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10GEPON 新一代宽带接入技术详解

网络技术2022-05-12阅读
网络技术是从1990年代中期发展起来的新技术,它把互联网上分散的资源融为有机整体,实现资源的全面共享和有机协作,使人们能够透明地使用资源的整体能力并按需获取信息。资源包括高性能计算机、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源、大型数据库、网络、传感器等。 当前的互联网只限于信息共享,网络则被认为是互联网发展的第三阶段。

宽带接入技术还是比较常用的,于是我研究了一下宽带接入技术的新一代技术10GEPON,在这里拿出来和大家分享一下,希望对大家有用。

10GEPON产生的背景

宽带接入技术的主要技术包括点对点技术(P2P)和点对多点无源光网络技术(PON)两大类。点对点(P2P)方式的主要优点是专用接入、局端设备简单、传输距离长,可以用于低密度用户分散地区。但是用户不能共享局端设备和主干光纤,高密集用户区域成本高,标准化程度差,不是主流解决方案。无源光网络(PON)技术与点对点(P2P)方式相比,能够大量节省主干光纤和局端设备光接口、高密集用户区域成本低、标准化程度高、业务透明性较好、网络配置灵活、综合优势明显,是未来宽带接入技术及FTTH 方式的主要技术选择。EPON 的国际标准相对简单,易实现。目前EPON 技术已经成熟,成本不断下降,达到了规模商用水平,能够满足近期宽带业务的要求。GPON 的国际标准比较详细,支持多业务能力较强,是欧美主要运营商的技术选择。但目前GPON技术尚不完全成熟,在系统功能、网管、商用芯片、互通性等方面仍需不断完善。

虽然处于同一代技术的EPON和GPON宽带接入技术提供了1G/2G的带宽,但随着IPTV、HDTV、双向视频以及在线游戏等大流量宽带业务的逐渐开展与普及,每用户的带宽需求预计将以每5年一个数量级递增并有加速趋势,从中长期的发展趋势来看,每用户的带宽需求将是50~100Mbps。无论是EPON还是GPON,现有的PON口带宽都将出现新的瓶颈,因此FSAN和IEEE组织均在积极探讨下一代PON宽带接入技术的发展走向。

10GEPON技术分析

下面从标准发展、技术特点和产业链成熟度三方面对10G EPON技术进行分析。

标准分析
目前下一代PON宽带接入技术的标准主要为制定EPON标准的IEEE组织推出的10G EPON标准和制定GPON标准的ITU-T/FSAN组织推出的NGA PON标准。

(1)10GEPON标准的发展状况
10G EPON的标准为IEEE 802.3av,10G EPON的标准制定从2006年开始,计划2009年9月正式颁布。目前10G EPON的标准制定进程较快,已经确定了主要的技术细节。

IEEE 802.3av标准专注于物理层技术的研究,最大限度沿用EPON的IEEE 802.3ah的MPCP协议,该标准具有很好的继承性。802.3av标准的核心有两点:一是扩大802.3ah标准的上下行带宽,达到10G速率; 二是10G EPON标准有很好的兼容性,10G EPON的ONU(Optical Network Unit)可以与1G EPON的ONU共存在一个ODN(Optical Distribution Network)下,最大限度保护运营商投资。

IEEE 802.3av确定了两种物理层模式,一种是非对称模式,即10G速率下行和1G速率上行;另外一种是对称模式,即上下行速率均为10G。非对称模式可以认为是对称模式的一种过渡形式,在前期对上行带宽需求较少和成本较为敏感的场合,可以使用非对称形式。随着业务的发展和技术的进步,将会逐步过渡到对称模式。

(2)NGAPON标准的发展状况
NGA PON标准分为两个发展阶段,分别为NGA1和NGA2.。NGA1 PON的研究方向主要为制定可兼容目前GPON,能够共享同一个ODN的NG-PON技术标准。其中包括引入WDM技术的研究,实现Stacked GPON技术研究以及长距GPON技术研究,10G GPON也属于NGA1的范畴,但在FSAN组织暂没有列入计划讨论,计划直接借鉴IEEE 10G EPON的技术成果,但在上行速率、技术工艺方面根据GPON的规划要求进行重新定义。

NGA2 PON的研究方向则不考虑对于目前GPON网络的兼容性以及ODN的兼容性,光波长选择也不受目前网络应用的限制,开放式地讨论GPON宽带接入技术发展潜力,目前主要探讨方向是高速率、长距、大分光比的WDM-PON与TDM-PON相结合的混合PON网络。


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