GPON技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展探討

摘 要:隨著光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，GPON因其具備高帶寬，高效率，覆蓋范圍廣，用戶接口豐富等眾多優(yōu)點(diǎn)已成為接入網(wǎng)新建以及傳統(tǒng)與非傳統(tǒng)型載波接入網(wǎng)絡(luò)改建和擴(kuò)建的首選方式。光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)所帶來的長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)成本的節(jié)約和無限的網(wǎng)絡(luò)容量將給運(yùn)營(yíng)商贏得可觀的業(yè)務(wù)收益。本文簡(jiǎn)要介紹GPON技術(shù)特點(diǎn)、應(yīng)用模式以及目前GPON的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。

關(guān)鍵詞:GPONOAM應(yīng)用模式

中圖分類號(hào):U44文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2011)09(c)-0013-01

1 GPON技術(shù)特點(diǎn)

1.1 前所未有的高帶寬

GPON下行速率2.5Gbps，上行速率1.25 Gbps能大大滿足目前網(wǎng)絡(luò)對(duì)高帶寬的需求，同時(shí)不對(duì)稱上下行速率更能適應(yīng)寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)市場(chǎng)。

1.2 QoS保證的全業(yè)務(wù)接入

GPON以ATM信元和GEM(Generic Encapsulation Method，通用分裝方法)承載多業(yè)務(wù)，對(duì)各業(yè)務(wù)類型都能提供相應(yīng)的QOS保證支持商業(yè)和居民業(yè)務(wù)的寬帶全業(yè)務(wù)接入。使用ATM承載話音、PDH、Ethernet等多業(yè)務(wù)的技術(shù)已經(jīng)非常成熟;而使用GEM承載各種用戶業(yè)務(wù)的傳輸效率高達(dá)93%以上并在實(shí)用方面得到大家的一致認(rèn)可，已經(jīng)開始廣泛應(yīng)用和發(fā)展。

1.3 網(wǎng)絡(luò)的安全性更強(qiáng)

使用高級(jí)的封裝標(biāo)準(zhǔn)(AES標(biāo)準(zhǔn))，即世界上最嚴(yán)密的加密算法，可防止下行方向數(shù)據(jù)被竊聽的問題。

1.4 強(qiáng)大的OAM能力

針對(duì)以太網(wǎng)系統(tǒng)在網(wǎng)路管理和性能監(jiān)測(cè)的不足，GPON從消費(fèi)者需求和運(yùn)營(yíng)商運(yùn)行維護(hù)管理的角度，提供了3種OAM通道:嵌入的OAM通道、PLOAM和OMCI。它們承擔(dān)不同的OAM任務(wù)，形成C/M Plane(控制/ 管理平面)，平面中的不同信息對(duì)各自的OAM功能進(jìn)行管理。GPON還繼承了G.983 中規(guī)定的OAM相關(guān)要求，具有豐富的業(yè)務(wù)管理和電信級(jí)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)能力。

1.5 更遠(yuǎn)的接入距離

接入距離最少可以達(dá)到20KM以上，而針對(duì)FTTB開發(fā)的GPON系統(tǒng)，其OLT到ONT的最遠(yuǎn)接入距離可以達(dá)到60km以上。

1.6 網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性更高

GPON傳送網(wǎng)中，因光分配網(wǎng)(ODN)只有物理介質(zhì)特性非常穩(wěn)定光纖和無源分光器，不受任何電氣特性的影響，使得網(wǎng)絡(luò)更具穩(wěn)定性。

2 GPON與FTTX的應(yīng)用模式

目前GPON的應(yīng)用模式主要有以下幾種:

2.1 GPON+DSL模式

將DSLAM盡量靠近用戶，以克服 xDSL 對(duì)接入距離和帶寬的限制，并利用PON設(shè)備將各下移的DSLAM匯聚。該模式保護(hù)已有銅線投資，實(shí)現(xiàn)從銅線到FTTH過渡，是當(dāng)前GPON應(yīng)用和發(fā)展的主要定位。

2.2 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)基站互聯(lián)

用于移動(dòng)基站互聯(lián)，使用GPON設(shè)備支持TDM E1業(yè)務(wù)。支持“源模式”TDM傳輸?shù)腉PON技術(shù)，其傳輸質(zhì)量可以與SDH/MSTP相媲美，可以直接利用GPON ONU設(shè)備的E1端口連接機(jī)站。此外還可以通過GPON ONU的GE/FE端口為鄰近駐地客戶提供以太網(wǎng)數(shù)據(jù)接入業(yè)務(wù)，通過同軸有線電視口為提供模擬有線電視節(jié)目。

采用GPON設(shè)備互聯(lián)移動(dòng)機(jī)站，與傳統(tǒng)的SDH/MSTP傳輸技術(shù)相比，性價(jià)比更具優(yōu)勢(shì)，擴(kuò)容靈活。對(duì)于新的擴(kuò)容站點(diǎn)，只需要從就近的無源分光器的預(yù)留分支口引出一芯光纖到新的ONU裝機(jī)點(diǎn)，就可以實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容。局端設(shè)備無需硬件擴(kuò)容，增加新的ONU也不會(huì)影響已有ONU的業(yè)務(wù)。采用GPON技術(shù)即使對(duì)今后3G的部署也有很強(qiáng)的適應(yīng)能力，同時(shí)為未來的基于純IP網(wǎng)絡(luò)的4G乃至5G移動(dòng)/固定接入網(wǎng)絡(luò)做好必要的網(wǎng)絡(luò)資源準(zhǔn)備。

2.3 FTTB/C＋LANPBX 模式光纖到大樓

采用GPON技術(shù)實(shí)現(xiàn)光纖到大樓、到路邊的“FTTB/C＋LANPBX”方案。當(dāng)前的“FTTB＋LAN”的模式基本上是基于點(diǎn)到點(diǎn)有源以太網(wǎng)光纖，這種模式光纖需求量大，光纖利用率低，組網(wǎng)不靈活，中間有過多的有源設(shè)備。如果采用GPON網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行FTTB/C的部署，即GPON到商業(yè)樓或路邊，為大客戶提供高帶寬數(shù)據(jù)接入的同時(shí)，提供E1專線和PBX的接入。

此外，GPON還非常適合進(jìn)行FTTH光纖到戶的綜合業(yè)務(wù)接入(低成本，豐富的家庭業(yè)務(wù)接口，如GE/FE，POTS，CATV)，以及園區(qū)網(wǎng)的接入，如:工業(yè)園，開發(fā)區(qū)，大學(xué)城等，尤其對(duì)于新規(guī)劃園區(qū)來講，完全可以按照GPON的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行光纖部署，從而做到一步到位！

3 GPON發(fā)展現(xiàn)狀

GPON標(biāo)準(zhǔn)最先于2002年由全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)組織(FSAN)提出，ITU-T頒布;2009年6月底，工業(yè)和信息化部頒布了GPON推薦性通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，我國首個(gè)GPON行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)正式出臺(tái)。由于GPON相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要由運(yùn)營(yíng)商、業(yè)內(nèi)廠商以及專家推動(dòng)，且定義更嚴(yán)謹(jǐn)，對(duì)帶寬、業(yè)務(wù)承載、管理和維護(hù)等考慮得更多，GPON被認(rèn)為更適合全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)和三網(wǎng)融合的應(yīng)用。和很多新生事物一樣，在標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)的最初幾年里，GPON面臨著產(chǎn)業(yè)鏈薄弱、成本過高等挑戰(zhàn)。但在網(wǎng)絡(luò)融合化、應(yīng)用寬帶化的大背景下，GPON在近幾年開始呈現(xiàn)快速發(fā)展之勢(shì)。

從目前產(chǎn)業(yè)鏈來看，GPON的規(guī)模已經(jīng)全面超越其他PON技術(shù)。在芯片側(cè)，目前全球GPON芯片廠家已經(jīng)有7家，GPON廠商從規(guī)模、投入和可持續(xù)發(fā)展能力上都有較強(qiáng)優(yōu)勢(shì);從設(shè)備側(cè)來看，全球排名前10的PON設(shè)備廠家中，有9家都在做GPON;從運(yùn)營(yíng)商方面來看，全球排名前10的有線運(yùn)營(yíng)商中，9家支持GPON。

從全球視角來看，GPON技術(shù)被歐美運(yùn)營(yíng)商大規(guī)模部署，而且廣泛應(yīng)用于FTTx的建設(shè)當(dāng)中;在全球網(wǎng)絡(luò)的覆蓋率方面，GPON的優(yōu)勢(shì)更為明顯，由于GPON產(chǎn)業(yè)鏈起步較晚，在國內(nèi)GPON只限于小范圍的應(yīng)用，并沒有形成規(guī)模，但隨著GPON設(shè)備的價(jià)格快速減低，也得到快速發(fā)展，其中典型的是2010年中國聯(lián)通對(duì)PON設(shè)備的采購上，GPON設(shè)備與EPON設(shè)備的采購幾乎是平分秋色。伴隨用戶對(duì)于帶寬需求的不斷上漲，PON設(shè)備也開始顯露頹勢(shì)，國內(nèi)運(yùn)營(yíng)商已開始考慮向下一代10G PON技術(shù)過渡，目前在全國各地已有不少10G GPON的試點(diǎn)。

4 結(jié)語

GPON技術(shù)的優(yōu)勢(shì)很明顯，更有利于運(yùn)營(yíng)商的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型與長(zhǎng)期發(fā)展，短期內(nèi)雖受設(shè)備價(jià)格較高影響，難以形成較大規(guī)模的應(yīng)用，但隨著設(shè)備成本的逐漸降低以及在國內(nèi)固網(wǎng)移動(dòng)融合和三網(wǎng)融合的背景下，GPON的大規(guī)模應(yīng)用也將勢(shì)在必行。