關于無源光網(wǎng)絡PON

PON的傳輸方案是以1310nm波長區(qū)傳送窄帶業(yè)務信號，以1550nm波長區(qū)傳送寬帶業(yè)務信號。之所以這樣做，主要是因為：1550nm波長區(qū)的光纖損耗小，宜于傳送寬帶信號，目前波分復用器件如1310/1550nm、1310/1490/1550等要求的，價格相對便宜，能經(jīng)濟地傳送窄帶業(yè)務。由于 PON是一種采用添加分分支術的以光纖為主的結構，因此多采用無源雙星（DSP）或樹型結構。

相比這三種適用于PON的技術來說，我們可以從以下三個方面做個簡單的比較，來評估各種技術的相應優(yōu)缺點：

首先從傳輸速率上來看，APON是以ATM協(xié)議為載體，下行以155.52Mbps或622.08Mbps的速率發(fā)送連續(xù)的ATM信元，上行以突發(fā)的ATM信元方式發(fā)送數(shù)據(jù)流，速率基本上以155.52Mbps為主，相對速率較低，而EPON能夠提供高達1 .25Gbit／s的上下行帶寬，相對速率較大。但隨著用戶對傳輸速率和傳輸容量的巨大需求，新型的GPON概念的提出也基本上可以說是順其自然了，GPON的網(wǎng)絡中上行的傳輸速率為1.244Gbs，下行傳輸速率可達2.488Gbs。

其次從上下行傳輸上來看，ATM-PON系統(tǒng)在下行方向采用時分復用的廣播方式，在上行方向上，由于PON的ODN實際上是共享傳輸媒質，需要適當?shù)慕尤肟刂撇拍鼙ＷC各個ONU的上行信號完整地到達OLT，采用的技術主要有波分復用WDM、時分多址TDMA等；EPON上行采用多點到一點的拓撲結構，ONU側的時鐘應與OLT側的時鐘同步。EPON時鐘同步采用時間標簽方式。在OLT側有一個全局的計數(shù)器，在下行方向OLT根據(jù)本地的計數(shù)器插入時鐘標簽，ONU根據(jù)收到的時鐘標簽修正本地計數(shù)器，完成系統(tǒng)同步；在上行方向ONU根據(jù)本地的計數(shù)器插入時鐘標簽，OLT根據(jù)收到的時鐘標簽完成測距；對于GPON來說，其數(shù)據(jù)的下行傳輸是利用廣播的原理將從OLT發(fā)送到每個ONT，被傳送的封包頭上攜帶了目的地的住址，經(jīng)由地址的比對可將數(shù)據(jù)流量準確地傳達。上行傳輸因為光纖分布網(wǎng)絡（ODN）具有媒介（media）共用的特性，所以必需協(xié)調每個ONT到OLT的數(shù)據(jù)傳輸，以避免ONT之間的網(wǎng)絡擁塞。上行數(shù)據(jù)的傳輸是透過OLT所控制，利用TDMA（分時多任務）協(xié)定，分配給每個獨立的ONT傳輸時槽。

最后從傳輸功能上來看，ATM PON標準不適合本地環(huán)，缺少視頻傳輸功能、帶寬有限、結構復雜、造價昂貴，；而EPON比APON具有更寬的帶寬、更低的費用和更寬的業(yè)務功能，實現(xiàn)數(shù)據(jù)、視頻和話音在單一平臺FTTH上傳輸，EPON的特點適合應用于長距離高帶寬(20km，1.25G)、光纖的接入和傳輸、光纖化的ONU/ONT，非常適合于FTTB和FTTO模式(非常有利于光纖在大樓內的布線和用戶擴容)；GPON可在接入網(wǎng)絡上提供10Mbps、100Mbps及1Gbps的服務，同樣還可以提供VLAN的服務，同時支持語音的服務包括VoIP及TDM。在當前眾多解決接入網(wǎng)絡瓶頸的技術中，GPON也是唯一可在單一波長下提供2.5G的帶寬，同時可傳送多個波長在一條光纖上的唯一技術。

事實上，APON和EPON之爭本質上是核心網(wǎng)中的ATM和IP之爭在接入網(wǎng)中的繼續(xù)。因此，對于以數(shù)據(jù)為中心的CATV領域或者新生的電信公司和運營商來說，可能會傾向于采用EPON；對于傳統(tǒng)的電信公司和電信運營商來說，可能會傾向于采用APON。而GPON系統(tǒng)相比于目前廣泛采用ADSL來說，GPON可提供物理覆蓋至少20公里，遠遠優(yōu)于ADSL的6公里覆蓋范圍。

因此，正確的評估一個網(wǎng)絡系統(tǒng)的好壞也就是從其整體的傳輸效率及相應的成本作基準。假定同樣的1.25Gb/s傳輸速率，比較不同PON的系統(tǒng)對Line coding、PON TC（包括 Mac Layer）、Bearer Protocol （ATM、Ethernet、GFP）的能力及Service adaptation效率，將會發(fā)現(xiàn)， EPON在以太網(wǎng)絡封包的傳輸上是效能最低的，而GPON 在常規(guī)語音及數(shù)據(jù)傳輸上均優(yōu)于APON和EPON兩種系統(tǒng)。

　　綜合上述的數(shù)據(jù)，不同技術的PON提供不同的帶寬速率，同樣適合不同的需求范圍，因此在一定程度上占有了一定的發(fā)展空間。而PON架構也是目前最經(jīng)濟和最有發(fā)展?jié)摿Φ某墒旒夹g，只要能開發(fā)出一種良好定義的網(wǎng)絡媒體接入?yún)f(xié)議和集成10G以太網(wǎng)的一些優(yōu)點，PON將會成為一種非常優(yōu)秀的寬帶接入解決方案。

當然，也有專家對PON持悲觀看法，基于ATM技術的APON因為ATM技術和光網(wǎng)泡沫的原因而沒有真正應用，而后來的EPON由于采用單一的基于以太網(wǎng)的幀結構，處理話音時可能會產(chǎn)生QoS問題，導致EPON的總體效率極低。

但令我們欣慰的是，PON也在隨著社會的發(fā)展而處于不斷發(fā)展完善的過程之中，從APON到EPON，再到現(xiàn)在的速率可以高達2.4Gb/s，并且能以原有格式和極高的效率（90％以上）傳送多種業(yè)務（TDM和數(shù)據(jù)）的GPON。因此，無論如何，作為解決“最后一公里”瓶頸的理想技術，作為成本最低且功能最全面的接入方法，PON技術必將在今后的發(fā)展過程中成為商家的首選，并最終將鋪設到每條街、每條路和每棟大樓，為FTTX的建設思想提供良好基礎。