接入网络应用中的千兆无源光网络技术分析

　　具体而言，这些功能向网络运营商提供了千兆位速率、最高性能和网络效率、卓越的灵活性和可伸缩性三个关键优势：

　　1. 速率和灵活性。GPON提供比其竞争技术更宽的数据速率范围，高达2.488Gbps下行数据流和1.244Gbps上行数据流。它还使用一种全新的传输汇聚层(TC)，采用一种在针对业务映射的基于GEM和帧的协议，该协议是ITU-T G.7041 GFP的优化版本。因为GEM以一种简单高效传输不同业务的通用机制，所以GEM是GPON TC层的重要基础。此外，采用GEM很显然能支持TDM业务。

　　2. 效率。宽带是运营商的一种有限资源，因此必须实现最大的网络利用效率，在有限的带宽条件下获得最大收益。然而，由于不同PON技术具有不同的特点，因此必须综合考虑解决方案的整体成本。不同PON技术的器件成本相似，以EPON系统为例，该系统要求采用VoIP等相关设备，因此必须将这些设备计算在成本中。此外，考虑到每比特的成本以及可以从基础设施中获取的收入，这种在1.25Gbps速率下提供100%效率显然比速率只有622Mbps且效率仅为50%的网络更具吸引力。

　　本文讨论的其它问题涉及不同PON协议的实际效率，这里必须考虑四个因素：线路编码(line coding)、PON TC或MAC层效率、传输协议(ATM、以太网或GFP)效率和业务调整效率。将这两种因素组合起来，向我们呈现出在网络中定义为"收益"的可用带宽，如图3所示。

图3

　　3. 可伸缩性。接入层采用什么解决方案还必须考虑的关键问题是如何承载日益增多的多种协议和技术，我们当前必须支持很多TDM和数据业务，同时还必须支持存储区域网络(SAN)和数据视频等新兴应用。

　　GPON通过GFP的自适应方法，提供一个清晰的变换路径来向PON添加这些业务，而且不会破坏现有设备或改变传输层。这与APON和EPON技术形成鲜明对比，后两种技术均要求对各个业务采用特定的调整方法，尤其是在处理新兴业务的时候。

　　GPON带给运营商的好处

　　1. 经济地提供以太网业务以及保障TDM收益。GPON支持引入更高带宽的以太网新业务，同时用比以前低得多的成本提供传统的语音服务。

　　2. 用户拥有更高带宽。GPON解决方案可在接入网络上提供单个光波长高达2.5Gbps的速率，在单一光纤光缆中提供高达20Gbps的多波长速率，提供经济的T1/E1和以太网连接。竞争技术的速率通常只有622Mbps或更低，因而在涉及任何新的应用时都难以为继。

　　3. 在一个单一光纤中完全集成了语音与数据。以其本身的格式传输语音与数据，不会额外增加网络或CPE的复杂性，并具有更远的传输距离。GPON解决方案可覆盖离局端20英里的范围，几乎是竞争技术的两倍，可支持冗余拓扑结构以便在出现光纤断路时提供保护。

　　4. 更短的回收期。在已经安装了光纤的地区，GPON解决方案的投资成本回收期为9至16个月，视业务覆盖的楼宇和用户数量而定；需要新的支线和支线光纤站时，整个网络的回收期约为12至24个月。