GPON不仅仅提供以太网业务(转载)

shujuren

GPON不仅仅提供以太网业务

编辑：Gary Lee 译者：张明伦

   
最近有一些关于无源光网络（GPON）技术的议论。去年晚些时候，BellSouth、SBC和Verizon针对FTTP的联合采购合同（JPC）集中于无源光网络技术，这使得很多运营商重新审视PON做为接入技术的可行性。
但是，正如早期的xDSL──由于有CAP、DMT、IDSL、ADSL、HDSL和其它多个变种，使业界困惑和不愿变革──对于PON接入的第一杯羹也有相当大的困惑和争论。这杯羹的种类有APON（ATM PON）及其姊妹BPON（宽带PON）、EPON（以太网PON）以及GPON（千兆PON）。
在这些种类中，GPON经常被误解为只适合提供以太网和千兆以太网业务。其实，GPON是语音、视频和数据业务的一种切实可行的方案。更重要的是，GPON以前所未有的经济性以原有格式支撑传统通信业务，也支撑未来向全分组/全IP网络的演进。

PON接入<>
开始讨论前，将PON技术在网络中进行定位是很重要的。PON是用来连接中心局（CO）或前端（headend）和用户驻地或配线箱的一种接入技术，应用于光纤到家（FTTH）、光纤到企业（FTTB）或光纤到路边（FTTC）。通常，PON不用于城域网和长途网。
PON技术可使业务提供者在多个用户之间（通常多达32个）分担从中心局到用户建筑物之间的光纤成本。如图1所示，光纤首先从中心局被引至一个中心分配点，然后由支路光纤延伸到用户驻地。光纤的延伸在分配点由无源光分路器或滤波器完成，光波从该点被引导至正确的位置。
对于室外的滤波器和分路器，PON无需供电，因此降低了总的运营成本和复杂度。并且，由于单根光纤在环形和树形拓扑中被共享，使得铺设数公里光纤的高额成本能够被分摊。


style=width:expression(ig21.width)>

在一个标准的无源光网络中，光线路终端位于中心局或前端。它传送光信号到分路器，光信号在此被直接或经过另一个分路器分配至多个用户。光信号在用户端被光网络终端终结，或者在FTTC网络中，由远端集线器终结。

PON对比
PON技术不是新事物。最初的PON标准源于英国电信（British Telecom）所发起的工作，该标准着重以ATM作为二层协议的解决方案。这个标准后来被FSAN（全业务接入网）联盟（www.fsanweb.org）正式采纳，并且最终成为ITU-T G.983.x规范。这项成果即人所共知的APON或BPON，支撑全世界大多数的早期通信网络，并且也是JPC采购的依据。JPC中三个RBOC（地方贝尔企业）选择APON/BPON作为初始的配置。
但是，为了满足电信企业不断增长的带宽需求，APON/BPON在升级时可能存在困难，因为电信企业开始部署更多的以太网和交换式以太网以传输高速数据和交换式数字视频业务。例如，APON/BPON一般只能升级到下行（从中心局到用户驻地）622Mbps和上行（相反方向）155Mbps，并且在除去ATM开销后，可用（可出售）的带宽只有448Mbps。随着未来几年每用户带宽需求的增长，这将成为部署APON/BPON的很大的一块绊脚石，并且很大程度限制了每个PON可服务的用户的数量。PON的一个主要好处就是能分担从中心局到用户的长距离干线的成本，如果这些干线的投资回报受限于每用户可用带宽的数量，那么整个PON的商业意义就没有了。
由于这个原因，多年前FSAN联盟和ITU开始了制定新PON标准的工作，新标准要能够满足迅速增长的带宽和业务需求。这个标准被称为GPON，已完全被ITU-T批准，称为G.984.x。
GPON支撑两种封装方式：ATM和GPON封装方式（GEM）。ATM方式是已有APON/BPON标准的一种演进，所有的语音、视频和数据流在用户端被封装并被传回中心局。对于GEM方式，所有业务流使用SONET/SDH通用成帧协议（GFP）的一种变种被映射并穿越GPON网络。GEM支撑以固有格式传输语音、视频和数据，而无需附加ATM或IP封装层。
使用GEM方式，GPON可以显著增加可利用带宽。GPON支撑的下行速率高达2.5Gbps，上行速率从155Mbps到2.5Gbps。相对于APON/BPON标准有极大的增加。
与EPON相比，GPON可提供的每用户可用带宽也显著增加。除了单个PON支撑高达2.5Gbps的速率外，GEM的使用意味着开销只需4%-5%的带宽，而其余的都可用于创收。按照IEEE的最新成果，EPON支撑高达1.25Gbps的带宽，但是由于协议开销占用了其中的50％，只留下大约600Mbps可以使用。
图2显示了每种PON技术的可出售带宽与物理层带宽的对比。如其所示，GPON是所有PON技术中可出售带宽最大的。假如传统设备和室外装置在支撑PON的各个版本时没有多大改变，那么GPON就强大很多。


style=width:expression(ig21.width)>

与APON/BPON或EPON相比，很明显GPON提供了更多的有用带宽。

GPON
对于今天的电信企业，GPON的带宽和投资回报率优势使其很有竞争力：
● 与APON/BPON和EPON相比，用GPON部署网络的投资回报率极大地增加了。相同的资金成本，给定由各个网络协议提供的总带宽，APON/BPON能够支撑的用户数要少许多。
● 采用GPON可以完成从传统的T1/E1语音电路向全IP网络的平滑转变。GPON完全支撑具有QoS、业务类型和其它高级特性要求的以太网信号，同时还以GEM方式经SONET/SDH信令支撑传统语音映射。
● GPON全面支撑语音、视频和数据业务。通过GEM，业务流以其固有格式传输，而无需额外协议。对于APON/BPON，所有业务必须映射至ATM层；对于EPON，所有业务必须映射到Ethernet/IP；相对而言，GPON节省了用于封装的带宽开销、端到端定时及QoS的成本。
GPON能完美地承载已有的和未来的Ethernet/IP业务，同时使用SONET/SDH GFP协议的一个变种支撑传统语音和视频业务到PON的映射，这个协议支撑端到端的定时和其它的准同步业务。利用GPON，PON第一次能够完成从传统的TDM业务到未来的全IP/分组网络的演进，并且在这个过程中还支撑高达2.5Gbps的共享带宽。
GPON很适合于部署任何FTTx。从CO引出的同一条干线既可以提供FTTH，也可以提供FTTC和FTTB等业务。所有这些业务承载着语音、视频和数据。GPON网络还能在环形和树形结构中实现全冗余。利用CWDM，多个GPON可以由同一根光纤承载，因此提高了光纤基础设施的投资回报率。
在全世界电信企业正在使用的所有PON技术中，只有GPON兑现了PON的最初承诺──为接入网业务节约成本，尤其是在要支撑以太网/分组业务的背景下。对于那些离开城域环5、10、20或30公里的用户，GPON提供了消费得起的宽带接入，而这是标准铜缆、xDSL或其它PON技术所不能满足的。

Gary Lee：FlexLight网络企业首席实行官、PON论坛主席。
张明伦：北京邮电大学光通信中心
译自《Lightwave》2004年7月15页《Gigabit PONs are not just for Ethernet services》


[点击浏览该文件]

[此贴子已经被编辑于2004-12-2 15:26:14编辑过]