光通信的GEPON技術

光通信的GEPON技術2008-05-0617:32:16文章來源：CCTIME飛象網(wǎng)我來說兩句（0）采用無源光網(wǎng)絡（PON）的接入?yún)f(xié)議有以ATM為傳輸平臺的APON/BPON和以以太網(wǎng)技術為傳輸平臺的EPON/GEPON以及以通用幀結(jié)構(gòu)為傳輸平臺的GPON三種類型。EPON/GEPON是將以太網(wǎng)（Ethernet，最具有發(fā)展?jié)摿Φ逆溌穼訁f(xié)議）與無源光網(wǎng)絡（PON，接入網(wǎng)的最佳物理層協(xié)議）結(jié)合在一起形成的能很好適應IP數(shù)據(jù)業(yè)務的接入方式。由于最早的EPON標準基于100M快速以太網(wǎng)傳送，市場上很多被稱為EPON的產(chǎn)品實際上都是基于百兆以太網(wǎng)PON技術，為區(qū)別于原有的技術和產(chǎn)品，一般基于千兆以太網(wǎng)的PON技術被稱為GEPON。由于百兆EPON已逐漸被千兆的GEPON取代，在此文中，我們只分析基于GEPON的技術和產(chǎn)品。同以往的其它PON技術相比，GEPON技術同樣采用點到多點的用戶網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)，利用光纖實現(xiàn)數(shù)據(jù)、語音和視頻的全業(yè)務接入的目的。但與以往基于ATM技術的APOMBPON相比，GEPON實現(xiàn)在用戶接入網(wǎng)中傳輸以太幀，非常適合IP業(yè)務的傳送。此外，由于目前IP網(wǎng)絡的普遍建設，基于以太網(wǎng)的技術的元器件結(jié)構(gòu)比較簡單，性能高且價格便宜，使得GEPON相比其它PON技術更容易大規(guī)模商用；而基于IP的各種業(yè)務的高速發(fā)展以及下一代網(wǎng)絡IP融合的趨勢使得GEPON可以適用的范圍更廣并且符合未來網(wǎng)絡的發(fā)展趨勢，成為最重要的FTTH技術.GEPON的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。GEPON系統(tǒng)主要由中心局的光線路終端（OLT）、包含無源光器件的光分配網(wǎng)（ODN）、用戶端的光網(wǎng)絡單元/光網(wǎng)絡終端（ONU）以及網(wǎng)元管理系統(tǒng)（EMS）組成，通常采用點到多點的樹型拓撲結(jié)構(gòu)。在下行方向，IP數(shù)據(jù)、語音、視頻等多種業(yè)務由位于中心局的OLT,采用廣播方式，通過ODN中的1：N無源光分路器分配到PON上的所有ONU單元。在上行方向，來自各個ONU的多種業(yè)務信息互不干擾地通過ODN中的1：N無源光分路器耦合到同一根光纖，最終送到位于局端OLT接收端。傳輸原理GEPON與APON最大的區(qū)別是GEPON根據(jù)IEEE802.3協(xié)議，包長可變至1518字節(jié)傳送數(shù)據(jù)，而APON根據(jù)ATM協(xié)議，按照固定長度53個字節(jié)包來傳送數(shù)據(jù)，其中48個字節(jié)負荷,5個字節(jié)開銷。這種差別意味著APON運載IP協(xié)議的數(shù)據(jù)效率低且困難。用APON傳送IP業(yè)務，數(shù)據(jù)包被分成每48個字節(jié)一組，然后在每一組前附加上5個字節(jié)開銷。這個過程耗時且復雜，也給OLT和ONU增加了額外的成本。此外，每一48個字節(jié)段就要浪費5個字節(jié)，造成沉重的開銷，即所謂的ATM包的稅頭。相反，以太網(wǎng)傳送IP流量，相對于ATM開銷急劇下降。上行/下行流量管理GEPON從OLT到多個ONU下行傳輸數(shù)據(jù)和從多個ONU到OLT上行數(shù)據(jù)傳輸是十分不同的。所采取的不同的上行/下行技術分別如圖2、3所示：

圖2下行傳輸原理圖3上行傳輸原理圖2中數(shù)據(jù)從OLT到多個ONU廣播式下行，根據(jù)IEEE802.3協(xié)議，每一個包的包頭表明是給ONU（0NU1、0NU2、ONU3……ONUN）中的唯一一個。另外，部分包可以是給所有的ONU（廣播式）或者特殊的一組ONU（組播），在光分路器處，流量分成獨立的三組信號，每一組載有所有指定ONU的信號。當數(shù)據(jù)信號到達該ONU時，它接收給它的包，摒棄那些給其它ONU的包。舉例，圖2中，ONU1收到包1、2、3,但是它僅僅發(fā)送包1給終端用戶1，摒棄包2和包3。圖3中所示，采用時分復用技術（TDM）分時隙給ONU管理上行流量，時隙是同步的，以便當數(shù)據(jù)信號耦合到一根光纖時各個ONU的上行包不會互相干擾。ONU在ONU指定的時隙上行數(shù)據(jù)給OLT,采用時分復用避免數(shù)據(jù)傳輸沖突，即上行采用爭用方式，下行采用廣播方式。拓撲結(jié)構(gòu)GEPON網(wǎng)絡采用點至多點的拓樸結(jié)構(gòu)，取代點到點結(jié)構(gòu)，大大節(jié)省了光纖的用量、管理成本。無源網(wǎng)絡設備代替了傳統(tǒng)的ATM/SONET寬帶接入系統(tǒng)中的中繼器、放大器和激光器，減少了中心局端所需的激光器數(shù)目，并且OLT由許多ONU用戶分擔。而且GEPON利用以太網(wǎng)技術，采用標準以太幀，無須任何轉(zhuǎn)換就可以承載目前的主流業(yè)務TP業(yè)務。（編輯:xiaoyao）本文鏈接：光通信的GFPON技術HYPERLI