光接入成本的不斷下降、銅纜價格和銅線接入網(wǎng)運維成本的攀升、運營商網(wǎng)絡向以寬帶為特征的下一代網(wǎng)轉(zhuǎn)型、更多更高帶寬業(yè)務的出現(xiàn)，種種發(fā)展趨勢使建設FTTx、實施“光進銅退”發(fā)展策略成為所有主流運營商的選擇。
面對未來運營商的多種需求，PON技術以其特有的技術特征成為FTTx強有力的技術支撐，也因此得以擺脫空有盛名但無規(guī)模引用的尷尬境地，開始進入規(guī)模應用發(fā)展階段。
PON成為FTTx主流技術
面對未來復合型組合業(yè)務的接入需求，PON技術以其天然具有的高帶寬、全業(yè)務接入能力成為發(fā)展FTTx的主流技術。PON技術可節(jié)省主干光纖資源和網(wǎng)絡層次，在長距離傳輸條件下可提供雙向高帶寬能力，接入業(yè)務種類豐富，其遠程管理能力和無源光分配網(wǎng)結(jié)構(gòu)可大幅降低運維成本，因此可支持多種應用場景。但由于PON采用點到多點拓撲結(jié)構(gòu)，實際組網(wǎng)應用中分光點在網(wǎng)絡中的位置受到用戶分布和成本等因素的制約，因此更適合于用戶區(qū)域較分散而每一區(qū)域用戶又相對集中的小面積密集用戶地區(qū)。
EPON技術在我國初步部署
EPON技術于2003年由IEEE完成標準化工作，它以千兆以太網(wǎng)技術為基礎，通過MAC層之上的點到多點控制協(xié)議（MPCP）來實現(xiàn)PON的點到多點傳輸方式，協(xié)議實現(xiàn)簡單，但OAM（操作管理維護）能力稍弱。EPON技術是目前比較成熟、可規(guī)模應用的PON技術，商用芯片和設備均較多，產(chǎn)品成熟度較高，成本不斷下降，已基本解決接入IP業(yè)務時不同廠商OLT和ONU之間的互通問題，是現(xiàn)階段PON應用的主流技術，在國外已有百萬量級用戶的規(guī)模商用。
目前，我國也已制定完成EPON設備的技術規(guī)范和測試規(guī)范，并且基本完成EPON互通技術規(guī)范，對QoS要求、OAM協(xié)議和可控組播等系統(tǒng)級應用關鍵技術進行了補充規(guī)定，基本實現(xiàn)了不同廠商OLT和ONU設備之間的IP業(yè)務互通。原中國電信和中國網(wǎng)通兩大固網(wǎng)運營商都已經(jīng)開始了EPON設備的規(guī)模采購部署。
GPON技術發(fā)展步伐加快
GPON技術由ITU在APON技術基礎之上發(fā)展而來，標準設計從運營商角度出發(fā)，沿用了APON的標準協(xié)議框架，增加了GEM這一新的TC（傳輸匯聚）層幀封裝方式，對QoS和OAM有嚴格要求，承載TDM業(yè)務的能力較強，協(xié)議相對復雜。GPON技術在2007年、2008年得到了較快發(fā)展，產(chǎn)品成熟度有了極大的提高，目前已有多家大型電信設備廠商宣布其產(chǎn)品在多個國家進行商業(yè)部署，國內(nèi)電信運營商也開始積極開展GPON商業(yè)試點工作，不同廠商OLT和ONU設備之間的GPON互通研究和測試也在積極進行。
10G EPON技術已具雛形
10G EPON技術是EPON技術的更高速版本，目前標準還未最終確定，相關產(chǎn)品還未實現(xiàn)商用化。IEEE802.3av對10G EPON技術進行了規(guī)范，它重用了802.3ah定義的G EPON的MAC層，但采用了全新的物理層結(jié)構(gòu)，主要技術特性包括：
第一，支持三種速率，分別是上下行10G/10G、上下行1G/1G和上下行1G/10G；
第二，支持三種傳輸距離，分別是10km、20km和30km傳輸；
第三，不同速率模式通過WDM方式實現(xiàn)共存；
第四，擁有全新的PMD（物理媒質(zhì)相關）層參數(shù)；
第五，全新的PCS（物理編碼子層），采用64B/66B編碼。
值得注意的是，從協(xié)議棧定義來看，1GEPON可平滑升級到10G EPON。
WDM-PON技術帶寬潛力巨大
WDM-PON融合了WDM技術和PON技術，帶寬潛力巨大，協(xié)議相對簡單，但技術發(fā)展受限于光器件制造工藝水平，是下一代的PON技術。目前，韓國電信KT已經(jīng)部署了超過10萬線的WDM-PON系統(tǒng)并投入運營。
一個典型的WDM-PON系統(tǒng)通常由OLT、RN（遠端節(jié)點）和若干個ONU組成。OLT通常放在中心局（CO）里，內(nèi)部有接收機和發(fā)射機陣列，通過一根承載多波長信號的光纖連接到RN。RN通常置于室外環(huán)境，主要工作器件是無源AWG（陣列波導光柵），用于組合和分割不同波長的信號，并通過多根光纖分別連接到各個ONU。
在WDM-PON系統(tǒng)中，每個ONU獨享一個工作波長。從運營商規(guī)模部署的角度來看，要求ONU是“無色”的，即網(wǎng)絡中所有ONU的光發(fā)射機和接收機工作在相同波長，通過控制RN中的無源器件來實現(xiàn)各個ONU之間的WDM工作方式。
PON技術涵蓋四大類應用場景
綜合考慮業(yè)務需求、成本和客戶分布情況，PON典型應用場景可分為下面四類。不同應用場景下的客戶分布密度、業(yè)務需求存在很大的差異性，相應的運營商收益也有所差別，如企業(yè)客戶數(shù)量少，但資費高、收益大；家庭用戶數(shù)量眾多，但資費低等。
企業(yè)客戶
企業(yè)客戶（主要是中小企業(yè)和網(wǎng)吧等）的帶寬需求相對較高（一般超過2M，典型需求為10M甚至100M），業(yè)務需求以IP業(yè)務為主，輔以E1語音專線或電話語音服務，可以承受較高的資費。此外，企業(yè)客戶對系統(tǒng)的可用性和維護質(zhì)量要求較高，這樣就對PON設備的長時可用性和運營商的運維部門提出了較高的要求。傳統(tǒng)接入方式如DSL、光纖收發(fā)器等在接入企業(yè)客戶時存在較大不足，如DSL接入的帶寬較小難以滿足商用客戶需求，且速率不穩(wěn)定；光纖收發(fā)器的傳輸帶寬有保證，但消耗大量光纖資源，在光纜資源緊張區(qū)域難以滿足要求。
采用EPON和GPON技術可以較好地滿足企業(yè)客戶的需求，彌補傳統(tǒng)接入方式的不足。具體來說，在中小企業(yè)客戶比較集中的商業(yè)樓宇，采用PON技術直接實現(xiàn)FTTO或FTTB+LAN，可為客戶提供不同帶寬、不同業(yè)務類型。
網(wǎng)吧密集地區(qū)和新建工業(yè)園區(qū)，采用PON技術替代光纖直連方式實現(xiàn)FTTO，每個網(wǎng)吧或企業(yè)獨享一個ONU，在提供穩(wěn)定傳輸帶寬的同時可節(jié)省大量城域光纖資源。
視頻監(jiān)控
隨著城市監(jiān)控、交通監(jiān)控等一系列遠程視頻監(jiān)控組網(wǎng)需求的大量出現(xiàn)，視頻監(jiān)控、視頻通信等對上行帶寬要求較高的業(yè)務已經(jīng)成為運營商的一種收益較高的新型業(yè)務。
視頻監(jiān)控業(yè)務對上行帶寬需求較大，一般超過3Mbit/s，終端設備數(shù)量大并且在一個區(qū)域內(nèi)成分散分布，對接入網(wǎng)絡的擴展性要求高。此外，由于此類業(yè)務主要應用于公共安防和行業(yè)應用，客戶對QoS要求較高，但對成本不很敏感。
傳統(tǒng)接入方式如SHDSL和視頻視頻光端機在接入視頻監(jiān)控業(yè)務時存在一定的不足，SHDSL雖然技術成熟、布線簡單，但帶寬受傳輸距離限制較大，并且容易受到串擾影響導致速率不穩(wěn)定，從而影響圖像質(zhì)量，而且設備價格也較高；視頻光端機具有技術成熟、帶寬有保證等特點，但對光纜資源消耗較大，由于是專用設備，因此設備成本難以進一步降低。
采用PON技術承載視頻監(jiān)控業(yè)務的回傳數(shù)據(jù)，攝像頭通過FE接口直接連接至ONU，可充分利用PON系統(tǒng)上行高帶寬的特性，與視頻光端機點到點的傳輸方式相比，可節(jié)約大量主干光纖資源。
家庭用戶
家庭用戶包括高端家庭用戶和普通家庭客戶，是寬帶接入市場中用戶數(shù)量最多的客戶群，業(yè)務以IP業(yè)務為主，輔以POTS業(yè)務。目前，家庭用戶對帶寬需求一般，但隨著IPTV、視頻通信等業(yè)務的陸續(xù)出現(xiàn)，將使得運營商接入帶寬的升級壓力劇增。此外，家庭用戶對成本和資費敏感，而且用戶數(shù)量眾多，維護壓力大。
ADSL和LAN接入是目前家庭用戶寬帶接入的主要方式，具有技術成熟、布線簡單、成本低等優(yōu)勢，但帶寬升級能力有限，同時對小區(qū)機房、運維和供電等要求較高。LAN接入還存在網(wǎng)絡層次多、故障點多、維護困難、對組播業(yè)務支持能力較弱等缺點，用戶帶寬升級會造成對光纜和以太網(wǎng)交換機千兆光口數(shù)量的急劇增加，從而導致網(wǎng)絡建設成本大幅增加。
由于高端家庭用戶和普通家庭用戶對資費的承受能力存在差異，因此采用PON技術為家庭用戶提供接入服務時，需要區(qū)分用戶類型來采用FTTH或FTTB/C等不同的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。
農(nóng)村信息化服務
農(nóng)村信息化服務是建設社會主義新農(nóng)村的一項舉措，其業(yè)務接入點分散，一般沿公路呈鏈狀分布，單點用戶較少，用戶帶寬需求低。在運維方面，存在沒有機房或機房環(huán)境差、人員維護成本高的缺點。
采用PON技術通過多級分光方式，可適應行政村的鏈狀分布，同時可實現(xiàn)IP、話音和CATV的多業(yè)務接入，并節(jié)省大量主干光纖資源。但由于是鏈狀網(wǎng)絡，因此ODN一般要求采用多級不均勻分光方式。
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