光纖通信接入技術發(fā)展分析

靳貴敏

北京鐵路局北京通信段石家莊網(wǎng)管中心，河北 石家莊 050000

經(jīng)濟的飛速發(fā)展，一方面不斷提升著人們的生活品質，進而對各種服務呈現(xiàn)出不斷提升的質量要求，而另一方面科技的發(fā)展也給予了這種提升服務質量的可能。在目前的這個時代中，隨著3G等技術的普及和深入人心，人們對無線傳輸提出了更高的要求，而目前的無線通信接入技術也呈現(xiàn)出了其自身的發(fā)展方向。

1 關于現(xiàn)行接入技術的適用討論

目前常用的是以SONET/SDH（Synchronous Optical Network/Synchronous Digital Hierarchy），即同步光纖網(wǎng)/同步數(shù)字體系為主導的無線傳輸接入技術。這種技術體系于上個世紀80年代末90年代初出現(xiàn)，并逐漸出現(xiàn)增長勢頭，經(jīng)過十幾年的演進，在最近幾年中得到了普及應用。SONET/SDH技術具有通信容量大、傳輸性能好、接口標準、組網(wǎng)靈活和管理功能強大的優(yōu)點受到廣泛關注，但是在技術淘汰飛快、需求不斷升級的今天，SONET/SDH技術也出現(xiàn)了一些不適用的情況。

首先在帶寬利用方面，SONET/SDH技術主要以155Mbit/s、622Mbit/s、2.5Gbit/s以及10Gbit/s這幾種比特率為主，這種比特率的定制，在設計之初并沒有對SONET/SDH需要承載的網(wǎng)絡類型和傳輸需求做出太多的考慮。實際上，在SONET/SDH技術出現(xiàn)和成長的過程中，網(wǎng)絡業(yè)很少出現(xiàn)在人們的生活中，因此這種技術僅僅是基于通話和一般業(yè)務數(shù)據(jù)而進行考慮的，而在目前這種電話網(wǎng)、計算機網(wǎng)、有線電視網(wǎng)三網(wǎng)合一的大潮之下，眾多不適紛至沓來。對于SONET/SDH技術而言，快速以太網(wǎng)通常運行在100Mbit/s，無論采用多個64 Kbit/s還是155Mbit/s都不適用。

其次在動態(tài)帶寬方面，SONET/SDH技術只提供給鏈路以固定的應用帶寬。如果某一鏈路或子網(wǎng)設定了預置的空閑帶寬，就會因為成本的激增而被視為一種浪費，因此SONET/SDH技術對于超出預算帶寬的部分數(shù)據(jù)流請求不予回應。然而在實際應用中，隨著網(wǎng)絡的普及，客戶越來越多地希望能夠得到通信網(wǎng)絡的快速響應，而并不去過問自己的請求屬于何種類型，需要多高帶寬。

最后對于網(wǎng)絡成本，SONET/SDH技術也出現(xiàn)了一定的不適應。在數(shù)據(jù)的長途傳輸中，SONET/SDH技術需要每隔40km使用一對電再生器用以恢復信號，以這樣的設備成本計算，需要多次光電轉換的SONET/SDH技術在“光進銅退”的運動大潮中難以避免因成本被淘汰的命運。

2 光接入技術的探索

目前光纖已經(jīng)成了數(shù)據(jù)傳輸行業(yè)炙手可熱的技術，而且從一定程度上標示著數(shù)據(jù)傳輸行業(yè)的先進生產力。對于光接入技術而言，目前主要的焦點在于PON技術的選用。

PON（Passive Optical Network），即指無源光纖網(wǎng)絡，在其光配線網(wǎng)絡中中不含有任何有源電子器件及電子電源，并且能夠支持點對多點，徹底改變以往傳統(tǒng)技術中點對點技術使得設備端口資源和光纜纖芯資源消耗量大的問題。對于PON技術而言，關鍵在于在通信網(wǎng)絡中引入了無源分路器，大大降低了設備和線路成本。此外，無源的設備相比之下也易于維護和保養(yǎng)，對環(huán)境的要求也更低。從成本上看，PON技術的網(wǎng)絡鏈路節(jié)點之間僅需一對光纖即可而間隔120km的兩個節(jié)點僅需要一個光纖信號放大設備，相比于原來的SONET/SDH技術而言，成本大幅降低。

在PON技術簇中，目前主要的力量是EPON（Ethernet Passive Optical Network，即以太網(wǎng)無源光纖網(wǎng)絡）和GPON（Gigabit-Capable Passive Optical Network，即千兆位無源光纖網(wǎng)絡）。EPON和GPON二者都具備長距離、高帶寬、抗電磁干擾能力強的優(yōu)點，且壽命周期長，允許相似的網(wǎng)絡拓撲結構。

相比之下，EPON從技術實現(xiàn)上比GPON更為簡單，目前其核心芯片的價格也低于后者，但是這種價格上的優(yōu)勢并非技術先進導致，而僅僅是生產廠家的規(guī)模效應。然而在應用方面，GPON似乎更為靈活，例如在上行線路上，GPON能夠支持從155Mbit/s到2.5Gbit/s多重速率，然而EPON就只能支持1.25Gbit/s的單一速率，這一點使得GPON能夠在設備的選擇上具有更大的余地，降低成本在將來應該不是太大的問題。而在下行速率方面，GPON也要優(yōu)于EPON。

此外，GPON在多業(yè)務支持方面具備絕對優(yōu)勢。它采用了標準的125μs的幀結構，因此可以對TDM業(yè)務實現(xiàn)無縫支持，同時對于ATM、SDH以及以太網(wǎng)等多種協(xié)議都能夠實現(xiàn)兼容，對于同步以太網(wǎng)和1588v2時鐘同步也能夠支持，因此GPON在將來技術過渡階段會擁有較大的市場，這對于其以后的發(fā)展和成熟至關重要。與GPON相比，EPON的性能就相對較弱，目前只有相關設備廠商自行進行必要的技術開發(fā)提供一些支持。

雖然GPON技術在很多方面似乎優(yōu)于EPON技術，但是就目前的行業(yè)狀況看，EPON有著不可比擬的成熟技術標準，并且在現(xiàn)網(wǎng)中應用的規(guī)模也更大，相關廠商的產品種類更為齊全和成熟，且成本較低。更為完整的產業(yè)鏈，使得EPON的規(guī)模商用技術和經(jīng)驗基礎都更為豐厚，并且考慮到目前技術的成熟性和開發(fā)速度，EPON在這樣的情況之下繼續(xù)發(fā)展技術，進而成為成熟的光接入技術從而完全戰(zhàn)勝GPON也并非不可能。畢竟在目前的狀況下，使用EPON就意味著更多的經(jīng)驗和更為成熟的操作規(guī)程，而這一切都有可能帶來更廣闊的技術前景。

光接入技術正在接近人們的生活，無論是FTTX還是PON技術，其發(fā)展都有著自身的規(guī)律，而無線傳輸運營商只有在充分了解技術特點的前提下，充分考慮客戶的需求，才能做出正確的選擇決定。

[1]Frank Effenberger, 羅遠秋.10G GPON引領下一代接入網(wǎng)[J].華為技術，2008(11).