GPON OLT和EPON OLT的区别-光模块对比

一、光模块对比

EPON OLT 光模块,是 1.25G 连续下行和 1.25G 突发上行,遵循IEEE802.3ah 标准;当然也有选用 2*Gigabit Ethernet 即 2.5G 下行以扩大 下行带宽, 这是很取巧的做法,成本一致,而带宽翻番,这是因为,EPON OLT 光模块的发射机电路和激光器,GPON OLT 光模块的,其实是一样的。

GPON OLT 光模块,是 2.488G 连续下行和 1.244G 突发上行,遵循 ITU-T984.2 标准。

所以两种光模块的区别,主要在于突发接收机性能差异。

先从管脚定义上看, EPON OLT 光模块的接收机是 RxLOS 指示输出(即无光时 RxLOS=1),无 RxReset 复位输入。GPON OLT 光模块的接收机是 RxSD 指示输出(即有光时 RxSD=1),有 RxReset 复位输入。注意 EPON OLT 光模 块的 RSSI_Trigger 管脚在金手指上的位置,和 GPON OLT 光模块的位置是不同的。而HW的OLT 线卡比较智能,比如GPON OLT 光模块插到HW EPON OLT 线卡上也能工作。

就是这个从线卡输入到 GPON OLT 光模块的 RxReset 同步复位信号(这里的同步,是指 RxReset 脉冲信号, 是恰恰落在两个光猫的光包中间(注册期间), 或下一个光猫光包的开始部分(工作期间)),导致了接收机的性能差异。下图HW的 GPON OLT 在注册上之后的对光模块的时序要求。

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上图可见,GPON OLT 光模块的 RxReset 信号,在其高电平时复位光模块接收机, 使接收机的判决电平可以快速恢复倒一个平均判决电压值(因为不同光 猫的输入光,强度是不一样的, 前后两个 GPON ONU 光猫的输入光强(动态范围)可以高达 15dB ,当面对不同的光猫的输入光时 GPON OLT 光模块的判决 电平是变化的。这里的判决电平, 是用于比较突发 TIA 输入到突发 LA 的电信号 的一个比较器的判决端口上的值。想象一下,强光导致 TIA 输出电信号的峰峰值 很大, 而弱光导致 TIA 输出电信号的峰峰值很小, 所以面对不同峰峰值大小的电 信号, 就需要在比较器的判决端口上搞一个合适电压值的判决电平, 这样比较器 才能输出正确的 1 或 0 信号,否则光信号到电信号的转换值就乱套了)。

上图可见,RxReset 脉冲发生在 ONU发给OLT的光信号是 Preamble signal 区间(即 0101 信号,这是方便突发接收机建立起正确的判决电平用的信号)。

判决电平建立快, 则 RxSD 指示信号也就来得快了,这个 Rx_SD会输出到 OLT 线卡的 MAC 芯片, 可以帮助 MAC 芯片快速识别 OLT 光模块输出的电信号, 这样一来, GPON OLT 系统对 Preamble signal 的长度,就比 EPON OLT 系统对 Preamble signal 的长度的要求,显著缩短了。这是因为, EPON OLT 光模块没 有这个复位信号,它的判决电平值, 假设上一个光猫输入光很强,则当前判决电压值较大,遇到下一个光猫的输入光很弱(EPON OLT 光模块的动态范围更是 高达 24dB 或更大)时, EPON OLT 光模块就需要很长时间的 Preamble signal 来帮助自己建立起一个较小判决电压值的判决电平。

结论就是,虽然 GPON和EPON 都是千兆上行的光包,但是 GPON OLT的 Preamble signal 较短,且两个 ONU 光包之间的间距 GuardTime 也可以更短, 所以GPON OLT 的有效带宽利用率就比 EPON OLT 高了很多。另一个佐证就是,GPON OLT 光模块输出的突发光包接收指示信号 RxSD 来得很快是十几ns,而 EPON OLT 光模块的突发光包接收指示信号RxLOS 来得较慢是几百ns级的(这 意味着 EPON ONU 发出来的无用光信号 Preamble signal 就更长一点)。

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