EPON和GPON系統(tǒng)融合為三網(wǎng)融合助力

夏瑞芳， 李廣成， 吳學軍

（烽火通信科技股份有限公司，湖北 武漢 430074）

0 引言

日前，溫家寶總理主持召開國務院常務會議，要求加快推進電信、廣播電視和互聯(lián)網(wǎng)三網(wǎng)融合。所謂三網(wǎng)融合，主要是指高層業(yè)務應用的融合，即視頻、信息、通信等業(yè)務的融合，人們可以通過一張網(wǎng)絡完成數(shù)據(jù)、視頻、語音等綜合業(yè)務處理。三網(wǎng)融合規(guī)范有序開展除了政策體系和機制做保障外，還要求在技術上趨向一致，網(wǎng)絡層可以實現(xiàn)互聯(lián)互通，形成無縫覆蓋。網(wǎng)絡通過技術改造，能夠提供數(shù)據(jù)、語音、視頻等綜合多媒體的通信業(yè)務。在接入層面比較容易實現(xiàn)三網(wǎng)融合，即音頻、數(shù)據(jù)、視屏等綜合業(yè)務的融合接入[1]。

實現(xiàn)音頻、數(shù)據(jù)、視屏等綜合業(yè)務融合接入主要有EPON和GPON兩種技術，但由于EPON和GPON各有其最好的應用場景，哪種技術將成為主導尚不明朗，為避免因不同的技術選擇帶來風險，目前將EPON/GPON系統(tǒng)融合是一種不錯的選擇。在已有的技術基礎上，探討一種新的EPON/GPON系統(tǒng)融合方案，來滿足視頻、數(shù)據(jù)、語音等綜合業(yè)務的接入，為加速三網(wǎng)融合助一臂之力。

1 PON技術

PON是一種點對多點的網(wǎng)絡結構，由光線路終端（OLT）、光配線網(wǎng)絡/光配線終端（ODN/ODT）、光網(wǎng)絡單元（ONU）和無源光分路器（POS）組成。PON技術中有APON/BPON、EPON、GPON和WDM PON等，它們統(tǒng)稱為XPON。

無源光網(wǎng)絡相對于有源光網(wǎng)絡具有優(yōu)越的性能，PON技術逐漸成為寬帶接入的主流技術。其中，EPON和GPON是當今實現(xiàn)FTTX的主流技術。為了規(guī)避技術選擇風險，設備制造商已經(jīng)將EPON和GPON功能融合在同一OLT平臺上，網(wǎng)絡運營商也考慮到單純只投資EPON或GPON都會有風險，希望將EPON/GPON進行融合。

2 EPON/GPON技術比較

表1對EPON和GPON兩種技術的主要參數(shù)進行了比較[2]。針對GPON和EPON技術的特點，對這兩種技術做出以下分析。

表1 EPON、GPON技術比較

（1）GPON支持多種速率等級

GPON支持上下行不對稱速率，上行不一定要支持1.25 Gb以上的速率，因此與EPON只能支持對稱1.25 Gb的單一速率相比，GPON在光器件的選擇上余度更大。

（2）EPON/GPON支持不同等級ODN

EPON只支持Class A和B的ODN等級，而GPON可支持Class A、B和C，因此GPON可支持128分路比和60km的傳輸距離。

（3）EPON/GPON協(xié)議比較

EPON標準是以802.3體系結構為基礎，與GPON標準相比其協(xié)議分層更簡單，系統(tǒng)實現(xiàn)更容易。GPON標準沿用了APON標準G.983的很多概念，比EPON標準更完善。但GPON增加了TC子層，相應地增加了相應的開銷。規(guī)定一個高效率的TC層機制將成為ITU在制定GPON標準中的一個關鍵，GPON中TC子層可以采用ATM和GFP兩種封裝方式。

（4）EPON/GPON業(yè)務承載

在Ethernet上承載TDM業(yè)務的技術并不成熟，很難滿足電信級的QoS要求，EPON為了承載TDM業(yè)務和話音業(yè)務必須設計新的MAC機制并增加新的軟硬件。GPON設計的TC子層結構和ATM封裝方式，采用125 us的幀長及定時機制，支持TDM業(yè)務和話音業(yè)務。

綜上所述，GPON/EPON都滿足多業(yè)務場景。GPON相對EPON而言，其優(yōu)點是同分支比下帶寬更高?？紤]到未來業(yè)務存在巨量終端和三網(wǎng)融合業(yè)務需求，運營商可以混插EPON/GPON的單板。

目前，業(yè)界對EPON和GPON進行融合的方案主要是在OLT背板處進行融合，即在OLT機框內(nèi)混插EPON和GPON機盤，EPON和GPON在背板融合后，信號采取波分復用傳輸和獨立傳輸兩種方式。EPON和GPON在OLT混插后，能夠很好的承載數(shù)據(jù)、語音、I視頻等多重業(yè)務，滿足三網(wǎng)融合的技術發(fā)展要求。

3 OLT背板融合波分復用傳輸

OLT設備融合是在OLT的背板分別插上EPON和GPON兩種不同的機盤,信號輸出分別采用 λ1 和 λ2 兩種波長傳送EPON和GPON業(yè)務，然后進行合波,通過一根光纖進行傳輸。到達用戶端后進行分波,按不同用戶的需要提供不同的信號，再分別用分路器對他們進行分光,連接不同的 ONU，方案如圖 1所示[3]。通過采用不同的波長來傳送EPON 和GPON 信號, 以實現(xiàn)在OLT端EPON 和GPON的融合,針對不同的終端用戶需求提供EPON和GPON兩種業(yè)務。對需要提供穩(wěn)定性高的多業(yè)務的商務用戶，采用GPON技術為其提供相關寬帶業(yè)務；對穩(wěn)定性和效率不是非常關注，對資費敏感的普通用戶，采用EPON技術為其提供相關業(yè)務。工程施工中，該方案適用于同種業(yè)務需求的用戶在地理位置上分布相對集中的情況。

圖1 OLT背板融合波分復用傳輸方案

但實際的工程施工中，不同的用戶，也即高、中、低不同業(yè)務需求的用戶在地理位置上的分布異常復雜，尤其是三網(wǎng)融合后，這種問題將更加突出。不可能是高、中、低端業(yè)務需求用戶分別同時集中于某一相同的地理位置，而是這三種不同業(yè)務需求的用戶在地理位置上交錯分布，即有高端業(yè)務系需求的地方，同時又有中、低端業(yè)務需求。

4 改進的EPON/GPON融合思想

基于目前EPON和GPON在OLT背板融合后，采用波分復用傳輸方案，提出一種改進思想，使之更加適合工程組網(wǎng)需求，同時滿足高、中、低端業(yè)務用戶需求。其組網(wǎng)方案如圖2所示。從背板出來的EPON信號和GPON信號采用波分復用傳輸，合波信號經(jīng)無源光分路器按1：32（或1：64）分路，在信號到達ONU端前用1：2光分路器將EPON和GPON信號分離，分別傳送給EPON ONU和GPON ONU。

圖2 改進的EPON/GPON融合思想組網(wǎng)

改進后的EPON/GPON融合組網(wǎng)方案與OLT背板融合波分復用傳輸方案相比，新方案中1∶2分光器更靠近ONU端，1∶2分光器由原來的1個增加到N個，無源光分路器由原來的1∶32和1∶64兩個減為現(xiàn)在的1∶32（或1∶64）一個。因為合波的EPON和GPON信號在到達終端ONU前才進行分波，所以改進的融合組網(wǎng)思想更加適合于接入寬帶多樣化的不同高、中、低端用戶業(yè)務需求，使得三網(wǎng)融合運營商在接入端的網(wǎng)絡部署上更加靈活，從而節(jié)省投資成本，提高整體贏利能力。

5 結語

近年來，以PON為主的FTTx寬帶接入技術在世界范圍內(nèi)引起極大的關注[4]。日前，加快三網(wǎng)融合的決議，促使用戶對綜合了視頻、寬帶數(shù)據(jù)、話音等多種業(yè)務的帶寬和通信質(zhì)量的要求大幅度上升。在已有的EPON/GPON在OLT背板融合波分復用傳輸?shù)幕A上，加以改進，讓新的EPON/GPON融合思想更加滿足實際需要，使得三網(wǎng)融合運營商能更好地為高、中、低端不同業(yè)務需求的用戶同時服務，滿足營運商的贏利能力，從而加快三網(wǎng)融合的步伐。

[1] 劉德明.武漢“光城計劃”與融合接入問題研究[C].中國：光電新聞網(wǎng),2009：3-4.

[2] 李晗.移動互聯(lián)網(wǎng)推進 FTTx[EB/OL].(2009-06-17) [2010-03-01].http：//www.txrjy.com/viewthread.php?tid=338124&highlight=%C0%EE%EA%CF%A3%AC.

[3] 眭青，李廣成，田廣禮.一種融合EPON和GPON的接入方案[J].光通信研究，2006（05）：37.

[4] CEDRIC F L. Passive Optical Networks Principles and Practice[M]. America： Printed in the United States of America,2007.