В эпоху стремительного развития интернета технологии оптоволоконного доступа проникли во все аспекты нашей жизни. Стабильное и высокоскоростное сетевое соединение критически важно, независимо от того, смотрите ли вы сериалы, играете дома или эффективно ведёте различные бизнес-процессы на предприятии. Среди множества технологий оптоволоконного доступа EPON и GPON, несомненно, являются лучшими. Сегодня давайте вместе разберёмся в различиях между этими двумя технологиями.
Происхождение технологии и стандартного протокола
ЭПОНПассивная оптическая сеть Ethernet разработана на основе технологии Ethernet. Она соответствует стандарту IEEE 802.3ah. Этот стандарт устанавливает естественную и тесную связь между EPON и Ethernet, поскольку напрямую использует формат кадра Ethernet, подобно размещению Ethernet на «оболочке» оптоволоконного доступа. Для тех, кто уже знаком с технологией Ethernet, обслуживание оборудования EPON, управление сетью и другие задачи подобны работе в знакомой области, простой в освоении и понимании. Например, в кампусной сети с уже проложенными линиями Ethernet, если требуется модернизация до оптоволоконного доступа, технология EPON может легко обеспечить бесшовную интеграцию с существующими устройствами Ethernet.
GPONСтандартом для гигабитных пассивных оптических сетей является серия ITU-T G.984. В ней используется более сложный и продуманный протокол инкапсуляции — GEM (метод инкапсуляции GPON). GEM подобен интеллектуальному «хранилищу», которое может эффективно организовывать и упаковывать различные типы бизнес-потоков. Благодаря этому GPON исключительно эффективно выполняет свою работу, будь то голосовые вызовы, передача больших объемов данных или воспроизведение видео высокой четкости. GPON может гибко реагировать и легко обрабатывать эти запросы. В интегрированной сети доступа к услугам, предоставляющей пользователям одновременно доступ в Интернет, IPTV и VoIP, GPON может управлять и передавать эти различные типы потоков услуг упорядоченным образом благодаря своим мощным возможностям адаптации услуг, обеспечивая стабильную и эффективную работу каждой услуги.
Скорость и эффективность пропускной способности
Скорость восходящего и нисходящего каналов связи EPON обычно симметрична и составляет 1,25 Гбит/с. Однако в процессе передачи данных по сети, из-за присущих Ethernet-кадрам служебных данных, таких как различная управляющая информация, передаваемая в начале и конце кадра, эта информация, хотя и критически важна для корректной передачи и обработки данных, также занимает определённые ресурсы полосы пропускания, в результате чего фактическая эффективная полоса пропускания, используемая для передачи пользовательских данных, оказывается несколько ниже номинальных 1,25 Гбит/с.
Технология GPON ещё более впечатляет с точки зрения скорости: скорость нисходящего канала достигает 2,488 Гбит/с, а восходящего — 1,244 Гбит/с или 2,488 Гбит/с. GPON использует длину кадра 125 мкс и оснащён эффективным алгоритмом распределения полосы пропускания. Как и на автомагистрали, GPON не только расширяет полосы, но и оптимизирует правила распределения трафика, позволяя транспортным средствам (данным) двигаться более плавно и эффективно. Таким образом, GPON значительно превосходит EPON по эффективности использования полосы пропускания и может передавать больше данных за то же время.
Спектральное отношение
Коэффициент разделения — важный показатель для измерения ёмкости покрытия волоконно-оптической технологии доступа и количества обслуживаемых пользователей. Он определяет долю оптических сетевых устройств (ONU), к которым может подключиться оптический линейный терминал (OLT).
Коэффициент разделения EPON обычно составляет 1:32, а при специальной оптимизации может достигать 1:64. Это означает, что в сети EPON одно устройство OLT может подключить до 32, а в крайних случаях — до 64 абонентских терминалов ONU. Например, при строительстве оптоволоконной сети в жилом районе, если используется технология EPON и коэффициент разделения составляет 1:32, то одно устройство OLT может предоставлять услуги доступа к сети максимум 32 домохозяйствам.
Технология GPON обладает большим преимуществом с точки зрения коэффициента разделения, достигающего 1:64, и даже в некоторых тщательно спроектированных и оптимизированных сетевых средах может достигать коэффициента разделения 1:128. Более высокий коэффициент разделения обеспечивает GPON более высокую производительность с точки зрения зоны покрытия и количества подключенных пользователей. Например, в сельской местности, благодаря обширной географической территории и относительно рассредоточенной сети пользователей, при внедрении технологии GPON, используя её высокие оптические характеристики, одно устройство OLT может обслуживать большее количество пользователей, что значительно снижает затраты на оборудование, а также упрощает строительство и обслуживание сети.
Стоимость и совместимость оборудования
Устройства EPON обладают определёнными ценовыми преимуществами благодаря использованию развитой технологии Ethernet. Стоимость оборудования относительно невысока, что весьма привлекательно для проектов построения сетей с ограниченным бюджетом и высокой степенью чувствительности к затратам. Например, при построении сетей для небольших предприятий или реконструкции сетей в старых жилых районах, в условиях ограниченного финансирования, преимущество оборудования EPON в виде низкой стоимости может быть полностью реализовано. Более того, благодаря отличной совместимости EPON и Ethernet, устройства EPON легко интегрируются с существующим сетевым оборудованием в среде с широким использованием Ethernet, без необходимости масштабной замены оборудования, что дополнительно снижает затраты на модернизацию сети.
Устройства GPON, ввиду их относительно сложной технологии, требуют высоких затрат на исследования и производство основных компонентов, таких как микросхемы, что приводит к относительно высокой общей стоимости оборудования. Однако устройства GPON, благодаря своей высокой производительности и широким возможностям поддержки бизнеса, продемонстрировали уникальную ценность в некоторых сценариях, требующих чрезвычайно высокой производительности сети и диверсификации бизнеса. Например, в крупных торговых комплексах необходимо одновременно удовлетворять потребности большого количества продавцов в высокоскоростном сетевом доступе, предоставлять клиентам стабильные услуги беспроводной сети и реализовывать различные бизнес-функции, такие как интеллектуальное управление зданием. Устройства GPON могут обеспечить надежную поддержку этих сложных бизнес-задач благодаря своей превосходной производительности и гибкости.
Время публикации: 17 апреля 2025 г.