GPON vs EPON: Jakou technologii pasivní optické sítě byste měli nasadit?

GPON (ITU-T G.984) vám poskytuje 2,5 Gb/s downstream, vestavěnou-QoS a dělené poměry až 1:128 - dominuje velkým zaváděním FTTH v Severní Americe a Evropě. EPON (IEEE 802.3ah) běží symetricky 1 Gb/s přes nativní ethernetové rámce, stojí méně za port a zapojuje se přímo do stávající infrastruktury LAN -, kterou vede ve východní Asii a v podnikových kampusových sítích. Správný výběr závisí na hustotě předplatitelů, potřebách šířky pásma upstream a na tom, jak už vaše páteřní připojení vypadá.

 

Rozdíl v protokolu v jednoduchých podmínkách

GPON i EPON používají pasivní optické rozbočovače k ​​rozvětvení jednoho vlákna do mnoha koncových bodů. Rozdělení probíhá stejným způsobem. Co se mění, je způsob, jakým každá technologie balí data do vlákna.

 

GPON používá rámování GEM (GPON Encapsulation Method) definované ITU-T G.984. GEM rozděluje pakety s proměnnou -délkou do kontejnerů s pevnou- velikostí, takže OLT může míchat hlasový, video a datový provoz v jednom streamu a přidělovat šířku pásma podle třídy služeb. EPON používá standardní ethernetové rámce end-to-end, které se řídí IEEE 802.3ah a MPCP (Multi{8}}Point Control Protocol) pro upstream plánování. Pokud vaše základní síť již používá Ethernet -, většina podnikových sítí LAN - EPON se zcela vyhýbá dalšímu kroku zapouzdření.

 

Tento rámcový rozdíl tlačí každou praktickou mezeru mezi těmito dvěma: účinnost propustnosti, schopnost QoS, náklady na vybavení a cesta upgradu.

 

Šířka pásma: Kde každý standard vyhrává

GPON poskytuje 2,488 Gbps dolů a 1,244 Gbps nahoru. EPON poskytuje 1,25 Gb/s v každém směru (zhruba 1 Gb/s efektivní po kódování 8b/10b). Při surové rychlosti stahování vyhrává GPON dvojnásobně.

 

Hrubá rychlost však záleží méně než to, jak se využívá šířka pásma. Rámování GEM zabalí provoz nad 90% využití, protože nevyplňuje krátké pakety. EPON musí posílat minimálně 64-bajtové ethernetové rámce, i když jsou užitečné zatížení menší - myslíme VoIP pakety -, což plýtvá kapacitou na vysokohustotní rezidenční linky obsluhující stovky účastníků na OLT port. Při rozdělení 1:64 se silným hlasovým provozem je tento rozdíl v účinnosti měřitelný.

 

Výhodou EPONu je symetrie. Cloudové zálohy, IP monitorovací kamery a hostované aplikace tlačí na silný upstream provoz. Asymetrický design GPON může tyto pracovní zátěže omezit. Pokud vaše nasazení posílá tolik dat nahoru jako dolů, EPON toto omezení odstraní bez řešení.

Takže když se posadíte a specifikujete novou přístupovou síť, samotná šířka pásma rychle zužuje pole. Rezidenční operátor FTTH, který poskytuje video-na-na vyžádání, živou IPTV a internet do 300+ domácností z jednoho portu OLT, potřebuje, aby 2,5 Gb/s downstream - GPON přirozeně vyhovovalo. I při rozdělení 1:64 má každý předplatitel stále přístup ke smysluplnému podílu downstream kapacity během špičkových večerních hodin, kdy všichni streamují současně. Strop 1 Gbps společnosti EPON je za těchto podmínek napjatý, zvláště když vezmete v úvahu režii kódování a plýtvání výplní při krátkém-paketovém provozu.

 

Převeďte scénář do podnikového kampusu s centralizovaným cloudovým úložištěm, 200{7}}kamerovým IP sledovacím systémem a VoIP PBX. Upstream provoz soupeří nebo převyšuje downstream. Limitujícím faktorem se stává limit 1,244 Gbps upstream GPON, nikoli jeho silný downstream. Symetrický 1 Gb/s EPON poskytuje konzistentní výkon v obou směrech, aniž by bylo potřeba řešení pro tvarování provozu na OLT, aby se zabránilo přetížení proti proudu. Ethernetové-nativní rámování také znamená méně kroků převodu protokolu mezi přístupovou vrstvou a přepínačem kampusového jádra – o jednu věc méně, kterou je třeba řešit ve 2 hodiny ráno

 

 

QoS a řízení provozu

GPON zabudovává QoS do protokolu. Tři kanály správy - vestavěné OAM, PLOAM a OMCI - nativně zajišťují šifrování, sledování chyb, přidělování šířky pásma a vzdálené poskytování ONT. Vyhrazené T-CONTs (Transmission Containers) mohou zaručit minimální šířku pásma pro hlas a zároveň dynamicky sdílet zbývající kapacitu mezi uživateli dat. Pro poskytovatele internetových služeb, kteří sdružují širokopásmové připojení, IPTV a VoIP, na tom záleží - hodně.

EPON nemá vestavěnou-QoS. Prioritu provozu vynucujete prostřednictvím značek 802.1Q VLAN, značek DiffServ nebo rozšíření- specifických pro dodavatele. Funguje to, ale přidává konfigurační vrstvy a někdy vyžaduje dražší přepínací hardware OLT k udržení konzistentních SLA napříč předplatitelskou základnou-smíšeného provozu. U čistě datových služeb - internetu-pouze rezidenční nebo podnikový Ethernet - je tato dodatečná režie zřídkakdy opodstatněná a jednoduchost EPON vítězí. Mnoho podnikových nasazení EPON zvládá QoS výhradně na okrajovém routeru vrstvy 3, čímž zcela obchází vrstvu PON.

 

Pokud váš obchodní model závisí na poskytování tří nebo více typů služeb přes jedno vlákno - širokopásmové připojení, lineární TV a hlas, což je klasická kombinace, - architektura T-CONT společnosti GPON získává svou složitost. Každé třídě služeb přiřadíte vlastní kontejner s garantovanou minimální šířkou pásma a modul DBA (Dynamic Bandwidth Allocation) přerozdělí nevyužitou kapacitu v reálném čase. To znamená, že odběratel, který si stáhne velký soubor, nezhorší sousedův video stream ve střední-snímce, i když je načteno rozdělení. Pokus o dosažení stejné izolace na EPON vyžaduje stohování externích zásad QoS na OLT a potenciálně na každém přechodném přepínači, což zvyšuje jak kapitálové výdaje, tak plochu konfigurace, kterou musíte udržovat.

 

Na druhou stranu mnoho sítí nese jednu službu -přístup k internetu - a nepotřebují záruky šířky pásma podle toku na vrstvě PON. Městské širokopásmové projekty, rozšíření kampusového Ethernetu a průmyslové páteřní sítě IoT, to vše spadá do tohoto segmentu. Pro tato nasazení není nedostatek vestavěné-QoS společnosti EPON; je odstraněna irelevantní složitost. Čím jednodušší je zásobník protokolů, tím méně chybových režimů při odstraňování problémů a tím menší investice do školení pro váš operační tým.

 

 

Split Ratio, Reach a co je vlastně omezuje

GPON podporuje rozdělení až 1:128; 1:32 a 1:64 jsou standardní produkční konfigurace. EPON běží typicky od 1:16 do 1:32. Obě technologie dosahují přibližně 20 km mezi OLT a nejvzdálenějším ONT při normálních dělicích poměrech. Mírně vyšší rozpočet na optický výkon GPON mu poskytuje lepší marži při vysokých rozděleních a delších provozech.

 

Normy vám říkají strop. Pole vám řekne, co vlastně dostanete. Skutečný výkon rozdělení závisí na typu vlákna (G.652D vs. G.657A), třídě lesku konektoru (APC vs. UPC), ztrátě vložení rozbočovače a na tom, zda montážní tým před uzavřením krytu vyčistil každý povrch konektoru. Rozdělení 1:64 GPON na papíře se změní na občasné chyby na 18 km, pokud máte někde v běhu dva špinavé konektory SC/APC a ohyb vlákna pod minimálním poloměrem.

 

Než se rozhodnete pro dělicí poměr, změřte skutečný rozpočet optického výkonu pomocí kalibrovaného měřiče výkonu na vzdáleném konci. Zkontrolujte, zda je vašeTerminál GPON ONUcitlivost přijímače má po všech ztrátách rozbočovače, konektoru a kabelu rezervu alespoň 2–3 dB nad tím, co spoj poskytuje. Tato rezerva odpovídá stárnutí součástí, budoucím spojům a sezónním teplotním výkyvům, které posouvají útlum vlákna.

 

V husté městské zástavbě FTTH, kde nejvzdálenější účastník sedí do 5 km od ústředí, GPON i EPON fungují pohodlně v 1:32. Rozpočet optického výkonu je velkorysý, ztráty konektorů jsou shovívavé a máte rezervu pro budoucí spojovací body. Volba technologie v tomto scénáři závisí na dalších faktorech - šířce pásma, QoS, ceně -, nikoli na fyzické vrstvě.

 

Otázka rozděleného poměru se stává zajímavější v předměstských a polo{0}}venkovských zástavbách, kde se vzdálenosti tlačí k 15–20 km a hustota předplatitelů odpovídá 1:64. Vyšší energetický rozpočet GPON absorbuje extra ztrátu rozbočovače a stále ponechává rezervu na pár špinavých konektorů nebo méně{5}}než-dokonalý spoj. EPON na 1:64 na 18 km je technicky v rámci specifikací, ale fungujete téměř bez rezervy - jakákoliv degradace v továrně na vlákna (žvýkačka pro hlodavce, stavební zářez, zvětralý konektor) může stlačit spoj pod prahovou hodnotu. Pokud plánujete provozovat vysoké splity na dálku, optická výška GPON není volitelná -, je to rozdíl mezi stabilní sítí a sítí, která generuje přerušované alarmy pokaždé, když se změní teplota.

 

 

Skutečné nákladové proměnné, nejen cena OLT

Staré pravidlo - „EPON je levnější“ - platilo, když čipové sady GPON spoléhaly na drahé FPGA. Integrované SoC GPON dnes překonaly mezeru na-port. Samotné porovnávání jednotkové ceny postrádá skutečný obraz TCO. Více záleží na čtyřech faktorech:

 

1. Jednotkové náklady OLT a ONU:Nyní blízko parity. EPON stále mírně předbíhá u malých nasazení pod 200 předplatitelů, kde se výhody GPONu neprojevují.
2. Kompatibilita modulu:Neodpovídající transceiver způsobuje klapky spojů, které generují náklony nákladních vozidel. Před nákupem ověřte tvarový faktor, vlnovou délku (1310/1490/1550 nm pro PON), kódování hostitelského firmwaru a podporu DDM. Jasnékontrolní seznam pro výběr transceiverupředchází nejčastějším chybám při nákupu.
3. Volby vláken a konektorů:G.652D jednoduchý-režim pro standardní běhy, G.657A pro vnitřní směrování v úzkých-ohybech. Konektory APC pro PON (spodní zadní-odraz). Bunda LSZH pro vnitřní prostory. Tato rozhodnutí skládají - nesprávné vyleštění konektoru samo o sobě může stát 0,5 dB na jeden pár, což je dost na to, aby došlo k selhání okrajového článku.
4. Probíhající operace:Podpora OMCI a TR-069 společnosti GPON umožňuje vzdálené upgrady firmwaru, sledování výkonu a izolaci chyb bez dispečinku techniků. Správa založená na SNMP-EPONu je jednodušší, ale méně podrobná. U velkých předplatitelských základen snižuje vzdálená správa GPON OPEX na jednoho předplatitele během 5–7 letého životního cyklu.

•  

Pro malé ISP nebo komunitní širokopásmové družstvo spojující 100–200 provozoven jedním OLT má nižší vstupní náklady EPON stále finanční smysl. Kupujete méně karet OLT, váš počet předplatitelů neospravedlňuje rozdělení 1:64 a vaše nabídka služeb je pouze internet-pouze -, takže funkce QoS a správa GPON nepřinášejí dostatečné provozní úspory, které by kompenzovaly mírně vyšší náklady na vybavení. Udržujte zásobník jednoduchý, udržujte napjatý rozpočet.

 

Matematika se změní, jakmile překročíte zhruba 500 odběratelů nebo začnete nabízet balíčky služeb. V tomto měřítku schopnost GPON provozovat rozdělení 1:64 znamená méně OLT portů a méně napájecích vláken pro pokrytí stejné oblasti služeb. Jeho vzdálená správa OMCI a TR-069 snižuje počet nájezdů na předplatitele za rok -, což je metrika, která dominuje OPEX v jakékoli přístupové síti. A pokud prodáváte IPTV spolu se širokopásmovým připojením, šířka pásma T-CONT zaručuje, že se vyhnete stížnostem zákazníků a výpadkům způsobeným zhoršením kvality videa ve špičce. V průběhu 5–7 letého životního cyklu aktiv se tyto úspory výrazně prohlubují nad rozdílem ceny původního vybavení.

 

 

Realita regionálního trhu

GPON dominuje Severní Americe a Evropě. AT&T, Deutsche Telekom a Orange na něm vybudovaly své sítě FTTH pro poskytování triple{1}}play a kompatibilitu se stávajícími investicemi do dopravy TDM/ATM.

 

EPON vede ve východní Asii. NTT, KT a China Telecom dosáhly masivních sestavení FTTH pomocí levného-křemíku EPON od domácích výrobců čipů. Dominance Ethernetu v asijských podnikových sítích tuto volbu posílila. Pokud sháníte vybavení pro nasazení v jihovýchodní Asii, najdete na skladě ONU hlubší dodavatelský řetězec EPON s kratšími dodacími lhůtami. Pokud stavíte v Americe nebo v Evropě, ekosystémy dodavatelů GPON jsou vyspělejší a dokumentaci k interoperabilnímu testování lze získat snadněji.

 

Rozvíjející se trhy v Africe a Jižní Americe stále více přijímají GPON pro FTTH na zelené louce, protože vyšší poměr rozdělení slouží více odběratelům na OLT -, což je rozhodující výhoda, když je hloubení vláken největší jednotlivou položkou v rozpočtu. Někteří operátoři v těchto regionech nasazují duální-režim hardwaru XPON ONU, aby měli své možnosti otevřené během počátečního zavádění, přepínají mezi režimem GPON a EPON v závislosti na tom, který dodavatel OLT vyhraje výběrové řízení pro daný okres.

 

 

Upgrade na 10G bez přestavby

Oba standardy mají 10{1}}gigabitové nástupce, kteří koexistují se staršími zařízeními na stejném vláknu prostřednictvím překrytí vlnové délky – není potřeba žádný upgrade vysokozdvižného vozíku.

GPON se vyvíjí na XG-PON (10G dolů / 2,5G nahoru) a XGS-PON (10G symetrický, ITU-T G.9807.1). EPON přechází na 10G-EPON (IEEE 802.3av) v asymetrickém i symetrickém režimu. Obě cesty vám umožňují migrovat předplatitele jednoho po druhém a postupně nahrazovat ONT, zatímco stávající uživatelé zůstávají ve spojení. Důležitým krokem plánování je potvrzení, že vaše stávající ODN - rozbočovače, propojovací panely a trunkové vlákno - splňují přísnější optický rozpočet, který vyžaduje 10G signalizace. Pokud vaše aktuální spojení GPON běží pouze s 1 dB rezervou, 10G překrytí na stejném rozdělení se neuzavře.

 

Komponenta, která se během upgradu 10G skutečně mění, je optický modul v OLT i ONT. Zařízení s duálním-režimem, jako je napřTransceiver XPON ONU stickpodpora GPON a EPON v jednom SFP, což zjednodušuje inventář pro operátory provozující smíšené sítě nebo střední{0}}migraci.

 

 

Proč toto srovnání vychází ze zkušeností s nasazením

Toto není standardní-souhrn dokumentu. Společnost FB-LINK vyrábí zařízení pro optické sítě od roku 2012 s více než 300 inženýry a výrobním závodem pro čisté prostory o rozloze 1 600 m² v Shenzhenu. Produktová řada pokrývá celý přístupový řetězec FTTx:Podvozek GPON OLTs 8 a 16 PON porty, terminály GPON a EPON ONU v 1GE přes WiFi-integrované modely, XPON duální-módové ONU sticky a optické transceivery a propojovací kabely, které je propojují. Produkty nesou certifikace CE, RoHS, ISO 9001 a ISO 14001 s regionálními servisními místy v jihovýchodní Asii a Africe.

 

 

Často kladené otázky