FTTH宽带光纤接入技术
成本低;
●改进了电路的灵活指配和业务的提供和重配置能力;
●提供了多层安全机制,诸如VLAN、闭合用户群和支持VPN等。
IEEE802.3ah规范的EPON技术的上下行波长是1310nm和1490nm,上下行速率均为1.25Gbit/s,传输距离是10/20km,分路比是32/16,主要业务是数据和语音,增加一个1550nm电视广播波长后,成为语音、数据和电视三合一的所谓三重业务捆绑服务。对于传送单一以太网业务而言,EPON是一种很好的解决方案。
EPON的主要缺点是由于IEEE802.3ah只规定了MAC层和物理层,MAC层以上的标准靠制造商自行开发,因而带来灵活性的同时也造成了设备互操作性差的缺点。其次,EPON的总效率较低,主要是由于采用8B/10B的线路编码,引入20%的带宽损失,再加上其它的额外开销,可用负荷仅50%左右,而APON和GPON都采用NRZ扰码为线路码,没有带宽损失。GPON的GFP每帧封装4-65535byte,远大于以太网的帧负荷46-1500byte,平均开销少,再加上承载层效率、传输汇聚层效率、业务适配效率等原因,使EPON总的传输效率较低,大约仅为GPON的一半。第三,由于EPON开始主要是以太网设备制造商驱动的标准,因而没有充分考虑网络运营商的运营需要,管理功能不够丰富,但是比普通以太网有明显改进,可以提供远端故障指示、远端环回控制和链路监视等基本管理功能,也能满足基本管理功能。最后,EPON的设计没有考虑直接支持以太网以外的业务,因而对于主张多业务支持能力的传统运营商来说是一个重要缺憾。
3.4GPON
2001年,在IEEE积极制定EPON标准的同时,FSAN组织开始发起制定速率超过1Gbit/s的PON网络标准--吉比特以太网无源光网络(GPON),随后,ITU-T也介入了这一新标准的制定工作并于2003年1月通过两个有关GPON的新标准--G.984.1和G.984.2。
按照这一最新标准的规定,GPON可以提供1.244Gbit/s和2.488Gbit/s的下行速率和ITU规定的多种标准上行速率,即可以灵活地提供对称和非对称速率。传输距离至少达20km,系统分路比可以为1:16、1:32、1:64乃至1:128,而EPON只提供1.25Gbit/s对称速率,分路比最多为1:32。即GPON在速率、速率灵活性、传输距离和分路比方面有优势。其次,GPON采用了两种适配方式,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的标准通用组帧程序(GFP),这是一种可以透明、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,无需附加ATM或IP封装层,封装效率高、提供业务灵活,而APON/BPON和EPON对每种特定业务都需要提供特定的适配方法。第三,由于GPON采用GFP映射,其传输汇聚层本质上是同步的,还使用标准SDH的125μs帧,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、灵活地支持实时的TDM语音业务,延时和抖动性能很好。而EPON在承载TDM业务方面没有具体规定,导致厂家可以采用不同方法来承载,包括一层、二层和三层均可以,互操作性较差,性能难以确保。第四,GPON在网管方面具有丰富的功能,包括带宽授权分配、动态带宽分配、链路监测、保护倒换、密钥交换和各种告警功能等,比EPON考虑周到。不过,EPON在网管功能上比普通以太网有了明显改进,可以提供远端故障指示、远端环回控制和链路监视等基本管理功能,也能满足基本管理功能。第五,在QoS方面,GPON可以通过使用指针调整ONU的授权带宽和授权周期来保证业务的带宽和延时要求。而EPON主要采用优先级队列结合DBA算法来保证带宽和延时,也能基本满足不同业务的QoS要求。
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,包括ONU的激活和测距等,使用同样的物理光纤设施和光功率预算值,同样的管理软件栈等。另一方面,GPON采用了一些最新的技术成果,除了最重要的GFP封装技术外,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10/100Mbit/s、1Gbit/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。总的来看,GPON不是制造商驱动的技术标准,而是一种运营商驱动的标准,因此具有更周到的运营利益考虑,速率更高,速率灵活性更大;具有通用的映射格式,可适应任何新老业务;具有丰富的OAM&P功能;对各种业务均有很高的传输效率,即便对于TDM业务也能灵活高效地传送。可以帮助运营商完成从传统TDM语音电路向全IP网络的平滑过渡。
就成本分析而言,PON的光模块成本大约为设备成本的20%-30%,主要成本是各种电接口和协议处理转换等,而这方面GPON和BPON要比EPON复杂很多。其次,就光模块而言,由于GPON要满足很高的突发同步指标,对于模块的驱动电路和前后放大器芯片要求很高,还要满足较高的功率预算,只能采用分布反馈激光器(DFB)发送机和雪崩光电二极管(APD)接收机,其成本要高于EPON模块的法布里-珀罗腔(FP)发送机和光电二极管(PIN)接收机,成品率也较低,因此整个光模块成本较高。再加上EPON已经进入量产阶段,而GPON尚未进入大规模量产阶段,导致目前EPON在成本上有明显优势。
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