網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是從1990年代中期發(fā)展起來的新技術(shù),它把互聯(lián)網(wǎng)上分散的資源融為有機整體,實現(xiàn)資源的全面共享和有機協(xié)作,使人們能夠透明地使用資源的整體能力并按需獲取信息。資源包括高性能計算機、存儲資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、知識資源、專家資源、大型數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)、傳感器等。 當前的互聯(lián)網(wǎng)只限于信息共享,網(wǎng)絡(luò)則被認為是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的第三階段。 光纖接入技術(shù)有很多值得學(xué)習(xí)的地方,這里我們主要介紹下一代無源光纖接入技術(shù)的演進過程。無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)技術(shù)是最新發(fā)展的點到多點的光纖接入技術(shù)。
無源光網(wǎng)絡(luò)由光線路終端(OLT)、光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)和光分配網(wǎng)絡(luò)(ODN)組成。一般其下行采用TDM廣播方式、上行采用TDMA(時分多址接入)方式,而且可以靈活地組成樹型、星型、總線型等拓撲結(jié)構(gòu)(典型結(jié)構(gòu)為樹形結(jié)構(gòu)),PON的本質(zhì)特征就是ODN全部由無源光器件組成,不包含任何有源電子器件。這樣避免了外部設(shè)備的電磁干擾和雷電影響,減少了線路和外部設(shè)備的故障率,簡化了供電配置和網(wǎng)管復(fù)雜度,提高了系統(tǒng)可靠性,同時節(jié)省了維護成本,是電信維護部門長期期待的技術(shù),越來越受到業(yè)界的關(guān)注和重視,發(fā)展非常迅猛。與點到點的有源光網(wǎng)絡(luò)相比,PON技術(shù)的主要特點在于維護簡單,成本較低(節(jié)省光纖和光接口)和較高的傳輸帶寬,其高性能價格比的特點會使其在很長時間內(nèi)保持競爭優(yōu)勢,PON一直視被為光纖接入技術(shù)未來的發(fā)展方向。
PON網(wǎng)絡(luò)由于其簡潔、廉價、可靠的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)被普遍認為是寬帶接入網(wǎng)的最終解決方案,支持光纖到戶FTTH。與核心網(wǎng)不同的是,F(xiàn)TTH對成本更加敏感。成本的突破很大程度上意味著條件的成熟。剖析FTTH成本因素,主要有兩個方面,一是設(shè)備采購成本,二是運營成本。根據(jù)NTT公布的數(shù)據(jù),F(xiàn)TTH的這兩項成本已經(jīng)與高速ADSL基本接近。值得一提的是,目前ADSL設(shè)備的價格下降潛力已經(jīng)不大,但是FTTH的成本隨著規(guī)模增長有望繼續(xù)下降。從整體上看,在光纖接入技術(shù)領(lǐng)域光通信醞釀著新一輪的發(fā)展。所以FTTH技術(shù)目前已被證實不僅技術(shù)上是成熟的,而且經(jīng)濟上是可行的。繼1998年ITU-T通過了基于ATM的G.983系列建議, 2001年開始,兩大通信標準化組織IEEE和ITU-T開始研究制訂新一代PON技術(shù)標準,以滿足未來光纖接入技術(shù)的要求。PON作為FTTH唯一的實現(xiàn)方式,它的三個同胞兄弟APON、EPON和GPON似乎從一開始就注定了要在競爭中不斷完善和發(fā)展。
APON技術(shù)特點
APON以ATM作為承載協(xié)議, 由于業(yè)務(wù)提供能力有限,數(shù)據(jù)傳送速率和效率低,成本較高,其市場前景隨著ATM的衰落而淡出人們的視線。業(yè)內(nèi)專家指出,從長遠的業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢看,APON的可用帶寬仍然不夠。以FTTC為例,盡管典型主干下行速率可達622Mbit/s,但分路后實際可分到每個用戶的帶寬將大大減小。按32路計算,每一個分支的可用帶寬僅剩19.5Mbit/s,再按10個用戶共享計算,則每個用戶僅能分到約2Mbit/s的帶寬。毫無疑問,由于低性價比而無法滿足網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)長遠發(fā)展的需要。
EPON和GPON的技術(shù)比較
目前有兩個頗為引人注目的PON標準已正式發(fā)布,其中一個是由ITU/FSAN制定的Gigabit PON(GPON)標準,G.984.1、G.984.2;另一個是由IEEE 802.3ah工作組制定的Ethernet PON(EPON)標準。
其中EPON(Ethernet PON)由IEEE 802.3ah提出,它將Ethernet技術(shù)與PON技術(shù)結(jié)合起來,其目標是用最簡單的方式實現(xiàn)一個點到多點結(jié)構(gòu)的吉比特以太網(wǎng)光纖接入技術(shù)系統(tǒng)。EPON屬于IEEE以太網(wǎng)標準的范圍,對于向全IP網(wǎng)絡(luò)過渡是一個很好的選擇。其特點是:消除了ATM和SDH層,降低了初始成本和運行成本;可以大量采用以太網(wǎng)技術(shù)成熟的芯片,實現(xiàn)簡單,相對成本低,維護簡單,容易擴展,易于升級。EPON的主要缺點是總體效率較低,和難以支持以太網(wǎng)之外的業(yè)務(wù)。當遇到話音/TDM業(yè)務(wù)時,就會引起QoS問題,對于主張支持多業(yè)務(wù)能力的傳統(tǒng)運營商來說是一個重要缺憾。
ITU-T FSAN集團在2001年1月差不多EFMA提出EPON概念的同時,也開始進行1Gb/s以上的PON標準的研究。2002年9月FSAN提出了一種具有前所未有的高比特速率(最高2.4Gb/s)、能以原有格式(可以說是透傳)和極高的效率(帶寬利用率可以達到90%以上)傳送多種業(yè)務(wù)(包括TDM和數(shù)據(jù))的光纖接入技術(shù)GPON(Gigabit PON)解決方案, 并于2003年1月通過有關(guān)GPON的新標準—G.984.1和G.984.2,根據(jù)這一最新標準的規(guī)定,GPON可以提供1.244和2.488Gb/s的下行速率和ITU規(guī)定的多種標準上行速率,可以靈活地提供對稱和非對稱速率。傳輸距離至少達20km,系統(tǒng)分路比可以為1:16、1:32、1:64、乃至1:128,而且支持各種光纖接入技術(shù)服務(wù),OAM&P(Operation、Administration、Provisioning)功能以及可升級能力,特別是非常有效地支持原有格式的數(shù)據(jù)分組和TDM流。
網(wǎng)絡(luò)的神奇作用吸引著越來越多的用戶加入其中,正因如此,網(wǎng)絡(luò)的承受能力也面臨著越來越嚴峻的考驗―從硬件上、軟件上、所用標準上......,各項技術(shù)都需要適時應(yīng)勢,對應(yīng)發(fā)展,這正是網(wǎng)絡(luò)迅速走向進步的催化劑。
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