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EPON、GPON:实现FTTH的最佳技术

时间:01-06 来源:人民邮电报 点击:
FTTH光纤到户这个看似遥远的东西在2004年开始进入市场,特别是日本和北美已经开始了规模应用,发展非常迅速,从而成为低迷的光通信市场的亮点,甚至被业界公认为光通信重新崛起的最大驱动力。受国外的影 响,我国在一些地区(如武汉)也开始了小规模的FTTH试验,一些运营商(如北京通信)甚至开始了FTTH的试商用。

  FTTH涉及的技术很多,包括光器件、光传输系统、光纤光缆、安装、维护监控等方面,其中传输技术和设备是关键,而EPON/GPON技术便是公认的实现FTTH的最佳技术之一。

  无源光网络(PON)技术是一种点到多点的光纤接入技术,它由局侧的OLT(光线路终端)、用户侧的ONU(光网络单元)以及ODN(光分配网络)组成。一般其下行采用TDM广播方式,上行采用TDMA(时分多址接入)方式,而且可以灵活地组成树型、星型、总线型等拓扑结构(典型结构为树形结构)。所谓"无源",是指ODN中不含有任何有源电子器件及电子电源,全部由光分路器(Splitter)等无源器件组成,因此其管理维护的成本较低。PON技术的概念是20世纪90年代初提出的,可分为用于窄带TDM业务接入的窄带PON技术和用于宽带接入的基于ATM传送的BPON(APON)、基于Ethernet分组传送的EPON技术以及兼顾ATM/Ethernet/TDM综合化的GPON技术。应该说,经过十多年的变迁,PON技术经历了从窄带PON到BPON(ATMPON)再到EPON及GPON的发展历程,其中,ITU-T在PON技术的标准化工作中发挥了主导作用,相继出台了G.982(窄带PON)、G.983系列(BPON)以及G.984系列(GPON)等一系列标准建议,而IEEE近几年来在PON标准化上也非常活跃,并于2004年推出了IEEE802.3ahEPON的标准。

  针对GPON和EPON技术的不同特点,可以对这两种技术作出以下分析。

  GPON支持多种速率等级,可支持上下行不对称速率,上行不一定要支持1Gbit以上速率,因此与EPON只能支持对称1Gbit单一速率相比,GPON的光器件选择余地更大,从而可降低成本。

  EPON只支持Class A和B的ODN等级,而GPON可支持ClassA、B和C,因此GPON可支持高达128的分路比和长达20km的传输距离。

  单从协议上比较,因为EPON标准是以802.3体系结构为基础的,因此与GPON标准相比其协议分层更简单、系统实现更容易。更由于目前以太网芯片的成熟性,其系统成本更低。

  ITU在制订GPON标准过程中沿用了APON标准G.983的很多概念,与EFM制订的EPON标准相比其标准更完善。但由于其增加了TC子层,因此也相应增加了一定的开销,这在一定程度上违背了希望能够借助Ethernet技术简单、更经济特性这一初衷。因此规定一个高效率的TC层机制将成为ITU在制订GPON标准中的一个关键。GPON标准规定TC子层可以采用ATM和GFP两种封装方式,其中GFP封装方式适于承载IP/PPP等基于包的高层协议,但对于为了支持ATM业务而定义的ATM封装方式在以Ethernet为基础的GPON系统中是否合适,还有待商榷。

  在Ethernet上承载TDM业务的技术并不成熟,很难满足电信级的QoS要求。因此EPON为了能够承载TDM业务和话音业务必须设计新的MAC机制并增加新的软硬件。而GPON由于其设计的TC子层结构和ATM封装方式,采用了125us的帧长及定时机制,能够比较容易地支持TDM业务和话音业务。

  目前业内关于EPON和GPON孰优孰劣还存在很大争议,但接入网存在技术多样化的鲜明特点,因此如果EPON/GPON能达到技术成熟、成本低廉的目标,将来都应该会得到应用,但未来1~2年,EPON将会走在GPON的前面,北美和日本的很多运营商都开始采用EPON技术装备其FTTP/FTTH网络。

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