从理论到实践-探讨50G-PON技术细节

上周，小枣君给大家介绍了50GPON的最新进展（链接）。今天这期，我再给大家详细说说50GPON的一些技术细节。我尽量用通俗易懂的方式解释，相信大家看了一定会有收获。

50GPON的技术指标PON（无源光网络）是一个接入网技术。它的核心作用，就类似一个有线基站，通过大量的光纤和分光器，让海量的家庭和企业用户能够连入运营商骨干传输网和互联网。PON网络的架构作为PON技术的最新版本，50GPON比上一代肯定有显著的性能提升。

首先当然是速率带宽。50GPON的下行速率，当然就是50Gbps（相比上一代提升了5倍）。这是OLT侧单口的速率，经过ODN分光，到用户这边，肯定不能承诺是50G。一般来说，说是万兆（10Gbps），问题不大。上行速率方面，ITU定义了12.5G/25G/50G三种速率（本来还有10G，离12.5G太近，被抛弃了）。50G上行/50G下行，叫对称50GPON。12.5G上行/50G下行、25G上行/50G下行，叫非对称50GPON。这个和以前的叫法习惯是一样的。

从理论到实践-探讨50G-PON技术细节

按照行业的设想，12.5G面向家宽（家庭宽带）用户，25G面向家宽和政企用户，50G面向政企用户。其实，业界现在普遍觉得12.5G也有点多余，不如直接收敛到25G和50G两种速率，更加简单。除了速率之外，50GPON还有以下要求：平均单向延迟不超过350μs（也有说是100μs），定时精度不超过50ppb（十亿分之一，也就是纳秒级）；支持上下行加密使用国密SM4算法。时延对工业制造或5G回传场景会有意义，对家庭用户来说不太敏感。定时精度也没啥意义。加密是安全性的要求，不会带来网络体验差异。

从理论到实践-探讨50G-PON技术细节

50GPON，到底难在哪里？50GPON，技术上到底难不难实现呢？小枣君可以告诉大家，如果要从运营商机房拉一根光纤到你家，提供50Gbps的宽带，这毫无难度。别说50G，运营商现在搞骨干网升级，几千公里的距离，400Gbps速率，都能够实现。现在的光纤单波带宽，甚至能达到1Tbps以上，单根光纤甚至可以实现120Tbps的速率。50GPON的挑战，不在于光通信技术自身的能力极限，而是在于外部条件限制。

什么条件限制呢？1、必须利旧现有的ODN网络。50GPON并不是重新建网。过去这些年，运营商花了很大的功夫，才给每个小区每个家庭都铺设了光纤线路。如果再重建一次，投资太大。所以，必须利用现有的ODN网络。这等于说，路还是那条路，你车要开得更快。2、必须兼容已有的PON技术。这个更难搞。50GPON并不是一口气升级的。现在大家都在用光纤宽带，有的是EPON/GPON（1G），也有的是XG(S)-PON（10G）。都还用得好好的，不可能全部报废换新。升级必须是无感知的。也就是运营商升级了50GPON，用户可能都不知道，现有业务不能受影响。这相当于，路不仅没换，旧的奥拓、大众还在开，你现在要在上面跑法拉利。3、尽可能利旧现有产业链。50GPON和基站一样，是需要大量采购的设备。产业链的成熟度，对价格成本影响很大。所以，它使用的光通信技术，不是追求多么先进，而是最好利旧现有的技术和产业链，价格更重要。以刚才开车的例子，就是你的法拉利最好也用奥拓、大众的零配件，价格必须低。

大家都看明白了吧？50GPON，面对的就是这样变态的局面。换句话说，是绑着你的手和腿，还让你跳科目三。50GPON的关键技术更变态的是，50GPON还真的做到了。尽管产业链上还有一些磕磕绊绊，但目前从技术实现的角度，50GPON真的基本做到了刚才提到的那些要求。

接下来，我们看看它到底是怎么做到的。先说说兼容共存的问题。50GPON在兼容共存方面可以支持GPON、XG(S)-PON、10GEPON共存演进，最大程度地实现平滑升级，以此保护运营商的投资。50GPON的兼容共存，包括二代兼容共存和

gpon中的tcont是什么意思

GPON中的TCONT是建立在line-profile模板下的一个容器。

用于绑定DBA模板（动态带宽分配，即限定了最大的上行带宽）和GEM-port（用于承载业务），当GEM-port与vlan进行匹配之后（mapping）。

针对该vlan的业务流上行就由该TCONT绑定的DBA模板进行限定，同时下行就由全局建立的traffic模板限定。

从另外一个角度来说，可以定义一个TCONT对应一种业务类型，由于一个ONT只能由一个line-profile激活，而在line-profile下最多有0-7个TCONT索引号，故可以满足最多一个用户终端同时拥有8种不同的业务。

光猫gpon和epon的区别是什么？

EPON和GPON采用的标准不一样，可以说GPON更高级点，可以传输更大的带宽，可带的用户也比EPON更多。 GPON源自光纤通信早期的APON\BPON技术，由此发展过来，传输码流用的是ATM帧格式。

EPON的E指的是互联以太网，所以EPON诞生之初就是要求能够同互联网直接无缝衔接，所以EPON的码流走的是以太网的帧格式。当然，为了适应光纤上传输，所以在以太网帧格式的帧的外面，包了一层EPON定义的帧格式。

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。

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。

在应用上，GPON比EPON带宽更大，它的业务承载更高效、分光能力更强，可以传输更大带宽业务，实现更多用户接入，更注重多业务和QoS保证，但实现更复杂。

这样就是导致其成本相对EPON也较高，但随着GPON技术的大规模部署，GPON和EPON成本差异在逐步缩小。

EPON和GPON各有千秋，从性能指标上GPON要优于EPON，但是EPON拥有了时间和成本上的优势，GPON正在迎头赶上，展望未来的宽带接入市场也许并非谁替代谁，应该是共存互补。

对于带宽、多业务，QoS和安全性要求较高以及ATM技术作为骨干网的客户，GPON会更加适合。而对于成本敏感，QoS，安全性要求不高的客户群，EPON成为主导。

GPON 和EPON的区别，另衰减器的作用

EPON与GPON简介

什么是EPON

EPON为IEEE标准，EPON采用点到多点结构，无源光纤传输方式，在以太网上提供多种业务。目前，IP/Ethernet应用占到整个局域网通信的95%以上，EPON由于使用上述经济而高效的结构，从而成为连接接入网最终用户的一种最有效的通信方法。10Gbps以太主干和城域环的出现也将使EPON成为未来全光网中最佳的最后一公里的解决方案。

在一个EPON中，不需任何复杂的协议，光信号就能准确地传送到最终用户，来自最终用户的数据也能被集中传送到中心网络。在物理层，EPON使用1000BASE的以太PHY，同时在PON的传输机制上，通过新增加的MAC控制命令来控制和优化各光网络单元（ONU）与光线路终端（OLT）之间突发性数据通信和实时的TDM通信，在协议的第二层，EPON采用成熟的全双工以太技术，使用TDM，由于ONU在自己的时隙内发送数据报，因此没有碰撞，不需CDMA/CD，从而充分利用带宽。另外，EPON通过在MAC层中实现802.1p来提供与APON/GPON类似的QoS。

什么是GPON

GPON，FSAN与ITU对其进行了标准化，其技术特色是在二层采用ITU-T定义的GFP（通用成帧规程）对Ethernet、TDM、ATM等多种业务进行封装映射，能提供1.25Gbps和2.5Gbps下行速率，和155M、622M、1.25Gbps、2.5Gbps几种上行速率，并具有较强的OAM功能。如果不考虑EPON可以看得到的不久将提升到10Gbps速率（10G以太网已经成熟），当前在高速率和支持多业务方面，GPON有优势，但技术的复杂和成本目前要高于EPON。

PON系统无疑是其中佼佼者，EPON与GPON，两种技术各有千秋，无论是EPON技术还是GPON技术，其应用在很大程度上决定于光纤接入成本的快速降低和业务需求，而价格则是最核心因素。

EPON与GPON对比

EPON以兼容目前的以太网技术为目的，是802.3协议在光接入网上的延续，充分继承了以太网价格低、协议灵活、技术成熟等优势，具有广泛的市场和良好的兼容性。而GPON定位于电信业面向多业务、具备QoS保证的全业务接入的需求，努力寻求一种最佳的、支持全业务的、效率最高的解决方案，提出“对全部协议开放地进行完全彻底地重新考虑”。

EPON的技术特点如下：

1）以太网是承载IP业务的最佳载体;

2）维护简单，容易扩展，易于升级;

3）EPON设备成熟可用，EPON在亚洲已经铺设了数百万线，第三代商用芯片已经推出，相关光模块、芯片价格都有大幅下降，达到了规模商用水平，能够满足近期宽带业务的要求;

4）EPON协议简单且实现成本低，设备成本低，在城域接入网需要最合适的技术，而不是最好的技术;

5）更适合国内，城域网没有ATM或BPON的设备包袱;

6）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：

1）面向电信运营的接入网;

2）带宽高：线路速率，下行2.488Gb/s，上行1.244Gb/s;3）传输效率高：下行为94%（实际带宽达2.4G）上行为93%（实际带宽达1.1G）;

4）业务支持全：G.984.X标准严格定义了支持电信级全业务（语音、数据和视频）;

5）管理能力强：具有丰富的功能，在帧结构预留了充分的OAM域，并制定了OMCI标准;

6）服务品质高：多种QoS等级，可严格保证业务的带宽和延时要求;

7）综合成本低：传输距离远、分光比高，有效分摊OLT成本，降低用户接入成本。

光猫gpon和epon的区别是什么

1、EPON和GPON采用的标准不一样，可以说GPON更高级点，可以传输更大的带宽，可带的用户也比EPON更多。 GPON源自光纤通信早期的APON\BPON技术，由此发展过来，传输码流用的是ATM帧格式。 EPON的E指的是互联以太网，所以EPON诞生之初就是要求能够同互联网直接无缝衔接，所以EPON的码流走的是以太网的帧格式。当然，为了适应光纤上传输，所以在以太网帧格式的帧的外面，包了一层EPON定义的帧格式。

2、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。

3、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。

4、在应用上，GPON比EPON带宽更大，它的业务承载更高效、分光能力更强，可以传输更大带宽业务，实现更多用户接入，更注重多业务和QoS保证，但实现更复杂，这样就是导致其成本相对EPON也较高，但随着GPON技术的大规模部署，GPON和EPON成本差异在逐步缩小。

5、GPON与EPON协议栈比较

EPON和GPON各有千秋，从性能指标上GPON要优于EPON，但是EPON拥有了时间和成本上的优势，GPON正在迎头赶上，展望未来的宽带接入市场也许并非谁替代谁，应该是共存互补。对于带宽、多业务，QoS和安全性要求较高以及ATM技术作为骨干网的客户，GPON会更加适合。而对于成本敏感，QoS，安全性要求不高的客户群，EPON成为主导。