GPON ONT设备成本分析及降低成本方案

　　孙炜、王可（光纤通信技术和网络国家重点实验室、武汉邮电科学研究院、烽火通信科技股份有限公司）《光通信研究》——《降低GPON ONT设备成本的研究》

　　移动通信网——对GPON（吉比特无源光网络）系统中处于用户终端的ONT（光网络终端）设备的材料成本进行了深入分析，从理论上确定了BOB（板载光收发子组件）方案为最优方案；介绍了BOB方案的技术难点与解决办法；给出了此方案各方面硬件指标（如电磁兼容性、光接口指标等）的验证结果，结果表明，BOB方案可以在降低设备成本的前提下满足GPON ONT各项指标。

　　引言

　　PON（无源光网络）作为一款高效的宽带接入技术，目前已成为各大电信运营商的主推业务。PON方案遵循的标准主要有ITU（国际电信联盟）提出的GPON（吉比特无源光网络）标准以及IEEE（美国电气和电子工程师协会）提出的EPON（以太网无源光网络）标准这两种。由于GPON标准对光接口等指标的定义相对EPON标准更加严格，支持此标准的硬件设备的价格也相对较高，而过高的设备成本一度成为限制GPON大规模商用的门槛。

　　从GPON的拓扑结构可以看出，ONT（光网络终端）设备的数量与OLT（光线路终端）设备的数量比达到32∶1、64∶1，甚至128∶1，因此整个GPON系统的成本取决于ONT，若能降低ONT设备的成本，则GPON方案整体成本将会大为减少。

　　1.GPON ONT硬件成本分析

　　目前各设备制造商在进行GPON ONT硬件设计时所采用的典型架构如图1所示。2012年国内各大系统制造商对GPON ONT光模块的招标价格约为125元人民币，而整个GPON ONT的成本约为280元人民币，由此看来光模块的采购成本接近系统总成本的45%。如果能有效降低这一部分的成本，将能极大地降低系统的总成本。下面进一步分析光模块的成本结构，寻找其中可降成本的部分。

　　光模块各组件的成本构成如表1所示。表中，占光模块成本近一半的器件元件为实现光/电和电／光信号转换、放大的光学器件，其成本构成如表2所示。器件中用于光/电转换的APD（雪崩光电二极管）探测器管芯及TIA（跨阻放大器）与用于电/光转换的DFB（分布反馈）式激光器二极管管芯主要由三菱、住友等日系企业供应，其价格一直居高不下，而国产管芯质量有待提高，为了保证光模块性能，占光学器件成本80%的管芯目前还无法替代。光学器件的其他部分，如结构件、滤光片等是保证上下行波长路径正确的关键部件，不能省略，且其成本已经很低，除非结构件生产商以零利润销售，因此目前无其他办法降低光学组件辅料的成本。