EPON與GPON的發展應用

魏文

摘 要：隨著互聯網的快速發展和計算機技術的普及，人們對網絡的感知度和要求將越來越高，傳統的接入方式已經不能解決接入的“瓶頸”問題，此時，新一代的接入設備PON以其極高的優勢漸漸成為各運營商關注的焦點。本文分別介紹了PON、EPON、GPON技術的特點和發展應用。

關鍵詞：EPONGPON發展應用

中圖分類號：TN915.63 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X(2012)07(c)-0054-01

1 引言

隨著互聯網的快速發展和計算機技術的普及，人們對網絡的感知度和要求將越來越高，傳統的接入方式已經不能解決接入的“瓶頸”問題，此時，新一代的接入設備PON以其極高的優勢漸漸成為各運營商關注的焦點。本文分別介紹了PON、EPON、GPON技術的特點和發展應用。

2 PON技術

2.1 PON概念

PON英文全稱為Passive Optical Network，翻譯為中文為無源光纖網絡，是指光配線網中不含有任何電子器件及電子電源，光配線網絡（ODN）全部由光分路器等無源器件組成。一個無源光網絡包括中心局端設備光線路終端（OLT）及用戶終端設備光網絡單元（ONU）。ODN用于連接OLT與ONU，包括光纖以及無源分光器，耦合器。能承載以太網、語音、視頻、高清晰可視網等業務，從OLT到ONU使用的是光纜接入，ONU至用戶設備可以使用電纜或以太網線。PON技術屬于點到多點的光纖接入技術，目前已經是全世界主流的寬帶接入技術，與點到點的有源光網絡技術相比，PON技術的成本不高、維護起來較為簡單、其傳輸帶寬較寬。隨著上網的人數越來越多，對網絡的帶寬要求也越來越高，PON技術能夠滿足帶寬需求的快速增長。

2.2 PON技術種類

PON不包含任何的有源電子元件，在有電磁干擾與雷電影響時也可以正常的工作，既減少了外部設備與線路的故障率，又可以簡化管網的復雜度和供電設備配置，在一定程度上節約了PON的維護成本，也提高了系統的性能。正是由于PON的高性價比，PON技術在接入網的發展中越來越重要。隨著寬帶無源光網絡技術PON的不斷研究和發展，近年來在世界上出現了兩種主流的PON技術，EPON技術和GPON技術。從21世紀初開始，IEEE通信標準化組織與ITU-T組織就逐步研究制訂新一代PON技術標準，以便滿足不斷快速增長的寬帶接入網的需求。

3 EPON的發展應用

3.1 EPON概念

EPON 有兩種基本操作模式：一種采用載波偵聽多址接入/沖突檢測協議，另外一種為各個站點采用全雙工的點到點的鏈路通過交換機連接到一起。EPON采用以太網的傳輸格式，同時也是用戶局域網/駐地網的主流技術，二者具有天然的交融性，消除了復雜的傳輸協議轉換帶來的麻煩。采用波分復用技術，僅需一根主干光纖和一個OLT，傳輸距離就可達20km。在ONU側通過光分路器分送給最多32個用戶，能夠在很大程度上降低OLT和主干光纖的成本壓力。局端（OLT）和用戶（ONU）之間僅有光纖、光分路器等光無源器件，因此可以獨立工作，而不需要認為看守，降低了維護的成本。

3.2 EPON的特點

具體來說，EPON具有以下幾個方面的特點：上下行均為千兆速率，下行采用的是針對不同用戶加密廣播傳輸的方式共享帶寬，上行則利用時分復用（TDMA）共享帶寬；點對多點的結構，只需增加ONU數量和少量用戶側光纖即可方便地對系統進行擴容升級，保證投資最少，獲益最多，充分保護運營商的利益；EPON具有同時傳輸TDM、IP數據和視頻廣播的能力，其中TDM和IP數據采用IEEE 802.3以太網的格式進行傳輸，輔以電信級的網管系統，足以保證傳輸質量；EPON成熟度高、核心芯片量產大和設備成本低。

3.3 EPON發展應用

EPON屬于IEEE以太網標準的范圍，對于向全IP網絡過渡是一個很好的選擇。EPON憑借其組網靈活、業務提供能力強、技術成熟等優勢，在全世界范圍內實現了大規模應用。EPON目前可以提供上下行對稱的1.25Gb/s的帶寬，并且隨著技術的成熟最終升級到10Gb/s，遠遠的超出了傳統的ADSL對用戶上下行速率帶寬的限制，滿足了某些網站對速率的特殊要求。讓用戶真真切切感受到了高帶寬所帶來的前所未有的網絡魅力。隨著EPON技術的引入，網絡速度較慢、網絡連接易斷開等問題逐步得到了改善。EPON技術的配置無需人工看管，設備的維修也實現了無人化，使用該技術的使用降低了維修的費用、節約了成本、節省了人力資源又提高了效率，還降低了設備的故障率，為企業帶來了最大效益化。

4 GPON的發展應用

4.1 GPON技術的特點

具體來說，GPON具有以下幾個方面的特點：容量大，帶寬高；傳輸效率高；管理能力強；服務品質高；組網靈活多變，擴容簡單；業務支持全；成本低廉，節省光纖資源。GPON開銷字節少，傳輸效率達93%，比EPON提高了近2倍，所以與EPON相比能提供性能更高的速率和傳輸效率，而且可以與原來鋪設的EPON并存發展，未來會逐漸過渡到GPON。

4.2 GPON的發展應用

2002年9月FSAN提出了一種具有前所未有的高比特速率、能以原有格式與極高的效率傳送多種業務的光接入網GPON解決方案；2003年1月通過了GPON技術的新標準，從而GPON技術可以提供1.244Gb/s和2.488Gb/s的下行速率和ITU規定的多種標準上行速率，可以靈活地提供對稱和非對稱速率，傳輸距離至少達20km，而且支持各種接入服務。GPON技術的發展主要在傳輸層實現的，例如測距、帶寬分配、上行時隙分配、安全保障等，雖然GPON技術也存在PON技術的一些問題，但其傳輸層采用了全新的傳輸層協議。從GPON的技術特點可以看出，相對于其他PON系統，GPON的高帶寬對TDM業務具有天然的支持能力和QoS保證的全業務接入，支持高帶寬可移動無線數據接入的3G部署是寬帶技術發展的趨勢，所以，深入研究GPON在3G接入網中的應用，以便為實現GPON在整體接入網絡中的大范圍覆蓋提供堅實的依據。

5 結語

隨著互聯網的快速發展和計算機技術的普及，人們對網絡的感知度和要求將越來越高，傳統的接入方式已經不能解決接入的“瓶頸”問題，此時，新一代的接入設備PON以其極高的優勢漸漸成為各運營商關注的焦點。本文分別介紹了PON、EPON、GPON技術的特點和發展應用。

參考文獻

[1] ITU-TG.984. 1 Gigabit-capable Passive Optical Networks（GPON）: General characteristics，2003.

[2] 李立，張禾，吳遙，謝瑜，李玲.GPON技術在移動網絡中的研究[J].現代電子技術，2010，（08）:77-79.