無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)技術(shù)是一種點(diǎn)到多點(diǎn)的光纖接入技術(shù),它由局側(cè)的OLT(光線路終端)、用戶側(cè)的ONU(光網(wǎng)絡(luò)單元)以及ODN(光分配網(wǎng)絡(luò))組成。 一般其下行采用TDM廣播方式、上行采用TDMA(時(shí)分多址接入)方式,而且可以靈活地組成樹形、星形和總線式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(典型結(jié)構(gòu)為樹形結(jié)構(gòu))。所謂“無源”,是指ODN中不含有任何有源電子器件及電子電源,全部由光分路器(Splitter)等無源器件組成,因此其管理維護(hù)的成本較低。 d'Cn] <
l!z)gto
PON系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)主要包括三個(gè)方面。一是測(cè)距技術(shù)。由于各ONU距OLT的光纖路徑的不同和各ONU元器件的不一致性造成OLT與各ONU間的環(huán)路時(shí)延不同,而且由于環(huán)境溫度的變化和器件老化等原因,環(huán)路延時(shí)也會(huì)發(fā)生不斷的變化。因此必須引入測(cè)距技術(shù)對(duì)上述原因引發(fā)的時(shí)延差異進(jìn)行補(bǔ)償,以確保不同ONU所發(fā)出的信號(hào)能夠在OLT處準(zhǔn)確地按時(shí)隙復(fù)用在一起。 ft$@':F
}',/~T6
二是快速突發(fā)同步技術(shù)。PON上行為多點(diǎn)對(duì)一點(diǎn)的TDMA通信方式,且光發(fā)射采用突發(fā)模式。PON系統(tǒng)的測(cè)距機(jī)制保證不同ONU發(fā)送的信元在OLT端互不碰撞,但精度有限,且不同ONU發(fā)送的時(shí)隙之間也有相位突變。因此,必須在信元到達(dá)前的保護(hù)時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速突發(fā)比特同步。 yr=$a3web;
>9F&x>~
三是實(shí)現(xiàn)光功率在一定范圍內(nèi)的動(dòng)態(tài)調(diào)整。每個(gè)ONU與OLT間的路徑損耗是不同的,OLT的光接收機(jī)必須能夠適應(yīng)從一個(gè)突發(fā)到另一個(gè)突發(fā)信號(hào)的不同光接收功率,即接收機(jī)需要有個(gè)很大的動(dòng)態(tài)范圍,并設(shè)定門限,以最快的速度來判斷。因此,OLT中應(yīng)采用具有自適應(yīng)功能的光接收機(jī),在一定衰耗范圍內(nèi)能夠正確恢復(fù)信號(hào);也可以根據(jù)該節(jié)點(diǎn)的路徑損耗對(duì)每個(gè)ONU的輸出功率進(jìn)行調(diào)節(jié),從而降低對(duì)OLT接收機(jī)動(dòng)態(tài)范圍的要求。 7mG/f
x,)|;HXm
PON技術(shù)的概念是20世紀(jì)90年代初提出的,可分為用于窄帶TDM業(yè)務(wù)接入的窄帶PON技術(shù)和用于寬帶接入的基于ATM傳送的BPON(APON)、基于Ethernet分組傳送的EPON技術(shù)以及兼顧ATM/Ethernet/TDM綜合化的GPON技術(shù)。應(yīng)該說,經(jīng)過10多年的變遷,PON技術(shù)經(jīng)歷了從窄帶PON到BPON(ATMPON)再到EPON及GPON的發(fā)展歷程,其中,ITU-T在PON技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化工作中發(fā)揮了主導(dǎo)作用,相繼出臺(tái)了G.982(窄帶PON)、G.983系列(BPON)以及G.984系列(GPON)等一系列標(biāo)準(zhǔn)建議,而IEEE近幾年來在PON標(biāo)準(zhǔn)化上也非;钴S,并推出了IEEE802.3ahEPON標(biāo)準(zhǔn)。 t.0F
d~#>.$Uu
近年來,在已發(fā)展成熟的窄帶PON和APON技術(shù)基礎(chǔ)之上,隨著IP技術(shù)的崛起和飛速發(fā)展,大多數(shù)運(yùn)營(yíng)商已將IP技術(shù)作為數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的主要承載技術(shù),同時(shí),千兆比以太網(wǎng)技術(shù)也得到了廣泛應(yīng)用,因此把簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)的以太網(wǎng)技術(shù)與PON的傳輸結(jié)構(gòu)結(jié)合起來的千兆比無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù),包括E-PON技術(shù)以及兼顧EPON/APON/窄帶PON特點(diǎn)的GPON技術(shù),自2000年開始引起技術(shù)界和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的廣泛重視。 aPD4S&"Q
6@ B_3y
EPON保留了APON的物理層PON,但卻用Ethernet技術(shù)代替ATM技術(shù)作為數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議,構(gòu)成一個(gè)可以提供更高帶寬、更低成本和更強(qiáng)業(yè)務(wù)能力的新的結(jié)合體。這樣,EPON系統(tǒng)在承載IP業(yè)務(wù)時(shí)不需要經(jīng)過復(fù)雜的協(xié)議轉(zhuǎn)換,而是可直接承載到PON幀上,從而使其更適合于接入IP業(yè)務(wù)。EPON的標(biāo)準(zhǔn)化工作主要由IEEE的802.3ah即EFM(EthernetFortheFirstMile,第一英里以太網(wǎng))工作組來完成,其制訂EPON標(biāo)準(zhǔn)的基本原則是盡量在802.3體系結(jié)構(gòu)內(nèi)進(jìn)行E-PON的標(biāo)準(zhǔn)化工作,工作重點(diǎn)放在EPON的MAC協(xié)議上,最小程度地?cái)U(kuò)充以太網(wǎng)MAC協(xié)議。 k0[b4cr`
h0i/ v
GPON是ITU提出的G比特級(jí)的無源光網(wǎng)絡(luò)。ITU在2003年正式通過并頒布了GPON標(biāo)準(zhǔn)系列中的三個(gè)標(biāo)準(zhǔn):G.984.1、G.984.2和G.984.3。由于GPON標(biāo)準(zhǔn)是ITU在APON標(biāo)準(zhǔn)之后推出的,因此G.984標(biāo)準(zhǔn)系列不可避免地沿用了G.983標(biāo)準(zhǔn)的很多思路。GPON與EPON都是千兆比特級(jí)的PON系統(tǒng),與EPON力求簡(jiǎn)單的原則相比,GPON更注重多業(yè)務(wù)和QoS保證,因此更受運(yùn)營(yíng)商的青睞。但由于GPON標(biāo)準(zhǔn)復(fù)雜且開發(fā)較晚,技術(shù)尚不成熟,因此目前GPON產(chǎn)品還未到商品化階段。 ,T:Uk*Bj
A{3VTe4TV
目前IEEE提出的EPON實(shí)現(xiàn)方案是:在與APON類似的結(jié)構(gòu)和G.983的基礎(chǔ)上,設(shè)法保留APON的物理層PON,而以Ethernet技術(shù)代替ATM技術(shù)作為數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議,構(gòu)成一個(gè)可以提供更高帶寬、更低成本和更強(qiáng)業(yè)務(wù)能力的新的結(jié)合體EPON。而ITU提出的GPON技術(shù)的主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)Gbit速率,并能支持多種業(yè)務(wù),對(duì)所有業(yè)務(wù)最優(yōu)化。