我國(guó)的寬帶接入技術(shù)中下一代PON技術(shù)，可能好多人還不了解寬帶接入技術(shù)中PON進(jìn)入規(guī)模應(yīng)用階段，沒(méi)有關(guān)系，看完本文你肯定有不少收獲，希望本文能教會(huì)你更多東西。隨著Internet業(yè)務(wù)的逐漸普及，基于Internet的新業(yè)務(wù)、新應(yīng)用蓬勃發(fā)展，例如IPTV、即時(shí)通信、視頻共享網(wǎng)站(FaceBook等)，特別是集成話(huà)音、數(shù)據(jù)、圖像業(yè)務(wù)的“三重播放”。這些新業(yè)務(wù)要求電信網(wǎng)向數(shù)字化、寬帶化、綜合化、智能化方向發(fā)展。隨著高速路由器、SDH、DWDM等骨干承載網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展和成熟，寬帶接入技術(shù)成為整個(gè)電信網(wǎng)絡(luò)的瓶頸。

帶寬需求的快速增長(zhǎng)也讓寬帶接入技術(shù)突飛猛進(jìn)，在原有的ADSL、VDSL等寬帶接入技術(shù)基礎(chǔ)上，出現(xiàn)了ADSL2/2+、VDSL2、EPON、GPON等新技術(shù)。特別是PON技術(shù)，在近2年中獲得快速的發(fā)展，已成為電信領(lǐng)域的熱點(diǎn)技術(shù)。

PON進(jìn)入規(guī)模應(yīng)用階段

光接入系統(tǒng)具有傳輸容量大、傳輸距離長(zhǎng)、傳輸質(zhì)量高、可靠性好、維護(hù)成本低、抗電磁干擾和保密性強(qiáng)等一系列優(yōu)點(diǎn)，是寬帶固定接入的發(fā)展方向。按照ONU在寬帶接入技術(shù)中所處的位置不同，可以將寬帶接入技術(shù)劃分為幾種主要的應(yīng)用類(lèi)型：光纖到路邊(FTTC)、光纖到大樓(FTTB)、光纖到戶(hù)或辦公室(FTTH/O)。光纖接入/FTTH有2種實(shí)現(xiàn)方式：點(diǎn)到點(diǎn)光纖以太網(wǎng)和點(diǎn)到多點(diǎn)方式的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(PON)。特別是PON技術(shù)，是目前寬帶接入技術(shù)領(lǐng)域的熱點(diǎn)。

最早的PON技術(shù)是FSAN/ITU-T標(biāo)準(zhǔn)化的BPON/APON技術(shù)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)BPON)。BPON支持上下行對(duì)稱(chēng)的155Mb/s速率和非對(duì)稱(chēng)的155/622Mb/s速率，最大傳輸距離為20km。但由于BPON技術(shù)復(fù)雜、速率有限、IP業(yè)務(wù)映射效率低、不適合網(wǎng)絡(luò)IP化的趨勢(shì)等原因，在國(guó)內(nèi)基本上沒(méi)有什么應(yīng)用，今后亦不會(huì)采用。2000年開(kāi)始，IEEE和FSAN分別開(kāi)始制定EPON和GPON的標(biāo)準(zhǔn)。到2004年，EPON標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3正式發(fā)布，GPON標(biāo)準(zhǔn)ITU-TG.984系列標(biāo)準(zhǔn)也基本定稿。

EPON技術(shù)采用8B/10B線(xiàn)路編碼，支持10km、20km兩種最大傳輸距離和雙向?qū)ΨQ(chēng)1Gb/s以太網(wǎng)速率，最大分光比可達(dá)32路，目前最高已達(dá)64路，采用波分復(fù)用技術(shù)(上行1310nm，下行1490nm)，實(shí)現(xiàn)單纖雙向傳輸。IEEE802.3ah在傳統(tǒng)以太網(wǎng)體系架構(gòu)基礎(chǔ)上定義了一種擴(kuò)展的802.3MAC控制協(xié)議MPCP(多點(diǎn)控制協(xié)議)作為EPON數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到多點(diǎn)PON網(wǎng)絡(luò)中以太幀的時(shí)分多址接入。EPON系統(tǒng)利用以太網(wǎng)控制幀傳送多點(diǎn)控制信息，利用OAM幀傳遞OAM信息，具有較強(qiáng)的OAM&P能力，可以對(duì)終端進(jìn)行管理；利用PON系統(tǒng)具有的廣播功能實(shí)現(xiàn)單拷貝廣播(SCB)，適合視頻組播業(yè)務(wù)的開(kāi)展。與BPON、GPON技術(shù)相比，EPON協(xié)議簡(jiǎn)單，對(duì)光收發(fā)模塊技術(shù)指標(biāo)要求低，所以系統(tǒng)成本相對(duì)較低。由于成本低、速率高、擴(kuò)展性好、對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的適配效率較高，因此發(fā)展得較快。從2005年開(kāi)始，EPON開(kāi)始在日本規(guī)模商用。

GPON技術(shù)規(guī)定了全新的TC子層主并采用ITU-TG.7041定義的GFP(通用成幀規(guī)程)協(xié)議實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)的映射封裝，使得多業(yè)務(wù)寬帶接入技術(shù)環(huán)境下的總傳輸效率高。目前GPON系統(tǒng)可以支持2.5Gb/s下行、1.25Gbps上行的速率，支持10km和20km兩種最大傳輸距離，支持的最大分光比可達(dá)64；GPON還提供了豐富的OAM&P(管理、維護(hù)和配置)功能，具有良好的擴(kuò)展性。GPON產(chǎn)業(yè)陣營(yíng)比較強(qiáng)大，得到了業(yè)界的廣泛重視。

目前，主流PON技術(shù)已經(jīng)取得了明顯進(jìn)展并開(kāi)始規(guī)模部署。EPON技術(shù)在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備功能與性能、互通性、產(chǎn)業(yè)鏈、成本方面都有了突破性進(jìn)展，已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外運(yùn)營(yíng)商的FTTH寬帶接入技術(shù)建設(shè)及光進(jìn)銅退接入網(wǎng)改造過(guò)程中得到大規(guī)模部署；GPON技術(shù)在標(biāo)準(zhǔn)、核心元器件、設(shè)備功能與性能、設(shè)備成本等方面也取得了較大進(jìn)展，國(guó)內(nèi)外運(yùn)營(yíng)商也開(kāi)始進(jìn)行GPON試商用或者商用。這都標(biāo)志著第二代PON技術(shù)(第一代是指?jìng)鹘y(tǒng)的窄帶PON)的成熟和規(guī)模應(yīng)用。

下一代PON須考慮平滑演進(jìn)

一些新的業(yè)務(wù)(如HDTV、網(wǎng)真等業(yè)務(wù))、新的網(wǎng)絡(luò)部署方式也對(duì)PON技術(shù)提出了更高的要求。例如，為了降低網(wǎng)絡(luò)改造的成本和難度，國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商普遍采用FTTB/C/N的部署方式，這種模式下，每個(gè)ONU覆蓋十幾個(gè)甚至超過(guò)100個(gè)用戶(hù)，每個(gè)PON口覆蓋用戶(hù)數(shù)可達(dá)512甚至更高，那么要滿(mǎn)足每個(gè)用戶(hù)10M甚至20M的帶寬需求，目前的EPON和GPON都有一點(diǎn)力不從心。隨著10GE技術(shù)的成熟，在這種業(yè)務(wù)需求的驅(qū)動(dòng)下，業(yè)界開(kāi)始研究和開(kāi)發(fā)具有更高的傳輸能力、更強(qiáng)的業(yè)務(wù)支持能力、更完善的管控功能的下一代PON技術(shù)。

下一代PON的主要技術(shù)特征包括：

1.10Gbit/s及以上的傳輸速率。上下行對(duì)稱(chēng)10Gbit/s或者下行10Gbit/s上行1Gbit/s的非對(duì)稱(chēng)系統(tǒng)。也有人認(rèn)為下一代PON應(yīng)該是采用WDM技術(shù)的WDMPON。但目前在高功率無(wú)色光源等關(guān)鍵技術(shù)上還急需取得突破，所以個(gè)人認(rèn)為下一代PON的主要技術(shù)特征應(yīng)該是10Gbit/s的傳輸速率，這在技術(shù)上是成熟的，WDMPON將是下下一代PON技術(shù)的主要技術(shù)特征。
2.更高的分路比。下一代PON應(yīng)支持至少1：64的分光比，進(jìn)一步可以支持到1∶128，甚至1∶256，光功率預(yù)算也包括20dB、24dB甚至28dB更高等。
3.更強(qiáng)的組網(wǎng)能力。下一代PON主要是面向FTTB/C/N等場(chǎng)景的業(yè)務(wù)需求，因此在設(shè)備形態(tài)、功能與性能、業(yè)務(wù)管控等方面得到顯著提升以滿(mǎn)足組網(wǎng)的需求。
4.對(duì)EPON/GPON的兼容性。考慮到目前已經(jīng)大量部署的EPON和GPON系統(tǒng)，下一代PON系統(tǒng)應(yīng)該兼容EPON和GPON，以確保網(wǎng)絡(luò)的平滑演進(jìn)，保護(hù)既有投資。

下一代的PON技術(shù)主要包括

IEEE推動(dòng)的10GEPON和FSAN推動(dòng)的NG-PON。從2005年開(kāi)始，IEEE就開(kāi)始了下一代10GEPON技術(shù)的研究和標(biāo)準(zhǔn)化工作，并已取得突破進(jìn)展，目前已經(jīng)形成了IEEE802.3av的標(biāo)準(zhǔn)草案。今年9月，IEEE802.3av的標(biāo)準(zhǔn)將正式發(fā)布。10GEPON系統(tǒng)規(guī)定了10Gb/s下行、1Gb/s上行的非對(duì)稱(chēng)模式(10/1GBASE-PRX)和10Gb/s上下行對(duì)稱(chēng)模式(10GBASE-PR)兩種速率模式。目前相關(guān)基于FPGA的10GEPON芯片和設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn)。由于10GEPON系統(tǒng)的速率很高，所以主要面向FTTB/C/N場(chǎng)景。為了實(shí)現(xiàn)10GEPON與1G-EPON的兼容和網(wǎng)絡(luò)的平滑演進(jìn)，IEEE802.3av標(biāo)準(zhǔn)在波長(zhǎng)分配、多點(diǎn)控制機(jī)制方面都有專(zhuān)門(mén)的考慮，以保證10GEPON與1G-EPON系統(tǒng)在同一ODN上的共存。

FSAN也于2006年開(kāi)始開(kāi)展下一代PON(FSAN稱(chēng)為NGPON)的研究。FSAN已經(jīng)定義了兩種NGPON的規(guī)格：下行10Gbit/s上行2.5Gbit/s的非對(duì)稱(chēng)NG-PON1和上下行對(duì)稱(chēng)10Gbit/s的NG-PON2。目前，F(xiàn)SAN已經(jīng)完成了NGPON1的白皮書(shū)WhitePaper，并從2009年開(kāi)始了NGPON1的標(biāo)準(zhǔn)化工作，預(yù)計(jì)2011年完成對(duì)應(yīng)的ITU-TG.987標(biāo)準(zhǔn)。FSAN計(jì)劃2010年發(fā)布NGPON2的白皮書(shū)。

業(yè)界普遍的看法是，整體上，10GEPON在成熟度上走在FSAN積極推動(dòng)的NGPON技術(shù)前面，并將于2010初開(kāi)始試商用，并可能迅速占領(lǐng)FTTB/C/N市場(chǎng)。這對(duì)于傳統(tǒng)固網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商來(lái)講是一個(gè)好消息，這意味著可以充分習(xí)用現(xiàn)有的雙絞線(xiàn)和五類(lèi)線(xiàn)入戶(hù)設(shè)施，改造成本低廉，且在能力上可以滿(mǎn)足相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)帶寬需求，而無(wú)需進(jìn)行成本高、難度大的FTTH改造。