作 者:电信科学 韦乐平
PON的主要缺点是一次性投入成本较高,因为局端光线路终端(0LT)很贵,光纤和分路器等无源基础设施又必须一次到位,这样当用户数较少或用户分布超过某一限定距离时,每用户的成本很高,会产生大量沉淀成本。另外,其树型分支拓扑结构使用户不具备保护功能或保护功能成本较高,影响了大规模发展。
从网络结构分析,无论哪种PON都可以有两种不同的结构,即集中式和分布式,前者在局端OLT和业务灵活点(FP)之间只有一根光纤相连,分路器集中放置在FP处(即传统的交接箱处),从分路器到用户光网络终端之间有一根专用光纤相连。而分布式结构在灵活点处与配线点(DP)处都放置分路器,形成两级分路。分析表明分布式结构在用户普及率接近100%的区域应用时具有成本优势,但是实际情况多半不是这样,特别是对于用户普及率不高的情况,集中式结构具有明显的成本优势,其成本可以随着实际用户数的增长而增长,不存在分布式结构的较大初期沉淀成本问题,而且也不会随着技术的进步(如GPON的出现和应用)而需要重新部署。
无源光网络技术的一个重要趋势是提供多种语音处理方式,既可以在局端采用V5接口与PSTN相连,提供传统PSTN语音业务,又可以在局端内置控制模块,支持H.248/H.323协议,灵活适应以H.248协议为基础的软交换VoIP网络或以H.323协议为基础的传统VoIP网络,其主要发展趋势则是着重支持软交换网。
4.2APON和BPON
早期的窄带无源光网络是基于TDM的,性能价格比不好,已经自然消亡。ATM化的无源光网络(APON/BPON)可以利用ATM的集中和统计复用,再结合无源分路器对光纤和光线路终端的共享作用,使性能价格比大大改进,目前在美国和日本等国已经敷设了约150万线。
然而,APON/BPON的业务适配提供很复杂,业务提供能力有限,数据传送速率和效率不高,成本较高,其市场前景由于ATM的衰落而黯淡。最后,从业务发展趋势看,APON的可用带宽仍然不够。以FTTC为例,尽管典型主干下行速率可达622Mbit/s,但分路后,实际可分到每个用户的带宽将大大减小。按32路计算,每一个分支的可用带宽仅剩19.5Mbit/s,再按10个用户共享,则每个用户仅能分得约2Mbit/s的带宽而已。显然,这样的性能价格比是无法满足网络和业务的发展需要的。
4.3EPON
随着IP的崛起和发展,有人提出了EPON的概念,即在与APON类似的结构和G.983的基础上,设法保留其精华部分——物理层PON,而以以太网代替ATM作为链路层协议,构成一个可以提供更大带宽、更低成本和更强业务能力的新的结合体——EPON。这一思想在以太网界获得到了积极响应,在IEEE802.3ah的旗帜下已经形成了EPON标准。在日本为了与以前基于100Mbit/s的非标准EPON区别,将其称为GEPON。鉴于基于100Mbit/s的非标准EPON已经消亡,目前EPON实际即指GEPON,不再专门区分。
EPON主要基于IEEE802.3ah标准,与传统点到点以太网主要不同之处在于采用点到多点通信方式。其下行方向工作于TDM方式,数据流以变长以太帧方式广播到ONU,每个ONU根据以太帧的MAC地址,决定取舍。上行方向工作于TDMA方式,来自不同时隙的ONU数据流汇聚到公共光纤设施和OLT。此外,传统以太网工作于连续光传输模式,在收发两个方向都是连续的比特流,因此收端的定时和判决容易实现。而EPON的上行比特流是轮流发送的突发数据包,OLT的接收定时恢复、判决门限设置、测距和延时补偿比较复杂。