下一代无源接入网技术PON的技术演进.docVIP

下一代无源光接入网技术PON的技术演进 摘要：PON技术越来越受到人们的关注，本文首先简单介绍了PON技术的发展历史和现状，接着介绍了PON的三种技术：APON、EPON和GPON并对两种主流PON技术―EPON和GPON进行分析比较，提出了从现有的EPON、GPON技术演进到下一代PON网络xPON，从技术实现的角度对xPON技术进行了探讨。 关键字：PON APON EPON GPON xPON 1、 引言:　　无源光网络（PON）技术是必威体育精装版发展的点到多点的光纤接入技术。无源光网络由光线路终端（OLT）、光网络单元（ONU）和光分配网络（ODN）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)，PON的本质特征就是ODN全部由无源光器件组成，不包含任何有源电子器件。这样避免了外部设备的电磁干扰和雷电影响，减少了线路和外部设备的故障率，简化了供电配置和网管复杂度，提高了系统可靠性，同时节省了维护成本，是电信维护部门长期期待的技术,越来越受到业界的关注和重视,发展非常迅猛。与点到点的有源光网络相比，PON技术的主要特点在于维护简单，成本较低（节省光纤和光接口）和较高的传输带宽，其高性能价格比的特点会使其在很长时间内保持竞争优势，PON一直视被为接入网未来的发展方向。　　PON网络由于其简洁、廉价、可靠的网络拓扑结构被普遍认为是宽带接入网的最终解决方案，支持光纤到户FTTH。与核心网不同的是，FTTH对成本更加敏感。成本的突破很大程度上意味着条件的成熟。剖析FTTH成本因素，主要有两个方面，一是设备采购成本，二是运营成本。根据NTT公布的数据，FTTH的这两项成本已经与高速ADSL基本接近。值得一提的是，目前ADSL设备的价格下降潜力已经不大，但是FTTH的成本随着规模增长有望继续下降。从整体上看，在接入网领域光通信酝酿着新一轮的发展。所以FTTH技术目前已被证实不仅技术上是成熟的，而且经济上是可行的。继1998年ITU-T通过了基于ATM的G.983系列建议， 2001年开始，两大通信标准化组织IEEE和ITU-T开始研究制订新一代PON技术标准,以满足未来宽带接入网的要求。PON作为FTTH唯一的实现方式，它的三个同胞兄弟APON、EPON和GPON似乎从一开始就注定了要在竞争中不断完善和发展。　　2、APON技术特点: 　　APON以ATM作为承载协议, 由于业务提供能力有限，数据传送速率和效率低，成本较高，其市场前景随着ATM的衰落而淡出人们的视线。业内专家指出，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622Mbit/s，但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19.5Mbit/s，再按10个用户共享计算，则每个用户仅能分到约2Mbit/s的带宽。毫无疑问，由于低性价比而无法满足网络和业务长远发展的需要。　　3、EPON和GPON的技术比较：　　目前有两个颇为引人注目的PON标准已正式发布，其中一个是由ITU/FSAN制定的Gigabit PON（GPON）标准，G.984.1、G.984.2；另一个是由IEEE 802.3ah工作组制定的Ethernet PON（EPON）标准。　　其中EPON(Ethernet PON)由IEEE 802.3ah提出，它将Ethernet技术与PON技术结合起来，其目标是用最简单的方式实现一个点到多点结构的吉比特以太网光纤接入系统。EPON属于IEEE以太网标准的范围，对于向全IP网络过渡是一个很好的选择。其特点是：消除了ATM和SDH层，降低了初始成本和运行成本；可以大量采用以太网技术成熟的芯片，实现简单，相对成本低，维护简单，容易扩展，易于升级。EPON的主要缺点是总体效率较低，和难以支持以太网之外的业务。当遇到话音/TDM业务时，就会引起QoS问题，对于主张支持多业务能力的传统运营商来说是一个重要缺憾。　　ITU-T FSAN集团在2001年1月差不多EFMA提出EPON概念的同时，也开始进行1Gb/s以上的PON标准的研究。2002年9月FSAN提出了一种具有前所未有的高比特速率（最高2.4Gb/s）、能以原有格式（可以说是透传）和极高的效率（带宽利用率可以达到90%以上）传送多种业务（包括TDM和数据）的光接入网GPON(Gigabit PON)解决方案, 并于2003年1月通过有关GPON的新标准—G.984.1和G.984.2，根据这一必威体育精装版标准的规定，GPON可以提供1.244和2.488Gb/s的下行速率和ITU规定的多种标准上行速率，可以灵活地提供