Page 30 - 网络电信2024年6月刊

光通信
业界有21个网络设备制造商联合发起成立了EFMA（第一英里以
太网联盟），实现Gb/s以太网点到多点的光传送方案，所以又
称GEPON（Gigabit Ethernet PON）。EFM对应的标准为IEEE
802.3ah及IEEE 802.3av。
EPON是基于千兆以太网的无源光网络，继承了以太网的低
成本和易用性以及光网络的高带宽，是FTTH中“性价比”最高
的一种，EPON的产业联盟从EPON的核心芯片、光模块到系统，
产业链已经日趋成熟。
5.2 GPON技术
GPON (Gigabit-Capable Passive Optical Network，吉 能。
比特无源光网络)技术起源于1995年开始逐渐形成的ATM PON技
术标准，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，即和前
文的EPON一样，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。而GPON则在技术上略具优势，它能支持
多种速率等级，可支持上下行不对称速率，光器件选择余地更
大，而在总效率和等效系统成本方面也有相当的优势。
GPON系统结构及技术标准：
同所有PON系统一样,GPON由ONU、OLT和无源光分配网组
成。OLT为接入网提供网络侧与核心网之间的接口,通过ODN与
各ONU连接。作为PON系统的核心功能设备,OLT具有集中带宽分
配、控制各ONU、实时监控、运行维护管理PON系统的功能。ONU
为接入网提供用户侧的接口,提供话音、数据、视频等多业务流
与ODN的接入,受OLT集中控制。
GPON系统支持的分支比为1∶16/32/64, 随着光收发模块的
发展演进,支持的分支比将达到1∶128。GPON的传输机制和EPON
完全相同，都是采用单纤双向传输机制，在同一根光纤上,使用
WDM技术，用不同波长传输上下行数据。在同一根光纤上, GPON
图3 PON标准大规模部署路线图
38 网络电信 二零二四年六月
可使用波分复用(WDM)技术实现信号的双向传输。根据实际需
要,还可以在传统的树型拓扑的基础上采用相应的PON保护结构
来提高网络的生存性。
对于其他同期的PON标准而言，GPON标准提供了更高带宽，
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(125μs)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
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。
5.3 10G EPON和10G GPON
早期的EPON和GPON都是以1G为建设目标的。但实际上因为
PON基于标准的单模光纤，在ODN光分配网的承载能力上并没有
1G的能力限制。升级相关的OLT、ONU设备即可提升PON网络的速
率。IEEE及ITU-T也着手为各自的下一代PON标准制定了发展路
线图，见图3。
2009年，电气和电子工程学会（IEEE）推出了10G EPON的
IEEE 802.3av标准。2010年至2012年，ITU-T陆续发布了G.987
系列的XG-PON（万兆无源光网络）标准文件。
在实际的网络建设方面，10G-EPON的建设一直在增加，预
计在未来几年会持续增长。据悉，中国电信已经在集中采购10G
EPON OLT（光线路终端）产品。虽然XG-PON的建设受其技术发
展和ITU-T制定的NG-PON2标准的影响正在低速推进，但目前已
经开始大规模部署。
6. POL无源光局域网