談GPON技術(shù)及應(yīng)用朱寧兵廣東省通信產(chǎn)業(yè)服務(wù)有限公司通信建設(shè)分公司摘要:從市場的需求現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢來看,新興寬帶業(yè)務(wù)的不斷出現(xiàn),國內(nèi)外運(yùn)營商也在不斷探索新通信環(huán)境下的接入技術(shù)應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型。GPON技術(shù)從傳統(tǒng)的以太網(wǎng)技術(shù)演進(jìn)而來,技術(shù)簡單且成熟、成本較低,芯片和產(chǎn)品均已經(jīng)成熟,并且在國內(nèi)外市場上得到了一定規(guī)模的應(yīng)用。關(guān)鍵詞:GPON技術(shù);特點(diǎn);組網(wǎng)方式;寬帶分配;中圖分類號:D91101文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號引言:目前,光進(jìn)銅退在全球范圍內(nèi)己經(jīng)成為接入網(wǎng)建設(shè)的趨勢?；跓o源光網(wǎng)路PON方式的EPON和GPON技術(shù)是目前光纖接入網(wǎng)的兩種主流技術(shù)。GPON相對于EPON而言,具有高寬帶、高傳輸效率、大覆蓋范圍、用戶接口豐富、提供電信級的保護(hù)等優(yōu)越性能。1GPON技術(shù)特點(diǎn)GPON主要由光網(wǎng)絡(luò)單元、光線路終端和光配線網(wǎng)/光配線終端等單元組成。GPON技術(shù)特征主要體現(xiàn)在傳輸匯聚層。其中傳輸匯聚又分為PON成幀子層和適配子層。GTe的成幀子層完成GTC幀的封裝,終結(jié)所要求的ODN的傳輸功能。PON的特定功能(如測距、帶寬分配等)也在PON的成幀子層終結(jié),在適配子層看不到。GTC的適配子層提供PDU與高層實(shí)體的接口。ATM和GFP信息在各自的適配子層完成SDU與PDu的轉(zhuǎn)換。OMCI適配子層高于AM和GFP適配子層,它識別 vpl/VCI和Port一ID,并完成OMCI通道數(shù)據(jù)與高層實(shí)體的交換2.GPON的組網(wǎng)方式21FTB+LAN為光纖到樓,然后通過大容量ONU(稱為MDU用五類線作為入戶線將業(yè)務(wù)接入多個用戶,多個用戶共享一個ONU、一根光纖的帶寬資源,成本自然就低,該方式下共享的帶寬與現(xiàn)階段用戶帶寬的需求相匹配,且能滿足未來一段時間的帶寬需求,運(yùn)營商在有盈利空間前提下提供的價格也能很容易被用戶接受,是目前正在大規(guī)模商用的新一代寬帶接入的主要方式22 FRITB+DSL為光纖到樓,然后以ⅩDSL的方式將業(yè)務(wù)接入多個用戶,也是多用戶共享一個ONU,成本主要體現(xiàn)在用戶雙絞線和用戶終端上,在120米范圍之內(nèi)每個用戶的入戶線十終端投資成本將高于FFTB+LAN,且在上下行速率是的非對稱的,不符合未來發(fā)展趨勢。23NTN+DSL為光纖到小區(qū),接入特點(diǎn)基本與FTRB+DSL相類似,是一種在光纜價格昂貴的時候節(jié)省光纜的接入方式,隨著光纜價格的不斷降低和銅價、的不斷上升,目前該方式已不作為主用組網(wǎng)方式被采用24FJTH為光纖到戶,ONU設(shè)置于用戶室內(nèi),用戶獨(dú)享ONU,一個ONU僅供個用戶使用,以現(xiàn)有的絕大多數(shù)用戶需求帶寬來看,這樣的方式極大的浪費(fèi)了接入網(wǎng)光纖帶寬,而且由于資源獨(dú)享帶來的高成本很難被用戶所接受,因此,該種方式在一段時間內(nèi)很難被規(guī)模應(yīng)用,僅會被極少數(shù)的田戶所接感隨絡(luò)流量的日新月異,該種接入方式使用效果還受限于城中國煤化了看網(wǎng)絡(luò)CNMHG使用高峰時期的富余情況,很容易引起服務(wù)質(zhì)量的投訴,所以在實(shí)際商業(yè)推廣中并不關(guān)注。3.GPoN動態(tài)帶寬分配(OBA)動態(tài)帶寬分配(DBA)技術(shù)是指通過GPON系統(tǒng)中各個ONU的上行使用帶寬實(shí)時動態(tài)的改變來適應(yīng)用戶速率的各種變化,以提高系統(tǒng)的帶寬利用率的技術(shù)PON系統(tǒng)的上行接入一般采用中央控制按需分配和固定分配相結(jié)合的方式,也就是 ITU.TG983.4規(guī)定的靜態(tài)帶寬分配和動態(tài)帶寬分配兩種方式,按照業(yè)務(wù)等級進(jìn)行優(yōu)先級分配。對于GPON中的數(shù)據(jù)通信這種變速率業(yè)務(wù),用靜態(tài)帶寬分配是不合適的,需要通過動態(tài)帶寬分配使系統(tǒng)帶寬利用率大幅度提高,即DBA技術(shù)根據(jù)ONU的突發(fā)業(yè)務(wù)的要求,通過在ONU之間動態(tài)調(diào)節(jié)帶寬來提高上行帶寬利用效率。根據(jù)GPON的特點(diǎn)和G983建議,可以知道動態(tài)帶寬分配的具體要求是:業(yè)務(wù)要透明、帶寬利用率盡量高、具備低抖動與時延特性、公平分配帶寬、信號健壯、實(shí)時性強(qiáng)、保證不同業(yè)務(wù)的QOS等。31帶寬類型GPON標(biāo)準(zhǔn)沿用了BPoN中對QoS支持的規(guī)定JITU一在BPoN標(biāo)準(zhǔn)Q.983.4和GPON標(biāo)準(zhǔn)G984.3中明確提出了四種優(yōu)先級別的帶寬[2].它們分別是F議ed、Assod、Non- assured和 Best-effort四種類型的帶寬,也就是固定類型、確保類型、非確保類型和盡力而為類型的帶寬。同時,GPON上行系統(tǒng)中帶寬分配基本單元的傳輸容器( T-CONT則按照其使用的帶寬類型組合一共分為五種類型?；跇I(yè)務(wù)等級的優(yōu)先級分配方案能夠在實(shí)現(xiàn)高效的DBA的同時為業(yè)務(wù)提供良好的Qos保障,所以,清晰地認(rèn)識到各種帶寬資源的特性以及理解 T-CONT的適用范圍對DBA有著重要意義。32傳輸容器 T-CONT前面指出了GPoN有四種類型的帶寬,每種類型的帶寬都可以支持一定的QoS要求的業(yè)務(wù);而 T-CONT通過為業(yè)務(wù)提供特定類型的帶寬間接保證該業(yè)務(wù)的QoS要求。一種 T-CONT能否支持某種QoS要求的業(yè)務(wù),完全取決于該T-coNT能否提供滿足該業(yè)務(wù)QoS要求的帶寬。如果該 T-CONT提供滿足某業(yè)務(wù)QoS要求的帶寬,就可以承載該業(yè)務(wù)。在五種類型的 T-CONT中,加el類型 T-CONT僅提供F議ed類型的帶寬;帥eZ類型僅提供 Assured類型的帶寬;tyPe3類型提供Assured類型和Non- assured類型的帶寬:tyPe4類型僅提供 Best-effort類型帶寬而加e5類型是前四種類型的融合,可以提供所有類型的帶寬,支持所有類型的業(yè)務(wù)。這五種 T-CONT在本文中有時也被分別稱為類型1、類型2、類型3、類型4和類型5的 T-CONT33GPON實(shí)現(xiàn)DBA的過程根據(jù)協(xié)議,GPON的DBA過程包括以下5個步驟:擁塞狀態(tài)檢測、將擁塞狀態(tài)匯報給OLT、OLT根據(jù)提供的參數(shù)重新進(jìn)行帶寬分配、OLT根據(jù)更新的帶寬分配信息和 T-CONT類型發(fā)送授權(quán),在DBA中實(shí)現(xiàn)管理信息的協(xié)商。根據(jù)協(xié)議規(guī)定,GPON的DBA分為兩種模式:一種是ONU向OLT報告自己的狀態(tài)和所需的帶寬,OLT根據(jù)上報的數(shù)據(jù)對ONU進(jìn)行DBA,即所謂的基于狀態(tài)報告的動態(tài)帶寬分配( SR-DBA, statt巧Re卯 rtingDba):另一種是。NU不需向OLT報告OLT由自己的流量監(jiān)測功能,實(shí)現(xiàn)自動動態(tài)的帶寬分配,即非基于狀態(tài)報告的動態(tài)帶寬分配(NSR-DBA, Non Sta奴巧 Reporting DBA)4.GPON技術(shù)的對比分析GPON技術(shù)來自于FSAN與mU一T標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)合中國煤化工規(guī)定CNMHG比較詳細(xì),在傳輸帶寬、速率靈活性、傳輸距離和分路比等方面有優(yōu)勢,OAM功能和保護(hù)機(jī)制相對完善,承載TDM業(yè)務(wù)能力較強(qiáng),目前,GPON的國產(chǎn)產(chǎn)品以華為為代表,雖然還存在一些需要改進(jìn)的方面,但由于設(shè)備成本造價的降低且被中國移動所關(guān)注,正在成為新一代寬帶接入網(wǎng)建設(shè)的主要備選方案,正是基于大型廠商和運(yùn)營商商用關(guān)注的驅(qū)動,GPON的前景一片光明。從目前發(fā)展態(tài)勢看,GPON和EPON不是誰將取代誰的關(guān)系,而是會朝著各自的更高技術(shù)版本演進(jìn),最終融合。隨著產(chǎn)業(yè)化的成熟度不斷加深,光器件價格的下降、技術(shù)的成熟、商用網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大,EPON和GPON設(shè)備價格下降幅度較大。目前,GPON設(shè)備比EPON設(shè)備價格略高,但最終售價還得取決于企業(yè)的商務(wù)模式,但是從帶寬成本、QOS保證等來看GPON更具有優(yōu)勢。雖然EPON技術(shù)在一些方面(如管理維護(hù)、保護(hù)倒換、安全性、承載TDM業(yè)務(wù))不如GPON,但隨著技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)步EPON和GPON技術(shù)總體上無本質(zhì)區(qū)別,每一種技術(shù)的生命力取決于商用的規(guī)模,商用的規(guī)模取決于主導(dǎo)運(yùn)營商的選擇,而主導(dǎo)運(yùn)營商的選擇取決于技術(shù)本身的運(yùn)營成本,也就是在獲取同樣市場份額的利潤空間,如果GPON能在運(yùn)營商建設(shè)寬帶網(wǎng)絡(luò)中不斷改進(jìn)自己,努力降低運(yùn)營商的運(yùn)營商成本從而獲取足夠的市場份額,GPON必將能成為新一代寬帶接入網(wǎng)絡(luò)的主流技術(shù)之一。5結(jié)語總之,面對未來運(yùn)營商的多種需求,PON技術(shù)以其特有的技術(shù)特征已經(jīng)成為寬帶接入強(qiáng)有力的技術(shù)支撐現(xiàn)在PON已經(jīng)擺脫了空有盛名而無規(guī)模應(yīng)用的尷尬境地,開始進(jìn)入規(guī)?；瘧?yīng)用階段,而隨著發(fā)展的深入,PON在帶寬資源利用率運(yùn)維等方面的優(yōu)勢也將不斷被挖掘,從而形成市場與技術(shù)發(fā)展的良性循環(huán)隨著人們對GPON的進(jìn)一步認(rèn)識以及GPON產(chǎn)品價格的不斷走低,GPON將發(fā)揮其獨(dú)特的優(yōu)勢,在今后接入網(wǎng)的建設(shè)中占據(jù)重要地位參考文獻(xiàn):[1]王欣,郭祈,顧碗儀GPoN中面向多等級服務(wù)的動態(tài)帶寬分配算法明華中科技大學(xué)學(xué)報,20073):2加一223[2]趙曉蘊(yùn),陳雪GPON的關(guān)鍵技術(shù)一傳輸匯聚層GEM網(wǎng)絡(luò)技術(shù),2004,11(11):154158[3]李煌蘇,羅風(fēng)光,羅志祥,王卓.GPON的關(guān)鍵技術(shù)一心EM的封裝光通訊技術(shù),205,(12):71一76[4]中國電信公司廣東分公司網(wǎng)絡(luò)發(fā)展部.EPON小手冊[R]2008中國煤化工CNMHG