论文部分内容阅读
随着光纤传输网络技术发展的不断突破和DSL接入技术的提升，FTTx加ADSL2 或VDSL2的网络建设模式正成为接入网络新建和改建的首选方式。
光纤传输网络所带来的长期运营成本的节约和无限的网络容量，将给运营商赢得可观的业务收益。其中，GPON(千兆无源光网络)是光纤到户网络的一种理想的网络结构，能提升上行和下行以太网流量的带宽效率。
为更好适应IP业务，第一公里以太网联盟(EFMA)在2001年初提出了在二层用以太网取代ATM的EPON技术，IEEE 802.3ah工作小组对其进行了标准化，EPON可以支持1.25Gbps对称速率。
FSAN(全业务接入网论坛)从2002年开始制定GPON规范，并与ITU已对其进行了标准化。GPON的关键点是提供更高的带宽，对IP业务具有更高的传输效率，适用于三重播放业务。
2004年中，GPON 的规范系列完成，同时为了更利于降低规范实现的成本,提高可靠性，2005年5月，FSAN对GPON规范中多处内容的实现达成一致，在二层采用ITU-T定义的GFP(通用成帧规程)对Ethernet、TDM、ATM等多种业务进行封装映射，提供1.25和2.5Gb/s下行速率和所有标准的上行速率，并且放寬了对上行突发模式光同步特性的要求。因此，在高速率和支持多业务方面，GPON有明显优势。
GPON的四大突破
由于标准简单，技术要求宽松，拥有成熟的EPON(以太无源光网络)商用芯片，EPON设备已经开始在国内各地测试或应用。但是，不容忽视的是GPON从2005年起，不仅有了长足的进展，而且发展势头超过预期。
一、阻碍GPON应用的商用芯片问题已经得到解决。Broadlight公司宣布了针对GPON标准的片上系统(SoC)策略，飞思卡尔半导体将与PON和DSL系统主导厂商阿尔卡特携手打造GPON的SoC解决方案。一直提供EPON芯片的供应商Passave已经推出GPON芯片，从而成为业界第一个能同时提供符合IEEE和FSAN标准的PON芯片供应商。
二、光器件成本的优化。ITU-T 15组在2005年5月会议上对GPON标准进行了增补，允许可选地将上行前导字延长为最大128 字节，放宽了突发同步时长的要求，使得成本较低的法布里-珀罗腔(FP)发送机可以用于GPON的ONT，从而使GPON ONT的成本显著降低。
三、网络应用需求开始出现。2005年11月，期待已久的美国三大RBOC运营商关于GPON技术的招标建议(RFP)与公众见面。同时，北电、阿尔卡特朗讯、摩托罗拉等都已经透露了GPON方案与产品热点关注自己GPON产品的情况，纷纷加入到GPON阵营中来。
四、2006年以来，基于GPON的技术开始受到众多运营商的青睐。利用GPON接入设备和FTTx加ADSL2 或VDSL2的网络建设模式，使Verizon、新加坡电信和德国电信的接入网络大大提速。
GPON支持全业务
GPON与EPON最大不同在于业务支持能力。GPON是为支持全业务的部署(语音、数据和视频)而设计。而EPON是为使点对点网络能支持点对多点网络而设计，没有考虑对全业务的支持。它最初是用来向高速上网业务提供比普通DSL网络或有线电视网络更高的接入速率。
从EPON和GPON的主要技术特性的对照表可以看到，GPON 系统在带宽能力、安全性和可管理性方面明显优于EPON系统。
带宽能力 GPON的线路速率是2.488Gb/s下行，1.244Gb/s上行，而EPON是1.25Gb/s上下行对称速率。GPON不但提供了2倍的下行速率，而且带宽可用效率明显高于EPON。这是因为EPON采用8B/10B的线路编码方式，引入20%的带宽损失，GPON则采用不归零(NRZ)编码，没有这部分损耗。因而GPON能为宽带运营商实现网络带宽的高效提速，更适合部署高带宽需求的宽带业务。
安全性 由于EPON在下行方向的数据是广播到所有ONT，每个用户都可以接收到同样的数据包。恶意用户就可以通过改写ONT代码来偷看所有下行数据包，产生安全隐患。在上行方向，数据是由各个ONT分别在特定的时间片传送，故没有被其他ONT偷看的可能。由于GPON技术支持高级的封装标准(AES标准)，即世界上最严密的加密算法，可防止下行方向数据被窃听的问题，其网络的安全性更强。
可管理性 GPON的可靠性同样优于EPON。这是因为GPON提供标准的ONT管理控制接口(OMCI)，OMCI信道协议用来管理高层定义的业务，包括ONU的功能集、T-CONT业务种类与数量、QoS参数协商等参数，是实现GPON网络集中业务管理的信令传输通道，处理层次高，并保证了开放性、可扩展的特性。
无论采用何种PON，每用户的成本主要取决于ONT和OLT。GPON刚出现时，该标准的ONT和OLT的成本会相对高一些。但是，目前GPON的核心芯片和光器件复杂度和技术指标已经与EPON相近，在相同的设备配置情况下，设备成本将主要取决于采购数量。
随着光纤成本的日益降低，已经成熟的标准GPON芯片大规模生产，以及GPON网络未来部署规模的扩大，毫无疑问，GPON的建设和运营综合成本将大大降低，将成为当今首选的PON接入技术。
光纤传输网络所带来的长期运营成本的节约和无限的网络容量，将给运营商赢得可观的业务收益。其中，GPON(千兆无源光网络)是光纤到户网络的一种理想的网络结构，能提升上行和下行以太网流量的带宽效率。
为更好适应IP业务，第一公里以太网联盟(EFMA)在2001年初提出了在二层用以太网取代ATM的EPON技术，IEEE 802.3ah工作小组对其进行了标准化，EPON可以支持1.25Gbps对称速率。
FSAN(全业务接入网论坛)从2002年开始制定GPON规范，并与ITU已对其进行了标准化。GPON的关键点是提供更高的带宽，对IP业务具有更高的传输效率，适用于三重播放业务。
2004年中，GPON 的规范系列完成，同时为了更利于降低规范实现的成本,提高可靠性，2005年5月，FSAN对GPON规范中多处内容的实现达成一致，在二层采用ITU-T定义的GFP(通用成帧规程)对Ethernet、TDM、ATM等多种业务进行封装映射，提供1.25和2.5Gb/s下行速率和所有标准的上行速率，并且放寬了对上行突发模式光同步特性的要求。因此，在高速率和支持多业务方面，GPON有明显优势。
GPON的四大突破
由于标准简单，技术要求宽松，拥有成熟的EPON(以太无源光网络)商用芯片，EPON设备已经开始在国内各地测试或应用。但是，不容忽视的是GPON从2005年起，不仅有了长足的进展，而且发展势头超过预期。
一、阻碍GPON应用的商用芯片问题已经得到解决。Broadlight公司宣布了针对GPON标准的片上系统(SoC)策略，飞思卡尔半导体将与PON和DSL系统主导厂商阿尔卡特携手打造GPON的SoC解决方案。一直提供EPON芯片的供应商Passave已经推出GPON芯片，从而成为业界第一个能同时提供符合IEEE和FSAN标准的PON芯片供应商。
二、光器件成本的优化。ITU-T 15组在2005年5月会议上对GPON标准进行了增补，允许可选地将上行前导字延长为最大128 字节，放宽了突发同步时长的要求，使得成本较低的法布里-珀罗腔(FP)发送机可以用于GPON的ONT，从而使GPON ONT的成本显著降低。
三、网络应用需求开始出现。2005年11月，期待已久的美国三大RBOC运营商关于GPON技术的招标建议(RFP)与公众见面。同时，北电、阿尔卡特朗讯、摩托罗拉等都已经透露了GPON方案与产品热点关注自己GPON产品的情况，纷纷加入到GPON阵营中来。
四、2006年以来，基于GPON的技术开始受到众多运营商的青睐。利用GPON接入设备和FTTx加ADSL2 或VDSL2的网络建设模式，使Verizon、新加坡电信和德国电信的接入网络大大提速。
GPON支持全业务
GPON与EPON最大不同在于业务支持能力。GPON是为支持全业务的部署(语音、数据和视频)而设计。而EPON是为使点对点网络能支持点对多点网络而设计，没有考虑对全业务的支持。它最初是用来向高速上网业务提供比普通DSL网络或有线电视网络更高的接入速率。
从EPON和GPON的主要技术特性的对照表可以看到，GPON 系统在带宽能力、安全性和可管理性方面明显优于EPON系统。
带宽能力 GPON的线路速率是2.488Gb/s下行，1.244Gb/s上行，而EPON是1.25Gb/s上下行对称速率。GPON不但提供了2倍的下行速率，而且带宽可用效率明显高于EPON。这是因为EPON采用8B/10B的线路编码方式，引入20%的带宽损失，GPON则采用不归零(NRZ)编码，没有这部分损耗。因而GPON能为宽带运营商实现网络带宽的高效提速，更适合部署高带宽需求的宽带业务。
安全性 由于EPON在下行方向的数据是广播到所有ONT，每个用户都可以接收到同样的数据包。恶意用户就可以通过改写ONT代码来偷看所有下行数据包，产生安全隐患。在上行方向，数据是由各个ONT分别在特定的时间片传送，故没有被其他ONT偷看的可能。由于GPON技术支持高级的封装标准(AES标准)，即世界上最严密的加密算法，可防止下行方向数据被窃听的问题，其网络的安全性更强。
可管理性 GPON的可靠性同样优于EPON。这是因为GPON提供标准的ONT管理控制接口(OMCI)，OMCI信道协议用来管理高层定义的业务，包括ONU的功能集、T-CONT业务种类与数量、QoS参数协商等参数，是实现GPON网络集中业务管理的信令传输通道，处理层次高，并保证了开放性、可扩展的特性。
无论采用何种PON，每用户的成本主要取决于ONT和OLT。GPON刚出现时，该标准的ONT和OLT的成本会相对高一些。但是，目前GPON的核心芯片和光器件复杂度和技术指标已经与EPON相近，在相同的设备配置情况下，设备成本将主要取决于采购数量。
随着光纤成本的日益降低，已经成熟的标准GPON芯片大规模生产，以及GPON网络未来部署规模的扩大，毫无疑问，GPON的建设和运营综合成本将大大降低，将成为当今首选的PON接入技术。