下一代无源光接入网技术 PON 的技术演进
摘要:PON 技术越来越受到人们的关注,本文首先简单介绍了 PON 技术的发展历史和现状,接着介绍了
PON 的三种技术:APON、EPON 和 GPON 并对两种主流 PON 技术―EPON 和 GPON 进行分析比较,
提出了从现有的 EPON、GPON 技术演进到下一代 PON 网络 xPON,从技术实现的角度对 xPON 技术进
行了探讨。
关键字:PON APON EPON GPON xPON
1、 引言:
无源光网络(PON)技术是最新发展的点到多点的光纤接入技术。无源光网络由光线路终端
(OLT)、光网络单元(ONU)和光分配网络(ODN)组成。一般其下行采用 TDM 广播方式、上行采
用 TDMA(时分多址接入)方式,而且可以灵活地组成树型、星型、总线型等拓扑结构(典型结构为树形结
构),PON 的本质特征就是 ODN 全部由无源光器件组成,不包含任何有源电子器件。这样避免了外部设
备的电磁干扰和雷电影响,减少了线路和外部设备的故障率,简化了供电配置和网管复杂度,提高了系统
可靠性,同时节省了维护成本,是电信维护部门长期期待的技术,越来越受到业界的关注和重视,发展非常
迅猛。与点到点的有源光网络相比,PON 技术的主要特点在于维护简单,成本较低(节省光纤和光接
口)和较高的传输带宽,其高性能价格比的特点会使其在很长时间内保持竞争优势,PON 一直视被为接
入网未来的发展方向。
PON 网络由于其简洁、廉价、可靠的网络拓扑结构被普遍认为是宽带接入网的最终解决方案,支持
光纤到户 FTTH。与核心网不同的是,FTTH 对成本更加敏感。成本的突破很大程度上意味着条件的成熟。
剖析 FTTH 成本因素,主要有两个方面,一是设备采购成本,二是运营成本。根据 NTT 公布的数据,
FTTH 的这两项成本已经与高速 ADSL 基本接近。值得一提的是,目前 ADSL 设备的价格下降潜力已经不
大,但是 FTTH 的成本随着规模增长有望继续下降。从整体上看,在接入网领域光通信酝酿着新一轮的发
展。所以 FTTH 技术目前已被证实不仅技术上是成熟的,而且经济上是可行的。继 1998 年 ITU-T 通过了
基于 ATM 的 G.983 系列建议, 2001 年开始,两大通信标准化组织 IEEE 和 ITU-T 开始研究制订新一代
PON 技术标准,以满足未来宽带接入网的要求。PON 作为 FTTH 唯一的实现方式,它的三个同胞兄弟
APON、EPON 和 GPON 似乎从一开始就注定了要在竞争中不断完善和发展。
2、APON 技术特点:
APON 以 ATM 作为承载协议, 由于业务提供能力有限,数据传送速率和效率低,成本较高,其市场
前景随着 ATM 的衰落而淡出人们的视线。业内专家指出,从长远的业务发展趋势看,APON 的可用带宽
仍然不够。以 FTTC 为例,尽管典型主干下行速率可达 622Mbit/s,但分路后实际可分到每个用户的带宽
将大大减小。按 32 路计算,每一个分支的可用带宽仅剩 19.5Mbit/s,再按 10 个用户共享计算,则每个
用户仅能分到约 2Mbit/s 的带宽。毫无疑问,由于低性价比而无法满足网络和业务长远发展的需要。
3、EPON 和 GPON 的技术比较:
目前有两个颇为引人注目的 PON 标准已正式发布,其中一个是由 ITU/FSAN 制定的 Gigabit
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