作 者:电信科学 韦乐平
从技术角度,GPON是BPON的继承和发展。GPON继承了BPON的很多基本特点,例如两者都使用同样的OLT核心技术,包括ONU的激活和测距等,使用同样的物理光纤设施和光功率预算值,同样的管理软件栈等。另一方面,GPON采用了一些最新的技术成果,除了最重要的GFP封装技术外,还包括前向纠错等新技术。
从提供的业务看,GPON不仅可以提供10/100Mbit/s、1Gbit/s的业务,而且可以提供VLAN业务和语音业务,事实上可以适应任何现有业务和未来新业务的适配要求。总的来看,GPON不是制造商驱动的技术标准,而是一种运营商驱动的标准,因此具有更周到的运营利益考虑,速率更高,速率灵活性更大;具有通用的映射格式,可适应任何新老业务;具有丰富的OAM&P功能;对各种业务均有很高的传输效率,即便对于TDM业务也能灵活高效地传送。可以帮助运营商完成从传统TDM语音电路向全IP网络的平滑过渡。
就成本分析而言,PON的光模块成本大约为设备成本的20%-30%,主要成本是各种电接口和协议处理转换等,而这方面GPON和BPON要比EPON复杂很多。其次,就光模块而言,由于GPON要满足很高的突发同步指标,对于模块的驱动电路和前后放大器芯片要求很高,还要满足较高的功率预算,只能采用分布反馈激光器(DFB)发送机和雪崩光电二极管(APD)接收机,其成本要高于EPON模块的法布里-珀罗腔(FP)发送机和光电二极管(PIN)接收机,成品率也较低,因此整个光模块成本较高。再加上EPON已经进入量产阶段,而GPON尚未进入大规模量产阶段,导致目前EPON在成本上有明显优势。
就传输效率而言,则GPON无论在扰码效率、传输汇聚层效率、承载协议效率和业务适配效率方面都是最高的,因此其总效率最高。例如假设TDM业务占10%,数据业务占90%,则GPON的总效率为94%,而APON和EPON分别为72%和49%。
GPON的主要缺点是尽管ONU只需要支持ATM和GFP适配中的一种,但是OLT必须同时支持两种,即必须保留有复杂的ATM层功能,再加上光模块的技术难度较高,使设备成本较高。另外,GPON成熟度不如EPON,目前尚无专业芯片厂商推出真正商用的GPON核心芯片和光模块,而EPON已经有多家提供商,目前核心芯片已经发展到第三代单片系统(SoC)阶段,光模块的成本也已经降到接近普通吉比特以太网的水平。
总的来看,在目前产量不太大的情况下,GPON和BPON的设备成本要比EPON高很多,随着技术的进步和产量的大规模提高,成本差异将会逐渐减小,总成本将可能最终取决于产量大小,即市场的选择。
GPON和EPON面临的共同挑战有:怎样才能在Ethernet/GFP上有效承载TDM业务并能提供电信级的服务质量;其次,由于GPON和EPON是点对多点的星形或树形网络,需要通过一个1+1并经过不同路由的光网络来实现电信级的保护恢复,网络成本将非常高;第三,目前GPON和EPON设备成本主要受限于突发光发送/接收模块以及核心的控制模块/芯片,这些模块要么尚未成熟,要么是价格太贵还难以适应市场需要;第四,GPON和EPON的一次性投入成本较高,不太适合逐步投资扩容的传统电信建设模式,最适合完全新建或改建的密集用户区域。
5、FTTH发展的思考
FTTH并不是一种新概念,已有27年历史,二次发展契机。第一次1978年是法国、加拿大和日本,第二次1995年左右主要是美国和日本。两次发展机遇全都由于成本太高,缺乏市场需求而夭折。由于技术的进步、某些国家的宏观信息社会发展政策和电信监管政策的驱动,2004年起FTTH进入了第三次发展机遇期。
然而,尽管FTTH的设备价格已有大幅下降,但依然高达300美元/户左右,几乎是ADSL的10倍,经营视频业务的政策风险和市场风险依然很大,因而我国尚不具备FTTH大规模商用的条件,目前主要处于现场试验和试商用阶段。事实上,FTTH的发展不仅取决于技术,更重要的是成本、业务和商务模式。
对于处于企业整体转型的中国电信而言,FTTH已成为影响未来网络和技术业务转型的重要领域。中国电信将本着“加强领导,积极试验,适时总结,有序推广”的指导方针,在四个省市开展FTTH现场试验,为今后的大规模应用积累技术、规划、业务、商用模式和运维等方面的综合经验。随着2008年奥运会和2010年世界博览会的临近,FTTH在我国的实际应用正日益趋近,光纤到家的理想已经不再是遥不可及的远景,但是足够的耐性和全面扎实的准备不仅是不可或缺的,也是通向成功的惟一道路。