光接入網(wǎng)技術(shù)現(xiàn)狀及應(yīng)用前景

摘 要：文章首先介紹了光接入網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀，光接入網(wǎng)技術(shù)的演進，最后對光接入網(wǎng)的應(yīng)用前景做出了預(yù)測。

關(guān)鍵詞：光接入網(wǎng) 無源光網(wǎng)絡(luò) APON EPON GPON

中圖分類號：TN913.24 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）01（b）-0022-01

1 光接入網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

隨著通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，電信業(yè)務(wù)向?qū)拵Щ⒕C合化、數(shù)字化、智能化、和個人化方向發(fā)展。接入網(wǎng)位于電信網(wǎng)絡(luò)的末梢即“最后一公里”處，是電信網(wǎng)中接入方式最復(fù)雜、競爭最激烈的網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)前，各個運營商不斷推出各種寬帶接入技術(shù)以爭奪更多的優(yōu)質(zhì)用戶，各種新的寬帶接入技術(shù)不斷涌現(xiàn)。基于有線電視的cable Modem技術(shù)、基于普通電話線的xDSL技術(shù)、基于光纖接入的xPON技術(shù)以及基于802.11x的WLAN技術(shù)都是寬帶接入技術(shù)的典型。光接入網(wǎng)泛指本地交換機或遠(yuǎn)端模塊與用戶之間全部或部分采用光纖作為傳輸介質(zhì)的一種接入網(wǎng)。采用光接入網(wǎng)已經(jīng)成為解決電信發(fā)展瓶頸的主要途徑，光接入網(wǎng)不僅適用于新建的用戶小區(qū)，而且也是更新現(xiàn)有銅纜網(wǎng)的主要替代手段。

2 光接入網(wǎng)技術(shù)的演進

光接入網(wǎng)按照室外傳輸設(shè)備是否含有有源設(shè)備分為有源光網(wǎng)絡(luò)和無源光網(wǎng)絡(luò)兩大類。無源光網(wǎng)絡(luò)是指在光線路終端（OLT）和光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）之間的光分配網(wǎng)絡(luò)沒有任何有源電子設(shè)備，主要采用光分路器分路。PON技術(shù)是一種純介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，由于消除了局端與用戶端之間的有源設(shè)備，可以避免外部設(shè)備的電磁干擾和雷電影響，減少線路和外部設(shè)備的故障率。

異步傳輸模式（ATM）技術(shù)支持可變速率業(yè)務(wù)，支持時延要求較小的業(yè)務(wù)，并且具有支持多業(yè)務(wù)多比特的能力。ITU-T自1998年以來，已完成一整套G.983建議，使PON攜帶的信息ATM化，即在PON上傳送ATM信元，即物理層上采用PON技術(shù)，鏈路層采用ATM技術(shù)。這種ATM化的PON技術(shù)就成為APON。APON系統(tǒng)最高速率622 Mb/s，隨著分光比的增加，ONU的數(shù)目也隨之增加，那么每個ONU所用的帶寬就非常有限。

隨著IP技術(shù)的不斷完善，大多數(shù)運營商已經(jīng)將IP技術(shù)作為數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的主要承載技術(shù)，因此也衍生出大量的以太網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的接入技術(shù)。2000年12月，以太網(wǎng)設(shè)備供應(yīng)商提出了將PON技術(shù)用于以太網(wǎng)接入的標(biāo)準(zhǔn)研究計劃，這種基于以太網(wǎng)的PON技術(shù)稱為EPON。EPON與APON相比，上下行傳輸速率都比APON系統(tǒng)高，EPON提供較大的帶寬和較低的用戶設(shè)備成本，除幀結(jié)構(gòu)與APON不同外，其余技術(shù)有多相似之處。2004年6月IEEE802.3ah標(biāo)準(zhǔn)正式通過。到了2009年9月，基于10G EPON的IEEE 802.3av標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布。

鑒于APON標(biāo)準(zhǔn)復(fù)雜，成本高，在傳輸以太網(wǎng)和IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時效率低，在ATM層上適配和提供業(yè)務(wù)復(fù)雜。而EPON存在兩大缺點即帶寬利用率低和難以支持以太網(wǎng)之外的業(yè)務(wù)。全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)（FSAN）組織制定了一種融合APON和EPON的優(yōu)點，客服APON和EPON的缺點的新的PON技術(shù)—GPON（千兆位無源光網(wǎng)絡(luò)）。GPON系統(tǒng)具有吉比特的高速率（最高下行速率2.5 Gb/s），92%的帶寬利用率和支持多業(yè)務(wù)透明傳輸?shù)哪芰ΑTU-T于2003年至2004年相繼批準(zhǔn)了GPON標(biāo)準(zhǔn)：G.984.1、G.984、G.984.3和 G.984.4，形成了G.984.x系列標(biāo)準(zhǔn)。

APON、EPON和GPON都是TDM-PON，APON技術(shù)較低的承載效率及子ATM層上適配和提供業(yè)務(wù)的復(fù)雜性等缺點已漸漸退出人們的視線。EPON技術(shù)存在兩大致命缺陷，帶寬利用率低和難以支持以太網(wǎng)以外的業(yè)務(wù)。GPON技術(shù)雖能克服上述缺點，但是上下行均工作在單一波長，各用戶通過時分方式進行數(shù)據(jù)傳輸。在這種背景下，人們提出了WDM-PON的技術(shù)構(gòu)想。WDM-PON能夠克服上面所述的各種PON缺點。PON技術(shù)的演進路線（如圖1）。

3 光接入網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用前景

未來的光接入網(wǎng)要實現(xiàn)單一平臺上寬、窄帶多種業(yè)務(wù)的綜合接入，實現(xiàn)業(yè)務(wù)與網(wǎng)絡(luò)的分離，進一步向?qū)拵Щ途C合化的方向發(fā)展。同時光接入網(wǎng)要能夠靈活支持與其它接入方式的聯(lián)合組網(wǎng)。圖2描繪了未來光接入網(wǎng)的構(gòu)成，采用MSTP/RPR（基于SDH的多業(yè)務(wù)傳輸平臺/彈性分組環(huán)）作為光傳輸平臺。

參考文獻

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