EPON、GPON:實(shí)現FTTH的最佳技術(shù)
FTTH涉及的技術(shù)很多,包括光器件、光傳輸系統、光纖光纜、安裝、維護監控等方面,其中傳輸技術(shù)和設備是關(guān)鍵,而EPON/GPON技術(shù)便是公認的實(shí)現FTTH的最佳技術(shù)之一。
無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )(PON)技術(shù)是一種點(diǎn)到多點(diǎn)的光纖接入技術(shù),它由局側的OLT(光線(xiàn)路終端)、用戶(hù)側的ONU(光網(wǎng)絡(luò )單元)以及ODN(光分配網(wǎng)絡(luò ))組成。一般其下行采用TDM廣播方式,上行采用TDMA(時(shí)分多址接入)方式,而且可以靈活地組成樹(shù)型、星型、總線(xiàn)型等拓撲結構(典型結構為樹(shù)形結構)。所謂“無(wú)源”,是指ODN中不含有任何有源電子器件及電子電源,全部由光分路器(Splitter)等無(wú)源器件組成,因此其管理維護的成本較低。PON技術(shù)的概念是20世紀90年代初提出的,可分為用于窄帶TDM業(yè)務(wù)接入的窄帶PON技術(shù)和用于寬帶接入的基于A(yíng)TM傳送的BPON(APON)、基于Ethernet分組傳送的EPON技術(shù)以及兼顧ATM/Ethernet/TDM綜合化的GPON技術(shù)。應該說(shuō),經(jīng)過(guò)十多年的變遷,PON技術(shù)經(jīng)歷了從窄帶PON到BPON(ATMPON)再到EPON及GPON的發(fā)展歷程,其中,ITU-T在PON技術(shù)的標準化工作中發(fā)揮了主導作用,相繼出臺了G.982(窄帶PON)、G.983系列(BPON)以及G.984系列(GPON)等一系列標準建議,而IEEE近幾年來(lái)在PON標準化上也非?;钴S,并于2004年推出了IEEE802.3ahEPON的標準。
針對GPON和EPON技術(shù)的不同特點(diǎn),可以對這兩種技術(shù)作出以下分析。
GPON支持多種速率等級,可支持上下行不對稱(chēng)速率,上行不一定要支持1Gbit以上速率,因此與EPON只能支持對稱(chēng)1Gbit單一速率相比,GPON的光器件選擇余地更大,從而可降低成本。
EPON只支持Class A和B的ODN等級,而GPON可支持ClassA、B和C,因此GPON可支持高達128的分路比和長(cháng)達20km的傳輸距離。
單從協(xié)議上比較,因為EPON標準是以802.3體系結構為基礎的,因此與GPON標準相比其協(xié)議分層更簡(jiǎn)單、系統實(shí)現更容易。更由于目前以太網(wǎng)芯片的成熟性,其系統成本更低。
ITU在制訂GPON標準過(guò)程中沿用了APON標準G.983的很多概念,與EFM制訂的EPON標準相比其標準更完善。但由于其增加了TC子層,因此也相應增加了一定的開(kāi)銷(xiāo),這在一定程度上違背了希望能夠借助Ethernet技術(shù)簡(jiǎn)單、更經(jīng)濟特性這一初衷。因此規定一個(gè)高效率的TC層機制將成為ITU在制訂GPON標準中的一個(gè)關(guān)鍵。GPON標準規定TC子層可以采用ATM和GFP兩種封裝方式,其中GFP封裝方式適于承載IP/PPP等基于包的高層協(xié)議,但對于為了支持ATM業(yè)務(wù)而定義的ATM封裝方式在以Ethernet為基礎的GPON系統中是否合適,還有待商榷。
在Ethernet上承載TDM業(yè)務(wù)的技術(shù)并不成熟,很難滿(mǎn)足電信級的QoS要求。因此EPON為了能夠承載TDM業(yè)務(wù)和話(huà)音業(yè)務(wù)必須設計新的MAC機制并增加新的軟硬件。而GPON由于其設計的TC子層結構和ATM封裝方式,采用了125us的幀長(cháng)及定時(shí)機制,能夠比較容易地支持TDM業(yè)務(wù)和話(huà)音業(yè)務(wù)。
目前業(yè)內關(guān)于EPON和GPON孰優(yōu)孰劣還存在很大爭議,但接入網(wǎng)存在技術(shù)多樣化的鮮明特點(diǎn),因此如果EPON/GPON能達到技術(shù)成熟、成本低廉的目標,將來(lái)都應該會(huì )得到應用,但未來(lái)1~2年,EPON將會(huì )走在GPON的前面,北美和日本的很多運營(yíng)商都開(kāi)始采用EPON技術(shù)裝備其FTTP/FTTH網(wǎng)絡(luò )。
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