光纖通信接入技術(shù)發(fā)展分析

靳貴敏

北京鐵路局北京通信段石家莊網(wǎng)管中心，河北 石家莊 050000

經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，一方面不斷提升著人們的生活品質(zhì)，進(jìn)而對各種服務(wù)呈現(xiàn)出不斷提升的質(zhì)量要求，而另一方面科技的發(fā)展也給予了這種提升服務(wù)質(zhì)量的可能。在目前的這個(gè)時(shí)代中，隨著3G等技術(shù)的普及和深入人心，人們對無線傳輸提出了更高的要求，而目前的無線通信接入技術(shù)也呈現(xiàn)出了其自身的發(fā)展方向。

1 關(guān)于現(xiàn)行接入技術(shù)的適用討論

目前常用的是以SONET/SDH（Synchronous Optical Network/Synchronous Digital Hierarchy），即同步光纖網(wǎng)/同步數(shù)字體系為主導(dǎo)的無線傳輸接入技術(shù)。這種技術(shù)體系于上個(gè)世紀(jì)80年代末90年代初出現(xiàn)，并逐漸出現(xiàn)增長勢頭，經(jīng)過十幾年的演進(jìn)，在最近幾年中得到了普及應(yīng)用。SONET/SDH技術(shù)具有通信容量大、傳輸性能好、接口標(biāo)準(zhǔn)、組網(wǎng)靈活和管理功能強(qiáng)大的優(yōu)點(diǎn)受到廣泛關(guān)注，但是在技術(shù)淘汰飛快、需求不斷升級的今天，SONET/SDH技術(shù)也出現(xiàn)了一些不適用的情況。

首先在帶寬利用方面，SONET/SDH技術(shù)主要以155Mbit/s、622Mbit/s、2.5Gbit/s以及10Gbit/s這幾種比特率為主，這種比特率的定制，在設(shè)計(jì)之初并沒有對SONET/SDH需要承載的網(wǎng)絡(luò)類型和傳輸需求做出太多的考慮。實(shí)際上，在SONET/SDH技術(shù)出現(xiàn)和成長的過程中，網(wǎng)絡(luò)業(yè)很少出現(xiàn)在人們的生活中，因此這種技術(shù)僅僅是基于通話和一般業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)而進(jìn)行考慮的，而在目前這種電話網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)、有線電視網(wǎng)三網(wǎng)合一的大潮之下，眾多不適紛至沓來。對于SONET/SDH技術(shù)而言，快速以太網(wǎng)通常運(yùn)行在100Mbit/s，無論采用多個(gè)64 Kbit/s還是155Mbit/s都不適用。

其次在動態(tài)帶寬方面，SONET/SDH技術(shù)只提供給鏈路以固定的應(yīng)用帶寬。如果某一鏈路或子網(wǎng)設(shè)定了預(yù)置的空閑帶寬，就會因?yàn)槌杀镜募ぴ龆灰暈橐环N浪費(fèi)，因此SONET/SDH技術(shù)對于超出預(yù)算帶寬的部分?jǐn)?shù)據(jù)流請求不予回應(yīng)。然而在實(shí)際應(yīng)用中，隨著網(wǎng)絡(luò)的普及，客戶越來越多地希望能夠得到通信網(wǎng)絡(luò)的快速響應(yīng)，而并不去過問自己的請求屬于何種類型，需要多高帶寬。

最后對于網(wǎng)絡(luò)成本，SONET/SDH技術(shù)也出現(xiàn)了一定的不適應(yīng)。在數(shù)據(jù)的長途傳輸中，SONET/SDH技術(shù)需要每隔40km使用一對電再生器用以恢復(fù)信號，以這樣的設(shè)備成本計(jì)算，需要多次光電轉(zhuǎn)換的SONET/SDH技術(shù)在“光進(jìn)銅退”的運(yùn)動大潮中難以避免因成本被淘汰的命運(yùn)。

2 光接入技術(shù)的探索

目前光纖已經(jīng)成了數(shù)據(jù)傳輸行業(yè)炙手可熱的技術(shù)，而且從一定程度上標(biāo)示著數(shù)據(jù)傳輸行業(yè)的先進(jìn)生產(chǎn)力。對于光接入技術(shù)而言，目前主要的焦點(diǎn)在于PON技術(shù)的選用。

PON（Passive Optical Network），即指無源光纖網(wǎng)絡(luò)，在其光配線網(wǎng)絡(luò)中中不含有任何有源電子器件及電子電源，并且能夠支持點(diǎn)對多點(diǎn)，徹底改變以往傳統(tǒng)技術(shù)中點(diǎn)對點(diǎn)技術(shù)使得設(shè)備端口資源和光纜纖芯資源消耗量大的問題。對于PON技術(shù)而言，關(guān)鍵在于在通信網(wǎng)絡(luò)中引入了無源分路器，大大降低了設(shè)備和線路成本。此外，無源的設(shè)備相比之下也易于維護(hù)和保養(yǎng)，對環(huán)境的要求也更低。從成本上看，PON技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)鏈路節(jié)點(diǎn)之間僅需一對光纖即可而間隔120km的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)僅需要一個(gè)光纖信號放大設(shè)備，相比于原來的SONET/SDH技術(shù)而言，成本大幅降低。

在PON技術(shù)簇中，目前主要的力量是EPON（Ethernet Passive Optical Network，即以太網(wǎng)無源光纖網(wǎng)絡(luò)）和GPON（Gigabit-Capable Passive Optical Network，即千兆位無源光纖網(wǎng)絡(luò)）。EPON和GPON二者都具備長距離、高帶寬、抗電磁干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，且壽命周期長，允許相似的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

相比之下，EPON從技術(shù)實(shí)現(xiàn)上比GPON更為簡單，目前其核心芯片的價(jià)格也低于后者，但是這種價(jià)格上的優(yōu)勢并非技術(shù)先進(jìn)導(dǎo)致，而僅僅是生產(chǎn)廠家的規(guī)模效應(yīng)。然而在應(yīng)用方面，GPON似乎更為靈活，例如在上行線路上，GPON能夠支持從155Mbit/s到2.5Gbit/s多重速率，然而EPON就只能支持1.25Gbit/s的單一速率，這一點(diǎn)使得GPON能夠在設(shè)備的選擇上具有更大的余地，降低成本在將來應(yīng)該不是太大的問題。而在下行速率方面，GPON也要優(yōu)于EPON。

此外，GPON在多業(yè)務(wù)支持方面具備絕對優(yōu)勢。它采用了標(biāo)準(zhǔn)的125μs的幀結(jié)構(gòu)，因此可以對TDM業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)無縫支持，同時(shí)對于ATM、SDH以及以太網(wǎng)等多種協(xié)議都能夠?qū)崿F(xiàn)兼容，對于同步以太網(wǎng)和1588v2時(shí)鐘同步也能夠支持，因此GPON在將來技術(shù)過渡階段會擁有較大的市場，這對于其以后的發(fā)展和成熟至關(guān)重要。與GPON相比，EPON的性能就相對較弱，目前只有相關(guān)設(shè)備廠商自行進(jìn)行必要的技術(shù)開發(fā)提供一些支持。

雖然GPON技術(shù)在很多方面似乎優(yōu)于EPON技術(shù)，但是就目前的行業(yè)狀況看，EPON有著不可比擬的成熟技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并且在現(xiàn)網(wǎng)中應(yīng)用的規(guī)模也更大，相關(guān)廠商的產(chǎn)品種類更為齊全和成熟，且成本較低。更為完整的產(chǎn)業(yè)鏈，使得EPON的規(guī)模商用技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)都更為豐厚，并且考慮到目前技術(shù)的成熟性和開發(fā)速度，EPON在這樣的情況之下繼續(xù)發(fā)展技術(shù)，進(jìn)而成為成熟的光接入技術(shù)從而完全戰(zhàn)勝GPON也并非不可能。畢竟在目前的狀況下，使用EPON就意味著更多的經(jīng)驗(yàn)和更為成熟的操作規(guī)程，而這一切都有可能帶來更廣闊的技術(shù)前景。

光接入技術(shù)正在接近人們的生活，無論是FTTX還是PON技術(shù)，其發(fā)展都有著自身的規(guī)律，而無線傳輸運(yùn)營商只有在充分了解技術(shù)特點(diǎn)的前提下，充分考慮客戶的需求，才能做出正確的選擇決定。

[1]Frank Effenberger, 羅遠(yuǎn)秋.10G GPON引領(lǐng)下一代接入網(wǎng)[J].華為技術(shù)，2008(11).