F5G全光网络技术选择分析

综合考虑园区业务的安全性、可靠性以及长期的演进性等，F5G 全光园区采用XGS-PON/GPON 技术，不采用 10G EPON/EPON 技术。

1. GPON 的标准演进更好

GPON 系列标准是由国际电信联盟（ITU）制定的，当前主流使用的标准是GPON和 XG（S）-PON 标准（也包括 40G/80G 的 TWDM PON 标准）。XGS-PON/GPON系列标准是业界主流使用的标准，主要的参与者包括中国和欧洲等大的运营商。GPON系列标准的下一步演进计划是演进到 50G GPON。EPON 系列标准是由电气电子工程师协会（IEEE）制定的，当前使用的标准是EPON 和 10G EPON 的标准，下一步计划往 25G EPON 标准上演进。但25GEPON标准的主要参与者都是北美厂家，受北美厂家的影响大。业界 90%以上客户使用的都是 GPON/XGS-PON 系列标准。业界主流的客户（运营商）也已明确，后续的演进也不会往 IEEE 的EPON 系列标准演进，而是会基于50G GPON 等 GPON 的 下 一 步 标 准 中 持 续 演 进。从标准的可演进性上看，GPON/XGS-PON 系列标准的可演进性更好。

2.GPON 的产业链更健康

采用 GPON 系列产品（包括 XGS-PON 等）的市场是主流市场，市场发货占比大，而使用 EPON 产品的市场持续萎缩，厂家投入意愿低，产业链不健康。EPON 产品的发货占比逐年减少，大部分运营商已停止EPON OLT 的新建（国内的 EPON 市场新建也已基本停止），现阶段 EPON 的建设只是将存量EPON升级10GEPON（部分升级为 10G EPON，部分更改为 GPON）；EPON 发货量持续下降，市场萎缩，业界厂家投入意愿低，产业链不健康，相关产品有逐渐停产的风险。XGS-PON/GPON 系列产品的产业链健康，业界持续投入，厂家持续创新，在高带宽（20G PON）/低时延/高光功率等上面的创新层出不穷。

3.GPON 的安全性更高

XGS-PON/GPON 技术的安全性远优于 10G EPON/EPON，更适合F5G全光园区的高安全要求。 XGS-PON/GPON 采用的帧格式安全性更强。EPON 的帧格式是在原以太网的帧格式上进行了扩展，当前业界有很多基于以太网帧格式（以太网报文）的分析软件，通过这些分析软件，可对 EPON 的报文进行抓取、识别和分析；而XGS-PON/GPON的报文采用了全新的增强帧格式，当前通用的以太网帧格式分析软件无法捕获识别 XGS-PON/GPON 的帧格式，更无法识别里面的报文。

XGS-PON/GPON的安全性更高。 XGS-PON/GPON 的加密功能更全面，XGS-PON 支持把从OLT 发送到ONU的数据，及从 ONU 发送到 OLT 的数据都针对每个 ONU 进行了加密操作（对于OLT而言，就是发送方向和接收方向的数据都进行了加密操作），而10G EPON 技术的加密功能比较弱，只能支持从 OLT 发送到 ONU 方向数据的加密操作（对于OLT而言，只有发送方向的数据进行了加密操作，接收方向没有经过加密操作）。

XGS-PON/GPON 的加密算法更强大。XGS-PON/GPON 采用AES128 加密算法，采 29用 128 位的密钥，破解难度大，远超出了 10G EPON 技术所采用的加密算法（采用72 位的密钥）。如果采用超级计算机破解 10G EPON 的密钥破解需要1秒时间，那么同等计算算力的前提下，破解 XGS-PON/GPON 的密钥需要上亿年的时间。

4.GPON 的性能/可靠性更强

XGS-PON/GPON 技术的可靠性远优于 10G EPON/EPON，更适合F5G全光园区的高可靠性要求。 XGS-PON 和 GPON 共存时，XGS-PON 和 GPON 的上行、下行光波长都是独立的，XGS-PON 和 GPON 严格按照不同的光波长进行隔离，GPON 出现故障的时候，不会影响到 XGS-PON 的业务；而 10G EPON 和 EPON 共存时，10G EPON 和EPON上行的光波长没有隔离，采用的是同样的波长，如果 EPON 出现故障，将会直接影响到10GEPON 的业务，也可能会导致 10G EPON 的业务中断等。XGS-PON 和GPON技术的可靠性和故障隔离能力远优于 10G EPON/EPON。

XGS-PON/GPON 的业务优先级保证的能力远优于10G EPON/EPON。10GGPON/GPON将业务带宽分配方式分成 4 种类型，优先级从高到低分别是固定带宽(Fixed)、保 30 证带宽(Assured)、非保证带宽(Non-Assured)和尽力而为带宽(Best Effort)。DBA带宽分配上又定义了业务容器(traffic container，T-CONT)作为上行流量调度单位。T-CONT 分为 5 种业务类型，不同类型的 T-CONT 具有不同的带宽分配方式，可以满足不同业务流对时延、抖动、丢包率等不同的QoS 要求。而10GEPON/EPON只是在 Ethernet 包头增加了 64 字节的 MPCP 多点控制协议(multi pointcontrolprotocol)。MPCP 提供了对 P2MP 拓扑架构的基本支持，但是协议中并没有对业务的优先级进行分类处理，所有的业务随机的竞争着带宽。XGS-PON/GPON具有更优秀的 QoS 服务能力。

XGS-PON/GPON 的运营、维护 OAM 能力远优于10G EPON/EPON。XGS-PON/GPON定义了 PLOAM(Physical Layer OAM)，并且定义了OMCI(Optical networkterminalmanagement and control interface )协议专门用于提升PON 的运营/维护等OAM能力。PLOAM 用于更好支持数据加密、状态检测、误码监视等功能。OMCI信道协议用来管理高层定义的业务，包括 ONU 的功能参数集、T-CONT 业务种类与数量、QoS 参数，请求配置信息和性能统计，自动通知系统的运行事件，实现OLT对ONU的配置、故障诊断、性能和安全的管理。而 10G EPON/EPON 没有对OAM进行过多的考虑，只是简单的定义了对 ONT 远端故障指示、环回和链路监测，并且是可选支持。XGS-PON/GPON 具备了更优的运营、维护OAM 能力；

XGS-PON/GPON 的 时 延 抖动 能 力 、 多 业 务 接入能力优于10G EPON/EPON。XGS-PON/GPON 按照报文块进行调度，保证高优先级，保证时延很小。XGS-PON对以太网报文进行切成小的报文块，在发送低优先级报文块（普通上网报文）时，如果发现有高优先级的报文块（例如 VIP 客户的视频会议），就会停下来，先发高优先级的报文块，发完高优先级再发低优先级；XGS-PON 的发送机制保证了高优先级的业务时延很小；10G EPON 按以太网报文进行调度，受报文大小影响，时延大，不可控。10G EPON 按照以太网报文进行调度，如果先收到一个低优先级的大以太网报文（普通上网报文），也必须要把整个以太网报文发完，才能处理高 31优先级的另外一个以太网报文（例如 VIP 客户的视频会议）；所以导致10GEPON的发送机制导致时延很大；

XGS-PON/GPON 技术的标准演进性更好，长期演进性远优于10G EPON/EPON，更适合 F5G 全光园区的长期发展要求。XGS-PON/GPON 技术是当前业界主流选择的PON 技术，业界约 90%以上的运营商和 PON 发货都是采用XGS-PON/GPON技术，10GEPON/EPON 已被边缘化，发货量逐年减少，相关产品有逐渐停产的风险；XGS-PON的 安 全 性 、 性 能 和 可 靠 性 等 都 更 优 。 综 上所述，F5G 全光园区只采用了XGS-PON/GPON 技术，不采用 10G EPON/EPON 技术。