一、PON、APON和EPON技術介紹
1、PON
PON(passive optical network),翻譯過來的意思是“無源光網絡”,是指接入用戶的光纖配線網中,中間部分不含有任何有源電子設備,全部由光分路器(Splitter)等無源器件實現用戶信號的匯聚上行和廣播下行。是實現用戶“最后一公里”接入的重要技術手段。
其基本組網示意圖如下:
OLT:光線路單元,放在局端機房,實現業(yè)務的聚合和下發(fā);
ONU:光網絡單元,放在用戶處,提供多種業(yè)務接口,實現用戶綜合接入;
分光器:屬無源光器件,利用光學工藝技術,實現光信號的分路下行和上行;
PON的復雜性在于信號處理技術。在下行方向上,OLT發(fā)出的信號是按廣播方式(發(fā)給各ONU的數據占不同的TDM時隙)發(fā)給所有的ONU,ONU可以收到所有的廣播數據,但只接受地址碼和自己的ONU-ID相符的廣播數據,其他數據則丟棄。在上行方向上,一般采用TDMA方式,各ONU按照OLT規(guī)定好的時間,在固定的時隙內傳送數據。各ONU傳送時間的安排,是按照由OLT自動測試計算出來的各ONU信號到達OLT的時間,統(tǒng)一由OLT安排的,各ONU發(fā)送時隙相互間隔,這樣就可以防止各ONU上傳數據時,相互沖突碰撞,損傷信號。
2、APON
APON(ATM passive optical network),ATM無源光網絡。
人們開發(fā)PON技術的出發(fā)點,就是想實現“一網多能“的綜合業(yè)務接入,既要支持傳統(tǒng)的TDM業(yè)務,也要支持IP等分組業(yè)務,所以在90年代中期,人們自然就想到了利用ATM協(xié)議作為無源光網絡中OLT與ONU之間通信的鏈路層協(xié)議,利用ATM良好的QOS保障機制和對多業(yè)務的支持,實現PON的綜合業(yè)務接入。
APON下行的速率可以達到622M,上行155M,上下行波長分離(1310nm,1550nm)。
但是,由于ATM協(xié)議復雜,接口昂貴,使APON就像ATM本省一樣,一直也沒有大規(guī)模應用。從發(fā)展情況看,APON很有可能被EPON取代。
3、EPON
EPON就是Ethernet PON。由于以太技術的高速發(fā)展,ATM技術基本退出了局域網。隨著GE的大規(guī)模應用及10G標準的推出,為以太技術走向主干打開了大門,因此如何把簡單經濟的以太技術與PON的傳輸結構結合起來,已經成為設備制造商和運營商共同關注的焦點問題。目前已有千兆級的EPON商用產品問世。
顧名思義,EPON網絡中,對于IP業(yè)務,OLT與ONU之間的鏈路層采用以太技術,通過在TDM時隙里的映射、封裝進行相互通信,上下行可以達到對稱的1.25Gb/s,可以滿足目前寬帶城域網的用戶需求,打破了APON的622M/155M的帶寬瓶頸,而且可以向2.5G和10G升級,應用前景廣闊。
EPON對傳統(tǒng)TDM業(yè)務(E1,OC3等)的支持也比APON有優(yōu)勢,APON對E1等TDM業(yè)務的支持,是把信號碼流封裝到ATM信元里,以統(tǒng)計復用的方式送到線路上,上送到OLT終結,取出信號,恢復碼流,實際上是一種仿真的傳輸方式,存在由于受突發(fā)業(yè)務的影響,信元分組包擁塞,造成傳輸質量下降的隱患。EPON對TDM業(yè)務的處理方式采用源模式,即通過周期性固定的TDM傳輸時隙,傳送信碼流,對信碼流的內部幀格式不作任何改動,完全是基于TDM的透明傳送,傳送質量更加可靠。
二、EPON在應用方面的特色
1、節(jié)省光纜資源
PON技術的特點就是利用單纖和分光器組網,所以和其他PON技術一樣,EPON可以大量節(jié)省光纖資源。
2、可以快速開通業(yè)務
PON網絡的施工容易,尤其是在已有網絡基礎上增加新ONU的光纜施工,只需從分光器處引出光纜到用戶處即可,不用象傳統(tǒng)做法那樣,中斷業(yè)務、截斷光纜、重新熔接;
3、減少機房建設,節(jié)省投資
在用戶集中地區(qū),可以通過分光器匯聚用戶,在局端共享一套設備。分光器屬于無源器件,不用供電、保溫、防雷擊,所以可以靈活放置,不用建設專門機房,便于施工的建設和協(xié)調。
尤其適合網吧、話吧和寫字樓用戶集中地區(qū)。
4、上下行速率為1.25Gb/S,高帶寬,共享千兆端口,可以用較低的成本實現千兆到小區(qū)、寫字樓。
5、提供IP、TDM和xDSL綜合接入能力,擴容方便容易。
6、ONU上可以實現基于端口的隔離和限速,保證用戶網絡安全,實現差異化服務,便于市場開拓。
7、可以實現到網絡末梢設備的統(tǒng)一網管,便于維護,降低維護成本,提高維護效率。目前常用的末端接入設備,比如,PDH、光纖收發(fā)器在實現統(tǒng)一網管監(jiān)控方面很困難,成本高,而且往往只監(jiān)不控,維護效率和成本較高。
但是,EPON和其他PON技術一樣,自身也有一些問題。總的說來,EPON是一種共享帶寬技術,一個新的ONU加入、一個新用戶的開通,都會引起整個EPON系統(tǒng)重新安排ONU上傳時間,ONU重新分配各用戶時隙,系統(tǒng)穩(wěn)定性不好。這些都是在應用中要注意的。
綜上所述,EPON將成為一種重要接入手段,將逐步被人們認識和應用。
摘自 計算機世界網