有线接入:从DSL到GPON

GPON与EPON技术指标对照表



为了适应网络和业务宽带化的要求，接入网的宽带化正在加快步伐。有线接入技术的主流是基于电话线的数字用户线(DSL)和基于光纤的宽带光接入技术，而无线接入技术则从窄带无线接入发展到了宽带无线接入。

在有线接入网的发展过程中，当前占据宽带接入市场中主导地位的ADSL已经捉襟见肘，光进铜退，新一代的光接入将取代以铜缆为主的xDSL技术，将成为最后一公里的主流技术。

从DSL到ADSL2+： 双向对称性

DSL技术从最早应用开始，到目前已有8年的时间，随着网络业务的发展一直在不断地改进。1999年ITU-T(国际电信联盟)颁布了第一代ADSL标准，随后二三年，ADSL逐步发展成熟，进入了快速发展的时期。但第一代ADSL技术在业务开展、运维等方面仍然暴露出许多难以克服的缺点。为了克服这些缺点，ITU-T于2002年5月通过了新一代的ADSL标准――G.992.3和G.992.4，且在此基础上，扩展频谱的G.992.5标准也于2003年1月通过。人们通常把G.992.3、G.992.4和G.992.5标准称为第二代的ADSL2+技术。由于解决了互通性的问题，ADSL于2006年再次进入迅速发展的时期。

在ADSL2+技术得到普遍应用的同时，ITU-T还迅速推动了VDSL2标准的制定。VDSL2在频率为30MHz时，传输性能可实现对称100Mbit/s。尽管人们对VDSL2技术的应用前景有疑问，但其在双向对称性和短距离范围内的高带宽性能又让人们有了几分期待。

从BPON到GPON： 高带宽的选择

近年来，固网运营商来自话音、纯宽带业务收入的增幅不断下降，需要从纯数据、话音的单业务运营模式向应用、视频、语音、数据相结合的多业务运营模式迈进，以留住和吸引更多的用户。因而，宽带提速是运营商必然的战略选择。

PON(无源光纤网)技术是宽带光接入技术的主流技术。目前，PON的代表技术为EPON(以太无源光网络)和GPON(千兆无源光网络)技术，APON(基于ATM的无源光网络)和BPON(宽带无源光网络)技术由于成本高、带宽低，已经基本被市场淘汰。

APON和BPON 这是指ATM化的无源光网络，这两种技术可以利用ATM的集中和统计复用，再结合无源分路器对光纤和光线路终端的共享作用，使性能价格比得到显著改进。然而，实际APON/BPON的业务适配提供很复杂，业务提供能力有限，数据传送速率和效率不高，成本较高，其市场前景由于ATM的衰落而黯淡。最后，从业务发展趋势看，APON的可用带宽仍然不够，无法满足网络和业务的发展需要。　

EPON EPON技术主要基于IEEE802.3ah标准，是点到多点通信方式。从EPON的结构上看，其关键优点是简化了传统的多层重迭网结构。EPON可提供2.5Gbit/s的速率，从而可以使设备成本比1.25Gbit/s系统降低30%左右。

EPON的主要缺点，首先是由于IEEE802.3ah只规定了MAC层和物理层，MAC层以上的标准要靠制造商自行开发，因而带来灵活性的同时也造成了设备互操作性差的缺点。其次，EPON的总效率较低，主要是由于采用8B/10B的线路编码，引入20%的带宽损失，再加上其他的额外开销，可用负荷仅50%左右。第三，由于EPON开始主要是以太网设备制造商驱动的标准，因而没有充分考虑网络运营商的运营需要，管理功能不够丰富。

GPON 千兆以太网无源光网络是ITU-T的标准，可以灵活地提供多种对称和非对称上下行速率，传输距离至少达60km，在速率、速率灵活性、传输距离和分路比方面都比EPON有优势。GPON采用了两种适配方式，除了传统的ATM外，还在传输汇聚层采用了一个全新的基于SDH(同步数字系列)的标准通用组帧程序GFP。这是一种可以透明、高效地将各种数据信号封装进现有SDH网络的通用标准信号适配映射技术，可以适应任何用户信号格式和任何传输网络制式，封装效率高、业务灵活，全面体现了业务提供商对业务提供的灵活要求。

由于GPON的传输汇聚层本质上是同步的，使GPON可以很可靠地支持端到端的定时和其他准同步业务。而在QoS方面，GPON可以通过精确调整各个业务流的时隙指针和长度、ONU的授权带宽和授权周期来保证业务的带宽和延时要求。从提供的业务看，GPON不仅可以提供10/100Mbit/s、1Gbit/s的业务，而且还可以提供VLAN业务和语音业务。

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，即依然必须保留复杂的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已经有多家芯片提供商。

链 接:GPON正在成熟

上海贝尔阿尔卡特接入网事业部副总裁王卫东表示，基于EPON、GPON技术的光纤入户被看作是中国将来潜力巨大的市场，业务和市场是驱动FTTH市场的两大动力，高速互联网、智能家庭网络、全业务综合接入也会成为运营商推动FTTH技术的驱动力。

现在全球的光纤接入网建设具有如下特点：一、光纤距用户越来越近，呈现光进铜退的趋势；二、光纤接入网建设进入具体实施阶段，一些运营公司制定了具体的发展计划并已经开始大规模建网，其中包括日本NTT、美国Verison、SBC等；三、运营商开始提供光纤接入业务，重点是高速数据以及视频业务，并制定了分阶段分步骤提供新业务、降低资费、提供批发业务等一系列业务发展策略。基于阿尔卡特朗讯采用的行业预测，到2011年，世界范围内将有2900万GPON用户。根据这类预测，2011年的FTTH市场将由45%的EPON、40%的GPON和15%的点到点以太网构成。

烽火科技FTTH领导小组熊中柱认为，中国FTTH市场将会迎来急速增长。EPON和GPON在业务的承载能力上区别不大，只是在目前的市场情况下，EPON的商用成熟度、市场成本更能够满足用户的需求，而运营商暂时会青睐EPON技术。但是随着GPON产品成熟，可能会影响到EPON，最终决定因素还是产品性价比。

爱立信中国公司系统方案部高级系统市场经理张森称，IPTV或高清电视视频将给宽带技术带来挑战，因为高清晰度的IPTV是数据流量的杀手，需要很宽的数据通道，需要有更高的这样就需要有新的技术的出现。传统的ADSL目前可以达到8Mbit/s的速率，而GPON最高下行速率是2.5Gbit/s，理论上是现有家庭ADSL速率的300倍以上，GPON未来将会有更大的发展空间。

法国电信在去年1月放弃部署VDSL的计划，并宣布要采用阿尔卡特朗讯提供的设备部署FTTHGPON网络的行动，成为第一家部署GPON的欧洲老牌运营商。

法国顾问服务公司IDATE的RolandMontagne说：“法国电信选择GPON时没有考虑到业务与网络分离，法国电信部署GPON是基于技术的选择。GPON能很好地适应已有的网络，采用GPON，老牌运营商可以在短期内减少MDF(本地交换机)的数量，降低相当数量的运营支出。”

普华永道日前在《全球娱乐及媒体行业2007~2011年展望报告》中称，在过去4年内，中国互联网用于光纤网络等基础设施建设的投入约为1000亿美元，网络覆盖率从2002年的7.9%上升到了2006年的27.5%。