GPON OLT 光模塊和EPON OLT光模塊的區別

一、光模塊對比

EPON OLT 光模塊，是 1.25G 連續下行和 1.25G 突發上行，遵循IEEE802.3ah 標準；當然也有選用 2*Gigabit Ethernet 即 2.5G 下行以擴大 下行帶寬， 這是很取巧的做法，成本一致，而帶寬翻番，這是因為，EPON OLT 光模塊的發射機電路和激光器，GPON OLT 光模塊的，其實是一樣的。

GPON OLT 光模塊，是 2.488G 連續下行和 1.244G 突發上行，遵循 ITU-T984.2 標準。

所以兩種光模塊的區別，主要在于突發接收機性能差異。

先從管腳定義上看， EPON OLT 光模塊的接收機是 RxLOS 指示輸出（即無光時 RxLOS=1），無 RxReset 復位輸入。GPON OLT 光模塊的接收機是 RxSD 指示輸出（即有光時 RxSD=1），有 RxReset 復位輸入。注意 EPON OLT 光模 塊的 RSSI_Trigger 管腳在金手指上的位置，和 GPON OLT 光模塊的位置是不同的。而HW的OLT 線卡比較智能，比如GPON OLT 光模塊插到HW EPON OLT 線卡上也能工作。

就是這個從線卡輸入到 GPON OLT 光模塊的 RxReset 同步復位信號（這里的同步，是指 RxReset 脈沖信號， 是恰恰落在兩個光貓的光包中間（注冊期間）， 或下一個光貓光包的開始部分（工作期間）），導致了接收機的性能差異。下圖HW的 GPON OLT 在注冊上之后的對光模塊的時序要求。

上圖可見，GPON OLT 光模塊的 RxReset 信號，在其高電平時復位光模塊接收機， 使接收機的判決電平可以快速恢復倒一個平均判決電壓值（因為不同光 貓的輸入光，強度是不一樣的， 前后兩個 GPON ONU 光貓的輸入光強（動態范圍）可以高達 15dB ，當面對不同的光貓的輸入光時 GPON OLT 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 TIA 輸入到突發 LA 的電信號 的一個比較器的判決端口上的值。想象一下，強光導致 TIA 輸出電信號的峰峰值 很大， 而弱光導致 TIA 輸出電信號的峰峰值很小， 所以面對不同峰峰值大小的電 信號， 就需要在比較器的判決端口上搞一個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，否則光信號到電信號的轉換值就亂套了）。

上圖可見，RxReset 脈沖發生在 ONU發給OLT的光信號是 Preamble signal 區間（即 0101 信號，這是方便突發接收機建立起正確的判決電平用的信號）。

判決電平建立快， 則 RxSD 指示信號也就來得快了，這個 Rx_SD會輸出到 OLT 線卡的 MAC 芯片， 可以幫助 MAC 芯片快速識別 OLT 光模塊輸出的電信號， 這樣一來， GPON OLT 系統對 Preamble signal 的長度，就比 EPON OLT 系統對 Preamble signal 的長度的要求，顯著縮短了。這是因為， EPON OLT 光模塊沒 有這個復位信號，它的判決電平值， 假設上一個光貓輸入光很強，則當前判決電壓值較大，遇到下一個光貓的輸入光很弱（EPON OLT 光模塊的動態范圍更是 高達 24dB 或更大）時， EPON OLT 光模塊就需要很長時間的 Preamble signal 來幫助自己建立起一個較小判決電壓值的判決電平。

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

二、系統對比

轉至一段網上的一段，對比兩種系統的優劣（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，實際速率為 1Gbps。

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

本項結論：GPON優于EPON。

2 .分路比

EPON標準定義分路比 1:32。

GPON標準定義分路比下列幾種 1:32；1:64；1:128

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

本項結論：GPON提供多選擇性，但是成本上考慮優勢并不明顯最大傳送 距離 GPON系統可支持的最大物理距離，當光分路比為1:16 時，應支持20km的最大物理距離；當光分路比為 1:32時，應支持10km 的最大物理距離。EPON與此相同。

本項結論：相等。

3 .QOS(Quality of Service)

EPON 在 MAC 層 Ethernet 包頭增加了 64 字節的 MPCP 多點控制協議(multipointcontrolprotocol) ，MPCP 通過消息、狀態機和定時器來控制訪問 P2MP 點到多點的拓撲結構，實現 DBA 動態帶寬分配。MPCP 涉及的內容包括 ONU 發送時隙的分配、ONU 的自動發現和加入、向高層報告擁塞情況以便動態 分配帶寬。MPCP 提供了對 P2MP 拓撲架構的基本支持，但是協議中并沒有對業務的優先級進行分類處理，所有的業務隨機的競爭著帶寬， GPON 則擁有更 加完善的 DBA，具有優秀 QoS 服務能力。

GPON 將業務帶寬分配方式分成 4 種類型，優先級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 又定義了業務容器(trafficcontainer ，T-CONT)作為上行流量 調度單位，每個T-CONT 由 Alloc-ID 標識。每個 T-CONT 可包含一個或多個

GEMPort-ID。T-CONT 分為 5 種業務類型， 不同類型的 T-CONT 具有不同的帶寬分配方式，可以滿足不同業務流對時延、抖動、丟包率等不同的 QoS 要求。

T-CONT的特點

類型1的特點是固定帶寬固定時隙，對應固定帶寬(Fixed)分配，適合對時延敏感的業務，如話音業務；

類型2的特點是固定帶寬但時隙不確定， 對應 保證帶寬(Assured)分配，適合對抖動要求不高的固定帶寬業務，如視頻點播業務；

類型3的特點是有最小帶寬保證又能夠動態共享富余帶寬， 并有最大帶寬的 約束，對應非保證帶寬(Non-Assured)分配， 適合于有服務保證要求而又突發流 量較大的業務， 如下載業務；

類型4的特點是盡力而為(BestEffort)，無帶寬保證， 適合于時延和抖動要求不高的業務， 如 WEB 瀏覽業務；

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行分配。

本項結論： GPON 優于 EPON

4.鏈路層 裝和多業務支持

EPON 沿用了簡單的以太網數據格式，只是在以太網包頭增加了 64 字節的 MPCP 點到多點控制協議來實現 EPON系統中的帶寬分配，帶寬輪訊，自動發現，測距等工作。對于數據業務以外的業務(如 TDM 同步業