光纖通信在帶寬容量方面具有無與倫比的優勢。目前,骨干網絡容量超前,帶寬資源過剩。而與此形成鮮明對比的是,雖不斷有新技術涌現,但終究受限于其物理本性,難以在接入帶寬距離上有更大的突破。
接入網最主要的目的是解決用戶的接入能力和接入途徑問題。解決接入能力就在于提供一個大容量、高速率的接入系統,而光纖接入無疑是最有效的方式,特別是對于高速寬帶業務接入。
2000年年底,為了彌補APON技術視頻能力差、帶寬不足、技術復雜、價格過高、對IP的支持效率低等缺點,同時隨著以太網開始進入城域網和廣域網領域,為了實現各網的無縫連接,人們開始考慮將以太網和PON相結合,在以Alloptic為首的設備商的推動下,EPON應運而生。
一方面是技術上有望保證在用戶可接受的成本下實現光纖接入,另一方面是不斷涌現的新業務對帶寬的巨大潛在需求。在“技術進步”和“市場需求”兩駕馬車的合力作用下, FTTP/FTTH即將進入一個大規模商用的嶄新時代。
EPON的網絡結構
從某種意義上說,EPON是一種寬帶綜合接入技術。EPON的網絡結構:一套典型的EPON 系統由OLT,ONU,POS組成。
OLT(Optical Line Terminal)放在中心機房(CO,Central Office),它可以是一個L2交換機或者L3路由器。在下行方向,它提供面向無源光纖網絡的光纖接口;在上行方向,OLT將提供了GE(Gigabit Ethernet)。將來10Gbit/s的以太網技術標準定型后,OLT也會支持類似的高速接口,為了支持其他流行的協議,OLT還支持ATM FR以及OC31248192等速率的SDHSONET的接口標準。OLT通過支持E1接口來實現傳統的TDM話音的接入。
在EPON的統一網管方面,OLT是主要的控制中心,實現網絡管理的五大功能。如通過在OLT上通過定義用戶帶寬參數來控制用戶業務質量、通過編寫訪問控制列表來實現網絡安全控制、通過讀取MIB庫獲取系統狀態以及用戶狀態信息等,還能提供有效的用戶隔離。
POS(Passive Optical Splitter)是無源光纖分支器,是一個連接OLT和ONU的無源設備。它的功能是分發下行數據和集中上行數據。無源分光器的部署相當靈活。由于是無源操作,幾乎可以適應于所有環境。一般一個POS的分線率為8,16,并可以進行多級連接。
ONU(Optical Network Unit)放在用戶駐地側CPE(Custom Premier Equipment),EPON中的ONU主要采用以太網協議。在中帶寬和高帶寬的ONU中實現了成本低廉的以太網第二層交換甚至是第三層路由功能。這種類型的ONU可以通過堆疊來為多個最終用戶提供很高的共享帶寬。由于使用以太網協議,在通信的過程中,就不再需要協議轉換,實現ONU對用戶數據的透明傳送。從OLT到ONU之間可以實現高速的數據轉發。
EPON的主要優點
(1)相對成本低,維護簡單,容易擴展,易于升級。EPON結構在傳輸途中不需電源,沒有電子部件,因此容易鋪設,基本不用維護,長期運營成本和管理成本的節省很大;EPON系統對局端資源占用很少,模塊化程度高,系統初期投入低,擴展容易,投資回報率高;EPON系統是面向未來的技術,大多數EPON系統都是一個多業務平臺,對于向全IP網絡過渡是一個很好的選擇。
(2)提供非常高的帶寬。EPON目前可以提供上下行對稱的1.25Gbs的帶寬,并且隨著以太技術的發展可以升級到10Gbs。
(3)服務范圍大。EPON作為一種點到多點網絡,以一種扇出的結構來節省CO的資源,服務大量用戶。
(4)帶寬分配靈活,服務有保證。對帶寬的分配和保證都有一套完整的體系。EPON可以通過DiffServ、PQWFQ、WRED等來實現對每個用戶進行帶寬分配,并保證每個用戶的QoS。
但是作為一種新技術,如何進入市場和被市場所認可,取決于很多方面。EPON產品在嚴格意義上還沒有標準。其次是諸如測距、同步等一些技術難點的解決方案的成熟和突發性光器件成本的進一步降低。
無限商機
目前,日益增長的全球公用互聯網接入為PON的發展提供了廣闊空間。一端是網絡運營商的接入設備,一端是用戶小區、建筑物、校園或者是商業大樓,PON是架起這兩者的最好的光纖接入技術。EPON是FTTP的理想技術,它充分結合了以太網技術的簡便和光纖傳輸的高帶寬。之所以引來如此巨大的市場還在于PON技術本身的許多優勢。
PON的這些優勢對于目前既要降低網絡的CAPEXOPEX,又要實現可運營、可擴展、可盈利目標的運營商來說極具誘惑。面對有著巨大發展前景的EPON技術,國內外諸家廠商也都表示出了濃厚的興趣。技術發展本身的意義在于應用,如何把EPON作為一項技術推廣開去應用到終端用戶上,成了目前各廠商最關心的問題。來自CIBC世界市場的最新報道,估計EPON設備市場2004年總收入將達到10億美元。在過去的1~2年里,國內EPON市場也已開始悄然升溫,盛立亞、富士通相繼進入中國市場,格林威爾、訊風光通信等也不斷有產品問世。中國電信、聯通、網通等電信運營商以及駐地運營商也逐漸對EPON接入關注起來。
2003年以來,國內關于FTTPFTTH的新聞也屢見不鮮。各大運營商對于FTTPFTTH的興趣不斷增長。國內從事FTTH相關產品開發的企業也在不斷增多中,從組件模塊到系統,到運營網絡和業務,國內的FTTPFTTH的產業鏈正在逐步形成。FTTHFTTP的建設正處于緊鑼密鼓試驗準備階段,一旦啟動,其市場規模將是空前的,必將帶動整個通信行業進入新一輪的快速增長時期。前不久,國內廠家已經推出電信級千兆無源以太光網絡方案EPON及其相關產品,這些產品可以為運營商提供經濟可靠的光纖到戶FTTP解決方案,為用戶帶來高達千兆速率的寬帶接入能力。這些基于EPON技術的光網絡產品正在得到國內外運營商的認可,運營商可以借此為企業和個人用戶提供基于IP的高速數據、視頻及語音等業務。此外,EPON還能與其他接入技術有機結合,成為其傳輸通道,所以它還將推動其他各種接入網技術的應用。當把ONU集成到數字用戶線接入復用設備DSLAM時,DSL可以到達的范圍和其潛在的用戶群都會大大增加。把ONU集成到WLAN設備,WLAN可更方便的拓展到更多角落。
隨著接入網業務的不斷增多,所需的網絡帶寬將會越來越寬,交互性越來越強,接入網的寬帶化將是不可避免的趨勢。接入網市場將會成為未來幾年信息產業中最炙手可熱的市場之一,EPON將備受追捧,人們的生活也將因之而改變。、通過讀取MIB庫獲取系統狀態以及用戶狀態信息等,還能提供有效的用戶隔離。