1.PON(Passive Optical Network,无源光纤网络)的标准发展
PON系统首先出现在20世纪90年代初,1996年ITU-T完成了对G.982的标准化。与此同时,以ATM为基础的PON(APON)发展迅速,1998年ITU-T正式通过了G.983.1建议,该建议对APON系统进行了详尽的规范。1999年ITU-T推出了G.983.2建议即APON的光网络终端(ONT)管理和控制接口规范。ITU(International Telecommu-nications Union)和FSAN(Full Servier ACCESS Network)联盟采纳了ATM标准,把它作为在PON第二层的帧封装标准,能为商业用户、家庭用户提供包括IP数据、视频、音频等综合业务,形成了APON的标准(文档号ITU-TRecG.983)。但是APON存在着一系列的问题,比如带宽有限、带宽损失大、数据包开销大、协议转换麻烦、技术复杂、设备昂贵、多厂家互操作性差等。随着以太网技术的异军突起,APON技术一直没有得到大规模应用。
随着互联网的高速发展,用户网络带宽的要求不断提高,各种新的宽带接入技术已经成为研究的热点。在这种背景下,IEEE于2000年底成立了EFM工作组(Ethernet inThe First Mile Study Group),试图引入一种新的接入技术标准Ethernet PON(Ethernet Passive Optical Network,EPON)。2004年IEEE 802.3EFM工作组发布了EPON标准IEEE 802.3ah,2005年并入IEEE 802.3ah-2005标准。EPON利用PON(无源光网络)的拓扑结构实现以太网的接入,它基于高速以太网平台和TDM时分MAC(媒体访问控制)方式,能够提供多种综合业务的宽带接入,但其承载TDM业务和语音业务的效果不理想,较难满足电信级的QoS要求。
除了EPON标准,另外一个主要标准则为ITU-T的GPON(Gigabit-Capable PON)标准,GPON最早由FSAN组织于2002年9月提出,ITU-T在此基础上于2003年3月完成了ITU-TG.984.1和G.984.2的制定,2004年2月和6月完成了G.984.3的标准化,从而最终形成了GPON的标准族。GPON技术是最新一代宽带无源光综合接入标准,其无论编码效率、汇聚层效率、承载协议率和业务适配效率都最高,具有高带宽、高效率、大覆盖范围、用户接口丰富等众多优点,被大多数运营商视为实现接入网业务宽带化,综合化改造的理想技术。
2.GPON和EPON技术对比
GPON和EPON技术各有特点,表5-3为对这两种技术做出重点对比。
表5-3 GPON和EPON技术的对比
(续)
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1)GPON支持多种速率等级,可以支持上下行不对称速率,上行不一定要达到1.25Gbit/s以上的速率,EPON则只支持对称1.25Gbit/s的单一速率。
2)EPON支持ClassA和B的ODN等级,GPON可支持ClassA、B和C,因此GPON可支持高达128的分路比和长达20km的传输距离。2009年日本市场大量使用的分路比为1∶32。
3)单从协议上比较,GPON标准是以G.984.3体系结构为基础,而EPON则是以IEEE802.3ah协议为基础。
4)ITU在制定GPON标准过程中沿用了APON标准G.983的很多概念,与EFM制定的GEPON标准相比其标准更完善。但由于其增加了TC子层,因此也相应增加了一定的开销。
5)GPON标准规定TC子层可以采用ATM和GFP两种封装方式,其中GFP封装方式适于承载IP等基于包的高层协议,对于为了支持ATM业务而定义的ATM封装方式在以Ether-net为基础的GPON系统中可以省略ATM业务或者单独开发。
6)EPON在Ethernet上承载TDM业务的技术并不成熟,较难满足电信级的QoS要求,因此EPON为了能够承载TDM业务和语音业务必须设计新的MAC机制并增加新的软硬件。而GPON由于其设计的TC子层结构和ATM封装方式,能够比较容易地支持TDM业务和语音业务。
7)相对较低的成本令EPON较早开始大规模商用。
8)GPON在效率及QoS上具有明显优势。
综上所述,GPON在上下行带宽、距离/分光比均比EPON有优势,并且能良好地承载TDM业务和语音业务;虽然,目前,GPON设备单价比EPON略高,但随着GPON产业链的日益成熟,这种价格差距将很快消失。
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