光接入網技術現狀及應用前景

摘 要：文章首先介紹了光接入網的發展現狀，光接入網技術的演進，最后對光接入網的應用前景做出了預測。

關鍵詞：光接入網 無源光網絡 APON EPON GPON

中圖分類號：TN913.24 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）01（b）-0022-01

1 光接入網發展現狀

隨著通信技術的迅猛發展，電信業務向寬帶化、綜合化、數字化、智能化、和個人化方向發展。接入網位于電信網絡的末梢即“最后一公里”處，是電信網中接入方式最復雜、競爭最激烈的網絡。當前，各個運營商不斷推出各種寬帶接入技術以爭奪更多的優質用戶，各種新的寬帶接入技術不斷涌現。基于有線電視的cable Modem技術、基于普通電話線的xDSL技術、基于光纖接入的xPON技術以及基于802.11x的WLAN技術都是寬帶接入技術的典型。光接入網泛指本地交換機或遠端模塊與用戶之間全部或部分采用光纖作為傳輸介質的一種接入網。采用光接入網已經成為解決電信發展瓶頸的主要途徑，光接入網不僅適用于新建的用戶小區，而且也是更新現有銅纜網的主要替代手段。

2 光接入網技術的演進

光接入網按照室外傳輸設備是否含有有源設備分為有源光網絡和無源光網絡兩大類。無源光網絡是指在光線路終端（OLT）和光網絡單元（ONU）之間的光分配網絡沒有任何有源電子設備，主要采用光分路器分路。PON技術是一種純介質網絡，由于消除了局端與用戶端之間的有源設備，可以避免外部設備的電磁干擾和雷電影響，減少線路和外部設備的故障率。

異步傳輸模式（ATM）技術支持可變速率業務，支持時延要求較小的業務，并且具有支持多業務多比特的能力。ITU-T自1998年以來，已完成一整套G.983建議，使PON攜帶的信息ATM化，即在PON上傳送ATM信元，即物理層上采用PON技術，鏈路層采用ATM技術。這種ATM化的PON技術就成為APON。APON系統最高速率622 Mb/s，隨著分光比的增加，ONU的數目也隨之增加，那么每個ONU所用的帶寬就非常有限。

隨著IP技術的不斷完善，大多數運營商已經將IP技術作為數據網絡的主要承載技術，因此也衍生出大量的以太網技術為基礎的接入技術。2000年12月，以太網設備供應商提出了將PON技術用于以太網接入的標準研究計劃，這種基于以太網的PON技術稱為EPON。EPON與APON相比，上下行傳輸速率都比APON系統高，EPON提供較大的帶寬和較低的用戶設備成本，除幀結構與APON不同外，其余技術有多相似之處。2004年6月IEEE802.3ah標準正式通過。到了2009年9月，基于10G EPON的IEEE 802.3av標準正式發布。

鑒于APON標準復雜，成本高，在傳輸以太網和IP數據業務時效率低，在ATM層上適配和提供業務復雜。而EPON存在兩大缺點即帶寬利用率低和難以支持以太網之外的業務。全業務接入網（FSAN）組織制定了一種融合APON和EPON的優點，客服APON和EPON的缺點的新的PON技術—GPON（千兆位無源光網絡）。GPON系統具有吉比特的高速率（最高下行速率2.5 Gb/s），92%的帶寬利用率和支持多業務透明傳輸的能力。ITU-T于2003年至2004年相繼批準了GPON標準：G.984.1、G.984、G.984.3和 G.984.4，形成了G.984.x系列標準。

APON、EPON和GPON都是TDM-PON，APON技術較低的承載效率及子ATM層上適配和提供業務的復雜性等缺點已漸漸退出人們的視線。EPON技術存在兩大致命缺陷，帶寬利用率低和難以支持以太網以外的業務。GPON技術雖能克服上述缺點，但是上下行均工作在單一波長，各用戶通過時分方式進行數據傳輸。在這種背景下，人們提出了WDM-PON的技術構想。WDM-PON能夠克服上面所述的各種PON缺點。PON技術的演進路線（如圖1）。

3 光接入網技術應用前景

未來的光接入網要實現單一平臺上寬、窄帶多種業務的綜合接入，實現業務與網絡的分離，進一步向寬帶化和綜合化的方向發展。同時光接入網要能夠靈活支持與其它接入方式的聯合組網。圖2描繪了未來光接入網的構成，采用MSTP/RPR（基于SDH的多業務傳輸平臺/彈性分組環）作為光傳輸平臺。

參考文獻

[1]陳小靈.PON技術在光接入網的應用[J].硅谷，2012（8）：139.

[2]仝喆，高鵬.EPON的技術特點及如何在廣電網絡中的應用[J].信息與電腦（理論版），2012（1）：105.

[3]黃秋惠.下一代光接入網EPON+基帶EoC[J].中國有線電視，2011（8）：952-953.