企業(yè)寬帶光纖接入網(wǎng)的前景與技術(shù)選擇
首先簡(jiǎn)要介紹了寬帶接入網(wǎng)的發(fā)展?fàn)顩r和主要應(yīng)用，接下來(lái)重點(diǎn)分析比較了各種寬帶點(diǎn)到點(diǎn)有源光纖系統(tǒng)和寬帶點(diǎn)到多點(diǎn)無(wú)源光纖系統(tǒng)的特點(diǎn)和發(fā)展，最后指出我國(guó)的發(fā)展將可能跨越APON、BPON和EPON階段，從寬帶點(diǎn)到點(diǎn)以太網(wǎng)光纖系統(tǒng)和GEPON開(kāi)始，乃至很快過(guò)渡到GPON階段。
一、寬帶接入網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用
進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，全球?qū)拵Ы尤刖W(wǎng)進(jìn)入了一個(gè)大發(fā)展階段，其中亞太地區(qū)，特別是韓國(guó)和日本是發(fā)展最迅猛的國(guó)家，這與其政府的大力推動(dòng)是密不可分的。韓國(guó)經(jīng)過(guò)三年的大發(fā)展，寬帶用戶總數(shù)突破1 000萬(wàn)，寬帶普及率達(dá)到世界第一，占家庭用戶的70％，互聯(lián)網(wǎng)用戶的90％，市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到40億美元。日本政府也通過(guò)各種措施（包括eJapan、uJapan等一系列國(guó)家項(xiàng)目）大力推動(dòng)寬帶技術(shù)的發(fā)展，目前寬帶用戶總數(shù)為1 500萬(wàn)，其中光纖到戶（FTTH）達(dá)到120萬(wàn)，計(jì)劃到2005年將寬帶用戶總數(shù)提高到3 000萬(wàn)，其中FTTh達(dá)到1 000萬(wàn)。美國(guó)的寬帶接入以電纜電視和ADSL為主，近來(lái)光纖到駐地（FTTP）已引起不少地方政府的興趣，成為近期FTTP發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力，傳統(tǒng)電信公司中Verizon的態(tài)度最積極，計(jì)劃在2004年敷設(shè)100萬(wàn)戶。
從寬帶應(yīng)用看，按照美國(guó)麥肯錫公司的最新分析，初期的寬帶應(yīng)用主要是高速上網(wǎng)，可以增加約30％的上網(wǎng)時(shí)間。此后，隨著寬帶業(yè)務(wù)的大規(guī)模拓展，開(kāi)發(fā)新的業(yè)務(wù)將成為繼續(xù)發(fā)展的動(dòng)力。據(jù)美國(guó)ＲhＫ在2004年第一季度的調(diào)查結(jié)果顯示，2003年美國(guó)前五名的寬帶消費(fèi)是網(wǎng)上賭博、成人節(jié)目、游戲、音樂(lè)下載和視頻點(diǎn)播，具有明顯的向消費(fèi)類業(yè)務(wù)傾斜的趨勢(shì)。韓國(guó)寬帶市場(chǎng)的成功發(fā)展主要取決于兩大因素：第一是政府的大力支持，包括政策推進(jìn)、政府資金的支持等，例如韓國(guó)政府撥出15億美元資助運(yùn)營(yíng)商建網(wǎng)，發(fā)放10億美元低息貸款鼓勵(lì)建網(wǎng)，開(kāi)發(fā)200美元的低價(jià)電腦扶貧以及開(kāi)放健康的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境；第二是豐富的在線應(yīng)用和內(nèi)容，教育與游戲相結(jié)合形成的應(yīng)用突破使網(wǎng)民的上網(wǎng)時(shí)間從每月17h提高到44h。
需要指出，討論應(yīng)用驅(qū)動(dòng)要防止進(jìn)入一個(gè)基本認(rèn)識(shí)上的誤區(qū)，即不能寄希望于人為事先研究開(kāi)發(fā)出一兩項(xiàng)所謂的"殺手锏應(yīng)用"來(lái)推廣應(yīng)用。事實(shí)上，從電信發(fā)展歷史看，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)達(dá)到一定規(guī)模時(shí)，各種應(yīng)用會(huì)自然產(chǎn)生，這也是所謂的邁特卡夫定律的威力所在。歷史上沒(méi)有一種技術(shù)生來(lái)就帶著一大堆應(yīng)用，無(wú)論是移動(dòng)通信還是互聯(lián)網(wǎng)，其短信、瀏覽、網(wǎng)上聊天等關(guān)鍵應(yīng)用都是在用戶規(guī)模發(fā)展到一定程度后自然產(chǎn)生的，而不是事先刻意設(shè)計(jì)和策劃出來(lái)的。
二、寬帶光纖接入網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)
寬帶接入網(wǎng)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)手段有多種，包括銅線上的DSL和以太網(wǎng)技術(shù)，同軸電纜上的HFC技術(shù)，光纖上的各種有源和無(wú)源技術(shù)，以及無(wú)線上的寬帶接入技術(shù)等。當(dāng)前各種寬帶接入技術(shù)都在發(fā)展和應(yīng)用，從世界范圍看，電信公司是以ADSL為主發(fā)展的。根據(jù)ATM論壇的統(tǒng)計(jì)，2004年第一季度全球已有7 340多萬(wàn)ADSL寬帶用戶，其他寬帶接入技術(shù)的用戶量都不是很大。
目前的ADSL技術(shù)是建立在銅線基礎(chǔ)上的寬帶接入技術(shù)，然而銅是世界性戰(zhàn)略資源，所以隨著國(guó)際銅纜價(jià)格的持續(xù)攀升，以銅纜為基礎(chǔ)的ｘDSL的線路成本會(huì)越來(lái)越高；其次，作為有源設(shè)備，電磁干擾難以避免，維護(hù)成本也會(huì)越來(lái)越高；最后，隨著全網(wǎng)的光纖化進(jìn)程繼續(xù)向用戶側(cè)延伸，端到端寬帶連接的限制將越來(lái)越集中在接入段，目前ADSL上行1 MBit/s和下行8 MBit/s的連接速率已無(wú)法滿足高端用戶的長(zhǎng)遠(yuǎn)需求。盡管ADSL2和ADSL2＋技術(shù)有望緩解這一壓力，但其速率和傳輸距離的繼續(xù)大幅度提高是受限的，不能指望有本質(zhì)性突破。顯然，隨著光纖在長(zhǎng)途網(wǎng)、城域網(wǎng)乃至接入網(wǎng)主干段的大量應(yīng)用，邏輯的發(fā)展趨勢(shì)將是繼續(xù)向接入網(wǎng)的配線段和引入線部分延伸，關(guān)鍵是推進(jìn)速度有多快。這將取決于多種因素，包括市場(chǎng)的需求、競(jìng)爭(zhēng)的需要、應(yīng)用的刺激、技術(shù)的進(jìn)步、成本的下降以及配套運(yùn)維系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，等等。我國(guó)舉辦2008年奧運(yùn)會(huì)和2010年世界博覽會(huì)這兩大事件將在一定程度上推進(jìn)寬帶光纖接入網(wǎng)的發(fā)展。下面將重點(diǎn)從技術(shù)角度來(lái)分析幾種主要寬帶光纖接入技術(shù)的特征、問(wèn)題和發(fā)展趨勢(shì)。
三、點(diǎn)到點(diǎn)有源光纖接入網(wǎng)
1.寬帶數(shù)字環(huán)路載波系統(tǒng)
光纖接入網(wǎng)可以粗分為有源和無(wú)源兩類，所謂的有源光接入網(wǎng)以前主要指第二代數(shù)字環(huán)路載波（DLC）系統(tǒng)，即綜合的數(shù)字環(huán)路載波（IDLC）系統(tǒng)。隨著寬帶的發(fā)展，DLC也在進(jìn)一步改進(jìn)以支持DSL等寬帶接入業(yè)務(wù)，構(gòu)筑統(tǒng)一的寬窄帶綜合接入平臺(tái)，支持向光纖到路邊（FTTC）/FTTH的演進(jìn)，國(guó)際上（例如heavy Reading）將其看作第三代DLC系統(tǒng)或?qū)拵?shù)字環(huán)路載波（B－DLC）系統(tǒng)。其中又分為兩種：一種是在原有IDLC的基礎(chǔ)上加寬帶背板總線，支持獨(dú)立DSL接入；另一種是新設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，所有用戶接口都是普通老式電話業(yè)務(wù)（POTS）加DSL，而成本幾乎沒(méi)有明顯變化，設(shè)備往往還集成了VoIP媒體網(wǎng)關(guān)，具有h.248控制協(xié)議和信令，可以由軟交換直接控制，適合網(wǎng)絡(luò)在從傳統(tǒng)電話網(wǎng)端局向軟交換統(tǒng)一控制的寬帶網(wǎng)過(guò)渡時(shí)期應(yīng)用。
傳統(tǒng)DLC的缺陷是由于低用戶密度區(qū)數(shù)字用戶線接入復(fù)用設(shè)備（DSLAM）的敷設(shè)缺位或DSL的傳輸距離和速率限制而只能支持大約50％的用戶。而B(niǎo)－DLC可以增加DSL的可用性，在所有有業(yè)務(wù)需求的地區(qū)都可以按需提供DSL業(yè)務(wù)。B－DLC也是推動(dòng)接入網(wǎng)靈活點(diǎn)（交接箱處）融合的理想平臺(tái)，可以按需以用戶線為基礎(chǔ)逐步實(shí)現(xiàn)向軟交換的平滑過(guò)渡。這種技術(shù)在較低DSL密度下是比較經(jīng)濟(jì)的解決方案，轉(zhuǎn)折點(diǎn)大約為25％左右，對(duì)于大規(guī)模高密度DSL敷設(shè)，則DSLＡＭ是更理想的解決方案。然而，B－DLC技術(shù)作為有源設(shè)備仍然無(wú)法完全擺脫電磁干擾和雷電影響以及有源設(shè)備固有的維護(hù)問(wèn)題，盡管在近中期會(huì)有發(fā)展，但不是接入網(wǎng)的長(zhǎng)遠(yuǎn)解決方案。
2.點(diǎn)到點(diǎn)同步數(shù)字系列/多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)系統(tǒng)
在接入網(wǎng)中應(yīng)用點(diǎn)到點(diǎn)同步數(shù)字系列（SDH） 的主要優(yōu)勢(shì)在于可以提供理想的網(wǎng)絡(luò)性能和業(yè)務(wù)可靠性。SDH的最新發(fā)展趨勢(shì)是支持以太網(wǎng)等業(yè)務(wù)接口的映射，于是SDH逐漸發(fā)展成為多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)（MSTP）。基本思路是將多種不同業(yè)務(wù)直接或經(jīng)過(guò)處理后再通過(guò)虛電路（VC）級(jí)聯(lián)等方式映射進(jìn)不同的SDH時(shí)隙， 而將SDH設(shè)備與二層乃至三層分組設(shè)備在物理上集成為一個(gè)實(shí)體，構(gòu)成業(yè)務(wù)層和傳送層一體化的SDH多業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)，定位于網(wǎng)絡(luò)的邊緣。具體實(shí)施時(shí)相當(dāng)于將SDH復(fù)用器、數(shù)字交叉連接器（DXC）、WDM終端、二層交換機(jī)乃至IP邊緣路由器等多個(gè)獨(dú)立的設(shè)備集成為一個(gè)MSTP網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，統(tǒng)一控制和管理。當(dāng)然，這種融合不是一步到位的，隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，近期可以首先實(shí)現(xiàn)物理融合，中長(zhǎng)期再走向完全的功能融合，成為名副其實(shí)的融合節(jié)點(diǎn)。特別是集成了VC級(jí)聯(lián)、通用成幀協(xié)議（GFP）、動(dòng)態(tài)鏈路容量調(diào)整機(jī)制（LCAS）三種標(biāo)準(zhǔn)功能的新一代MSTP，不僅能大大增強(qiáng)自身靈活有效支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)的能力，而且可以將核心智能光網(wǎng)絡(luò)的智能特征擴(kuò)展到網(wǎng)絡(luò)邊緣，增強(qiáng)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的智能范圍和效率。
最新的發(fā)展則是將具有很好匯聚特性和優(yōu)化數(shù)據(jù)接入能力的彈性分組環(huán)（RPR）功能集成進(jìn)來(lái)，最適合于城域網(wǎng)的接入層應(yīng)用，特別是以太網(wǎng)業(yè)務(wù)帶寬需求占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的場(chǎng)合。然而，由于RPR沒(méi)有跨環(huán)標(biāo)準(zhǔn)，獨(dú)立組大網(wǎng)的能力較弱，若利用與MPLS相結(jié)合的方法可以使跨環(huán)業(yè)務(wù)流配置成同一個(gè)MPLS的標(biāo)記交換通道，從而實(shí)現(xiàn)多個(gè)RPR環(huán)業(yè)務(wù)的互通和端到端業(yè)務(wù)調(diào)度。利用MPLS還能提供基于全網(wǎng)的流量工程，實(shí)現(xiàn)空間重用和帶寬保證，提供有QoS保證的端到端的業(yè)務(wù)連接，加強(qiáng)了支持?jǐn)?shù)據(jù)靈活聯(lián)網(wǎng)的能力，應(yīng)用范圍則可以擴(kuò)展到網(wǎng)狀網(wǎng)等復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。鑒于這種方案基于同步工作，抖動(dòng)要求嚴(yán)格，設(shè)備成本較高，而且靈活生成業(yè)務(wù)的能力不足，因此主要適用于局間或匯接點(diǎn)（POP）間，以及大型企事業(yè)用戶的點(diǎn)到點(diǎn)通信。
3.點(diǎn)到點(diǎn)有源以太網(wǎng)系統(tǒng)
傳統(tǒng)以太網(wǎng)技術(shù)不屬于接入網(wǎng)范疇，而屬于用戶駐地網(wǎng)（CPN）領(lǐng)域。然而其應(yīng)用領(lǐng)域卻正在向包括接入網(wǎng)在內(nèi)的其他公用網(wǎng)領(lǐng)域擴(kuò)展。歷史上，對(duì)于企事業(yè)用戶應(yīng)用環(huán)境，以太網(wǎng)技術(shù)一直是最流行的方法，目前已成為僅次于供電插口的第二大住宅和辦公室公用設(shè)施接口。采用以太網(wǎng)作為企事業(yè)用戶接入手段的主要原因是：已有巨大的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)和長(zhǎng)期的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，目前所有流行的操作系統(tǒng)和應(yīng)用都與以太網(wǎng)兼容，性能價(jià)格比好，可擴(kuò)展性強(qiáng)，容易安裝開(kāi)通以及可靠性高等。
對(duì)于公用網(wǎng)住宅用戶應(yīng)用環(huán)境，點(diǎn)到點(diǎn)有源以太網(wǎng)系統(tǒng)采用有源業(yè)務(wù)集中點(diǎn)來(lái)替代無(wú)源點(diǎn)到多點(diǎn)系統(tǒng)的無(wú)源器件，使傳輸距離可以擴(kuò)展到160km。主要優(yōu)點(diǎn)是：專用接入，帶寬有保證，每用戶可以獨(dú)享100 Mbit/s的接入速率，局端設(shè)備簡(jiǎn)單，傳輸距離長(zhǎng)，成本隨用戶數(shù)的實(shí)際增長(zhǎng)而線性增加，投資風(fēng)險(xiǎn)低，在低密度用戶分散地區(qū)成本較低。缺點(diǎn)是光纖設(shè)施專用，當(dāng)需求快速增長(zhǎng)且用戶很密集時(shí)，空間需求和成本也隨之迅速增加，因而不太適合高密集用戶區(qū)域。
由于計(jì)費(fèi)、質(zhì)量、管理、安全等多種因素，以太網(wǎng)作為公用網(wǎng)接入方式尚需進(jìn)一步改進(jìn)，主要是因?yàn)橐蕴W(wǎng)技術(shù)的固有機(jī)制不提供端到端的包時(shí)延、包丟失率和帶寬控制，難以保證實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量，缺乏安全機(jī)制保證等。
四、點(diǎn)到多點(diǎn)系統(tǒng)
1.無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（PON）是一種很有吸引力的純介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，其主要特點(diǎn)是避免了有源設(shè)備的電磁干擾和雷電影響，減少了線路和外部設(shè)備的故障率，提高了系統(tǒng)的可靠性，同時(shí)節(jié)省了維護(hù)成本，并能比較經(jīng)濟(jì)地支持模擬廣播電視業(yè)務(wù)，即具備三重功能（triple-play）。據(jù)美國(guó)貝爾運(yùn)營(yíng)公司報(bào)道，采用PON技術(shù)每年每線可節(jié)約50美元的維護(hù)費(fèi)用，是電信維護(hù)部門長(zhǎng)期期待的技術(shù)；其次，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的信號(hào)；最后，由于其光發(fā)送機(jī)和光纖由用戶共享，因而線路成本較其他點(diǎn)到點(diǎn)通信方式低。特別是隨著光纖向用戶日益推進(jìn)，其綜合優(yōu)勢(shì)越來(lái)越明顯。PON的靈活組網(wǎng)能力和經(jīng)濟(jì)適用能力使其最適合于分散的小企業(yè)和居民用戶，特別是那些用戶區(qū)域較分散，而每一區(qū)域用戶又相對(duì)集中的小面積密集用戶地區(qū)。
PON的主要缺點(diǎn)是一次性投入成本較高，因?yàn)榫侄斯饩€路終端（OLT）很貴，光纖和分路器等無(wú)源基礎(chǔ)設(shè)施又必須一次到位，這樣當(dāng)用戶數(shù)較少或用戶分布超過(guò)某一限定距離時(shí)，單用戶成本就很高。另外，其樹(shù)形分支拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)使用戶不具備保護(hù)功能或保護(hù)功能成本較高，影響了其大規(guī)模發(fā)展。
2.ATM無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)和寬帶無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)
早期的窄帶PON是基于TDM的，性能價(jià)格比低，已經(jīng)自然消亡。ATM化的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)/寬帶無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（APON/BPON）可以利用ATM的集中和統(tǒng)計(jì)復(fù)用功能，再結(jié)合無(wú)源分路器對(duì)光纖和光線路終端的共享作用，使性能價(jià)格比有很大改進(jìn)，目前在美國(guó)和日本等國(guó)已經(jīng)開(kāi)始商用，在日本已經(jīng)敷設(shè)了約50萬(wàn)線。
然而，目前實(shí)際APON/BPON的業(yè)務(wù)適配提供卻很復(fù)雜，業(yè)務(wù)提供能力有限，數(shù)據(jù)傳送速率和效率不高，成本較高，其市場(chǎng)前景由于ATM的衰落而變得很不確定。從長(zhǎng)遠(yuǎn)的業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢(shì)看，APON的可用帶寬仍然不夠。以FTTC為例，盡管典型主干下行速率可達(dá)622 Mbit/s，但分路后實(shí)際可分到每個(gè)用戶的帶寬將大大減小。按32路計(jì)算，每一個(gè)分支的可用帶寬僅剩19.5 Mbit/s，再按10個(gè)用戶共享計(jì)算，則每個(gè)用戶僅能分到約2 Mbit/s。顯然，這樣的性能價(jià)格比無(wú)法滿足網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展需要。
3.以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)/千兆以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)
近幾年隨著IP的崛起和發(fā)展，有人提出了以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（EPON）的概念，即在與APON和BPON類似的結(jié)構(gòu)和G.983的基礎(chǔ)上，設(shè)法保留其精華部分——物理層PON，而以以太網(wǎng)代替ATM作為鏈路層協(xié)議，構(gòu)成一個(gè)可以提供更大帶寬、更低成本和更寬業(yè)務(wù)能力的新的結(jié)合體——EPON。這一思想在以太網(wǎng)界得到了積極響應(yīng)，在IEEE 802.3的旗幟下已經(jīng)形成了初步標(biāo)準(zhǔn)千兆以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（GEPON）。在實(shí)際中，EPON和GEPON的基本差別就是標(biāo)準(zhǔn)化，前者往往指非標(biāo)設(shè)備，后者指符合IEEE 802.3ah規(guī)范的設(shè)備。另外，GEPON的傳輸距離和分路比均比EPON有所減小。
從EPON/ＧEPON的結(jié)構(gòu)看，其關(guān)鍵優(yōu)點(diǎn)是極大地簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)的多層重疊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，主要特點(diǎn)有：
·消除了ATM和SDH層，從而降低了初始成本和運(yùn)行成本；
·下行業(yè)務(wù)速率高達(dá)1G bit/s，允許支持更多用戶，每用戶帶寬可以更高，并能提供視頻業(yè)務(wù)能力和較好的QoS；
·硬件簡(jiǎn)單，無(wú)須室外電子設(shè)備，使安裝部署工作得以簡(jiǎn)化；
·改進(jìn)了電路的靈活指配以及業(yè)務(wù)的提供和重配置能力。
IEEE 802.3ah規(guī)范的GEPON技術(shù)的規(guī)范性好，上下行波長(zhǎng)分別是1 310 nm和1 490 nm，上下行速率為1.25Gbit/s，傳輸距離是10/20km，分路比是16，主要業(yè)務(wù)是數(shù)據(jù)和語(yǔ)音，增加一個(gè)1 550 nm電視廣播波長(zhǎng)后，可提供語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和電視三合一的所謂"triple-play"寬帶業(yè)務(wù)捆綁服務(wù)，而這將是未來(lái)家庭業(yè)務(wù)的"殺手锏應(yīng)用"。
EPON/GEPON的主要缺點(diǎn)是效率低和難以支持以太網(wǎng)以外的業(yè)務(wù)。前者是由于采用8B/10B的線路編碼，有20％的帶寬損失，而APON和GPON都采用不歸零（NRZ）擾碼為線路碼，因此沒(méi)有帶寬損失。再加上承載層、傳輸匯聚層、業(yè)務(wù)適配效率等原因，使得EPON總的傳輸效率很低，大約僅為千兆無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（GPON）的一半。
4.千兆無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)
2001年，在IEEE積極制訂EPON標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)絡(luò)（FSAN）組織開(kāi)始發(fā)起制訂速率超過(guò)1 Gbit/s的PON網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)——GPON。隨后，ITU-T也介入到這一新標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作中來(lái)，并于2003年1月通過(guò)兩個(gè)有關(guān)GPON的新標(biāo)準(zhǔn)G.984.1和G.984.2（速率提高到2.5G bit/s）。按照這一最新標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，GPON可以提供1.244 Gbit/s和2.488 Gbit/s的下行速率以及所有標(biāo)準(zhǔn)的上行速率，傳輸距離至少達(dá)到20 km，具有高速高效傳輸?shù)奶攸c(diǎn)。而且，GPON還在傳輸匯聚層采用了一個(gè)全新的標(biāo)準(zhǔn)GFP，這是一種可以透明高效地將各種數(shù)據(jù)信號(hào)封裝進(jìn)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的、開(kāi)放的、通用的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)適配映射技術(shù)，可以適應(yīng)任何用戶信號(hào)格式和任何傳輸網(wǎng)絡(luò)制式，全面體現(xiàn)了業(yè)務(wù)提供商對(duì)業(yè)務(wù)提供的靈活要求，而APON/BPON和EPON/GEPON對(duì)每種特定業(yè)務(wù)都需要提供特定的適配方法。由于采用GFP映射，GPON的傳輸匯聚層本質(zhì)上是同步的，并使用標(biāo)準(zhǔn)SDH的125 μs幀，因而使得GPON可以直接支持TDM業(yè)務(wù)。
從提供的業(yè)務(wù)看，GPON不僅可以提供10/100 MBit/s、1 Gbit/s的業(yè)務(wù)，而且可以提供VLAN業(yè)務(wù)和語(yǔ)音業(yè)務(wù)，事實(shí)上可以適應(yīng)任何現(xiàn)有業(yè)務(wù)和未來(lái)新業(yè)務(wù)的適配要求。GPON不是制造商驅(qū)動(dòng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，而是一種運(yùn)營(yíng)商驅(qū)動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)，因此具有更周到的運(yùn)營(yíng)利益考慮，速率更高，可達(dá)2.4 Gbit/s；具有通用的映射格式，可適應(yīng)任何新老業(yè)務(wù)；具有豐富的運(yùn)行、管理、維護(hù)和配置（OAM&P）特點(diǎn)；對(duì)各種業(yè)務(wù)均具有很高的傳輸效率，即便對(duì)于TDM業(yè)務(wù)也能高效無(wú)開(kāi)銷地傳送。
由于三種PON技術(shù)的主要成本都是來(lái)自光接口的成本，因而其硬件成本相差不多，傳輸效率是關(guān)鍵。GPON在擾碼效率、傳輸匯聚層效率、承載協(xié)議效率和業(yè)務(wù)適配效率等方面都是最高的，因此其總效率最高，等效系統(tǒng)成本最低。例如，假設(shè)TDM業(yè)務(wù)占10％，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)占90％，則GPON的總效率為94％，而APON和EPON分別為72％和49％。總的來(lái)看，GPON似乎應(yīng)該具有更廣闊、更長(zhǎng)遠(yuǎn)的應(yīng)用前景。
GPON和EPON/GEPON面臨的共同挑戰(zhàn)有：首先怎樣才能在以太網(wǎng)/GFP上有效承載TDM業(yè)務(wù)并能提供電信級(jí)的服務(wù)質(zhì)量；其次，由于GPON和EPON/GEPON是點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的星形或樹(shù)形網(wǎng)絡(luò)，需要通過(guò)一個(gè)"1＋1"并經(jīng)過(guò)不同路由的光網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)電信級(jí)的保護(hù)恢復(fù)要求，網(wǎng)絡(luò)成本將非常高；第三，目前GPON和EPON/GEPON設(shè)備的成本主要受限于突發(fā)光發(fā)送/接收模塊以及核心的控制模塊/芯片。這些模塊要么是技術(shù)不成熟無(wú)法商用，要么就是價(jià)格昂貴難以適應(yīng)市場(chǎng)需要；第四，GPON和EPON/GEPON的一次性投入成本較高，不太適合逐步投資擴(kuò)容的傳統(tǒng)電信建設(shè)模式，最適合完全新建或改建的密集用戶區(qū)域。
五、結(jié)語(yǔ)
總的來(lái)看，各種寬帶光纖接入網(wǎng)都有其最佳使用場(chǎng)合和時(shí)機(jī)，寬帶點(diǎn)到點(diǎn)有源光纖系統(tǒng)最適合企事業(yè)用戶，其中寬帶DLC系統(tǒng)適合從傳統(tǒng)電話網(wǎng)向?qū)拵ЬW(wǎng)轉(zhuǎn)型的過(guò)渡期應(yīng)用，寬帶點(diǎn)到點(diǎn)有源以太網(wǎng)光纖系統(tǒng)適合在低密度用戶分散地區(qū)應(yīng)用，寬帶點(diǎn)到多點(diǎn)無(wú)源光纖系統(tǒng)最適合新建或改建的密集用戶區(qū)應(yīng)用。我國(guó)的發(fā)展趨勢(shì)將可能跨越APON、BPON和EPON階段，從寬帶點(diǎn)到點(diǎn)以太網(wǎng)光纖系統(tǒng)和ＧEPON開(kāi)始，乃至很快過(guò)渡到GPON階段。
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