接入网络应用中的千兆无源光网络技术分析

　　在PON拓扑结构中，一个OLT可以有多个PON模块，每一个PON模块通过廉价的无源分路器驱动一个单独的PON网络，由分布光纤连接到多个ONT。光纤和无源光器件使接入网络分布设备不再需要有源电子器件和相关维护。

　　PON中下行数据流和上行数据流的传输处理过程不同，下行数据从OLT广播到每个ONT，各个ONT通过数据包/数据单元中的地址匹配确定并处理相关数据。由于ODN的共享特性，上行数据流的处理更加复杂，为了防止碰撞，需要协调各个ONT到OLT的传输流。上行数据按照OLT中的控制机制进行传输，采用时分多址(TDMA)协议，此协议对每个ONT分配专用的传输时隙。这些时隙是同步的，因此来自不同ONT的数据流不会产生碰撞。

　　像早期的DSL具有不同的可选技术一样，业务提供商必须能够选择最适合的PON解决方案。如何选择出最适合的PON技术呢？

　　在上世纪九十年代中期，当时一个由主要网络运营商组成的组织设立了全业务接入网(FSAN)联盟，该组织的宗旨是为PON设备制定一个共同标准。该标准逐渐发展成为B-PON，并用ATM作为其传输协议。此外，IEEE也于2001年成立了第一英里以太网小组(EFM)，专注于1Gbps以太网专用对称系统的标准化。这两个组织分别推出了APON和EPON技术标准。

　　在此期间，FSAN小组开始对工作于1Gbps以上速率的PON进行标准化。更为重要的是，在涵盖了基本传输问题的同时，此标准还以一种高度可伸缩的方式提供对多种业务的支持，以及管理、维护和配置功能。此项工作最终产生了千兆位速率的PON标准，在实现高速率的同时还支持以极高效率传输IP和TDM等格式数据，如图2所示。

图2

　　特别重要的是，世界主要的业务提供商参与制定了GPON标准主要部分的系统要求，这反映在ITU G.984.1即千兆比特业务要求(GSR)标准中，目前GSR已经成为此领域所有工作的标准，保证了网络的兼容性和互用性。

　　GPON技术的关键特性

　　正如GSR所定义的一样，GPON的关键特性包括：

　　1. 全业务支持。包括语音(TDM，SONET/SDH)、以太网(10/100BaseT)、ATM、租用线路等；

　　2. 物理覆盖范围至少20公里，该协议支持60公里的逻辑覆盖距离；

　　3. 支持使用相同协议的各种速率选项，包括对称622Mbps、对称1.25Gbps、2.5Gbps下行数据流和1.25Gbps上行数据流等；

　　4. 强大的OAM&P功能，提供端对端业务管理；

　　5. 通过PON多播特性实现下行数据流在协议层的安全保护。