我们知道，GPON类与EPON类的PON技术系列是由不同标准化组织所推出的，它们在第二层数据链路层所采用的技术体制是不相同的。EPON类PON系列在二层采用的是基于以太网（Ethernet）技术的技术体制；而GPON类在二层采用的是全新定义的一种封装结构GEM（GPON Encapsulation Mode，GPON封装模式），对Ethernet、TDM、ATM等多种业务进行封装映射。
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一、GPON类
所谓GPON类是指由全业务接入网（FSAN）联盟推出，并与ITU-T一起标准化的系列PON技术，其首先推出的是APON、BPON，而后是GPON、10G-PON及NG-PON等。
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1、APON与BPON
最早期的窄带无源光网络是基于TDM的，性能价格比不好，已经自然消亡。1997年，经过FSAN联盟的努力，一个 ATM 化的无源光网络（APON，ATM-PON）可以利用ATM的集中和统计复用，再结合无源分路器对光纤和光线路终端的共享作用，使性能价格比有重要改进。关于APON在2001年后又被ITU-T命名为宽带PON（BPON：Broadband-PON），即G.983.x系列建议，使得PON并非仅仅能提供ATM业务。
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然而，实际上，APON/BPON的业务适配提供很复杂，业务提供能力有限，数据传送速率和效率不高，成本较高，其市场前景随着ATM技术的衰落而黯淡。最后，从长远的业务发展趋势看，APON的可用带宽仍然不够。以FTTC为例，尽管典型主干下行速率可达622Mb/s，但由于分路后，实际可分到每个用户的带宽将大大减小。按32路计算，每一个分支的可用带宽仅剩19.5Mb/s, 再按10个用户共享，则每个用户仅能分得约2Mb/s的带宽而已。显然，这样的性能价格比是无法满足网络和业务的长远发展需要的。因此，APON/BPON目前几乎不再使用。我国曾在2000年发布了YD/T 1090《接入网技术要求--基于ATM的无源光网络（A-PON）》，但在2011也被宣布废止了。
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2、GPON
吉比特PON（GPON，Gigabit-Capable Passive Optical Networks）或称千兆PON技术是在各种PON技术的基础上开发出来的。2001年FSAN联盟开始研究吉比特高速PON网络并对其全业务接入、网络管理等各方面也进行了研究，在此基础上提交第一个GPON技术标准方案供ITU-T讨论。并于2003年1月ITU-T通过两个有关GPON的新的标准G.984.1和G.984.2。
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按照这一最新标准的规定，GPON可以提供1.244和2.488Gb/s的下行速率，具有高速高效传输的特点。而且，GPON采用了两种封装方式，除了传统的ATM外，还在传输汇聚层采用了一个全新的基于SDH的标准通用成帧规程GFP（Generic Framing Procedure），这是一种可以透明地高效地将各种数据信号封装进现有SDH网络的通用标准信号适配映射技术，可以适应任何用户信号格式和任何传输网络制式，即可以按固有格式传送语音、数据和视频信号，无需附加ATM或IP封装层，全面体现了业务提供商对业务提供的灵活要求，这种封装结构也称之为GPON封装模式GEM（GPON Encapsulation Mode）。而APON/BPON和EPON/10G-EPON对每种特定业务都需要提供特定的适配方法。由于采用GFP映射，GPON的传输汇聚层本质上是同步的，使GPON可以支持端到端的定时和其它准同步业务，特别是可以直接高质量地灵活地支持TDM业务。
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从技术角度，GPON是BPON的继承和发展。GPON继承了BPON的很多基本特点，例如两者都使用同样的OLT核心技术，使用同样的物理光纤设施和光功率预算等。另一方面，GPON采用了一些最新的技术成果，除了最重要的GFP封装外，还包括前向纠错等新技术。从提供的业务看，GPON不仅可以提供10/100Mb/s、1Gb/s的业务，而且可以提供VLAN业务和语音业务，事实上可以适应任何现有业务和未来新业务的适配要求。总的看，GPON具有下表1-2所示的特点。
表 1-2：GPON技术具有的特点
温馨提示：GPON与GEPON虽然都可以提供Gb/s或以上的传输速率，但两者是不同的标准制式。因此，也有把GPON称为GFP-PON，以防与GE-PON的混淆。
3、下一代GPON：NG-PON
为了进一步提高PON系统的数据传输速率，在2008年，FSAN与ITU-T启动了下一代GPON标准NG-PON（Next Generation PON）的研究。NG-PON分为多个阶段，第一阶段为速率达10Gb/s的PON，称为NG-PON1；第二阶段为速率达40Gb/s的PON，称为NG-PON2；后一阶段为速率更高（如100G/s）的XGS-PON+和NG-PON2+的研究。
2010年，非对称的10G-PON标准诞生，也就是ITU-T发布的 G.987.x系列建议书，被命名为XG-PON。其下行速率为10 Gb/s，上行速率为2.5 Gb/s；2017年，对称的10G-PON标准诞生，也就是ITU-T发布的 G.9807.x系列建议书，被命名为XGS-PON（S即Symmetric，代表“对称）。其上下行速率均为10 Gb/s。2015年，40G-PON标准诞生，也就是ITU-T发布的 G.989.x系列建议书，被直接称为NG-PON2。实现了40G下行和40G/10G上行，并实现了20km传输距离和1:64分光。
欲详细了解NG-PON相关建议书内容的请进入：G.987.x系列（XG-PON）；G.9807.x系列（XGS-PON）；G.989.x系列（NG-PON2）
10G-PON是在GPON的基础上演进过来的，因此，10G-PON的应用相对容易。对于OLT只需通过升级主控板卡、宽带接口板等可以实现对10G PON板卡的支持。对于ONU可继续使用原ONU或更换为支持10G的ONU即可。对于NG-PON2，其采用的是TWDM PON（Time and Wavelength Division Multiplexed PON）技术方案，TWDM PON采用4/8波长叠加方式，单波长10G TDM，也即该方案采用4个XG-PON以WDM方式混合实现40Gbit/s速率需求，其上行数据流传输结构如下图1-3所示。因此，对于NG-PON2的部署相对于10G-PON要来的不易，需要重新生产和安装OLT和ONU，以适应路由波长的需要，对ODN也有所影响。
图 1-3：NG-PON2上行数据流传输结构
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二、EPON类
2000年IEEE成立的以太网最后一公里研究组（EFM）推出与Ethernet传输协议相配合的PON网络，即EPON（Ethernet-PON）系统，在2003年被IEEE批准为IEEE 802.3ah协议，其对称速率可达到1.25Gb/s（GEPON）。EPON在与APON和BPON类似的结构和ITU-T G.983的基础上，设法保留其精华部分-物理层PON，而以以太网代替ATM作为链路层协议，构成一个可以提供更大带宽、更低成本和更宽业务能力的新的结合体。在IEEE 802.3ah的旗帜下已经形成了千兆以太网PON（EPON）标准。后来，在2006年又有了10Gbit/s速率的EPON（10G-EPON），也就是IEEE 802.3av标准；在2020年又推出了100G-EPON的标准，也就是IEEE 802.3ca标准。
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EPON/10G-EPON与传统点到点以太网主要不同之处在于工作于点到多点通信方式。其下行方向工作于TDM方式，数据流以变长以太帧方式广播到ONU，每个ONU根据以太帧的MAC地址，决定取舍。上行方向工作于TDMA方式，来自不同时隙的ONU数据流汇聚到公共光纤设施和OLT。从EPON/10G-EPON的结构上看，其关键优点是极大地简化了传统的多层重迭网结构，主要特点详见下表2。
表 2：EPON/10GEPON的主要优点
三、小结
由于GPON、GEPON的主要成本（约70%）都是光接口，因而其硬件成本理应相差不多，传输效率是关键。GPON无论在扰码效率、传输汇聚层效率、承载协议效率和业务适配效率方面都是最高的，因此其总效率最高，等效系统成本最低。例如假设TDM业务占10%，而数据业务占90%，则GPON的总效率为94%，而APON和EPON分别为72%和49%。总的看，GPON应该具有更广阔的长远应用前景。
GPON和EPON/GEPON面临的共同挑战详见下表3。总的看，光纤接入网代表了宽带接入网的长远发展方向，各种宽带光纤接入网都有其最佳使用场合和时机，宽带点到点有源以太网光纤系统适合在低密度用户分散地区应用，宽带点到多点无源光纤系统最适合新建或改建的密集用户区应用。
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