PON技術(shù)EPON系統(tǒng)的應(yīng)用

EPON作為一種新的寬帶接入技術(shù)，是一個(gè)全業(yè)務(wù)提供平臺(tái)，能支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)，也能支持語(yǔ)音和視頻等實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)。

EPON的光路設(shè)計(jì)可以使用3個(gè)波長(zhǎng)。如果不考慮支持CATV或者DWDM業(yè)務(wù)，一般使用兩個(gè)波長(zhǎng)。在使用3個(gè)波長(zhǎng)時(shí)，上行波長(zhǎng)為1310nm，下行波長(zhǎng)為1490nm，另外增加一個(gè)1550nm波長(zhǎng)，增加的1550nm波長(zhǎng)用來(lái)直接傳輸模擬視頻信號(hào)。因?yàn)?，?dāng)前模擬視頻信號(hào)仍然是廣播電視業(yè)務(wù)的主導(dǎo)，估計(jì)要到2015年才能完全被數(shù)字視頻業(yè)務(wù)所取代，所以，目前設(shè)計(jì)的EPON系統(tǒng)應(yīng)該既支持?jǐn)?shù)字視頻業(yè)務(wù)又支持模擬視頻業(yè)務(wù)。原有的1490nm仍然攜帶下行數(shù)據(jù)、數(shù)字視頻和語(yǔ)音業(yè)務(wù)，1310nm傳輸上行用戶語(yǔ)音信號(hào)、數(shù)字視頻點(diǎn)播(VOD)和下載數(shù)據(jù)的請(qǐng)求信息。

語(yǔ)音信號(hào)對(duì)時(shí)延和抖動(dòng)要求嚴(yán)格，而以太網(wǎng)不提供端到端的分組延時(shí)、分組丟失率和帶寬控制能力，因此，EPON在疊加語(yǔ)音信號(hào)時(shí)如何保證服務(wù)質(zhì)量是一個(gè)亟需解決的問(wèn)題。

1.TDM業(yè)務(wù)

目前對(duì)EPON多業(yè)務(wù)能力質(zhì)疑最多的就是它傳輸傳統(tǒng)TDM業(yè)務(wù)的能力。

這里提及的TDM業(yè)務(wù)包括語(yǔ)音業(yè)務(wù)(POTS，Popular Old Telephone Service)和電路業(yè)務(wù)(T1/El，N′64kbit/s等租用線)兩大類。

EPON系統(tǒng)承載數(shù)據(jù)專線業(yè)務(wù)(2048kbit/s或13′64kbit/s數(shù)據(jù)業(yè)務(wù))時(shí)，推薦采用TDM over Ethernet方式。EPON系統(tǒng)承載語(yǔ)音業(yè)務(wù)時(shí)，可采用電路交換方式或VolP方式。

今后幾年內(nèi)，因電路業(yè)務(wù)的市場(chǎng)需求仍然很大，所以，要求EPON系統(tǒng)既要承載分組交換業(yè)務(wù)，又要承載電路交換業(yè)務(wù)，EFM對(duì)TDM如何在EPON上承載，如何保證TDM業(yè)務(wù)的質(zhì)量，在技術(shù)上沒(méi)有做具體規(guī)定，但必須兼容以太網(wǎng)幀格式。多業(yè)務(wù)EPON(MS-EPON)采用E1 Over Ethernet技術(shù)，在以太網(wǎng)幀上高效解決TDM業(yè)務(wù)的適配問(wèn)題，使得EPON實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)傳送與接入，同時(shí)，MS-EPON克服了OLT與ONU之間的共享帶寬爭(zhēng)用現(xiàn)象，向以太網(wǎng)用戶提供可承諾的帶寬保證。

Ethernet的封裝方式使得EPON技術(shù)非常適于承載IP業(yè)務(wù)的同時(shí)也使其面臨一個(gè)重大的難題-難以承載語(yǔ)音或電路方式數(shù)據(jù)等TDM業(yè)務(wù)。EPON是基于以太網(wǎng)的異步傳送網(wǎng)絡(luò)，它沒(méi)有全網(wǎng)同步的高精度時(shí)鐘，難以滿足TDM業(yè)務(wù)的定時(shí)和同步要求。要解決TDM業(yè)務(wù)的定時(shí)同步問(wèn)題同時(shí)又要保證TDM業(yè)務(wù)的QoS等技術(shù)難題不僅要在EPON系統(tǒng)自身設(shè)計(jì)上做改進(jìn)，同時(shí)也需要采用一些特定的技術(shù)。

電路交換方式語(yǔ)音業(yè)務(wù)性能指標(biāo)指出，當(dāng)EPON系統(tǒng)采用電路交換方式承載語(yǔ)音業(yè)務(wù)時(shí)，應(yīng)滿足YDN 065-1997《郵電部電話交換設(shè)備總技術(shù)規(guī)范書》和YD/T 1128-2001《電話交換設(shè)備總技術(shù)規(guī)范(補(bǔ)充件1)》對(duì)純電路交換語(yǔ)音質(zhì)量的要求。因此，目前EPON對(duì)TDM業(yè)務(wù)存在如下幾方面的問(wèn)題。

① TDM業(yè)務(wù)的QoS保證:盡管TDM業(yè)務(wù)占用的帶寬較小，但對(duì)延時(shí)、抖動(dòng)、漂移、誤碼率等指標(biāo)都有很高的要求。這就要求不僅在上行動(dòng)態(tài)帶寬分配時(shí)考慮如何減小TDM業(yè)務(wù)的傳送延時(shí)和抖動(dòng)，也必須在下行帶寬控制策略中保證TDM業(yè)務(wù)對(duì)延時(shí)和抖動(dòng)等的嚴(yán)格控制。

② TDM業(yè)務(wù)的定時(shí)與同步:TDM業(yè)務(wù)對(duì)定時(shí)和同步的要求特別嚴(yán)格。而EPON本質(zhì)上是基于以太網(wǎng)技術(shù)的異步傳送網(wǎng)絡(luò)，沒(méi)有全網(wǎng)同步的高精度電信時(shí)鐘。以太網(wǎng)定義的時(shí)鐘精度為±100′10而傳統(tǒng)TDM業(yè)務(wù)要求的時(shí)鐘精度為±50′10。此外，在提供全網(wǎng)同步的電信時(shí)鐘的同時(shí)，還必須盡可能周期性地傳送TDM數(shù)據(jù)，以滿足其抖動(dòng)和誤碼要求。

③ EPON的生存性:TDM業(yè)務(wù)還要求承載網(wǎng)絡(luò)必須具有良好的生存性，在發(fā)生重大故障時(shí)，能在盡可能短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的可靠倒換。由于EPON主要用于接入網(wǎng)建設(shè)，離用戶距離較近，各種應(yīng)用和使用環(huán)境復(fù)雜，很容易受城市建設(shè)等不可知因素的影響，造成鏈路中斷等事故。因此，迫切要求EPON系統(tǒng)能提供經(jīng)濟(jì)高效的系統(tǒng)保護(hù)方案。

2.IP業(yè)務(wù)

EPON傳輸IP數(shù)據(jù)分組無(wú)需協(xié)議轉(zhuǎn)換，效率高，非常適合用于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

VolP技術(shù)作為一項(xiàng)發(fā)展中的熱門技術(shù)，近些年已實(shí)現(xiàn)了一定范圍的規(guī)模應(yīng)用，是IP網(wǎng)絡(luò)承載語(yǔ)音業(yè)務(wù)的一個(gè)有效手段。在EPON系統(tǒng)中，同樣可以通過(guò)增加某些VoIP設(shè)備或功能，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)電話業(yè)務(wù)的接入。利用VoIP技術(shù)，只要保證EPON語(yǔ)音業(yè)務(wù)上/下行的延時(shí)和抖動(dòng)特性，其他功能都留給用戶側(cè)的綜合接入設(shè)備(IAD，Integrated Access Device)和局端的接入網(wǎng)關(guān)設(shè)備處理，就可以實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音業(yè)務(wù)的傳輸。此種方式實(shí)現(xiàn)起來(lái)相對(duì)簡(jiǎn)單，可以直接移植現(xiàn)有技術(shù)，但需要昂貴的局端接入網(wǎng)關(guān)設(shè)備，建網(wǎng)成本較高，且會(huì)受限于VoIP技術(shù)本身的缺陷。此外，也無(wú)法提供E1和N′64kbit/s數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的接入。

當(dāng)EPON系統(tǒng)采用VoIP方式承載語(yǔ)音業(yè)務(wù)時(shí)，應(yīng)滿足以下VoIP方式語(yǔ)音業(yè)務(wù)的性能指標(biāo)要求。

① 語(yǔ)音編碼動(dòng)態(tài)切換時(shí)間<60ms。

② 應(yīng)具有80ms緩沖存儲(chǔ)能力，以保證不發(fā)生語(yǔ)音斷續(xù)和抖動(dòng)。

③ 語(yǔ)音的客觀評(píng)定:網(wǎng)絡(luò)條件很好時(shí)，PSQM的平均值<1.5;網(wǎng)絡(luò)條件較差時(shí)(丟包率=1%，抖動(dòng)=20ms，時(shí)延=100ms)，PSQM的平均值<1.8;網(wǎng)絡(luò)條件惡劣時(shí)(丟包率=5%，抖動(dòng)=60ms，時(shí)延=400ms)，PSQM的平均值<2.0。

④ 語(yǔ)音的主觀評(píng)定:網(wǎng)絡(luò)條件很好時(shí)，MOS的平均值>4.0;網(wǎng)絡(luò)條件較差時(shí)(丟包率=1%，抖動(dòng)=20ms，時(shí)延=100ms)，MOS的平均值<3.5;網(wǎng)絡(luò)條件惡劣時(shí)(丟包率=5%，抖動(dòng)=60ms，時(shí)延=400ms)，MOS的平均值<3.0。

⑤ 編碼率:G.711，編碼率=64kbit/s。對(duì)于G.729a，要求編碼率<18kbit/s。對(duì)于G.723.1，要求G.723.1(5.3)編碼率<18kbit/s，G.723.1(6.3)編碼率<15kbit/s。

⑥ 時(shí)延指標(biāo)(環(huán)回時(shí)延):VoIP的時(shí)延包括編解碼時(shí)延、收端輸入緩沖時(shí)延和內(nèi)部隊(duì)列時(shí)延等。采用G.729a編碼時(shí)，環(huán)回時(shí)延<150ms。采用G.723.1編碼時(shí)，環(huán)回時(shí)延<200ms。

3.CATV業(yè)務(wù)

對(duì)模擬的CATV業(yè)務(wù)，EPON也可以采用和GPON一樣的方式承載:增加一個(gè)波長(zhǎng)(其實(shí)這屬于WDM技術(shù)，跟EPON和GPON本身無(wú)關(guān))。

PON技術(shù)是實(shí)現(xiàn)FTTx最佳寬帶接入的方式，EPON是結(jié)合了以太網(wǎng)技術(shù)與PON技術(shù)而產(chǎn)生的一種新的光接入網(wǎng)技術(shù)，它可以用于傳輸語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和視頻業(yè)務(wù)，并且兼容未來(lái)的一些新業(yè)務(wù)，EPON將以其高帶寬、高效率和易擴(kuò)展等絕對(duì)優(yōu)勢(shì)成為全業(yè)務(wù)寬帶光接入的主導(dǎo)技術(shù)。

1.PON的基本結(jié)構(gòu)

PON是一種采用點(diǎn)到多點(diǎn)(P2MP)結(jié)構(gòu)的單纖雙向光接入網(wǎng)絡(luò)。PON系統(tǒng)由局端的光線路終端(OLT)、光分配網(wǎng)絡(luò)(ODN)和用戶側(cè)的光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)組成，為單纖雙向系統(tǒng)。在下行方向(OLT到ONU)，OLT發(fā)送的信號(hào)通過(guò)ODN到達(dá)各個(gè)ONU。在上行方向(ONU到OLT)，ONU發(fā)送的信號(hào)只會(huì)到達(dá)OLT，而不會(huì)到達(dá)其他ONU。為了避免數(shù)據(jù)沖突并提高網(wǎng)絡(luò)效率，上行方向采用TDMA多址接入方式，并對(duì)各ONU的數(shù)據(jù)發(fā)送進(jìn)行管理。ODN在OLT和ONU間提供光通道。PON的參考結(jié)構(gòu)如圖1.11所示。

OLT位于網(wǎng)絡(luò)側(cè)，放在中心局端，它可以是一個(gè)L2交換機(jī)或L3路由器，提供網(wǎng)絡(luò)集中和接入，能完成光/電轉(zhuǎn)換，帶寬分配和控制各信道的連接，并有實(shí)時(shí)監(jiān)控、管理及維護(hù)功能。ONU位于用戶側(cè)，實(shí)現(xiàn)各種電信號(hào)的處理與維護(hù)管理，提供用戶側(cè)接口。OLT與ONU之間通過(guò)無(wú)源光分路器連接，光分路器用于分發(fā)下行數(shù)據(jù)和集中上行數(shù)據(jù)。除了終端設(shè)備，PON系統(tǒng)中無(wú)需電器件，因此是無(wú)源的。

PON在單根光纖上采用下行1490nm/上行1310nm波長(zhǎng)組合的波分復(fù)用技術(shù)(WDM)，上行方向是點(diǎn)到點(diǎn)方式，下行方向是廣播方式。圖1.12表示了PON的基本結(jié)構(gòu)。

在下行方向，OLT將數(shù)據(jù)分組以廣播的方式傳輸給所有的ONU，每個(gè)分組攜帶一個(gè)具有傳輸?shù)侥康牡豋NU標(biāo)識(shí)符的信頭。當(dāng)數(shù)據(jù)分組到達(dá)ONU時(shí)，由ONU的MAC層進(jìn)行地址解析，提取出屬于自己的數(shù)據(jù)分組，丟棄其他的數(shù)據(jù)分組。

上行方向使用時(shí)分復(fù)用技術(shù)(TDM)，多個(gè)ONU的上行信息組成一個(gè)TDM信息流傳送到OLT。

2.光線路終端(OLT)

光線路終端(OLT)的作用是提供業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)與ODN之間的光接口，提供各種手段來(lái)傳遞各種業(yè)務(wù)，OLT內(nèi)部由核心層、業(yè)務(wù)層和公共層組成。業(yè)務(wù)層主要提供業(yè)務(wù)端口，支持多種業(yè)務(wù);核心層提供交叉連接、復(fù)用、傳輸;公共層提供供電、維護(hù)管理功能。

OLT的存在可以降低上層業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)對(duì)接入側(cè)設(shè)備之間的具體接口、承載手段、組網(wǎng)形式、設(shè)備管理等的緊耦合，并可以提供統(tǒng)一的光接入網(wǎng)的管理接口。

OLT核心功能包括:匯聚分發(fā)功能、DN適配功能。

OLT業(yè)務(wù)接口功能包括:業(yè)務(wù)端口功能、業(yè)務(wù)接口適配功能、接口信令處理、業(yè)務(wù)接口保護(hù)。

OLT公共功能主要包括OAM功能和供電功能。

從OLT發(fā)出的光功率主要消耗在如下幾處。

l 分路器:分路的數(shù)量越多損耗越大。

l 光纖:距離越長(zhǎng)，損耗越大。

l ONU:數(shù)量越多，需要的OLT發(fā)射功率越大。為了保證每一個(gè)到達(dá)ONU的功率都高于接收靈敏度且有一定的余量，在設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)實(shí)際的數(shù)量和地理分布進(jìn)行預(yù)算。

3.光分配網(wǎng)

光分配網(wǎng)(ODN)是OLT與ONU之間提供光傳輸手段，其主要功能是完成OLT與ONU之間的信息傳輸和分發(fā)作用，建立ONU與OLT之間的端到端的信息傳送通道。

ODN的配置通常為點(diǎn)到多點(diǎn)方式，即多個(gè)ONU通過(guò)一個(gè)ODN與一個(gè)OLT相連，這樣，多個(gè)ONU可以共享OLT到ODN之間的光傳輸媒質(zhì)和OLT的光電設(shè)備。

(1)ODN的組成

組成ODN的主要無(wú)源器件有:單模光纖和光纜、連接器、無(wú)源光分路器(OBD)、無(wú)源光衰減器、光纖接頭。

(2)ODN的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

ODN網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)通常是點(diǎn)到多點(diǎn)的結(jié)構(gòu)，可分為星形、樹狀形、總線型和環(huán)形等。

(3)主備保護(hù)的設(shè)置

ODN網(wǎng)絡(luò)的主備保護(hù)設(shè)置主要是對(duì)其傳輸?shù)墓庑盘?hào)設(shè)置有主備兩個(gè)光傳輸波道，當(dāng)主信道發(fā)生故障時(shí)則可自動(dòng)轉(zhuǎn)換到備用信道來(lái)傳輸光信號(hào)，包括光纖、OLT、ONU和傳輸光纖的主備保護(hù)設(shè)置。主備傳輸光纖可以處于同一光纜中，也可以處于不同的光纜中，更可以將主備光纜安裝設(shè)置在不同的管道中，這樣其保護(hù)性能更好。

(4)ODN的光傳輸特性

ODN的設(shè)計(jì)特性應(yīng)能保證可以提供任何目前可以預(yù)見到的業(yè)務(wù)，而無(wú)需較大的改動(dòng)，這一要求對(duì)各種無(wú)源器件的特性存在較大影響?？赡苤苯佑绊慜DN光特性的要求如下。

l 光波長(zhǎng)透明性:各種光無(wú)源器件不應(yīng)影響傳輸光信號(hào)的透明性，對(duì)設(shè)計(jì)的光網(wǎng)絡(luò)要求的光信號(hào)所占用的波段應(yīng)當(dāng)能全透明地傳送，這樣為將來(lái)的WDM系統(tǒng)應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。

l 可逆性:將ODN網(wǎng)絡(luò)的輸出端和輸入端互換時(shí)，其ODN網(wǎng)絡(luò)的傳輸特性不應(yīng)發(fā)生明顯的變化，即其傳輸帶寬和光損耗特性的變化應(yīng)微乎其微。這樣可以簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)。

l 全網(wǎng)性能的一致性:ODN網(wǎng)絡(luò)對(duì)于傳輸?shù)墓庑盘?hào)應(yīng)保持一致性，即ODN網(wǎng)絡(luò)的傳輸特性應(yīng)當(dāng)與整個(gè)OFSAN乃至整個(gè)通信網(wǎng)保持一致，其傳輸帶寬和光損耗特性應(yīng)適合于整個(gè)OFSAN的要求。

(5)ODN的性能參數(shù)

決定整個(gè)系統(tǒng)光通道損耗性能的參數(shù)主要有如下3項(xiàng)。

l ODN光通道損耗:即最小發(fā)送功率和最高接收靈敏度的差。

l 最大容許通道損耗:即最大發(fā)送功率和最高接收靈敏度的差。

l 最小容許通道損耗:即最小發(fā)送功率和最低接收靈敏度(過(guò)載點(diǎn))的差。

(6)ODN的反射

ODN的反射取決于構(gòu)成ODN的各種器件的回?fù)p以及光通道上的任意反射點(diǎn)。一般來(lái)講，所有離散反射必須優(yōu)于?35dB，光纖接入的最大離散反射則應(yīng)優(yōu)于?50dB。

4.光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)

光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)位于ODN和用戶設(shè)備之間，提供用戶與ODN之間的光接口和與用戶側(cè)的電接口，實(shí)現(xiàn)各種電信號(hào)的處理與維護(hù)管理。ONU內(nèi)部由核心層、業(yè)務(wù)層和公共層組成，業(yè)務(wù)層主要指用戶端口;核心層提供復(fù)用、光接口;公共層提供供電、維護(hù)管理。

5.PON的應(yīng)用模式

PON的業(yè)務(wù)透明性較好，原則上可適用于任何制式和速率信號(hào)。與點(diǎn)到點(diǎn)的有源光網(wǎng)絡(luò)相比，PON技術(shù)的主要特點(diǎn)在于維護(hù)簡(jiǎn)單、成本較低(節(jié)省光纖和光接口)、傳輸帶寬較高和高性能價(jià)格比。這些特點(diǎn)會(huì)使其在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，PON一直被視為接入網(wǎng)未來(lái)的發(fā)展方向。

PON最適合的應(yīng)用是:接入網(wǎng)絡(luò)靠近客戶的末端的部分;ONU服務(wù)的客戶不強(qiáng)調(diào)必須要冗余或迂回保護(hù);OLT可以設(shè)立在生存性能好的節(jié)點(diǎn)處(例如有迂回保護(hù)的節(jié)點(diǎn))，用戶地理位置相對(duì)集中的地方。PON主要有3種應(yīng)用模式。

(1)替代現(xiàn)有的二層匯聚網(wǎng)絡(luò):PON可以替代現(xiàn)有的二層交換機(jī)和光纖收發(fā)器，將LAN的接入網(wǎng)引至IP城域網(wǎng)，如圖1.13所示。

(2)替代相關(guān)段落的接入光纜:PON系統(tǒng)可以替代現(xiàn)有的部分光纜和光交換設(shè)備，從而節(jié)省相關(guān)段落的接入光纜，如圖1.14所示。

(3)多業(yè)務(wù)接入方式(實(shí)現(xiàn)FTTH):PON系統(tǒng)可以提供滿足不同QoS要求的多業(yè)務(wù)、多速率接入，能適應(yīng)用戶的多樣性和業(yè)務(wù)發(fā)展的不確定性的要求，如圖1.15所示。

為了提高網(wǎng)絡(luò)可靠性和生存性，可在PON系統(tǒng)中采用光纖保護(hù)倒換機(jī)制。光纖保護(hù)倒換機(jī)制可按兩種方式進(jìn)行:①自動(dòng)倒換，由故障發(fā)現(xiàn)觸發(fā);②強(qiáng)制倒換，由管理事件觸發(fā)。

光纖保護(hù)主要的有三種類型:主干光纖冗余保護(hù)、OLT PON口冗余保護(hù)、全保護(hù)，如圖1.16所示。

主干光纖冗余保護(hù)(圖1.16(a)):采用單個(gè)PON端口，在OLT PON口處內(nèi)置1′2光開關(guān);采用2∶N光分路器，由OLT檢測(cè)線路狀態(tài)，倒換由OLT完成，對(duì)ONU無(wú)特殊要求。

OLT PON口冗余保護(hù)(圖1.16(b)):備用的PON端口處于冷備用狀態(tài)，采用2∶N光分路器;由OLT檢測(cè)線路狀態(tài)，倒換由OLT完成，對(duì)ONU無(wú)特殊要求。

全保護(hù)(圖1.16(c)):主、備用的PON端口均處于工作狀態(tài);采用2個(gè)2∶N光分路器;在ONU PON口前內(nèi)置光開關(guān)，由ONU檢測(cè)線路狀態(tài)并決定主用線路，倒換由ONU完成。

PON系統(tǒng)保護(hù)倒換機(jī)制可以支持被保護(hù)業(yè)務(wù)的自動(dòng)返回或人工返回。對(duì)于自動(dòng)返回方式，在消除造成倒換的故障后，經(jīng)過(guò)一定的返回等待時(shí)間，被保護(hù)業(yè)務(wù)應(yīng)自動(dòng)返回到原來(lái)的工作路由，返回等待時(shí)間可以設(shè)置。

PON技術(shù)現(xiàn)狀

傳統(tǒng)的PON系統(tǒng)下行數(shù)據(jù)流采用廣播技術(shù)、上行數(shù)據(jù)流采用TDMA技術(shù)，以解決多用戶每個(gè)方向信號(hào)的復(fù)用問(wèn)題。傳統(tǒng)PON技術(shù)采用WDM技術(shù)，在光纖上實(shí)現(xiàn)單纖雙向傳輸，解決2個(gè)方向信號(hào)的復(fù)用傳輸。PON一般由光線路終端(OLT)、分光器(ODU)、用戶終端(ONU)3個(gè)部分構(gòu)成。目前在現(xiàn)網(wǎng)中廣泛應(yīng)用的PON技術(shù)包括EPON和GPON 2種主流技術(shù)，EPON上下行帶寬均為1.25 Gbit/s，GPON下行帶寬為2.5 Gbit/s，上行帶寬為1.25 Gbit/s.

目前在實(shí)際的FTTx應(yīng)用場(chǎng)景中，大多數(shù)EPON/GPON只配置了以太接口，可選配置POTS和2M接口。但從技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求上，EPON/GPON均可實(shí)現(xiàn)IP業(yè)務(wù)和TDM業(yè)務(wù)等多業(yè)務(wù)接入，并可實(shí)現(xiàn)QoS分類。

EPON/GPON均可傳遞時(shí)鐘同步信號(hào)，可通過(guò)OLT的STM-1接口或GE接口，從外部線路中提取頻率同步信號(hào)，此時(shí)OLT需要支持同步以太網(wǎng);也可以在OLT設(shè)備上從外部BITS輸入時(shí)鐘信號(hào)，作為該P(yáng)ON的公共時(shí)鐘源，ONU與該時(shí)鐘源保持頻率同步。

PON技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展

雖然10G EPON和PON尚未大規(guī)模商用，但10 Gbit/s以上速率的PON技術(shù)是近2年ITU-T和FSAN研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。XG-PON1的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)趨于成熟，XG-PON1之后的NG-PON2標(biāo)準(zhǔn) 框架也已基本完成。向多波長(zhǎng)擴(kuò)展是近期技術(shù)研究的重點(diǎn)，F(xiàn)SAN已經(jīng)明確TWDM-PON是未來(lái)NG-PON2的技術(shù)選擇，但在ITU-T SG15中規(guī)范多種技術(shù)的G.multi標(biāo)準(zhǔn)也已基本完成，這說(shuō)明有關(guān)多波長(zhǎng)擴(kuò)展的多個(gè)技術(shù)流派之爭(zhēng)遠(yuǎn)沒(méi)有結(jié)束。表1是ITU-T關(guān)于GPON、XG-PON1和NGPON2相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定和成熟情況。

pon無(wú)源光纖網(wǎng)絡(luò)的英文縮寫，與有源光接入技術(shù)相比，PON由于消除了局端與用戶端之間的有源設(shè)備，從而使得維護(hù)簡(jiǎn)單、可靠性高、成本低，而且能節(jié)約光纖資源，是未來(lái)FTTH的主要解決方案。隨著PON成本的逐步降低，不但在FTTB/FTTC場(chǎng)合PON有了一定的應(yīng)用市場(chǎng)，而且利用PON來(lái)實(shí)現(xiàn)FTTH在日本等發(fā)達(dá)國(guó)家也取得了很大的進(jìn)展。目前PON技術(shù)主要有APON、EPON 和GPON等幾種，其主要差異在于采用了不同的二層技術(shù)。

APON是上世紀(jì)90年代中期就被ITU和全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)論壇(FSAN)標(biāo)準(zhǔn)化的PON技術(shù)，F(xiàn)SAN在2001年底又將APON更名為BPON，APON的最高速率為622Mbps，二層采用的是ATM封裝和傳送技術(shù)，因此存在帶寬不足、技術(shù)復(fù)雜、價(jià)格高、承載IP業(yè)務(wù)效率低等問(wèn)題，未能取得市場(chǎng)上的成功。

為更好適應(yīng)IP業(yè)務(wù)，第一英里以太網(wǎng)聯(lián)盟(EFMA)在2001年初提出了在二層用以太網(wǎng)取代ATM的EPON技術(shù)，IEEE 802.3ah工作小組對(duì)其進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化，EPON可以支持1.25Gbps對(duì)稱速率，將來(lái)速率還能升級(jí)到10Gbps。EPON產(chǎn)品得到了更大程度的商用，由于其將以太網(wǎng)技術(shù)與PON技術(shù)完美結(jié)合，因此成為了非常適合IP業(yè)務(wù)的寬帶接入技術(shù)。對(duì)于Gbit/s速率的EPON系統(tǒng)也常被稱為GE-PON。

在EFMA提出EPON概念的同時(shí)，F(xiàn)SAN又提出了GPON，F(xiàn)SAN與ITU已對(duì)其進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化，其技術(shù)特色是在二層采用ITU-T定義的GFP(通用成幀規(guī)程)對(duì)Ethernet、TDM、ATM等多種業(yè)務(wù)進(jìn)行封裝映射，能提供1.25和2.5Gb/s下行速率和所有標(biāo)準(zhǔn)的上行速率，并具有強(qiáng)大OAM功能。在高速率和支持多業(yè)務(wù)方面，GPON有明顯優(yōu)勢(shì)，但成本目前要高于EPON，產(chǎn)品的成熟性也遜于EPON。

1、PON設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃- OLT的部署。xPON建設(shè)初期，宜采用集中設(shè)置，在傳輸匯聚節(jié)點(diǎn)設(shè)置OLT節(jié)點(diǎn)覆蓋一定區(qū)域內(nèi)的零散用戶。在xPON應(yīng)用成熟期，宜采用分散設(shè)置的原則，將OLT設(shè)置在條件較好的有線接入或無(wú)線接入點(diǎn)機(jī)房，逐步向接入網(wǎng)接入和無(wú)線接入點(diǎn)相統(tǒng)一進(jìn)行過(guò)渡，充分實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)資源的綜合利用。采用大容量的OLT設(shè)備，充分利用光接入的距離優(yōu)勢(shì)，減少局所，降低維護(hù)成本。

2、PON設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃-分光器的部署。分光器分光:目前PON可以采取兩級(jí)分光方式來(lái)保證部署的靈活和端口的充分利用;當(dāng)用戶滲透率提高時(shí)，將二級(jí)分光調(diào)整為一級(jí)分光;就目前接入PON網(wǎng)絡(luò)宜采用一級(jí)分光，盡量不超過(guò)兩級(jí)分光。用戶規(guī)模較小時(shí)，分光器應(yīng)集中設(shè)置;用戶規(guī)模較大時(shí)，分光器可適當(dāng)分散設(shè)置，以便盡量靠近用戶。分光器布放位置:分光器可以根據(jù)工程的實(shí)際情況布放在交接箱、小區(qū)機(jī)房、樓道和弱電井等地方。

3、PON設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃- ONU的部署。建設(shè)PON網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)接入網(wǎng)/FTTB時(shí)，宜盡量選用內(nèi)置語(yǔ)音模塊的設(shè)備實(shí)現(xiàn)綜合業(yè)務(wù)接入。ONU應(yīng)根據(jù)FTTx網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用模式、業(yè)務(wù)需求進(jìn)行設(shè)置。對(duì)于接入網(wǎng)應(yīng)用，應(yīng)盡量將ONU設(shè)置在用戶家里，避免安裝在門口或樓道內(nèi)。對(duì)普通公眾用戶，可將ONU設(shè)置在用戶終端智能盒內(nèi)提供保護(hù)，或者放置于桌面(采用光纖信息插座)。對(duì)于FTTB應(yīng)用，可選擇將ONU設(shè)置在大樓樓道或豎井內(nèi)機(jī)柜、室外光交接箱等不同位置集中放置。ONU原則上采用本地供電方式，盡量不采用遠(yuǎn)端供電方式。為保證斷電時(shí)語(yǔ)音業(yè)務(wù)的正常開展，可以根據(jù)提供電池模塊提供備用電源。

4、PON設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃-網(wǎng)管。集中建設(shè)廠家網(wǎng)管，開放北向接口，便于接入傳輸綜合網(wǎng)管。

補(bǔ)充:PON 在環(huán)境里面代表顆粒有機(jī)氮。

PON的復(fù)雜性在于信號(hào)處理技術(shù) 。在下行方向上，交換機(jī)發(fā)出的信號(hào)是廣播式發(fā)給所有的用戶。在上行方向上，各ONU必須采用某種多址接入?yún)f(xié)議如時(shí)分多路訪問(wèn)TDMA(Time Division Multiple Access)協(xié)議才能完成共享傳輸通道信息訪問(wèn)。目前用于寬帶接入的PON技術(shù)主要有: EPON和GPON。