PON技术详细介绍.doc

EPONEPON（以太无源光网络）是一种新型的光纤接入网技术，它采用点到多点结构、无源光纤传输，在以太网之上提供多种业务。它在物理层采用了PON技术，在链路层使用以太网协议，利用PON的拓扑结构实现了以太网的接入。因此，它综合了PON技术和以太网技术的优点：低成本；高带宽；扩展性强，灵活快速的服务重组；与现有以太网的兼容性；方便的管理等等。1.简介EPON波分复用技术EPON(Ethernet Passive Optical Network 以太网无源光网络)IEEE802.3定义了以太网的两种基本操作模式。第一种模式采用载波侦听多址接入/冲突检测（CSMA/CD）协议而应用在共享媒质上；第二种模式为各个站点采用全双工的点到点的链路通过交换机连接到一起。相应的，以太网MAC可以工作于这两种模式之一：CSMA/CD模式或全双工模式。 EPON媒质的性质是共享媒质和点到点网络的结合。在下行方向，拥有共享媒质的连接性，而在上行方向其行为特性就如同点到点网络。 下行方向：olt发出的以太网数据报经过一个1:n的无源光分路器或几级分路器传送到每一个ONU。N的典型取值在464之间（由可用的光功率预算所限制）。这种行为特征与共享媒质网络相同。在下行方向，因为以太网具有广播特性，与EPON结构和匹配：OLT广播数据包，目的ONU有选择的提取。 上行方向：由于无源光合路器的方向特性，任何一个ONU发出的数据包只能到达OLT，而不能到达其他的ONU。EPON在上行方向上的行为特点与点到点网络相同。但是，不同于一个真正的点到点网络，在EPON种，所有的ONU都属于同一个冲突域来自不同 的ONU的数据包如果同事传输依然可能会冲突。因此在上行方向，EPON需要采用某种仲裁机制来避免数据冲突。2.技术基础无源光网络（PON）的概念由来已久，它具有节省光纤资源、对网络协议透明的的特点，在光接入网中扮演着越来越重要的角色。同时，以太网（Ethernet）技术经过二十年的发展，以其简便实用，价格低廉的特性，几乎已经完全统治了局域网，并在事实上被证明是承载IP数据包的最佳载体。随着IP业务在城域和干线传输中所占的比例不断攀升，以太网也在通过传输速率、可管理性等方面的改进，逐渐向接入、城域甚至骨干网上渗透。而以太网与PON的结合，便产生了以太网无源光网络（EPON）。它同时具备了以太网和PON的优点，正成为光接入网领域中的热门技术。3.技术的发展2000年11月，IEEE成立了802.3 EFM(Ethernet in the First Mile)研究组，业界有21个网络设备制造商发起成立了EFMA，实现Gb/s以太网点到多点的光传送方案，所以又称GEPON（GigabitEthernet PON）。EFM标准IEEE802.3ah； EPON 就是一种新兴的宽带接入技术，它通过一个单一的光纤接入系统，实现数据、语音及视频的综合业务接入，并具有良好的经济性。业内人士普遍认为，FTTH 是宽带接入的最终解决方式，而EPON 也将成为一种主流宽带接入技术。由于EPON网络结构的特点，宽带入户的特殊优越性，以及与计算机网络天然的有机结合，使得全世界的专家都一致认为，无源光网络是实现“三网合一”和解决信息高速公路“最后一公里”的最佳传输媒介。4.接入系统的特点局端（OLT）与用户（ONU）之间仅有光纤、光分路器等光无源器件，无需租用机房、无需配备电源、无需有源设备维护人员，因此，可有效节省建设和运营维护成本； EPON采用以太网的传输格式同时也是用户局域网/驻地网的主流技术，二者具有天然的融合性，消除了复杂的传输协议转换带来的成本因素； 采用单纤波分复用技术（下行1490nm，上行1310nm），仅需一根主干光纤和一个OLT，传输距离可达20公里。在ONU侧通过光分路器分送给最多32个用户，因此可大大降低OLT和主干光纤的成本压力； 上下行均为千兆速率，下行采用针对不同用户加密广播传输的方式共享带宽，上行利用时分复用（TDMA）共享带宽。高速宽带，充分满足接入网客户的带宽需求，并可方便灵活的根据用户需求的变化动态分配带宽； 点对多点的结构，只需增加ONU数量和少量用户侧光纤即可方便地对系统进行扩容升级，充分保护运营商的投资； EPON具有同时传输TDM、IP数据和视频广播的能力，其中TDM和IP数据采用IEEE 802.3以太网的格式进行传输，辅以电信级的网管系统，足以保证传输质量。通过扩展第三个波长（通常为1550nm）即可实现视频业务广播传输。 EPON目前可以提供上下行对称的1.25Gb/s的带宽，并且随着以太技术的发展可以升级到10Gb/s.在北京举办的2009中国FTTH高峰发展论坛上，中兴通讯发布了全球首台“对称”10G EPON设备样机。5.技术特点EPON技术由IEEE 802.3 EFM工作组进行标准化。2004年6月，IEEE 802.3EFM工作组发布了EPON标EPON模板准IEEE 802.3ah(2005年并入IEEE 802.3-2005标准)。在该标准中将以太网和PON技术相结合，在无源光网络体系架构的基础上，定义了一种新的、应用于EPON系统的物理层(主要是光接口)规范和扩展的以太网数据链路层协议，以实现在点到多点的PON中以太网帧的TDM接入。此外，EPON还定义了一种运行、维护和管理(OAM)机制，以实现必要的运行管理和维护功能。 在物理层，IEEE 802.3-2005规定采用单纤波分复用技术(下行1490 nm，上行1310 nm)实现单纤双向传输，同时定义了1000 BASE-PX-10 U/D和1000 BASE-PX-20 U/D两种PON光接口，分别支持10 km和20 km的最大距离传输。在物理编码子层，EPON系统继承了吉比特以太网的原有标准，采用8B/10B线路编码和标准的上下行对称1 Gbit/s数据速率(线路速率为1.25 Gbit/s)。 在数据链路层，多点MAC控制协议(MPCP)的功能是在一个点到多点的EPON系统中实现点到点的仿真，支持点到多点网络中多个MAC客户层实体，并支持对额外MAC的控制功能。图1示意了EPON协议参考模型及多点MAC控制协议的位置。MPCP主要处理ONU的发现和注册，多个ONU之间上行传输资源的分配、动态带宽分配，统计复用的ONU本地拥塞状态的汇报等。 利用其下行广播的传输方式，EPON定义了广播LLID(LLID=0xFF)作为单拷贝广播(SCB)信道，用于高效传输下行视频广播/组播业务。EPON还提供了一种可选的OAM功能，提供一种诸如远端故障指示和远端环回控制等管理链路的运行机制，用于管理、测试和诊断已激活OAM功能的链路。此外，IEEE 802.3-2005还定义了特定的机构扩展机制，以实现对OAM功能的扩展，并用于其他链路层或高层应用的远程管理和控制。 相对于BPON和GPON，EPON协议简单，对光收发模块技术指标要求低，因此系统成本较低。另外，它继承了以太网的可扩展性强、对IP数据业务适配效率高等优点，同时支持高速Internet接入、语音、IPTV、TDM专线甚至CATV等多种业务综合接入，并具有很好的QoS保证和组播业务支持能力，是目前建设高质量接入网的重要备选技术之一。6.技术现状自EFMA(Ethernet First Mile Alliance，第一公里以太网联盟)在2004年6月发布EPON技术规范IEEE 802.3 ah以来，EPON技术得到快速发展，目前相关的芯片和设备均已基本成熟，并有较大规模的应用。在日本，NTT、KDDI、YahooBB等运营商从2004年开始部署EPON，采用FTTH、FTTB/C+VDSL/ADSL2+等多种组网方式，为用户提供高带宽互联网接入业务。目前，日本市场上已经部署了超过500万线的EPON设备，而且每月新增的FTTH用户数已经超过了DSL用户。 目前，EPON技术已经成熟，主要体现在以下方面：经过各标准化组织、设备和芯片制造商、运营商的共同努力，EPON商用芯片和光模块已经成熟，在中国电信的主导下，已经实现了EPON芯片级和系统级的互通测试;EPON产业链也在进一步成熟，形成了良性的市场竞争格局，设备成本进一步下降，已达到规模商用水平。7.技术的应用公众客户综合接入对于公众用户来说，可以采用FTTH和FTTB/C/Cab等应用模式。大客户、商业客户综合接入对于商业用户，可以根据业务需求和用户规模的不同，采取不同的实施模式，如FTTO、FTTB或FTTC。“全球眼”等高带宽接入“全球眼”等对带宽(特别是上行带宽)要求比较高的应用可以采用EPON作为接入手段，具体组网方式如图5所示。PON替代了原来模拟组网方案中的二/三层交换机，同时还节省大量的光纤收发器，并且不需要视频光端机设备。村村通接入在光纤资源短缺的情况下，如村村通工程中，可采用多级分光且分光功率不等的光分路器方案，即在只有一芯或几芯光缆资源的情况下采用功率不等光分路器逐点汇聚。8.功率预算按照IEEE802.3ah-2004的约定：OLT侧发射功率大于2dBm，接收灵敏度<-27dBm；对于ONU发射功率大于-1dBm，接收灵敏度<-24dBm，整个光链路的损耗上行<24dB，下行<23.5dB。EPON上行1310nm和下行1490nm波长在G.652光纤中的损耗约为0.3dB/km。综上可见功率预算对于长距离EPON来说是最为重要的因素。为了提高传输距离，除了减少线路插入损耗外，还可以采用光放大的手段来提高光功率预算，具体包括以下两类方法：光放大器(图1)和中继器（OEO，optical-electrical-optical，光电光）（图2）。光放大器方案在上下行方向均需要使用到Diplexer（WDM复用/解复用器）和OA（OpticalAmplifier,光放大器），而OBF(Optical Bandpass Filter, 光带通滤波器)则是可选的，使用OBF主要是为了克服OA的自发辐射效应，以提供更好的性能。中继器方案则直接采用两个光模块背靠背互连，并使用本地的控制器来控制两个光模块的发光，从而达到简单的OEO中继的目的，成本较低。但图2的方案仍然不够精细，因为OEO会带来延时，而我们知道EPON上行方向是突发的，这样会带来一些时序上的轻微措施，在长距离的情形下，表现将更加明显。为此对于更长距离的应用将需要内置智能单元以截获MPMC层的消息，来计算分析并弥补突发开销。9.EPON的色散EPON系统中上行使用1310nm波长，下行使用1490nm波长，采用的光纤维ITU-TG.652光纤，我们知道G.652光纤的零色散波长为13001324nm区间，上行波长正好在这个区间内，因此对于ONU的光谱特性要求不高，可以使用FP激光器。对于下行1490nm不在零色散波长区间，对于长距离EPON系统，OLT必须使用谱宽较窄的DFB激光器以减小色散代价。10.EPON的时序要求EPON协议中有三个时间是很重要的一个是系统最大RTT（图5），一个是注册开窗时间还有一个是DBA轮询周期。当加长传输距离后，距离OLT最远的那个ONU的RTT最大，假设最远ONU为70km，则RTT为2×（70000/2*108）=700us（光信号在真空中速度为3×108m/s，在光纤中速度按照2×108计），因此该情形下EPON系统的注册开窗时间至少应该在700us以上。由上分析可见随着传输距离的加长，注册时间将不可避免的加长。另外需要考虑的是DBA的轮询周期，从图6可以看出DBA轮询周期至少应该大于系统最大的RTT（即最远ONU的往返时间），可见在长距离情形下，DBA的效率是较低的，在大多数情况下，建议采用SBA（静态带宽分配）算法来代替SBA。11.研发10G EPON继承了EPON和以太网技术简洁、廉价和产业链成熟的优点，随着标准和产业链的快速成熟，10GEPON规模商用日趋临近。据主流运营商预测，10GEPON将在1年内规模部署。 而EPON标准和技术已经成熟，EPON迅速进入了大规模商用阶段。目前中国市场EPON部署规模已经超过2000万线，中兴通讯是EPON的最主要供应商，并在EPON部署的过程中，针对EPON网络的新特点，提出了成熟的EPON运维解决方案。 EPON运维解决方案是长期的技术积累沉淀而成，正日渐得到市场的认可。而10GEPON标准与EPON标准一脉相承，基于成熟的EPON运维方案，目前10GEPON运维方案已经水到渠成。10GEPON即将规模发展，成熟而完善运维方案是其有力保障。 EPON运维方案 厚积薄发 在研究开发PON产品的过程中，针对EPON网络运维的新问题，中兴通讯一直同步研究解决FTTx网络的运维问题。中兴通讯EPON运维解决方案是深厚的技术积累沉淀而成，推出后得到了市场的认可，已在多省市应用。 EPON运维方案在设备开通方面，做到了设备即插即用、即开即通、现场零配置；管理地址容易规划、容易配置；设备出现故障后，更换工作量小。 在业务发放方面，方案支持业务集中、批量、快速发放；支持多种业务配置。 在设备管理方面，方案支持设备集中、统一管理；管理系统操作简单、性能优异、易用性良好。 在服务保障方面，方案提供故障及时预警、故障远程诊断、故障远程处理。 在网络监控方面，方案提供设备远程监控、运行环境监控。 在网络安全方面，方案提供设备认证、端口定位、用户绑定和反查。 通过提供完善的EPON网络运维解决方案，中兴通讯正帮助运营商顺利推进中国“光进铜退”的建设。10G EPON运维方案 水到渠成 EPON和10GEPON在标准定义方面一脉相承。IEEE802.3av在波长规划、控制协议和管理机制等方面都进行了完善的考虑，10GEPON几乎完全继承了现有的EPON标准，仅仅是对EPON 的MPCP协议（IEEE802.3）进行扩展，增加了10Gbps能力的通告与协商机制，保证了10G EPON可以充分利用现有EPON的运维方案和管理机制。 标准充分考虑了10GEPON网络与现有EPON网络的兼容和平滑演进。因此在EPON运维方案日渐成熟，广泛应用的基础上，10GEPON的运维方案可谓水到渠成。 一是EPON、10GEPON有相似的业务模型。 在设备类型、应用场景、VLAN模型、业务标示映射方面，10GEPON与EPON相似，因而10GEPON的业务模型更容易学习，更容易接受。针对ONU设备类型，电信市场定义了不同的ONU设备类型，如SFU、HGU、SBU、MDU、MTU等，应用于不同的业务场景。10GEPON沿用原EPON的ONU设备类型，对各类型的接口定义稍作修改，而用户模型和业务模型沿用EPON的模型。 二是EPON、10GEPON有相似的业务参数。 10EPON和EPON的配置、性能、告警参数来源于同一规范，业务模型比较简单，10GEPON仅增补相关参数。EPON有较完善的故障诊断手段，10GEPON可以完全沿用EPON的故障诊断参数方法，只需要通过简单配置，修改精度和范围。在带宽规划参数方面，EPON规范中定义了3种带宽类型：固定带宽、保证带宽、尽力而为带宽。10GEPON带宽类型与EPON一致，只有少量参数待修改，如DBA可配置带宽、精度、步长。此外，10GEPON只需要修改少量的参数即可沿用EPON的配置、性能、告警。 三是10GEPON与EPON有一致的认证方式、一致的认证流程、一致的开通流程。 在管理模式上，EPONONU具有多种管理模式，包括扩展OAM、扩展OAM+ SNMP、扩展OAM+TR069三种方式。10G EPON管理模式沿用EPON的扩展OAM定义，增加10G EPON相关的扩展OAM定义。 在北向接口上，10GEPON的北向接口与EPON完全兼容，10GEPON完全重用EPON接口参数。10GEPON接口无需重新开发，业务支撑系统无需修改，整个运维流程不变。 运维护航，10GEPON 乘风破浪会有时 作为EPON下一代技术，10GEPON技术及产业链呈现出蓬勃发展的态势。 国内外主流运营商都非常关注10GEPON技术，部分运营商在进行10GEPON技术和设备的评估，如日本的NTTdocomo、韩国的KT、法国电信、意大利电信、中国台湾中华电信等。部分运营商已经开展10GEPON的现场试验。12.测试进展中国移动的首次FTTx集采结果尚未落定之时，其10GGPON测试却已悄然启动。1月20日，中国移动、工信部电信研究院、多家厂商的碰头会议，拉开了这一测试的序幕。 仅在1个月前，早已实现GPON商用的Verizon刚刚完成全球首次电信运营商层面的10GGPON测试。而中国移动对于10GGPON技术的快速跟进，进一步体现出这家运营商对于GPON的长期兴趣。 技术跟踪测试 知情人士透露，中国移动此次测试由电信研究院通信标准研究所具体操作，计划于农历春节前完成。测试主要在物理层和链路层，验证其互通性等性能。 通信标准研究所相关人士向记者介绍，与Verizon的测试类似，此次中国移动的测试只是技术验证，以确认目前10GGPON的技术规格，而非产品测试。 按照某参与测试厂商人士的说法，目前“10GGPON估计从全球也找不出10套设备”，仅华为、阿尔卡特朗讯等两三家企业拥有。 因此，“此次测试规模不大，只算是技术跟踪测试，商用还有一段路”。 不过，中国移动对于GPON后续技术的迅速跟进还是让专注于GPON的厂商稍显兴奋。受访的另一家厂商人士向记者表示：“虽然只是没有什么利益关系的小型测试，我们还是做了充分的准备，运营商对GPON的这种兴趣和热情让我们感到更有信心。” “价格排名可能为最终排名”就在去年底，中国移动启动了自身的首次FTTx集采，据称2010年第一季度建设量将达300万线。 据了解，此次集采涉及GPON（2.5GGPON）、EPON（1GEPON）两个领域，而它也成为GPON在国内的首次规模集采和规模部署。阿尔卡特朗讯、爱立信、华为、烽火、中兴通讯、摩托罗拉等主要厂商均参与竞标。 截至记者发稿时，此次集采的技术标和商务标都已评完，但正式结果还未公布。不过，由于此前已进行集采的公开唱标，参与竞标厂商人士认为价格排名可能就是最终排名，因为此次招标“技术和综合实力占分比重不大”。 从本次集采公开唱标的价格来看，主流厂商GPON设备的价格水平已经与EPON设备相差无几。 前述参与集采竞标的厂商人士认为，此次竞标各厂商在价格方面事实上做了“很大的牺牲”，因此“GPON再不出头，也说不过去了”。 此前，业界人士对于GPON方面的质疑，设备价格高和标准未定是其中重要的两项。而就在去年9月，FSAN在由Finisar及马来西亚电信主办的季度会议上发布了NG-PON1白皮书意味着10GGPON主体标准基本完成；同时，可供全球设计、规模部署的10GGPON技术标准终稿也将于今年年中发布。 而此次中国移动FTTx集采，主流设备厂商对于设备价格做出极大的让步，一定程度上也为未来国内运营商GPON集采的价格水平定下了基调。 因此，有接近另两家运营商的人士表示，此前已规模集采EPON的中国电信和中国联通，“风向似乎也正稍有调整”。 GPONGPON(Gigabit-Capable PON) 千兆无源光网络 | 吉比特无源光网络 | 无源光网络,技术是基于ITU-TG.984.x标准的最新一代宽带无源光综合接入标准，具有高带宽，高效率，大覆盖范围，用户接口丰富等众多优点，被大多数运营商视为实现接入网业务宽带化，综合化改造的理想技术。 GPON最早由FSAN组织于2002年9月提出，ITU-T在此基础上于2003年3月完成了ITU-T G.984.1 和G.984.2的制定，2004年2 月和6月完成了G.984.3的标准化。从而最终形成了GPON的标准族。 基于GPON技术的设备基本结构与已有的PON类似，也是由局端的 OLT(光线路终端)，用户端的ONT/ONU(光网络终端或称作光网络单元 )，连接前两种设备由单模光纤(SM fiber)和无源分光器(Splitter)组成的 ODN(光分配网络)以及网管系统组成。 对于其他的PON标准而言，GPON标准提供了前所未有的高带宽，下行速率高达2.5Gbit/s，其非对称特性更能适应宽带数据业务市场。提供QoS的全业务保障，同时承载ATM 信元和(或)GEM帧，有很好的提供服务等级、支持QoS保证和全业务接入的能力。承载 GEM帧时，可以将TDM业务映射到GEM帧中，使用标准的 8kHz(125s)帧能够直接支持TDM业务。作为电信级的技术标准， GPON还规定了在接入网层面上的保护机制和完整的OAM功能。GPON的标准在GPON标准中，明确规定需要支持的业务类型包括数据业务(Ethernet 业务，包括IP业务和MPEG视频流)、 PSTN业务(POTS，ISDN业务) 、专用线(T1，E1，DS3， E3和ATM业务)和视频业务( 数字视频)。GPON中的多业务映射到ATM 信元或GEM帧中进行传送，对各种业务类型都能提供相应的QoS保证。GPON的种类GPON相关终端产品与EPON基本类似,主要分为三种: 1）面向大客户、商业用户为主的FTTH/FTTO等类终端，一般称SFU/SBU型ONU。PON口下行光纤进过分光器后直连到用户ONU，一个ONU仅供一个用户使用，用户数据业务通过FE或GE口上行，安全性好，成本也高，一般针对高端用户和商业用户。 2）面向集中的新建小区或中高端居民区为主的FTTB等类终端，一般称MDU（LAN）型ONU。一般几户到几十户共用一个ONU终端，用户数据业务通过FE口上行，也能提供较大接入带宽。 3）面向集中的中低端居民区、厂区为主的FTTC等类终端，一般称MDU（DSL）型ONU。一般几十户到几百户共用一个ONU终端，用户数据业务通过电缆线上行，提供ADSL/ADSL2+等接入速率。GPON的方式GPON主要采用的组网方式除ONU直接入户以外，还包括FTTX+LAN和FTTX+DSL两种。FTTX+LAN利用ONU提供的FE/GE口，接入楼道交换机或企业网关等设备的方式，灵活调整企业机关对内外网访问的不同带宽需求。FTTX+DSL则利用ONU提供的FE/GE口，接入DSLAM设备，灵活利用光纤资源，扩大传统接入网设备的覆盖范围。 GPON上下行最大速率为2.488.32Gbps，可提供对称和非对称的带宽需求。支持最大分光比1：128，局端OLT到下挂ONU（ONT）最大逻辑距离60KM。GEPON与其它宽带接入方式比较GEPON与ADSL的比较ADSL经过近几年的大力发展，目前已经成为最普及的宽带接入手段。通信信息研究所的一项调研显示，至2004年底，我国的ADSL用户达到2000万，在宽带用户中所占的比例接近80%。ADSL利用传统的电话线的高频部分传送宽带数据，充分利用了固网运营商已有的铜线资源，对中国电信和中国网通这样的运营商来说，是发展宽带接入的一种必然选择。目前国内提供的ADSL业务主要为512Kbps到2Mbps的下行带宽，主要应用为公众上网。然而随着各种新业务，尤其是视频业务的兴起，用户的带宽要求越来越高，新的宽带业务需求随之而起。目前，各ADSL设备制造商都已开始提供基于ADSL2/2+标准的新版本产品，和普通ADSL相比，ADSL2的传送速度增加了一倍，近距离时速率超过26Mbps，可轻松承载视频等高带宽业务；ADSL2的最远传送距离增加了一公里左右，有效解决目前局方普遍头痛的超长距离用户的覆盖问题。 这在一定程度上解决了新业务所要求的带宽问题。然而，ADSL的带宽严格受到传送距离的限制，较高的带宽只能在短距离实现。而目前国内多数城市都是采用较大的端局覆盖半径5、6公里左右甚至更远的用户，要普遍实现对用户较短距离的接入是很难实现的。一种办法是增加端局的密度，但这会造成极大的设备、空间投入和运营开销，重新布线的开销也是巨大的，不建议采用。另一种办法即是采用新的技术去满足对带宽和距离的同时需求，比如GEPON。此外，随着博客，BT，网格计算，即时通讯，宽带电话，视频电话，个人相册共享等应用的快速增长，用户对上行带宽的需求也越来越大。而ADSL的非对称性制约了对这些业务的支持。虽然P2P的应用导致了运营商对这些业务的控制、计费能力的一定程度的失控，运营商并不鼓励这样的业务大规模的占用带宽，但是越来越激烈的竞争环境使得运营商不得不去支持这样的用户需求，否则就可能会失去大量由这样需求的用户，而这些用户同时也是运营商的很多新的增值业务的已有或潜在用户。ISP-Planet最近的分析表明，每个宽带用户本身所具有的价值对运营商来说即是一笔宝贵的财富，近期宽带运营商之间的收购表明，一个宽带用户本身的价值约为几百到几千美元，这些用户的流失对运营商将是巨大的损失。而从全球的发展趋势看，用户流失已成为传统固网运营商所面对的主要问题。因此，提供对称的高带宽已成为用户的现实要求，运营商必须面对这样的需求。在带宽方面，真正实现语音、数据、视频的Triple Play需要大概需要十几兆到二十几兆的带宽，GEPON在这方面具有天然的优势。相对来说，每条GEPON线路可以支持1Gbps的对称带宽给32用户，这样每用户可以得到平均30Mbps左右的带宽。GEPON可以支持动态带宽分配（DBA），可以定义用户的保证带宽和最高带宽，比如保证10Mbps，最高可到100Mbps。一般来说，GEPON可以支持最远20公里的传送距离，并且具有足够的带宽，使得运营商的业务可以轻松覆盖到全部用户。由于实现了大规模的部署，ADSL的设备费用逐年降低，目前已经降到了约500元一线的水平，并且由于线路是已有的，不存在部署铜线的问题，所以整体的设备成本比较低。但随着用户数量的增长，运营商在运营方面的成本却越来越高。根据FCC的数据和最近的一份咨询公司的报告，美国SBC，Verizon，BellSouth三大固网运营商虽然通过不断的裁减人员，采用自动化的客户服务系统等手段以降低运营成本，但其平均每线路运营成本仍然在逐年增加，1999年以来，平均每线运营成本以每年4%的速度增长，相对1999年已增长了17%；SBC，BellSouth的每线运营成本已经由1999年的$120-$130增长到$140-$150。分析认为，运营成本的增加与固网电话用户流失以及ADSL业务的维护等因素相关，此外，铜线本身的一些特性也决定了必须通过大量的人工操作满足用户的业务需求，到场维护工作量非常大。在业务提供方面，ADSL还存在出线率的问题，也会造成大量的人工操作成本。ADSL造成的很多维护操作和故障排除都需要经过培训的技术人员来进行，这就进一步增加了人工成本。相对ADSL，GEPON在CAPEX方面的支出比较高，包括前期的设备费用和光纤铺设费用。但由于采用无源光网络技术组网，基于光纤的PON技术在运营维护方面的费用要大大低于ADSL和铜线。目前，FTTH已进入一个发展期，现在光纤的费用已经很低，设备的费用也在不断降低，特别是基于以太网技术的GEPON，由于以太网器件的普遍使用，价格方面相比A/BPON，GPON具有明显的优势。UT斯达康公司的GEPON产品目前已经大批量供货，订单量已达数百万线，设备价格相比于以前的PON产品大幅度降低。GEPON目前还是比ADSL贵，但通过后期运营维护成本的降低以及更高对称带宽和更远传送距离带来的业务能力和收入水平的增长可以相对抵消在设备和线路成本上的投入。此外，运营商通过部署GEPON可以增强在包括宽带接入在内的全面业务方面的竞争力，由此带来的用户流失方面的减少甚至流失用户的回流都会为运营商带来更多的业务收入，并且由此带来的未来提供更多新业务的能力将使运营商长期受益。GEPON与VDSL的比较VDSL与ADSL同样，利用电话线的高频传送宽带数据。与ADSL相比，VDSL可以提供对称的带宽（也可以提供不对称的带宽），带宽更高，可以达到对称50Mbps或更高。但VDSL同样受到距离的限制，难以为全部或大多数用户提供业务。在业务提供能力方面，VDSL由于对对称带宽业务和高带宽的支持，具有提供多种新业务的能力。然而由于距离的限制，通过VDSL，这样的业务难以连接到多数用户。关于VDSL和GEPON的比较与ADSL与GEPON的比较类似，因为VDSL存在与ADSL一样的运营维护方面的诸多问题。所以，在VDSL的高带宽可以通达的地区，在一定时期内可以考虑采用此种方式；而针对城域的大范围覆盖，最终的方式仍然是采用GEPON技术，通过一根光纤为用户提供全部业务。 GEPON与LAN接入的比较LAN接入是目前除ADSL之外最普遍的宽带接入形式，被包括中国电信、中国网通这样的传统运营商以及中国移动、中国联通、中国铁通、长城宽带等固网领域的竞争运营商所普遍采用并形成了激烈的竞争格局。前几年LAN接入“跑马圈地”带来了大量的重复建设和资源浪费，LAN设备放置在写字楼或小区内部，通过5类线连接用户，这就涉及了楼内的布线工程开销。经验表明，前期的设备和布线占据了大量的人力物力，但由于LAN接入前期的部署一次到位，而端口的销售却很难一次到位，从而造成投资回收的滞后。此外，对用户数的预测往往存在误差，可能会造成一些端口长期闲置，也可能会造成一些区域端口数不足，扩容又会涉及到网络的规划，设备添加，重新布线等问题。相对于ADSL，LAN接入可以提供比较高的对称带宽，但在业务控制和安全管理方面不如ADSL灵活。当然，如果采用具有较强管理和业务控制能力的交换机也可以做到很好的业务控制，但设备价格会高很多，目前的楼层交换机多是一些低端的产品，运营商在管理维护方面的困难很多，简单的故障排除需要占用大量维护人员，运营上的成本也比较高。交换机的故障往往会造成远程监控失效，需要人员到场排除，同时，有源设备对电源，温度等方面也有比较严格的要求，各种影响用户使用的情况可能都需要运营商解决，而且需要有经验的技术人员来维护，成本比较高。GEPON与之相比，由于OLT放置于局端机房，易于管理维护。从机房到用户家里的连接完全是无源的光网络，免去了有源设备的空间、电源、维护等方面的问题。而OLT设备可以作到很好的认证计费支持，用户隔离，安全控制等（OLT和ONU之间可以采用加密协议），从而避免目前LAN接入用户之间产生的不安全的访问等问题。业务方面，LAN接入在带宽保证方面理论上也可以支持Triple Play的需求，但由于目前的LAN接入工程往往出于经济性的考虑，很多用户共享一条上联接口，每用户的可保证带宽有限，造成实际上很难真正支持这些业务，目前的规划往往只能支持用户上网业务，很难实现QOS保证。要改变这种局面，要重新规划网络，选用性能更高的设备，增加上联接口数量或容量。此外，很多楼层的交换机不能支持组播业务，要更新为支持组播业务的交换机也要增加相应的费用。对于公众接入，LAN所带来的巨大的运维工作量相对ADSL会占用更多的资源，运营成本很高，缺乏电信级的管理和业务保证能力，不太适合作为大规模的公众接入手段，更适合用于已有布线系统的商业用户，而GEPON在这方面具有更多的优势。事实上，在一定阶段，GEPON和LAN以及DSL可以互相作为一种补充，满足不同的用户需求。对于带宽和业务要求不太高的用户，可以采用FTTB/FTTC的方式，GEPON连接到楼宇或路边，楼内通过LAN或DSL连接用户。然而从长期需求看，GEPON是最终的解决方案，提供给所有用户真正的Triple Play业务能力。GEPON + LAN/mini-DSLAM 与 光纤+LAN/mini-DSLAM的经济比较GEPON设备做楼层LAN交换机的连接可以代替原有的小区汇聚交换机，从而节省小区的机房开销；而楼层交换机只需要楼层内的交接箱即可，没有机房的开销。从设备费用比较，当前采用LAN方式的小区汇聚交换机一般为1到2万元的设备，可以汇聚24或更多的楼层交换机，通过一个千兆以太网接口光纤上联。这样的配置显然存在较大的带宽瓶颈，在可比的情况下，应通过2个GE捆绑上联。与之向对应，通过2对上联光纤，可以连接4个GEPON系统，我们可以用FE连接每个楼层交换机（每个GEPON系统采用1分8的光分路器，可以保证每个ONU100M的带宽），下面可以带4*8=32个楼层交换机，需要4个1分8的光分路器和32个ONU。总费用大概10万元左右。相对而言，GEPON+LAN比光纤+LAN一次性设备投入要贵一点，但针对每一用户，费用增加并不多：(100,000-20,000)/4/8/24=RMB104/用户。考虑到OLT放置在端局的机房中，而无需在小区内提供专用的机房，从而可以节省此项投资（一般也需要数万元）。此外，由于采用无源光网络技术，日常的维护费用大大降低。以上案例的小区一般需要一个专人来维护（经验表明对于LAN接入，每1000用户就需要一个专门的技术维护人员），而采用GEPON之后，维护费用大大降低。我们按照机房费用4万元，每年机房日常投入1万元，每年维护费用减少3万元计算（根据经验，此估计应该是合理的），系统投入使用一年后，两种方案的总费用已持平，以后每年GEPON系统节省的费用约4万元。此外，GEPON方案可以保证每个ONU 100兆的带宽，每用户可以保证4M带宽，相对于交换机方案更有保证。楼内的垂直布线采用光纤代替五类线，为以后系统的扩容做好了进一步的准备，系统升级能力也有提高。三网融合与HFC网络实际应用技术方案从我国现有信息网络状况和今后的发展趋势来看，如能把通信网建成“一网多用、综合开发”的信息高速公路，就能更好地满足传送各种信息（包括通信、计算机和有线电视等系统）日益增长的需要。同样，智能化建筑和智能化小区中的综合布线系统也应具有传送话音、数据、文字和图像等各种信息的功能。    一、各种网络的特点    目前，我国的电话通信网、计算机信息网和有线电视网是三个独立的运营网络，每一种网络都是为其专门的业务而设计和建成，它们的传输速率和技术功能以及终端设备各不相同，且互相不能兼容，主要区别如下所述。    、电话通信网    电话通信网中用户之间的互相通信，目前主要是话音通信，为此，需要的通信系统为双工通信传输方式。由于传送以话音通信的窄带业务为主，且因电话用户数量多、分布范围广、通信业务的随机性大，为节省通信线路和成本费用以及便于维护管理，其通信网络基本结构是由多段点到点的传输链路和在节点处设有电话交换设备构成，采用电话交换方式。所以传输频带较窄、传输速率也低，但通信范围有本地、国内长途和国际长途。采用的传输媒质有各种类型、品种和规格的电缆和光纤光缆，也有采用无线微波和卫星通信等传输方式。目前电话通信网拥有规模很大的骨干通信网和用户接入网，尤其是利用现有的铜芯对绞线通信电缆，采