GPON不只是更快的PON

对于TDMAPON，当PON上的所有ONU在一个TDMA时隙上竞争上行容量和优先级时，上行QoS能力将成为问题。虽然GPON的1.25Gbits/sec上行数据速率比EPON高出20%，但真正给GPON带来优势的却是其上行QoS机制。

　　EPON使用以太网作为IP业务的媒介。但是，为了在PON中保留以太网的基本架构，增加了逻辑链路ID（LLID）概念，作为点对点和广播以太网仿真的一部分。于是，每个ONU将至少被分配一个LLID。2每个EPON　　ONU负责按第2层或第3层CoS机制划分其上行业务的优先级，然后在其指定时隙内使用一个LLID在其上行TDMA链路中以突发方式发送该业务（见图2）。

　　每个ONU在其突发时隙内访问PON上行链路，在一个周期内与其他ONU轮流进行。该时序由光线路终端（OLT）决定。PON上的ONU的数量将决定周期时间，一般应为1到2毫秒。该周期时间将成为PON上业务传送延迟和带宽利用效率的主要影响因素。周期时间设置过大将增大延迟；设置过小将因需要保护间隔和带宽碎片比例过高而造成带宽浪费。

　　虽然图2中显示的是固定时隙，但却是使用动态带宽分配（DBA）方法根据ONU的需求和服务水平协议（SLA）为ONU分配带宽。OLT将授权一些ONU增加时隙以使其获得更多带宽，而授权其他ONU减少时隙。在EPON中，LLID是上行带宽的被授权实体。授权是通过向需要修改时隙的LLID发送带内分组消息完成的。要分配具有良好粒度的多个时隙，DBA将要求频繁发送下行消息，这将消耗下行带宽。因此，要支持小授权周期极具挑战性。

　　我们可以从每个ONU分配单个LLID的例子中看出，一次带宽授权将被给予一个ONU的所有业务，而该ONU在不知道PON上带宽容量的情况下根据CoS机制调度其业务。结果，在负荷较高的EPON中，公正性成了问题，因为一个ONU上的高优先级用户业务可能会得到比另一个ONU上的低优先级用户业务还少的带宽。3为克服这个问题，开发了一种更加以CoS为中心的EPON，即为每个ONU上的每个CoS分配一个LLID。这样，DBA将根据每个ONU上的服务类型分配时隙。为实现更多LLID的EPON，就要增加带内消息，因此要损失相当大的可用带宽。

　　EPON和GPON之间的基本区别是，GPON不仅是以太网，也包括TDM和ATM传输技术。同时，GPON采用带外带宽分配映射方法，使用业务容器（traffic　　container,　　T-CONT）作为上行授权实体。下行和上行帧时钟为电信的标准8kHz，通过GPON封装模式（GEM）将业务以其原始格式封装成帧。和在SONET/SDH中一样，GPON支持小于50毫秒的保护切换。4

　　GPON低延迟能力的关键在于，来自所有ONU的所有上行TDMA突发信号可在一个8kHz帧（125微秒）内发生，如图3所示。每个下行帧向所有ONU广播一个高效带宽分配映射并可支持良好的带宽分配粒度。这一带外机制使GPON　　DBA能够支持非常小的授权周期，而不损害带宽利用率。