關(guān)于無源光網(wǎng)絡(luò)PON

PON的傳輸方案是以1310nm波長區(qū)傳送窄帶業(yè)務(wù)信號，以1550nm波長區(qū)傳送寬帶業(yè)務(wù)信號。之所以這樣做，主要是因?yàn)椋?550nm波長區(qū)的光纖損耗小，宜于傳送寬帶信號，目前波分復(fù)用器件如1310/1550nm、1310/1490/1550等要求的，價格相對便宜，能經(jīng)濟(jì)地傳送窄帶業(yè)務(wù)。由于 PON是一種采用添加分分支術(shù)的以光纖為主的結(jié)構(gòu)，因此多采用無源雙星（DSP）或樹型結(jié)構(gòu)。

相比這三種適用于PON的技術(shù)來說，我們可以從以下三個方面做個簡單的比較，來評估各種技術(shù)的相應(yīng)優(yōu)缺點(diǎn)：

首先從傳輸速率上來看，APON是以ATM協(xié)議為載體，下行以155.52Mbps或622.08Mbps的速率發(fā)送連續(xù)的ATM信元，上行以突發(fā)的ATM信元方式發(fā)送數(shù)據(jù)流，速率基本上以155.52Mbps為主，相對速率較低，而EPON能夠提供高達(dá)1 .25Gbit／s的上下行帶寬，相對速率較大。但隨著用戶對傳輸速率和傳輸容量的巨大需求，新型的GPON概念的提出也基本上可以說是順其自然了，GPON的網(wǎng)絡(luò)中上行的傳輸速率為1.244Gbs，下行傳輸速率可達(dá)2.488Gbs。

其次從上下行傳輸上來看，ATM-PON系統(tǒng)在下行方向采用時分復(fù)用的廣播方式，在上行方向上，由于PON的ODN實(shí)際上是共享傳輸媒質(zhì)，需要適當(dāng)?shù)慕尤肟刂撇拍鼙ＷC各個ONU的上行信號完整地到達(dá)OLT，采用的技術(shù)主要有波分復(fù)用WDM、時分多址TDMA等；EPON上行采用多點(diǎn)到一點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，ONU側(cè)的時鐘應(yīng)與OLT側(cè)的時鐘同步。EPON時鐘同步采用時間標(biāo)簽方式。在OLT側(cè)有一個全局的計(jì)數(shù)器，在下行方向OLT根據(jù)本地的計(jì)數(shù)器插入時鐘標(biāo)簽，ONU根據(jù)收到的時鐘標(biāo)簽修正本地計(jì)數(shù)器，完成系統(tǒng)同步；在上行方向ONU根據(jù)本地的計(jì)數(shù)器插入時鐘標(biāo)簽，OLT根據(jù)收到的時鐘標(biāo)簽完成測距；對于GPON來說，其數(shù)據(jù)的下行傳輸是利用廣播的原理將從OLT發(fā)送到每個ONT，被傳送的封包頭上攜帶了目的地的住址，經(jīng)由地址的比對可將數(shù)據(jù)流量準(zhǔn)確地傳達(dá)。上行傳輸因?yàn)楣饫w分布網(wǎng)絡(luò)（ODN）具有媒介（media）共用的特性，所以必需協(xié)調(diào)每個ONT到OLT的數(shù)據(jù)傳輸，以避免ONT之間的網(wǎng)絡(luò)擁塞。上行數(shù)據(jù)的傳輸是透過OLT所控制，利用TDMA（分時多任務(wù)）協(xié)定，分配給每個獨(dú)立的ONT傳輸時槽。

最后從傳輸功能上來看，ATM PON標(biāo)準(zhǔn)不適合本地環(huán)，缺少視頻傳輸功能、帶寬有限、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價昂貴，；而EPON比APON具有更寬的帶寬、更低的費(fèi)用和更寬的業(yè)務(wù)功能，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、視頻和話音在單一平臺FTTH上傳輸，EPON的特點(diǎn)適合應(yīng)用于長距離高帶寬(20km，1.25G)、光纖的接入和傳輸、光纖化的ONU/ONT，非常適合于FTTB和FTTO模式(非常有利于光纖在大樓內(nèi)的布線和用戶擴(kuò)容)；GPON可在接入網(wǎng)絡(luò)上提供10Mbps、100Mbps及1Gbps的服務(wù)，同樣還可以提供VLAN的服務(wù)，同時支持語音的服務(wù)包括VoIP及TDM。在當(dāng)前眾多解決接入網(wǎng)絡(luò)瓶頸的技術(shù)中，GPON也是唯一可在單一波長下提供2.5G的帶寬，同時可傳送多個波長在一條光纖上的唯一技術(shù)。

事實(shí)上，APON和EPON之爭本質(zhì)上是核心網(wǎng)中的ATM和IP之爭在接入網(wǎng)中的繼續(xù)。因此，對于以數(shù)據(jù)為中心的CATV領(lǐng)域或者新生的電信公司和運(yùn)營商來說，可能會傾向于采用EPON；對于傳統(tǒng)的電信公司和電信運(yùn)營商來說，可能會傾向于采用APON。而GPON系統(tǒng)相比于目前廣泛采用ADSL來說，GPON可提供物理覆蓋至少20公里，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于ADSL的6公里覆蓋范圍。

因此，正確的評估一個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的好壞也就是從其整體的傳輸效率及相應(yīng)的成本作基準(zhǔn)。假定同樣的1.25Gb/s傳輸速率，比較不同PON的系統(tǒng)對Line coding、PON TC（包括 Mac Layer）、Bearer Protocol （ATM、Ethernet、GFP）的能力及Service adaptation效率，將會發(fā)現(xiàn)， EPON在以太網(wǎng)絡(luò)封包的傳輸上是效能最低的，而GPON 在常規(guī)語音及數(shù)據(jù)傳輸上均優(yōu)于APON和EPON兩種系統(tǒng)。

　　綜合上述的數(shù)據(jù)，不同技術(shù)的PON提供不同的帶寬速率，同樣適合不同的需求范圍，因此在一定程度上占有了一定的發(fā)展空間。而PON架構(gòu)也是目前最經(jīng)濟(jì)和最有發(fā)展?jié)摿Φ某墒旒夹g(shù)，只要能開發(fā)出一種良好定義的網(wǎng)絡(luò)媒體接入?yún)f(xié)議和集成10G以太網(wǎng)的一些優(yōu)點(diǎn)，PON將會成為一種非常優(yōu)秀的寬帶接入解決方案。

當(dāng)然，也有專家對PON持悲觀看法，基于ATM技術(shù)的APON因?yàn)锳TM技術(shù)和光網(wǎng)泡沫的原因而沒有真正應(yīng)用，而后來的EPON由于采用單一的基于以太網(wǎng)的幀結(jié)構(gòu)，處理話音時可能會產(chǎn)生QoS問題，導(dǎo)致EPON的總體效率極低。

但令我們欣慰的是，PON也在隨著社會的發(fā)展而處于不斷發(fā)展完善的過程之中，從APON到EPON，再到現(xiàn)在的速率可以高達(dá)2.4Gb/s，并且能以原有格式和極高的效率（90％以上）傳送多種業(yè)務(wù)（TDM和數(shù)據(jù)）的GPON。因此，無論如何，作為解決“最后一公里”瓶頸的理想技術(shù)，作為成本最低且功能最全面的接入方法，PON技術(shù)必將在今后的發(fā)展過程中成為商家的首選，并最終將鋪設(shè)到每條街、每條路和每棟大樓，為FTTX的建設(shè)思想提供良好基礎(chǔ)。