關于PON技術的概述
PON系統由局端設備(OLT)、用戶端設備(ONU/ONT)和光分配網(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技術采用點到多點拓撲結構,下行和上行分別通過TDM和TDMA方式傳輸數據。
PON技術可細分為多種,主要區別體現在數據鏈路層和物理層的不同。其中,APON以ATM作為數據鏈路層;EPON使用以太網作為數據鏈路層,并擴充以太網使之具有點到多點的通信能力;
GPON則結合了APON和EPON優點,采用ATM/GEM作為鏈路層,能夠對多種業務提供很好的支持,同時引入了更多的來自電信業界的網管和運維思想。
PON技術的優勢在于,能夠減少主干光纖資源占用,節約投資;網絡結構靈活,擴展能力強;無源光器件故障率低,不易受外界環境干擾;業務支持能力強等。目前,PON的代表技術為EPON和GPON技術,APON技術由于成本高、帶寬低,已經基本被市場淘汰。
EPON技術
EPON由2000年11月成立的EFM工作組提出,并在IEEE 802.3ah標準中進行規范。它以以太網作為載體,上行以突發的以太網包方式發送數據流,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的系統也在研究之中。由于EPON采用以太網封裝方式,所以非常適于承載IP業務,符合網絡IP化的發展趨勢。相比較其他PON技術,EPON在技術成熟度和設備價格方面具有優勢,被認為是實現FTTH的主要技術。
由于IEEE制定802.3ah的初衷是為了接入IP數據業務,并沒有考慮TDM業務接入對時鐘同步、時延和抖動等性能的要求,因此,EPON所采用的標準以太網封裝方式存在一個先天缺陷——難以承載TDM業務,包括話音或電路型數據專線等業務。
目前,雖然對以太網承載TDM業務正在研究并取得了一定成果,但要完全達到TDM業務所要求的QoS有困難。
在中國,有多家EPON廠商對IEEE標準進行了擴充,在EPON設備承載TDM業務方面有大量的技術創新,行業標準也對此提出了要求,這些使得中國市場上的EPON設備的業務接入能力大大提高,從原來單一的IP業務接入發展為全業務接入。
GPON技術
ITU-T在APON技術未能獲得成功的情況下,重新設計了新的物理層傳輸速率和傳輸匯聚層,發布了G.984.x系列的GPON標準。GPON的下行最大傳輸速率高達2.488Gbit/s,上行最大傳輸速率可達1.244Gbit/s,傳輸距離至少為20km,具有高速、高效傳輸的特點。GPON的封裝除了傳統的ATM外,還可以支持全新的GEM(GPON封裝模式)格式。
GEM類似于GFP,可以適應各種用戶信號格式和任何傳輸網絡制式,按固有格式傳送語音、數據和視頻信號,這樣,運營商提供業務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同步業務,可以直接支持TDM業務,不需要像EPON那樣進行TDM仿真,提高了TDM傳輸質量。
GPON的OAM機制完善,這方便了運營商的管理維護。ITU-T制定的GPON系列標準相當完善,同時也相當復雜,因此標準正式發布至今,全球只有很少的公司支持,專業的GPON芯片也剛剛推出,這使得GPON產品價格較高,難以實現大規模部署。
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