W dobie szybkiego rozwoju internetu, technologia dostępu światłowodowego przeniknęła do każdego aspektu naszego życia. Stabilne i szybkie połączenie sieciowe jest kluczowe, niezależnie od tego, czy oglądasz telewizję, grasz w gry w domu, czy sprawnie prowadzisz różne sprawy w firmie. Spośród licznych technologii dostępu światłowodowego, EPON i GPON są niewątpliwie najlepsze. Przyjrzyjmy się dziś różnicom między tymi dwiema technologiami.
Geneza technologii i standardowego protokołu
EPONPasywna sieć optyczna Ethernet została opracowana w oparciu o technologię Ethernet. Jest zgodna ze standardem IEEE 802.3ah. Standard ten ustanawia naturalne i ścisłe połączenie między EPON a Ethernetem, ponieważ bezpośrednio przejmuje format ramki Ethernetu, niczym „pokrycie” dostępu światłowodowego. Dla osób zaznajomionych z technologią Ethernetu, konserwacja sprzętu EPON, zarządzanie siecią i inne zadania przypominają pracę w znanej dziedzinie, są łatwe do nauczenia i zrozumienia. Na przykład, w sieci kampusowej, w której powszechnie ułożono już linie Ethernet, jeśli wymagana jest modernizacja do dostępu światłowodowego, technologia EPON pozwala na łatwą i bezproblemową integrację z istniejącymi urządzeniami Ethernet.
GPONStandardem dla gigabitowych pasywnych sieci optycznych jest seria ITU-T G.984. Wykorzystuje ona bardziej złożony i zaawansowany protokół enkapsulacji – GEM (GPON Encapsulation Method). GEM działa jak inteligentna „skrzynka do przechowywania danych”, która może efektywnie organizować i pakować różne rodzaje przepływów biznesowych. Dzięki temu GPON doskonale sprawdza się w obsłudze połączeń głosowych, masowej transmisji danych, czy odtwarzania wideo w wysokiej rozdzielczości. GPON może elastycznie reagować i z łatwością obsługiwać te procesy. W zintegrowanej sieci dostępu do usług, która zapewnia użytkownikom jednocześnie dostęp do Internetu, usługi IPTV i VoIP, GPON może zarządzać i przesyłać te różne rodzaje przepływów usług w uporządkowany sposób dzięki swoim zaawansowanym możliwościom adaptacji usług, zapewniając stabilne i wydajne działanie każdej usługi.
Prędkość i wydajność przepustowości
Przepustowości łącza w górę i w dół w sieci EPON są zazwyczaj symetryczne, z typową przepustowością 1,25 Gb/s. Jednak w rzeczywistym procesie transmisji sieciowej, ze względu na nieodłączny narzut ramek Ethernet, taki jak różne informacje sterujące przenoszone na początku i na końcu ramki, informacje te, choć kluczowe dla prawidłowej transmisji i przetwarzania danych, zajmują również określone zasoby pasma, co powoduje, że rzeczywista efektywna przepustowość wykorzystywana do transmisji danych użytkownika jest nieco niższa niż nominalne 1,25 Gb/s.
GPON wyróżnia się jeszcze większą szybkością, oferując prędkość pobierania do 2,488 Gb/s i prędkość wysyłania do 1,244 Gb/s lub 2,488 Gb/s. GPON wykorzystuje długość ramki 125 μs i jest wyposażony w wydajny algorytm alokacji pasma. Podobnie jak na autostradzie, GPON nie tylko poszerza pasy ruchu, ale także optymalizuje reguły zarządzania ruchem, umożliwiając pojazdom (danym) płynniejszą i bardziej efektywną podróż. W ten sposób GPON znacznie przewyższa EPON pod względem wydajności pasma i umożliwia transmisję większej ilości danych w tym samym czasie.
Stosunek widmowy
Współczynnik podziału jest ważnym wskaźnikiem pomiaru przepustowości światłowodowej technologii dostępu i liczby obsługiwanych użytkowników. Odnosi się on do proporcji jednostek sieci optycznej (ONU), do których może podłączyć się terminal linii optycznej (OLT).
Współczynnik podziału EPON wynosi zazwyczaj 1:32, a po specjalnej optymalizacji może osiągnąć nawet 1:64. Oznacza to, że w sieci EPON jedno urządzenie OLT może połączyć do 32, a w skrajnych przypadkach nawet 64 terminali użytkowników ONU. Na przykład, w przypadku budowy dostępu światłowodowego na osiedlu mieszkaniowym, jeśli zastosowana zostanie technologia EPON i współczynnik podziału wynosi 1:32, jedno urządzenie OLT może świadczyć usługi dostępu do sieci maksymalnie 32 gospodarstwom domowym.
GPON ma większą przewagę pod względem współczynnika podziału, sięgającego nawet 1:64, a nawet w niektórych starannie zaprojektowanych i zoptymalizowanych środowiskach sieciowych może osiągnąć współczynnik podziału 1:128. Wyższy współczynnik podziału poprawia wydajność GPON pod względem zasięgu i liczby podłączonych użytkowników. Biorąc za przykład obszary wiejskie, ze względu na ich rozległy obszar geograficzny i stosunkowo rozproszone rozmieszczenie użytkowników, wdrożenie technologii GPON, wykorzystując jej wysoki współczynnik optyczny, pozwala na obsługę większej liczby użytkowników za pomocą jednego urządzenia OLT, co znacznie obniża koszty inwestycji w sprzęt, a także zmniejsza trudności związane z budową i utrzymaniem sieci.
Koszt i kompatybilność sprzętu
Urządzenia EPON charakteryzują się pewnymi zaletami kosztowymi dzięki wykorzystaniu dojrzałej technologii Ethernet. Koszt sprzętu jest stosunkowo niski, co jest bardzo atrakcyjne w przypadku projektów budowy sieci o ograniczonym budżecie i wrażliwości na koszty. Na przykład, w przypadku budowy sieci w małych przedsiębiorstwach lub projektów renowacji sieci w starych osiedlach, ze względu na ograniczone fundusze, przewaga niskich kosztów sprzętu EPON jest w pełni widoczna. Ponadto, dzięki doskonałej kompatybilności między EPON i Ethernetem, urządzenia EPON można łatwo zintegrować z istniejącym sprzętem sieciowym w środowisku, w którym Ethernet jest powszechnie stosowany, bez konieczności wymiany sprzętu na dużą skalę, co dodatkowo obniża koszty modernizacji sieci.
Urządzenia GPON, ze względu na swoją stosunkowo złożoną technologię, wiążą się z wysokimi kosztami badań i produkcji kluczowych komponentów, takich jak układy scalone, co przekłada się na stosunkowo wysokie całkowite koszty sprzętu. Jednak urządzenia GPON, dzięki swojej wysokiej wydajności i bogatym możliwościom wsparcia biznesowego, wykazały wyjątkową wartość w niektórych scenariuszach wymagających ekstremalnie wysokiej wydajności sieci i różnorodności biznesowej. Na przykład, w dużych kompleksach handlowych konieczne jest jednoczesne zaspokojenie potrzeb dużej liczby sprzedawców w zakresie szybkiego dostępu do sieci, zapewnienie stabilnych usług sieci bezprzewodowej dla klientów oraz realizacja różnych funkcji biznesowych, takich jak inteligentne zarządzanie budynkiem. Urządzenia GPON mogą zapewnić niezawodne wsparcie dla tych złożonych potrzeb biznesowych dzięki swojej doskonałej wydajności i elastyczności.
Czas publikacji: 17 kwietnia 2025 r.