(gè)佐證就是，GPONOLT 光模塊輸出的突發(fā)光包接收指示信號(hào) RxSD來得很快是十幾ns，而 EPONOLT 光模塊的突發(fā)光包接收指示信號(hào) RxLOS 來得較慢是幾百ns 級(jí)的(這意味著 EPONONU 發(fā)出來的無用光信號(hào)Preamblesignal 就更長一點(diǎn))。

系統(tǒng)對(duì)比

轉(zhuǎn)至一段網(wǎng)上的一段，對(duì)比兩種系統(tǒng)的優(yōu)劣(略有修改):1.速率

EPON 提供固定上下行 1.25Gbps，采用 8b/10b 線路編碼，實(shí)際速率為 1Gbps。

GPON 支持多種速率等級(jí)，可以支持上下行不對(duì)稱速率，下行2.488Gbps，上行 1.244Gbps。

本項(xiàng)結(jié)論:GPON 優(yōu)于 EPON。

2.分路比

EPON 標(biāo)準(zhǔn)定義分路比 1:32。

GPON 標(biāo)準(zhǔn)定義分路比下列幾種1:32;1:64;1:128

分路比即一個(gè) 0LT 端口 (局端)帶多少個(gè) 0NU(用戶端)。其實(shí)，技術(shù)上 EPON 系統(tǒng)也可以做到更高的分路比，如1:64，1:128，EPON的控制協(xié)議可以支持更多的ONU。分路比主要是受光模塊性能指標(biāo)的限制，大的分路比會(huì)造成光模塊成本大幅度上升;另外，PON插入損失15~18dB，大的分路比會(huì)降低傳輸距離:過多的用戶分享帶寬也是大分路比的代價(jià)。

本項(xiàng)結(jié)論:GPON提供多選擇性，但是成本上考慮優(yōu)勢(shì)并不明顯傳送距離GPON 系統(tǒng)可支持的物理距離，當(dāng)光分路比為1:16 時(shí)，應(yīng)支持 20km 的物理距離:當(dāng)光分路比為 1:32 時(shí)，應(yīng)支持 10km 的物理距離。EPON 與此相同。

本項(xiàng)結(jié)論:相等。

3.Q0S (QualityofService)

EPON在 MAC層Ethernet 包頭增加了64 字節(jié)的MPCP 多點(diǎn)控制協(xié)議(multipointcontrolprotocol),MPCP通過消息、狀態(tài)機(jī)和來控制訪問 P2MP 點(diǎn)到多點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn) DBA動(dòng)態(tài)帶寬分配。MPCP 涉及的內(nèi)容包括 ONU 發(fā)送時(shí)隙的分配、0NU的自動(dòng)發(fā)現(xiàn)和加入、向高層報(bào)告擁塞情況以便動(dòng)態(tài)分配帶寬。MPCP 提供了對(duì) P2MP 拓?fù)浼軜?gòu)的基本支持，但是協(xié)議中并沒有對(duì)業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行分類處理，所有的業(yè)務(wù)隨機(jī)的競爭著帶寬，GPON 則擁有更加完善的 DBA，具有優(yōu)秀 QoS 服務(wù)能力。

GPON將業(yè)務(wù)帶寬分配方式分成4種類型,優(yōu)先級(jí)從高到低分別是固定帶寬(Fixed)、保證帶寬(Assured)、非保證帶寬(Non-Assured)和盡力而為帶寬(BestEffort)。DBA 又定義了業(yè)務(wù)容器(trafficcontainer,T-CONT)作為上行流量調(diào)度單位，每個(gè) T-CONT由 A11oc-ID 標(biāo)識(shí)。每個(gè) T-CONT 可包含一個(gè)或多個(gè)GEMPort-ID。T-CONT 分為5種業(yè)務(wù)類型，不同類型的T-CONT 具有不同的帶寬分配方式，可以滿足不同業(yè)務(wù)流對(duì)時(shí)延、抖動(dòng)、丟包率等不同的 Qos 要求。

T-CONT 的特點(diǎn)

類型1的特點(diǎn)是固定帶寬固定時(shí)隙,對(duì)應(yīng)固定帶寬(Fixed)分配,適合對(duì)時(shí)延敏感的業(yè)務(wù),如話音業(yè)務(wù);類型2的特點(diǎn)是固定帶寬但時(shí)隙不確定，對(duì)應(yīng)保證帶寬(Assured)分配,適合對(duì)抖動(dòng)要求不高的固定帶寬業(yè)務(wù)，如視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù);

類型3的特點(diǎn)是有最小帶寬保證又能夠動(dòng)態(tài)共享富余帶寬，并有帶寬的約束，對(duì)應(yīng)非保證帶寬(Non-Assured)分配，適合于有服務(wù)保證要求而又突發(fā)流量較大的業(yè)務(wù)，如下載業(yè)務(wù);

類型4的特點(diǎn)是盡力而為(BestEffort)，無帶寬保證，適合于時(shí)延和抖動(dòng)要求不高的業(yè)務(wù)，如 WEB 瀏覽業(yè)務(wù);

類型5是組合類型，在分配完保證和非保證帶寬后，額外的帶寬需求盡力而為進(jìn)行分配。

本項(xiàng)結(jié)論:GPON優(yōu)于EPON

4.鏈路層裝和多業(yè)務(wù)支持

EPON 沿用了簡單的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)格式，只是在以太網(wǎng)包頭增加了 64 字節(jié)的 MPCP 點(diǎn)到多點(diǎn)控制協(xié)議來實(shí)現(xiàn) EPON 系統(tǒng)中的帶寬分配，帶寬輪訊，自動(dòng)發(fā)現(xiàn)，測(cè)距等工作。對(duì)于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)以外的業(yè)務(wù)(如 TDM 同步業(yè)務(wù))的支持沒有作過多研究，很多 EPON 廠家開發(fā)了一些非標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品來解決這個(gè)問題，但是都不理想，很難滿足電信級(jí)的 QoS 要求。

GPON 基于完全新的傳輸融合(TC)層，該子層能夠完成對(duì)高層多樣性業(yè)務(wù)的適配，定義了 ATM 裝和 GFP裝(通用成幀協(xié)議)，可以選擇二者之一進(jìn)行業(yè)務(wù)裝。鑒于目前 ATM 應(yīng)用并不普及，于是一種只支持 GFP 裝的 GPON。1ite 設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生，它把 ATM 從協(xié)議棧中去除以降低成本。

GFP 是一種通用的適用于多種業(yè)務(wù)的鏈路層規(guī)程，ITU定義為G。7041。GPON 中對(duì) GFP 作了少量的修改,在 GFP 幀的頭部引入了 PortID,用于支持多端口復(fù)用:還引入了Frag(Fragment)分段指示以提高系統(tǒng)的有效帶寬。并且只支持面向變長數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理模式而不支持面向數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)透明處理模式，GPON 具有強(qiáng)大的多業(yè)務(wù)承載能力。GPON的 TC層本質(zhì)上是同步的，使用了標(biāo)準(zhǔn)的 8kHz(125μm)定長幀，這使 GPON 可以支持端到端的定時(shí)和其他準(zhǔn)同步業(yè)務(wù)，特別是可以直接支持TDM業(yè)務(wù)，就是所謂的 NativeTDM,GPON 對(duì) TDM業(yè)務(wù)具備“天然”的支持。

本項(xiàng)結(jié)論:對(duì)多業(yè)務(wù)的支持 GPON的TC層要比 EPON 的MPCP 強(qiáng)大。

審核編輯 黃宇