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       一旦科學(xué)插上幻想的翅膀，它就能贏得勝利。—法拉第（M.Faraday）

一、EPON系統(tǒng)

       EPON和APON的主要區(qū)別是，在EPON中，根據(jù)IEEE802.3以太網(wǎng)協(xié)議，傳送的是可變長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)包，最長(zhǎng)可為1526個(gè)字節(jié)；而在APON中，根據(jù)ATM協(xié)議的規(guī)定，傳送的是包含48個(gè)字節(jié)的凈荷和5字節(jié)信頭的53字節(jié)的固定長(zhǎng)度信元。IP要求將待傳數(shù)據(jù)分割成可變長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)包，最長(zhǎng)可為65535個(gè)字節(jié)。與此相反，以太網(wǎng)適合攜帶IP業(yè)務(wù)，與ATM相比，極大地減少了開(kāi)銷。

       鑒于EPON技術(shù)已經(jīng)獲得大規(guī)模的成功部署，IEEE工作組開(kāi)發(fā)的802.3av標(biāo)準(zhǔn)最重要的要求是和現(xiàn)有部署的EPON網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)后向兼容及平滑升級(jí)，并與以太網(wǎng)速率10倍增長(zhǎng)的步長(zhǎng)相適配。為此，802.3av標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了多方面的考慮。

        1）10Gbit/sEPON提供兩種應(yīng)用模式，充分滿足不同客戶的需求：一種是非對(duì)稱模式（10Gbit/s下行/1Gbit/s上行），另一種是對(duì)稱模式（10Gbit/s下行/10Gbit/s上行）。

        2）10Gbit/sEPON絕大部分繼承了1Gbit/sEPON的標(biāo)準(zhǔn)，僅針對(duì)10Gbit/s的應(yīng)用、EPON的MPCP（IEEE802.3）以及PMD層進(jìn)行了擴(kuò)展。在業(yè)務(wù)互通、管理與控制方面，與1Gbit/sEPON兼容，如圖11.4.1所示，下行采用雙波長(zhǎng)波分，上行采用雙速率突發(fā)模式接收技術(shù)，通過(guò)TDMA機(jī)制協(xié)調(diào)1Gbit/s和10Gbit/sONU共存。10Gbit/sEPON的ONU與1Gbit/sEPON的ONU在同一ODN下實(shí)現(xiàn)了良好共存，有效地保護(hù)了運(yùn)營(yíng)商的投資。

圖11.4.1   10Gbit/sEPON與1Gbit/sEPON系統(tǒng)共存兼容與波長(zhǎng)分配示意圖

       3）采用一系列技術(shù)措施提高性價(jià)比，且為長(zhǎng)距離與大分光比的應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。10Gbit/sEPON采用64B/66B線路編碼，效率高達(dá)97%；前向糾錯(cuò)功能采用RS（255、223）多進(jìn)制編碼，可以使光功率預(yù)算相對(duì)于沒(méi)有FEC增加5~6dB。

        由于以太網(wǎng)技術(shù)的固有機(jī)制，不提供端到端的包延時(shí)、包丟失率以及帶寬控制能力，因此難以支持實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。要確保實(shí)時(shí)語(yǔ)音和IP視頻業(yè)務(wù)，在一個(gè)傳輸平臺(tái)上以與ATM和SDH的QoS相同的性能分送到每個(gè)用戶，GPON則是一個(gè)最好的選擇。

二、GPON系統(tǒng)

       APON標(biāo)準(zhǔn)復(fù)雜、成本高，在傳輸以太網(wǎng)和IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)效率低，以及在ATM層上適配和提供業(yè)務(wù)復(fù)雜。而EPON存在兩大致命的缺陷，即帶寬利用率低和難以支持以太網(wǎng)之外的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)。因此，全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)（FSAN）組織開(kāi)始考慮制定一種融合APON和EPON的優(yōu)點(diǎn)，克服其缺點(diǎn)的新的PON，那就是GPON。GPON具有吉比特高速率，92%的帶寬利用率和支持多業(yè)務(wù)透明傳輸?shù)哪芰?，同時(shí)能夠保證服務(wù)質(zhì)量和級(jí)別，提供電信級(jí)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)和業(yè)務(wù)管理。本節(jié)就介紹GPON接入的有關(guān)技術(shù)問(wèn)題。

1.GPON系統(tǒng)參考結(jié)構(gòu)

       圖11.4.2表示當(dāng)前GPON系統(tǒng)的參考結(jié)構(gòu)，GPON主要由光線路終端（OLT）、光分配網(wǎng)（ODN）和光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）三部分組成。OLT位于接入網(wǎng)局端，它的位置可以就在局內(nèi)本地交換機(jī)的接口處，也可以是在野外的遠(yuǎn)端模塊，為接入網(wǎng)提供網(wǎng)絡(luò)側(cè)與核心網(wǎng)的接口，并通過(guò)一個(gè)或多個(gè)ODN與用戶側(cè)的ONU通信。OLT與ONU是主從關(guān)系，OLT控制各ODN，執(zhí)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，管理和維護(hù)整個(gè)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)。

圖11.4.2   GPON系統(tǒng)參考結(jié)構(gòu)

       ODN是一個(gè)連接OLT和ONU的無(wú)源設(shè)備，它的主要功能是完成光信號(hào)和功率的分配任務(wù)。GPON采用單纖雙向傳輸，上/下行光信號(hào)采用波分復(fù)用匯合/分開(kāi)。下行使用1480~1500nm波段（XG-PON1，使用1575~1580nm波段），上行使用1260~1360nm波段（XG-PON1，使用1260~1280nm波段）。同時(shí)，GPON的ODN光分路器的性能也提高到可支持1∶128分路比。

       ONU為光接入網(wǎng)提供直接或者遠(yuǎn)端的用戶側(cè)接口。ONU終結(jié)ODN光纖，處理光信號(hào)并為若干用戶提供業(yè)務(wù)接口。

       在GPON中，光接口的結(jié)構(gòu)如圖11.2.2所示。在G.984.2中，給出了GPON系統(tǒng)不同上下行速率時(shí)的4個(gè)光接口的要求，以及在S/R參考點(diǎn)對(duì)發(fā)射機(jī)的要求和在R/S參考點(diǎn)對(duì)接收機(jī)的要求。GPON和APON的標(biāo)準(zhǔn)基本一致。