光纖接入網(wǎng)技術的概念及特點

摘 要：本文介紹了光纖接入網(wǎng)的概念和主要技術，并著重分析了EPON、GPON技術的特點。

隨著時代的發(fā)展科學技術的進步，人們對信息的依賴程度大幅增加，語音業(yè)務、高速數(shù)據(jù)、高保真音樂、互動視頻等多媒體業(yè)務贏得了廣泛的用戶需求。要想滿足用戶需求，選擇光纖作為傳輸介質(zhì)是最為理想的。光纖具有容量大、傳輸距離長、抗電磁干擾、抗腐蝕、抗雷擊等優(yōu)勢，目前光纖傳輸已經(jīng)廣泛地應用于主干傳輸網(wǎng)絡。但日益增多的通信業(yè)務不僅需要寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡，同時需要用戶接入的支持。

1 光纖接入網(wǎng)的概念

光纖接入網(wǎng)（OAN Optical Access Network），是指用光纖作為主要傳輸媒質(zhì)，實現(xiàn)接入網(wǎng)的信息傳送功能。OLT（Optical Line Terminal光線路終端）與業(yè)務節(jié)點相連，ONU（Optical Network Unit光網(wǎng)絡單元）與用戶連接。

光纖接入技術是實現(xiàn)FTTC（Fiber To The Curb光纖到路邊）、FTTB（Fiber To The Building光纖到大樓）、FTTH（Fiber To The Home光纖到戶）的寬帶網(wǎng)絡接入技術。FTTH光纖到戶的實現(xiàn)方式有，根據(jù)室外傳輸設施中是否包涵有源設備，可以分為點到點（P2P Peer to Peer）的AON（Active Optical Network有源光網(wǎng)絡），和點到多點（P2MP Peer to Multi-Peer）的PON（Passive Optical Network無源光網(wǎng)絡）。AON是主干傳輸網(wǎng)技術的的延伸；PON是專門為接入網(wǎng)發(fā)展而產(chǎn)生的技術。

2 有源光網(wǎng)絡

采用點到點傳輸?shù)腜2P接入技術將電信號轉(zhuǎn)換成光信號進行長距離傳輸，上下行帶寬都可以達到100Mbit/s甚至是1000Mbit/s。

它的主要優(yōu)點是帶寬高、布放靈活、信息安全性高、傳輸距離長、服務區(qū)域大，缺點是成本高、標準不統(tǒng)一。

3 無源光網(wǎng)絡

PON是指ODN（Optical Distribution Network光配線網(wǎng)）中全部由光分路器（Splitter）等無源器件組成，不含有任何有源電子元器件及電子電源。

3.1 APON和BPON

APON和BPON的業(yè)務適配功能復雜，業(yè)務提供能力有限，數(shù)據(jù)傳送速率和效率較低，成本較高，市場前景不容樂觀。

3.2 EPON

EPON（Ethernet PON）在PON層以以太網(wǎng)Ethernet為載體，上行采用突發(fā)的Ethernet包方式發(fā)送數(shù)據(jù)流。EPON上下行對稱傳輸速率為1.25Gbit/s。

EPON采用Ethernet封裝方式，較適用于承載IP業(yè)務。與此同時，EPON難以承載語音或電路方式數(shù)據(jù)等TDM業(yè)務。

EPON的主要優(yōu)點有：無ATM和SDH層，初始成本和運行成本較低；下行業(yè)務速率可達1Gbit/s，允許支持更多用戶和更高帶寬；安裝部署簡單；實現(xiàn)簡單，成本低；擁有VLAN、閉合用戶群和支持VPN等多層安全機制。

EPON的主要缺點有：MAC層以上是標準不統(tǒng)一，從而導致設備的兼容性差；總效率不高；沒有基于標準的運營維護信道進行監(jiān)測、診斷和配置OLT；多業(yè)務支持能力差。

總體上講，在眾多基于PON的FTTH技術中，由于EPON通過一個單一的光纖接入系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)、語音及視頻的綜合業(yè)務接入，具有良好的經(jīng)濟性，是主流的寬帶接入技術。EPON網(wǎng)絡結(jié)構的特點，寬帶入戶的特殊優(yōu)越性，與計算機網(wǎng)絡的有機融合，決定了無源光網(wǎng)絡是實現(xiàn)“三網(wǎng)合一”和解決信息高速公路“最后一公里”的最佳傳輸介質(zhì)。

3.3 GPON

GPON（Gigabit Capable PON）技術，由于具有帶寬高，效率高，覆蓋廣泛，接口豐富等優(yōu)點，是實現(xiàn)接入網(wǎng)業(yè)務寬帶化、綜合化的理想技術。GPON上行最大速率為1.25Gbps，下行最大速率為2.5Gbps，分光比最大為1：64。

GPON技術的主要特點有：在速率、傳輸距離和分路比方面優(yōu)于其他PON技術；兼容任何用戶信號格式和任何網(wǎng)絡傳輸制式，而無需附加ATM或IP封裝層，封裝效率高、提供業(yè)務靈活；較好支持實時的TDM語音業(yè)務；運營維護和網(wǎng)絡管理方面優(yōu)于EPON。

GPON的缺點是沒有EPON技術成熟，而且實現(xiàn)難度和設備成本均較高。

3.4 EPON和GPON的技術分析

GPON優(yōu)勢在于支持電路交換性的業(yè)務，但是技術比較復雜，成本偏高；EPON繼承了以太網(wǎng)的優(yōu)勢，成本較低，但難于支持TDM類業(yè)務。二者各有利弊，它們面臨著共同的挑戰(zhàn)：能夠在Ethernet/ GFP上，以電信級的服務質(zhì)量，有效承載TDM業(yè)務；降低實現(xiàn)電信級保護恢復的成本；突發(fā)光發(fā)送／接收模塊以及核心的控制模塊／芯片的技術不夠成熟；一次性投入成本較高。

4 結(jié)語

WDM-PON技術能透明傳輸各種協(xié)議的所有業(yè)務流；同時它帶寬適應性強，不需改變物理設備就可以升級帶寬；另外，它安全性較高，因為每個ONU可以得到一個波長，不同用戶之間不共享信息。所以，WDM-PON技術被認為是下一代的光纖接入技術，但是WDMPON、GPON、EPON三種光纖接入技術，到底誰能成為最后的贏家，讓我們拭目以待。