關(guān)于PON技術(shù)的概述
PON系統(tǒng)由局端設(shè)備(OLT)、用戶端設(shè)備(ONU/ONT)和光分配網(wǎng)(ODN)組成。所謂“無源”,是指ODN全部由無源光分路器和光纖等無源光器件組成,不包括任何有源器件。PON技術(shù)采用點(diǎn)到多點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),下行和上行分別通過TDM和TDMA方式傳輸數(shù)據(jù)。
PON技術(shù)可細(xì)分為多種,主要區(qū)別體現(xiàn)在數(shù)據(jù)鏈路層和物理層的不同。其中,APON以ATM作為數(shù)據(jù)鏈路層;EPON使用以太網(wǎng)作為數(shù)據(jù)鏈路層,并擴(kuò)充以太網(wǎng)使之具有點(diǎn)到多點(diǎn)的通信能力;
GPON則結(jié)合了APON和EPON優(yōu)點(diǎn),采用ATM/GEM作為鏈路層,能夠?qū)Χ喾N業(yè)務(wù)提供很好的支持,同時引入了更多的來自電信業(yè)界的網(wǎng)管和運(yùn)維思想。
PON技術(shù)的優(yōu)勢在于,能夠減少主干光纖資源占用,節(jié)約投資;網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)靈活,擴(kuò)展能力強(qiáng);無源光器件故障率低,不易受外界環(huán)境干擾;業(yè)務(wù)支持能力強(qiáng)等。目前,PON的代表技術(shù)為EPON和GPON技術(shù),APON技術(shù)由于成本高、帶寬低,已經(jīng)基本被市場淘汰。
EPON技術(shù)
EPON由2000年11月成立的EFM工作組提出,并在IEEE 802.3ah標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)行規(guī)范。它以以太網(wǎng)作為載體,上行以突發(fā)的以太網(wǎng)包方式發(fā)送數(shù)據(jù)流,可提供上下行對稱的1.25Gbit/s線路傳輸速率。
下行線路速率為10Gbit/s的系統(tǒng)也在研究之中。由于EPON采用以太網(wǎng)封裝方式,所以非常適于承載IP業(yè)務(wù),符合網(wǎng)絡(luò)IP化的發(fā)展趨勢。相比較其他PON技術(shù),EPON在技術(shù)成熟度和設(shè)備價格方面具有優(yōu)勢,被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)FTTH的主要技術(shù)。
由于IEEE制定802.3ah的初衷是為了接入IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),并沒有考慮TDM業(yè)務(wù)接入對時鐘同步、時延和抖動等性能的要求,因此,EPON所采用的標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)封裝方式存在一個先天缺陷——難以承載TDM業(yè)務(wù),包括話音或電路型數(shù)據(jù)專線等業(yè)務(wù)。
目前,雖然對以太網(wǎng)承載TDM業(yè)務(wù)正在研究并取得了一定成果,但要完全達(dá)到TDM業(yè)務(wù)所要求的QoS有困難。
在中國,有多家EPON廠商對IEEE標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了擴(kuò)充,在EPON設(shè)備承載TDM業(yè)務(wù)方面有大量的技術(shù)創(chuàng)新,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也對此提出了要求,這些使得中國市場上的EPON設(shè)備的業(yè)務(wù)接入能力大大提高,從原來單一的IP業(yè)務(wù)接入發(fā)展為全業(yè)務(wù)接入。
GPON技術(shù)
ITU-T在APON技術(shù)未能獲得成功的情況下,重新設(shè)計(jì)了新的物理層傳輸速率和傳輸匯聚層,發(fā)布了G.984.x系列的GPON標(biāo)準(zhǔn)。GPON的下行最大傳輸速率高達(dá)2.488Gbit/s,上行最大傳輸速率可達(dá)1.244Gbit/s,傳輸距離至少為20km,具有高速、高效傳輸?shù)奶攸c(diǎn)。GPON的封裝除了傳統(tǒng)的ATM外,還可以支持全新的GEM(GPON封裝模式)格式。
GEM類似于GFP,可以適應(yīng)各種用戶信號格式和任何傳輸網(wǎng)絡(luò)制式,按固有格式傳送語音、數(shù)據(jù)和視頻信號,這樣,運(yùn)營商提供業(yè)務(wù)的靈活性就大大提高了。
GEM封裝方式也使時鐘同步變得容易,GPON因此可以支持端到端的定時和其他準(zhǔn)同步業(yè)務(wù),可以直接支持TDM業(yè)務(wù),不需要像EPON那樣進(jìn)行TDM仿真,提高了TDM傳輸質(zhì)量。
GPON的OAM機(jī)制完善,這方便了運(yùn)營商的管理維護(hù)。ITU-T制定的GPON系列標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)完善,同時也相當(dāng)復(fù)雜,因此標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布至今,全球只有很少的公司支持,專業(yè)的GPON芯片也剛剛推出,這使得GPON產(chǎn)品價格較高,難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模部署。
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