夏瑞芳， 李廣成， 吳學(xué)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(kāi)國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議，要求加快推進(jìn)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(wù)應(yīng)用的融合，即視頻、信息、通信等業(yè)務(wù)的融合，人們可以通過(guò)一張網(wǎng)絡(luò)完成數(shù)據(jù)、視頻、語(yǔ)音等綜合業(yè)務(wù)處理。三網(wǎng)融合規(guī)范有序開(kāi)展除了政策體系和機(jī)制做保障外，還要求在技術(shù)上趨向一致，網(wǎng)絡(luò)層可以實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，形成無(wú)縫覆蓋。網(wǎng)絡(luò)通過(guò)技術(shù)改造，能夠提供數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、視頻等綜合多媒體的通信業(yè)務(wù)。在接入層面比較容易實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)融合，即音頻、數(shù)據(jù)、視屏等綜合業(yè)務(wù)的融合接入[1]。

實(shí)現(xiàn)音頻、數(shù)據(jù)、視屏等綜合業(yè)務(wù)融合接入主要有EPON和GPON兩種技術(shù)，但由于EPON和GPON各有其最好的應(yīng)用場(chǎng)景，哪種技術(shù)將成為主導(dǎo)尚不明朗，為避免因不同的技術(shù)選擇帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)，目前將EPON/GPON系統(tǒng)融合是一種不錯(cuò)的選擇。在已有的技術(shù)基礎(chǔ)上，探討一種新的EPON/GPON系統(tǒng)融合方案，來(lái)滿足視頻、數(shù)據(jù)、語(yǔ)音等綜合業(yè)務(wù)的接入，為加速三網(wǎng)融合助一臂之力。

1 PON技術(shù)

PON是一種點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由光線路終端（OLT）、光配線網(wǎng)絡(luò)/光配線終端（ODN/ODT）、光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）和無(wú)源光分路器（POS）組成。PON技術(shù)中有APON/BPON、EPON、GPON和WDM PON等，它們統(tǒng)稱(chēng)為XPON。

無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)相對(duì)于有源光網(wǎng)絡(luò)具有優(yōu)越的性能，PON技術(shù)逐漸成為寬帶接入的主流技術(shù)。其中，EPON和GPON是當(dāng)今實(shí)現(xiàn)FTTX的主流技術(shù)。為了規(guī)避技術(shù)選擇風(fēng)險(xiǎn)，設(shè)備制造商已經(jīng)將EPON和GPON功能融合在同一OLT平臺(tái)上，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商也考慮到單純只投資EPON或GPON都會(huì)有風(fēng)險(xiǎn)，希望將EPON/GPON進(jìn)行融合。

2 EPON/GPON技術(shù)比較

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

表1 EPON、GPON技術(shù)比較

（1）GPON支持多種速率等級(jí)

GPON支持上下行不對(duì)稱(chēng)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(duì)稱(chēng)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(jí)ODN

EPON只支持Class A和B的ODN等級(jí)，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(biāo)準(zhǔn)是以802.3體系結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，與GPON標(biāo)準(zhǔn)相比其協(xié)議分層更簡(jiǎn)單，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)更容易。GPON標(biāo)準(zhǔn)沿用了APON標(biāo)準(zhǔn)G.983的很多概念，比EPON標(biāo)準(zhǔn)更完善。但GPON增加了TC子層，相應(yīng)地增加了相應(yīng)的開(kāi)銷(xiāo)。規(guī)定一個(gè)高效率的TC層機(jī)制將成為ITU在制定GPON標(biāo)準(zhǔn)中的一個(gè)關(guān)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(wù)承載

在Ethernet上承載TDM業(yè)務(wù)的技術(shù)并不成熟，很難滿足電信級(jí)的QoS要求，EPON為了承載TDM業(yè)務(wù)和話音業(yè)務(wù)必須設(shè)計(jì)新的MAC機(jī)制并增加新的軟硬件。GPON設(shè)計(jì)的TC子層結(jié)構(gòu)和ATM封裝方式，采用125 us的幀長(zhǎng)及定時(shí)機(jī)制，支持TDM業(yè)務(wù)和話音業(yè)務(wù)。

綜上所述，GPON/EPON都滿足多業(yè)務(wù)場(chǎng)景。GPON相對(duì)EPON而言，其優(yōu)點(diǎn)是同分支比下帶寬更高?？紤]到未來(lái)業(yè)務(wù)存在巨量終端和三網(wǎng)融合業(yè)務(wù)需求，運(yùn)營(yíng)商可以混插EPON/GPON的單板。

目前，業(yè)界對(duì)EPON和GPON進(jìn)行融合的方案主要是在OLT背板處進(jìn)行融合，即在OLT機(jī)框內(nèi)混插EPON和GPON機(jī)盤(pán)，EPON和GPON在背板融合后，信號(hào)采取波分復(fù)用傳輸和獨(dú)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(yǔ)音、I視頻等多重業(yè)務(wù)，滿足三網(wǎng)融合的技術(shù)發(fā)展要求。

3 OLT背板融合波分復(fù)用傳輸

OLT設(shè)備融合是在OLT的背板分別插上EPON和GPON兩種不同的機(jī)盤(pán),信號(hào)輸出分別采用 λ1 和 λ2 兩種波長(zhǎng)傳送EPON和GPON業(yè)務(wù)，然后進(jìn)行合波,通過(guò)一根光纖進(jìn)行傳輸。到達(dá)用戶端后進(jìn)行分波,按不同用戶的需要提供不同的信號(hào)，再分別用分路器對(duì)他們進(jìn)行分光,連接不同的 ONU，方案如圖 1所示[3]。通過(guò)采用不同的波長(zhǎng)來(lái)傳送EPON 和GPON 信號(hào), 以實(shí)現(xiàn)在OLT端EPON 和GPON的融合,針對(duì)不同的終端用戶需求提供EPON和GPON兩種業(yè)務(wù)。對(duì)需要提供穩(wěn)定性高的多業(yè)務(wù)的商務(wù)用戶，采用GPON技術(shù)為其提供相關(guān)寬帶業(yè)務(wù)；對(duì)穩(wěn)定性和效率不是非常關(guān)注，對(duì)資費(fèi)敏感的普通用戶，采用EPON技術(shù)為其提供相關(guān)業(yè)務(wù)。工程施工中，該方案適用于同種業(yè)務(wù)需求的用戶在地理位置上分布相對(duì)集中的情況。

圖1 OLT背板融合波分復(fù)用傳輸方案

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

4 改進(jìn)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(fù)用傳輸方案，提出一種改進(jìn)思想，使之更加適合工程組網(wǎng)需求，同時(shí)滿足高、中、低端業(yè)務(wù)用戶需求。其組網(wǎng)方案如圖2所示。從背板出來(lái)的EPON信號(hào)和GPON信號(hào)采用波分復(fù)用傳輸，合波信號(hào)經(jīng)無(wú)源光分路器按1：32（或1：64）分路，在信號(hào)到達(dá)ONU端前用1：2光分路器將EPON和GPON信號(hào)分離，分別傳送給EPON ONU和GPON ONU。

圖2 改進(jìn)的EPON/GPON融合思想組網(wǎng)

改進(jìn)后的EPON/GPON融合組網(wǎng)方案與OLT背板融合波分復(fù)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(lái)的1個(gè)增加到N個(gè)，無(wú)源光分路器由原來(lái)的1∶32和1∶64兩個(gè)減為現(xiàn)在的1∶32（或1∶64）一個(gè)。因?yàn)楹喜ǖ腅PON和GPON信號(hào)在到達(dá)終端ONU前才進(jìn)行分波，所以改進(jìn)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(wù)需求，使得三網(wǎng)融合運(yùn)營(yíng)商在接入端的網(wǎng)絡(luò)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(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，以PON為主的FTTx寬帶接入技術(shù)在世界范圍內(nèi)引起極大的關(guān)注[4]。日前，加快三網(wǎng)融合的決議，促使用戶對(duì)綜合了視頻、寬帶數(shù)據(jù)、話音等多種業(yè)務(wù)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(fù)用傳輸?shù)幕A(chǔ)上，加以改進(jìn)，讓新的EPON/GPON融合思想更加滿足實(shí)際需要，使得三網(wǎng)融合運(yùn)營(yíng)商能更好地為高、中、低端不同業(yè)務(wù)需求的用戶同時(shí)服務(wù)，滿足營(yíng)運(yùn)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(jì)劃”與融合接入問(wèn)題研究[C].中國(guó)：光電新聞網(wǎng),2009：3-4.

[2] 李晗.移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)推進(jìn) 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.