EPON/GPON平滑升级至10G-PON光网络

　　2010年12月1日，经济上的可行性曾经是阻碍FTTH网络大量部署的主要障碍，现如今全世界已有超过四千万个FTTH连接，很明显那些过时的观念需要修改。这篇文章中，我们一起来分析PON网络是如何来解决这个"经济上可行性"问题的；以及在GPON、EPON选择上都有哪些优、劣势比较；最后，从波长、频谱的角度分析GPON/EPON和10G-PON，如何从GPON/EPON升级到10G-PON。从ODN（Optical Distribution Network，光分配网络）角度来看，要平滑升级需考虑两个方面的问题：在同一PON树下现有GPON/EPOM和10G-PON如何实现共存，如何利用现有的GPON/EPON光网络架构而不会对它们产生干扰。

　　简介

　　在介绍PON（Passive Optical Network，无源光网络）之前，从两个角度分析现有的接入网络：网络结构、有源/无源网络。

　　网络结构

　　在图1.a中，右边每个用户都有一根（或一对）光纤连接到左边的CO(Central Office，中央局点)，这种网络称为p2p（point to point，点对点）网络结构。

　　在图1.b中，右边一组（16，32，64或者128）用户通过共用的一根光纤连到左边的CO，这种网络称为P2MP（Point to Multi-Point，单点到多点）。P2MP网络主要的优点是可以减少用户接入网馈线部分的光纤数量、以及CO端激光发射/接受器的数量（只需一个），从而降低每连接的平均成本。

　　有源、无源

　　如果从有源、无源的角度来分析，所谓"无源"是指从用户端到网络端及中间的ODN全部由无源光分路器和单模光纤等无源器件组成，不含任何有源电子器件及电子电源，因此其管理维护成本较低。同时，由于使用的是无源光器件，不易受到雷电损坏和辐射干扰。因此应用场景及网络结构可以更灵活。

　　从网络结构、有源/无源两个角度比较，无源的、点对多点的PON网络有显著成本优势。

　　表1 列出了主要PON协议的基本特性，及对应的标准体系。

　　PON技术可以分为下列三类。

　　老式PON： 包括 APON、BPON等，正逐渐从业界淡出。

　　主流PON：GPON、EPON是目前应用最为广泛的两种PON技术。

　　10G-PON（Next Generation-PON，下一代PON）： 包括10/1G-EPON、10/10G-EPON、XG-PON1(10/2.5G-GPON)、XG-PON2(10/10G-GPON)、

　　在选择PON来部署无源光网络的时候，到底选哪一种技术体制？可从下面几个角度来考量。

　　选择当今主流PON技术-包括GPON、EPON，还是选择10G-PON？

　　在GPON、EPON中选择哪一种PON技术制式最适合？

　　我们是否可以先从主流的GPON、EPON开始部署网络，待时机成熟后，再升级到10G-PON？

　　主流的PON技术与10G-PON

　　主流PON技术包括两种：GPON（ITU-T G.984.x）和EPON（IEEE 802.3ah）。首先在这两种主流的PON技术中作一个选择；然后，下一个问题是为何需要10G-PON？

　　ａ）、GPON　vs.　EPON

　　在GPON和EPON两者之间做一个选择的确不是一件易事，有时并不单纯是技术原因。举例来说，现如今全世界有超过4000万FTTH连接，而这其中主要（大约85%）位于日本、韩国、中国等亚洲国家，这些地方截止目前最主要的PON应用技术还是是EPON，但在北美、欧洲，GPON是主流的PON技术。

　　这两种PON由不同的标准化组织制定规范，GPON由ITU-T（建议G.984.1,2,3,4,5,6），EPON由IEEE（802.3ah）。

　　表2列举了GPON/EPON的一些技术指标，可以看出，在与EPON比较中，GPON有微弱的优势。

　　此外，GPON具有固定的上／下行帧格式，线路中传送的是具有周期性的复帧结构，在OLT和ONU之间通讯时GPON采用的时隙间隔是125微秒，这与传统的TDM信号比如PCM、E1或STM-1完全相同，所以具有传送传统TDM业务的先天优势。在与TDM流量互通时，这种时隙间隔是非常有利于GPON部署的。

　　而另一方面，EPON是基于大家熟悉的以太网协议，比如其网管可通过SNMP来解决，而GPON需要单独的管理通道。与GPON相比，EPON部署要便利很多。